در سال 1954 یک جوان کاندیدای دکترا به نام «هوگ اورت» در دانشگاه پرینستون با ارائه‌ی یک نظریه‌ی بنیادی خود را مطرح می‌کند (وجود جهان‌های موازی درست مانند دنیای ما).

 

این جهان‌ها همگی به ما وابسته می‌باشند؛ در واقع آن‌ها از ما جدا شده‌اند و ما نیز از بقیه‌ جدا شده‌ایم. در این جهان‌های موازی نزاع‌های ما نتایج متفاوتی داشته‌اند نسبیت به آن‌چه ما می‌دانیم

. گونه‌هایی که در دنیای ما منقرض شدند، سازگار شده‌اند و یا خلق شده باشند. در سایر جهان‌ها، ما انسان‌ها ممکن است منقرض شده باشیم.

این عقیده ذهن را وحشت زده می‌کند و در عین حال قابل درک هم هست. تصورات و ابعاد موازی گونه‌هایی دیگر از ما در نوشته‌های علمی تخیلی ظاهر شدند و به عنوان تعبیرهایی برای متافیزیک به کار رفتند. ولی چرا اصلاً یک جوان آینده‌ی تحصیلی‌اش را باید با طرح چنین نظریه‌ای به خطر بیندازد؟

اورت با نظریه‌ی چند جهانی (MANY WORLDS) کوشید به پرسش دشوارتری در رابطه‌ با فیزیک کوانتم پاسخ دهد: چرا ذرات کوانتمی به‌صورت غیرقابل پیش‌بینی رفتار می‌کنند؟ سطح کوانتم برای علومی که بسیار نوپا هستند دیگر آن‌قدرها هم بالا نیست.

مطالعه‌ی فیزیک کوانتمی در سال 1900 آغاز شد؛ ماکس پلانک برای اولین بار مفهوم آن را به جهان علم معرفی می‌کند. مطالعه‌ی پلانک دربار‌ه‌ی تابش، یافته‌های غیرعادی را نتیجه داد که با قوانین فیزیک کلاسیک تناقض داشت. این یافته‌ها نشان می‌داد که قوانین دیگری در جهان در کار بوده، و در سطحی ژرف‌تر از آن‌چه ما می‌شناسیم فعال است.

در مرتبه‌ی پایین‌تر، فیزیکدانان در حال مطالعه‌ی کوانتم درباره‌ی این دنیای بسیار کوچک، چیزهای عجیب و غریبی را متوجه شدند. یکی این‌که ذراتی که در این مرتبه قرار دارند، برای در‌آمدن به قالب‌های مختلف دلخواه روش خاصی دارند. برای مثال دانشمندان مشاهده‌ کردند که فوتون‌ها مانند ذرات و امواج عمل می‌کنند. حتی یک تک فوتون این تغییر شکل را به نمایش می‌گذارد.


این به عنوان اصل عدم قطعیت هایزنبرگ شناحته می‌شود. ورنر هایزنبرگ پیشنهاد کرده که فقط با مشاهده‌ی جسم کوانتمی رفتار آن ماده را تغییر می‌دهیم . هرگز نمی‌توانیم به طور کامل طبیعت جسم کوانتمی یا خواص آن را همچون سرعت و موقعیت آن مطمئن شویم. این عقیده تعبیر کپنهاگی از مکانیک کوانتمی این که نیلز بوهر آن را مطرح می‌کند. این تعبیر بیان می کند که همه‌ی ذرات کوانتمی در یک وضعیت خاص یا وضعیت دیگر قرار ندارند. لیکن همگی وضعیت‌هایی با احتمال برابر دارند. جمع کُل وضعیت‌های ممکن یک جسم کوانتمی تابع موج نامیده می‌‌شود. حالت یک جسم در همه‌ی وضعیت‌های ممکن برهم‌نهی نامیده می‌شود.

طبق نظریه‌ی بوهر وقتی یک جسم کوانتمی را مشاهده می‌کنیم بر رفتار آن تأثیر می‌گذاریم. مشاهده برهم‌نهی یک جسم و نیروهایی که اساساً جسم در یک حالت از تابع موج خود انتخاب کرده را می‌شکند. این نظریه بیان می‌کند دلیل این را که چرا فیزیکدانان اندازه‌گیری‌های مثبت را از جسم کوانتمی مشابه به‌دست می‌آورند: یک جسم حالت‌های متفاوتی را در حین اندازه‌گیری‌های مختلف انتخاب می‌کند. تعبیر بوهر به ‌طور گسترده‌ای تاکنون توسط بسیاری از انجمن‌های کوانتم مورد قبول واقع شده است. ولی اخیراً نظریه‌ی چند جهانی اورت مورد توجه جدی برخی قرار گرفته است.

