Nasz Wszechświat wydaje się jednostronny. Gorący Wielki Wybuch, ekspansja, narodziny gwiazd i galaktyk, pojawienie się życia — a przed nami, jeśli wierzyć utartemu obrazowi, coraz bardziej pusta i zimna przestrzeń. Ale co, jeśli ta historia nie jest jedyna? Co, jeśli wszystko już działo się nieskończoną liczbę razy i zdarzy się ponownie z dokładnością do każdego atomu, każdej myśli, każdej gwiazdy?
Właśnie taką możliwość rozważają fizycy Sean Carroll, Nadia Diaczenko i Saakshi Dulani w preprintcie arXiv:2605.30405, opublikowanym 28 maja 2026 roku. Proponują kwantowy model kosmologii, który jednocześnie jest ściśle periodyczny i rozwiązuje jedną z najbardziej nieprzyjemnych zagadek współczesnej fizyki — problem „mózgów Boltzmanna”.
Istota problemu jest znana od dawna. Jeśli przestrzeń możliwych stanów Wszechświata jest skończona, a jego ewolucja podlega prawom kwantowym, to prędzej czy później stan powróci niemal dokładnie do tego, od czego się zaczynał. W takim obrazie Wszechświat przez większość czasu znajduje się w równowadze termicznej — w stanie maksymalnej entropii. Przypadkowe odchylenia w dół entropii są nieuniknione, ale małe odchylenia zdarzają się znacznie częściej niż duże. A zatem znacznie łatwiej „złożyć” przypadkowy mózg z fałszywymi wspomnieniami niż całą historię o niskiej entropii, taką jak nasza. Obserwator z wysokim prawdopodobieństwem okazuje się właśnie takim ulotnym tworem fluktuacyjnym, a nie produktem długiej ewolucji od Wielkiego Wybuchu.
Carroll i jego współpracownicy znaleźli eleganckie wyjście. Jeśli energie możliwych stanów Wszechświata są współmierne — to znaczy różnią się od siebie o całkowite wielokrotności tej samej energii podstawowej — ewolucja staje się nie tylko powracająca, lecz ściśle periodyczna. Wszystko powtarza się z tym samym okresem, jak idealnie nastawiony zegar. Trajektoria zamyka się w skończoną pętlę i przechodzi po niej raz za razem. Ten okres może leżeć w szerokim, ale całkiem dopuszczalnym zakresie: od około 10 miliardów lat do potwornie wielkiej, lecz wciąż skończonej wartości, przy której „mózgi Boltzmanna” jeszcze nie zdążają zdominować zwykłych obserwatorów.
Co więcej, jeśli zacząć od stanu minimalnej entropii, układ przechodzi przez szczególnie głęboki i długotrwały „wyrzut” niskiej entropii — znacznie wyraźniejszy, niż wynikałoby to ze zwykłej statystyki przypadkowych fluktuacji. Ten wyrzut można utożsamić z naszym Wielkim Wybuchem. Po nim Wszechświat ewoluuje, osiąga równowagę, a następnie, wciąż wewnątrz tego samego cyklu, kurczy się do Wielkiego Kollapsu, po którym wszystko zaczyna się od nowa.
Autorzy szczegółowo definiują kwantowy odpowiednik entropii Boltzmanna. Przestrzeń Hilberta dzieli się na podprzestrzenie-makrostany, a entropię globalną oblicza się jako ważoną średnią logarytmów ich wymiarów. Minimalizacja tej wielkości w chwili początkowej gwarantuje, że wszystkie gałęzie po dekoherencji startują z samego stanu o najniższej entropii. W rezultacie typowy obserwator pojawia się właśnie w trakcie termodynamicznie sensownej ewolucji po niskoentropijnym „wybuchu”, a nie jako przypadkowa fluktuacja.
Model pozostaje czysto kwantowy. Fundamentalnym obiektem jest stan Wszechświata w skończenie wymiarowej przestrzeni, który ewoluuje zgodnie z równaniem Schrödingera. Czasoprzestrzeń, materia i obserwatorzy powstają jako struktury efektywne. Widmo energii w takim przypadku przypomina widmo gigantycznego oscylatora harmonicznego z bardzo szczególnym warunkiem początkowym. Sama teoria wszystkiego, zdaniem autorów, jest „w istocie wielkim oscylatorem harmonicznym”.
W rozdziale poświęconym interpretacji czasoprzestrzennej badacze proponują możliwy obraz. Niskoentropijne minimum odpowiada „odbiciu” — momentowi łączącemu Wielki Kollaps i Wielki Wybuch. Po obu jego stronach przebiegają zwykłe fazy kosmologiczne ekspansji i kurczenia, podobne do naszego Wszechświata ΛCDM. Przez większość czasu układ znajduje się w wysokoentropijnej fazie równowagi, którą można przedstawić jako pustą przestrzeń de Sittera. Przejście między tymi fazami odbywa się nie skokowo, lecz poprzez stopniowe „wzbudzanie” próżni, i wszystko to wpisuje się w jeden periodyczny rytm kwantowy.
Idea ta współbrzmi z myślami, które wyrażano już pod koniec XIX wieku. Poincaré dowiódł, że układy o ograniczonej przestrzeni fazowej prędzej czy później powracają niemal do stanu początkowego. Boltzmann proponował wieczny Wszechświat z fluktuacjami. Eddington wskazał na zgubną słabość takiego obrazu — przewagę minimalnych odchyleń. Nowa praca pokazuje, jak mechanika kwantowa z odpowiednio dobranym widmem może zrealizować marzenie Boltzmanna bez jego głównej wady.
Jeśli ten obraz jest prawdziwy, to każda chwila naszego życia nie jest wyjątkowym wydarzeniem na skraju nieskończoności, lecz dokładnym powtórzeniem tego, co już zdarzało się niezliczoną liczbę razy. I zdarzy się jeszcze tyle samo razy. Wszechświat okazuje się nie przypadkowym chaosem, lecz bezbłędnie wyregulowanym mechanizmem, w którym niska entropia, życie i świadomość pojawiają się raz za razem jako nieodłączna część wspaniałego, wiecznego cyklu. Skalę tego procesu trudno sobie wyobrazić: nieskończona liczba identycznych historii, wpisanych w ten sam rytm kwantowy. A jednak matematyka wskazuje, że właśnie tak może być zbudowany świat, w którym istniejemy.
