آیا جهان های موازی واقعا وجود دارند؟

در سال ۱۹۵۴ میلادی یکی از دانشجویان دوره دکتری دانشگاه پرینستون به نام  Hugh Everett III ایده ای ریشه ای رو مطرح کرد: اینکه جهانای موازی زیادی وجود دارن که درست مثل دنیای ما هستن. این عوالم همه به دنیای ما مربوط می شن؛ در واقع اونا تابعی از ما هستن و ما هم تابعی از اونا.

براساس نظریه اون، در این جهانای موازی جنگا یافته های و عواقبی متفاوت از چیزی که ما میدونیم داشتن. موجوداتی که در این دنیا منقرض شدن، تکامل یافته و حالا در عوامل دیگری زندگی می کنن. از طرفی در جهانای دیگه، احتمال میره که ما آدما هم منقرض شده باشیم.

این ایده بسیار پیچیده س و می تونه هوش رو از سر آدم ببره با این همه بازم امکان درک اون هست. نظریه وجود جهانای موازی قبلا در آثار علمی و تخیلی هم مطرح گردیده و در متافیزیک هم به اون اشاره شده.

اما سوالی که اینجا مطرح می شه اینه که به چه دلیل یه فیزیکدان جوون و خوش آتیه باید با مطرح کردن اینجور ایده ای در مورد جهانای موازی آینده شغلی خود رو به خطر بندازه؟

در ادامه این مطلب با سایت ما همراه باشین.

در واقع Everett با مطرح کردن نظریه خود در مورد جهانای زیاد تلاش داشت که به پرسشی مهم تر در بخش فیزیک کوانتومی جواب دهد: اینکه به چه دلیل ماده کوآنتومی رفتاری تا این اندازه بی نظم داره؟

سطح کوآنتومی پایین ترین سطحیه که علم تا به امروز موفق به کشف اون شده. جالبه بدونین که مطالعه در مورد فیزیک کوآنتومی از سال ۱۹۰۰ میلادی تا الان شروع شده؛ درست وقتی که فیزیکدانی به نام Max Planck واسه اولین بار این نظریه رو به دنیای علم معرفی کرد.

آلبرت انیشتین (سمت راست) و مکس پلنک (سمت چپ)

تحقیقات پلنک در مورد پرتو افکنی به کشف نتایجی غیر عادی رسید که با قوانین قدیمی حاکم بر دنیای فیزیک مطابقت نداشت. براساس یافتهش، قوانین دیگری بر این دنیا حاکم هستن که نسبت به چیزی که می شناسیم و میدونیم، در سطوحی عمیق تر عمل میکنن.

اصل نبود قطعیت Heisenberg

فیزیکدانانی که در مورد سطوح کوآنتومی مطالعه می کردن با فاصله کمی از همدیگه به نکاتی عجیب و باور نکردنی در مورد این جهان فهمیدن. واسه نمونه اونا به این نتیجه رسیدن ذراتی که در سطح کوآنتومی وجود دارن به صورت قراردادی اشکال مختلفی به خود می گیرن. محققان فهمیدن که فوتونا (همون بسته های کوچیک نور) به شکل ذره و موج عمل میکنن.

واسه درک بهتر این موضوع بهتره به گفتن یه مثال دیگه بپردازیم. تصور کنین وقتی که فردی به شما نگاه می کنه ظاهر و رفتاری مثل آدم رو ببینه اما وقتی که واسه بار دوم این کار رو انجام میده شما رو به شکل شکلی متفاوت از آدم با رفتاری جورواجور پیدا کنه.

این نظریه با عنوان اصل نبود قطعیت Heisenberg شناخته می شه. Werner Heisenberg فیزیکدان گفت که ما فقط با نگاه کردن به ماده کوآنتومی رفتار اونو تحت تاثیر قرار می دیم. پس آدم هیچ وقت نمی تونه در مورد وجود یه شی کوآنتومی یا خصوصیات اون (مثلا موقعیت یا سرعت) مطمئن باشه و با قطعیت از اون حرف بزنه.

اما تفسیر کوپنهاگی از مکانیک کوآنتومی هم این نظریه رو تایید می کنه. این تفسیر که به وسیله یه فیزیکدان دانمارکی به نام Niels Bohr مطرح شد نشون میده که ذرات کوآنتومی فقط به یه حالت (وضعیت الف یا ب) وجود ندارن و بلکه تو یه لحظه، در همه حالتای ممکنشان هستن و کل همه حالتای ممکن واسه یه ماده کوآنتومی رو پیرو موجی می خونن و وضعیت یه شی که در همه حالا ممکنش هست رو هم بر هم نهی (Superposition) می گن.

براساس نظریه Bohr وقتی که ما یه شی کوآنتومی رو می بینیم، بر رفتار اون اثر می ذاریم. در واقع عمل مشاهده، برهم نهی یه شی رو نابود می کنه و اونو مجبور می کنه که از پیرو موجی خود یه حالت رو انتخاب کنه.