نظریه‌ی چند جهانی

«هوگ اورت» جوان با بسیاری از آن‌چه نیلز بوهر در مورد دنیای کوانتم پیشنهاد کرد موافق بود. او با عقیده بر هم‌نهی‌ها و به همان اندازه با اندیشه توابع موج موافق بود. ولی «اورت» با «بوهر» در یک مسأله‌ی اساسی موافق نبود. از نظر اورت اندازه‌گیری یک جسم کوانتمی ناگزیر می کند که به یک حالت قابل درک یا حالت دیگری برود. در عوض گرفتن اندازه‌ی یک جسم کوانتمی شکافی واقعی را در جهان موجب می‌شود. جهان به ‌طور دقیق دونسخه‌ای می‌شود، شکاف برداشتن در یک جهان برای هر نتیجه‌ی ممکن از اندازه است.

به عنوان مثال تابع موج یک جسم هم یک موج و هم یک ذره است. هنگامی که یک فیزیکدان، ذره‌ای را اندازه‌گیری می‌کند، ممکن است دو نتیجه به‌دست آورد: ذره یا موج! این تشخیص نظریه‌ی چند‌جهانی را به‌وجود آورد؛ یعنی رقیبی برای تعبیر کپنهاگی.

هنگامی که یک فیزیکدان چیزی را اندازه‌گیری می‌کند، جهان برای سازگاری آن دو نوع اندازه‌گیری که ذکر کردیم، به دو دنیای مجزا تجزیه می‌شود. بنابراین وقتی یک دانشمند در یکی از این‌ها در می‌یابد که جسم اندازه‌گیری شده موج است، دانشمندی دیگر آن را در دنیای مجزا موج می‌بیند (می‌توانیم برای درک بهتر از چارچوب مرجع‌های متفاوت استفاده کنیم). در این صورت توضیحی هم برای چنین دوگانگی در اندازه‌گیری‌ها دارد.

تعبیر چند جهانی اورت برآن سوی تراز کوانتمی دلالت دارد. اگر یک کنش بیش از یک نتیجه را در بر داشته باشد،‌ (فرض بر درستی نظریه ی اورت) پس با انجام کنش جهان به دو نیم تقسیم می‌شود. حتی وقتی آزمایشگری یکی از کنش‌ها را انتخاب نکند.

این بدان معناست که اگر شما دریابید یکی از نتایج محتمل همیشه این‌است که شما مرده باشید، در جهان دیگر نیز مرده‌اید. این فقط مثالی ساده‌انگاره برای درک بهتر قضیه است. جنبه‌ی دیگر تعبیر چند جهانی این است که مفهوم جهان خط را به هم‌می‌ریزد. فرض کنید جهان‌خطی خورشید گرفتگی زمان باستان را نشان می‌دهد.

جهان خط مبتنی بر تعبیر چندجهانی هر کدام از نتایج ممکن را نشان می‌دهد. از این‌جا هر نتیجه‌ی ممکن از آن رویداد حتی اگر برخلاف آن‌چه رویداده است باشد، ممکن است ببینید. گویی آن رویداد جور دیگری اتفاق افتاده.

 

 در این نوع فضا- زمان که ساده‌ترین هندسه‌ی عالم نیز هست (تخت)، رویدادی در طول زمان اتفاق ی‌افتد. خط آبی که از وسط مخروط گذشته یک رویداد است. مثلاً یک کسوف.اتفاقاتی که در لحظه‌ی حال روی ی‌دهند، در منقطه‌ی مرکزی دو مخروط گذشته و آینده قرار دارند.

ولی یک شخص نمی‌تواند از خود دیگرش (!) حتی اگر مرده باشد و در جهانی موازی زندگی می‌کند، آگاهی داشته باشد. بنابراین اصلاً چگون می‌تواینم بدانیم که نظریه‌ی چندجهانی صحیح است؟

پشت گرمی این تعبیر احتمالی نظری در اواخر دهه 1990 است که از آزمایشی ذهنی شکل گرفت. آزمایشی فرضی که برای تأیید یا رد یک ایده به‌کار می‌رود (که «انتحار کوانتمی» نامیده می‌شود!). این آزمایش ذهنی تکرارپذیر به‌سود نظریه‌ی اورت بود که سال‌های زیادی آن را بی ارزش می‌دانستند. از وقتی تأیید چندجهانی ممکن شد، فیزیکدانان و ریاضیدانان برای تحقیقات خود آن را با معانی نظریه‌‌ای ژرف مورد توجه قرار دادند.

ولی تعبیر چندجهانی تنها نظریه‌ای نیست که توضیح جهان را جستجو می کند. این نظریه فقط جهان‌ را توصیف کند؛

دنیاهای موازی: ریسمان یا شکاف

نظریه‌ی چند جهانی و تعبیر کپنهاگی تنها رقیب‌هایی نیستند که سعی دارند اساس عالم را توضیح دهند. در واقع حتی مکانیک کوانتم هم تنها زمینه‌ی تحقیقات فیزیک برای چنین استدلالی کُلی درباره‌ی جهان نیست. نظریه‌هایی که از مطالعه‌ی فیزیک زیراتمی پدیدار شده‌اند هنوز هم به عنوان رقبای اصلی جای خود را دارند.