براساس همین نظریه س که فیزیکدانان امتحان و اندازه گیری متفاوتی از یه شی کوآنتومی دارن: در واقع اون شی در جریان اندازه گیریای جور واجور وضعیتای متفاوتی رو انتخاب می کنه.

تفسیر Bohr موردقبول طیف خیلی از محققان قرار گرفت و هنوزم تعداد خیلی از اعضای جامعه کوآنتومی اونو قبول دارن. اما چندیه که تئوری جهانای زیاد Everett توجه بسیاری رو به خود جلب کرده.

نظریه جهانای زیاد

Hugh Everett جوون بخش اعظمی از چیزی که فیزیکدان قبول شده اون دوران یعنی Niels Bohr در مورد جهان کوآنتومی مطرح کرده بود رو قبول کرد. اون ایده بر هم نهی و هم اینکه توابع موجی رو قبول کرد اما در یه جنبه بسیار کلیدی با ایشون به مخالفت برخواست.

از نظر Everett اندازه گیری یه شی کوآنتومی باعث نمی شه که اون شی به یه حالت قابل درک تغییر وضعیت دهد و در مقابل، اندازه گیری اون، یه جور شکافت حقیقی در دنیا به وجود می آورد؛ جهان از نظر عینی دوتاست و به ازای هر نتیجه احتمالی اندازه گیری به یکی دیگه تقسیم می شه.

مثلا، فرض می کنیم که پیرو موجی یه شی هم ذره س و هم موج. وقتی که یه فیزیکدان اون ذره رو اندازه گیری می کنه دو نتیجه احتمالی از اون ناشی می شه: یا به عنوان ذره اندازه گیری می شه و یا به عنوان موج. همین فرق باعث شد که نظریه مطرح شده از طرف Everett به رقیبی جدی واسه تفسیر کوپنهاگی تبدیل شه.

وقتی که یه فیزیکدان شی رو اندازه گیری می کنه، دنیا به دو جهان جور واجور تقسیم می شه تا با هر کدوم از یافته های احتمالی اون مطابقت پیدا کنه. پس یه محققان تو یه دنیا اون شی رو طبق شکل موجی اندازه گیری می کنه و همون فرد در جهانی دیگه اون شی رو به عنوان ذره اندازه میگیره. این نظریه هم اینکه توضیح میده که چیجوری یه ذره رو میشه در بیشتر از یه حالت اندزاه گرفت.

اما تفسیر جهانای زیاد Everett می تونه کاربرده هایی بالاتر از سطح کوآنتومی داشته باشه. اگه یه عمل بیشتر از یه نتیجه احتمالی داشته باشه، اون وقت (بر فرض اینکه تئوری این دانشمند درست باشه) وقتی که اون عمل اتفاق می افته، دنیا به دو جهان تقسیم می شه و این موضوع وقتی که فردی تصمیم میگیره کاری رو انجام نده هم صدق می کنه.

این بدون معناست که  اگه تا الان خود رو در شرایطی پیدا کرده این که مرگ یکی از یافته های احتمالی اش بوده، اون وقت در جهان موازی با این دنیا، شما مرده اید و شاید به همین خاطره که صحبت از این نظریه واسه بعضی دردناک و تالم برانگیز می شه.

یکی دیگه از جنبه های ناخوشایند تفسیر جهانای زیاد درک ما از زمان به عنوان یه معنی خطی رو به زیر سوال می بره. تصور کنین که یه خط وقتی، یا تایم لاین، تاریخ جنگ ویتنام رو به تصویر میکشه. اما به جای اینکه با یه خط مستقیم روبرو باشیم که در اون اتفاقات مهم به سمت جلو پیش می رن، با تایم لاینی روبرو هستیم که براساس تفسیر جهانای زیاد جفت و جور شده و هر نتیجه احتمالی از یه عمل رو به تصویر میکشه که هر کدوم (به عنوان نتیجه ای از نتیجه اولیه) بازم شاخ و برگ پیدا کرده و هر کدوم با شاید جور واجور نشون داده می شن.

اما  آدم نمی تونه از خویشتنای دیگش (و حتی مرگ خود) در دنیاهای دیگه آگاه باشه. حال این سوال مطرح می شه که چیجوری میشه به صحت نظریه جهانای زیاد فهمید؟ اطمینان از محتمل بودن نظری تفسیر یاد شده در اواخر دهه ۱۹۹۰ میلادی و با به کار گیری یه آزمایش فکری (یه جور آزمایش ذهنی که واسه اثبات یا رد یه ایده انجام می شه) با نام خودکشی کوآنتومی حاصل گردید.

این آزمایش فکری دوباره توجهات رو به تئوری Everett معطوف کرد؛ نظریه ای که تا چند سال بی پایه و مهمل حساب می شد. چون نظریه وجود جهانای زیاد محتمل اعلام گردید فیزیکدانان و ریاضی دانان به بررسی عمیق تر پیامدها و آثار اون پرداختن.

اما تفسیر جهانای زیاد (Many-World) تنها نظریه ای نیس که به دنبال توصیف این دنیاس و حتی تنها تئوری مطرح شده مبنی بر وجود جهانای موازی هم به حساب نمی ره.