این موجب شده که زمینه‌ی مطالعه به بیش‌از چند روش تقسیم شود – درست مانند روانشانسی و فلسفه که الان دیگر کاملا جزئی از فیزیک است. نظریه‌ها طرفداران و منتقدانی هم دارند. درست مانند کارل یوونگ، آلبرت الیس و زیگموند فروید در روانشناسی.

از وقتی که علم پیشرفت‌ها کرده، فیزیکدانان در دنیای مهندسی معکوس متعهد شده‌اند. آن‌ها آن‌چه را که توانستند مشاهده کنند و کم‌تر عقب مانده و در سطوح پایین‌تر دنیای فیزیک کار می‌کند را مطالعه‌ کرده‌اند. با استفاده از این روش فیزیکدانان برای رسیدن به سرانجام و پایه‌ای‌ترین سطح فیزیک تلاش کرده‌اند. در پایه‌های فیزیک است که مبانی درک طبیعت مورد بررسی قرار می‌گیرد.

به دنبال نظریه‌ی مشهور نسبیت، آلبرت آینشتاین بقیه‌ی زندگی خود را صرف جستجوی نظریه‌ای نهایی کرد تا همه‌ی پرسش‌های فیزیکی را پاسخگو باشد. فیزیکدانان به نظریه‌ای خیالی به‌نام «نظریه‌ی همه چیز» رجوع می‌کنند. فیزیکدانان کوانتم باور دارند که به دنبال یافته‌های آن‌ها، این نظریه‌ی نهایی به‌دست خواهد آمد. ولی حوزه‌ی دیگری از فیزیک کوانتم اساسی ترین نظریه در فیزیک نیست، در نتیجه نمی‌تواند نظریه‌ی همه‌ چیز را تأیید کند. فیزیکدانانی که براین باور هستند به سمت نظریه‌ای بنیادی‌تر از کوانتم رفته‌‌اند: ریسمان‌ها.

آن‌چه مبهوت کننده است، وجود دنیاهای موازی از طریق ریسمان‌هاست.

نظریه‌ی ریسمان توسط فیزیکدانان ژاپنی- آمریکایی، مایکل کاکو ارائه شد. این نظریه بیان می‌کند که بلوک‌‌های بنیادی همه‌ی مواد مانند همه‌ی نیروهای بنیادی مانند گرانش بر روی یک سطح زیر کوانتمی هستند. این بلوک‌های بنیادی شبیه نوارهای لاستیکی یا ریسمان‌های کوچکی هستند که کوارک‌ها را می‌سازند که خود الکترون‌‌ها و اتم ها و سلول ها و غیره را درست‌ می‌کنند. در واقع نوع ماده به‌وسیله‌ی ریسمان‌ها ایجاد می‌شود و چگونگی رفتارهای ماده به ارتعاش این ریسمان‌ها بستگی دارد. این روشی‌است که همه‌ی جهان ما را تشکیل داده است. و بر طبق نظریه‌ی ریسمان این ساختار 11 بُعد دارد.


نظریه‌ی ریسمان مانند نظریه ی چندجهانی وجود دنیاهای موازی را اثبات می‌کند. براساس این نظریه، ‌جهانی که ما در آن هستیم، مانند حبابی است که در کنار جهان‌های موازی مشابه قرار دارد. برخلاف نظریه‌ی چندجهانی ریسمان فرض می‌کند این جهان‌ها می‌توانند با هم در تماس باشند. میدان‌های گرانشی می‌توانند بینابین دنیاهای موازی جریان یابند. در اثر کنش متقابل این دنیاها یک مهبانگ همانند آن‌چه جهان ما را پدید آورده رخ می‌دهد!
هنگامی که فیزیکدانان موفق به ساخت ماشین‌هایی شدند که ذره‌ی کوانتمی را ردیابی کند، این ریسمان‌های زیراتمی اکنون قابل مشاده نیستند. به همین دلیل عده‌ای برخلاف نظر اکثر فیزیکدانان، آن را صحیح نمی‌دانند. بنابراین آیا واقعاً دنیاهای موازی وجود دارند؟ از صحت نظریه‌ی چندجهانی نمی‌توانیم به راستی مطمئن باشیم چراکه آن را نمی‌توانیم مشاهده‌ کنیم. ریسمان هم یکبار به‌طور ناموفقی آزموده شده است.

آینشتاین چندان زنده نماند تا ببیند از تلاش‌هایش برای نظریه‌ی همه‌چیز توسط دیگر فیزیکدانان چه برداشت‌هایی شده است. پس اگر جهانی‌های موازی صحیح باشد، آینشتاین هنوز در یک دنیای موازی زنده است. شاید در چنین دنیایی فیزیکدانان پیش از این به نظریه‌ی همه چیز رسیده باشند؟

/ 0 نظر / 17 بازدید