جهانای موازی: شکاف یا امتداد؟

نظریه جهانای زیاد و تفسیر کوپنهاگی تنها مواردی نیستن که تلاش دارن سطح پایه این دنیا رو توضیح بدن. در واقع مکانیک کوآنتومی تنها شاخه فیزیک نیس که به دنبال اینجور توضیحی می شه و تئوریایی هم از مطالعه فیزیک زیر اتمی (Subatomic) در این رابطه به دست اومده.

فیزیکدانان از وقتی که این رشته از علم زاده شد، دست به مهندسی برعکس این عالم زدن، به مطالعه چیزایی پرداختن که می تونستن ببینن و با حرکت به عقب، سطوح کوچیک و کوچیک تری از دنیای فیزیکی رو مورد مطالعه قرار دادن.

در واقع فیزیکدانان تلاش دارن از راه مهندسی برعکس به سطوح پایه و پایانی این عالم دست پیدا کنن و بیان امیدواری کردن که این سطح می تونه مبنای درک اونا از هر چیز دیگری رو تشکیل بده.

آلبرت انیشتین با دنبال کردن نظریه معروف خود به نام نسبیت باقی عمرش رو صرف پیدا کردن آخرین سطحی کرد که امید می رفت به همه پرسشای فیزیکی جواب دهد. محققان از این نظریه خیالی با عنوان «نظریه همه چیز» یاد می کنن. فیزیکدانان کوآنتومی باور دارن که تا پیدا کردن اون نظریه پایانی زمان زیادی باقی نمونده. اما شاخه دیگری از فیزیک باور داره که کوآنتوم کوچیک ترین سطح ممکن نیس و به خاطر همین نمیشه «نظریه همه چیز» رو بر مبنای اون تدوین کرد.

این فیزیکدانان در مقابل به سطوح زیرکوآنتومی نظری مراجعه کردن که با عنوان تئوری ریسمانی (String theory) ازش صحبت به میون میاد. نکته باحال اینجاس که حتی محققانی مثل Everett در جریان بررسیای نظری خود به این نتیجه رسیدن که جهانای موازی وجود دارن.

نظریه ریسمانی در اصل به وسیله یه فیزیکدان ژاپنی-آمریکایی به نام Michio Kaku مطرح شد و براساس اون سنگ بنای همه چیز و البته نیروهای فیزیکی این دنیا مثل گرانش در سطح زیرکوآنتومی هست.

این سنگ بنای معرف نوارهای پلاستیکی (یا رشته های) کوچیکی هستن که کوآرک (ذرات کوآنتومی) و در آخر الکترونا، اتما و سلولا رو تشکیل میدن.

اینکه با به کار گیری این ریسمانا دقیقا چه نوع ماده ای ساخته می شه و رفتار اون ماده چیجوری میشه به اندازه لرزش این رشته ها بستگی داره و در واقع به همین ترتیبه که کل جهان ما ساخته می شه و بر مبنای تئوری ریسمون این تشکیل روی ۱۱ جهت جور واجور اتفاق میفته.

مثل نطریه جهانای زیاد، تئوری ریسمانی هم بر وجود جهانای موازی دلالت داره. براساس این تئوری، جهان خود ما مثل حبابیه که در کنار جهانای موازی دیگه س. اما در نظریه ریسمون، برخلاف تئوری جهانای زیاد، این جهانا می تونن با همدیگه تماس پیدا کنن. در واقع نظریه ریسمانی میگه جاذبه می تونه میون این جهانا جریان پیدا کنه و وقتی که با هم تعامل پیدا کردن، اتفاقی مثل انفجار بزرگ یا همون بیگ بنگ که باعث تشکیل این جهان شد، رخ میده.

البته فیزیکدانان تونسته ان مکانیکایی رو واسه تشخیص ماده کوآنتومی ایجاد کنن با این همه، ریسمانای زیرکوآنتومی هنوزم کشف نشده ان و به خاطر همین این بحث و نظریه ای که برپایه اون استوار شده به طور کامل در سطح نظری است.

در آخر بازم می خوایم این سوال مهم رو مطرح کنیم که واقعا جهانای موازی وجود دارن؟ براساس تئوری جهانای زیاد نمیشه با قطعیت در این رابطه سخت گفت چراکه آدم نمی تونه از وجود این جهانا باخبر شه.

نظریه ریسمانی هم دست کم یه مرتبه تا حالا تست شده و یافته های اون منفی بوده با این همه دکتر Kaku باور داره که ابعاد موازی وجود دارن.

بدیش اینه انیشتین به اندازه ای عمر نکرد که یافته های حاصل از تحقیقات محققان دیگه واسه پیدا کردن «نظریه همه چیز» رو ببینه. با این همه، اگه تئوری جهانای زیاد صحت داشته باشه، این دانشمند بازم در جهانای موازی زنده س و شاید در اون عالم، فیزیکدانان موفق به کشف اون نظریه شده باشن.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *