جهانی یگانه یا چند جهانی- دانستنیها - قسمت اول- ۱۸ آبان ۹۶
ما در محاصره واقعیتهای روزانه قرار داریم، این دنیایی شورانگیز است، در حالیکه خیلی از چیزهایی که در مورد هستی درک کردهایم، اشتباه است.
برایان گرین، فیزیکدان و نویسنده پرفروشترین کتاب ، شما را به مسافرتی میبرد که قوانین معمول تجربه شده، توسط بشر را دستخوش تغییر میکند.
برایان گرین: من هرگز تیری را ندیدهام که درمسیر عکس پرواز کند اما بنابر قوانین فیزیک، این اتفاق میتواند بیفتند. آنگاه که ما به دوردستترین قلمرو گیتی دست بیابیم، چنین دنیایی در برابرمان پدیدار میشود. از حفرههای سیاه تا مهبانگ (بیگ بنگ)، تا درون قلب خود ماده.
من سفارشی نداده بودم، او داده بود.اینجا، فضای خالی مملو از فعالیتهای خشونتبار است، جهان سه بعدی، شاید یک سراب است. تمایز میان گذشته، حال و آینده فقط یک خیال است.
چطور ممکن است، چطور ممکن است؛ در مورد چیزی آنچنان آشنا، اینقدر اشتباه کنیم. دیوید گراس- دانشگاه سانتا باربارا آیا این ما را ناراحت میکند؟ بیگمان. استیون وینبرگ ، Steven Weinberg– دانشگاه تگزاس
هیچ قانون پایهای در قوانین طبیعت نیامده که بگوید نظریهپردازان فیزیک قراره خشنود باشند.این مانند یک بازی است که چشماندازها را تغییر میدهد، اما دنیایی جدید از گمانها را میگشاید.
در ادامه:چه میگویید اگر در هر لحظه، جهان جدیدی در حال تولد باشد؟در این صورت، مهبانگ دیگر یک رویداد یگانه نیست. و جهان ما، یکی از جهانهای هستیِ مشابه و بیشمار است.
برایان گرین: هرکسی در یکجایی مشابهای دارد، شما و من، و هرکسی دیگر(و هر کسی دیگر، بصورت جمعی گفته میشود) آیا ما در یک جهان هستیم یا چند جهان؟ ساختار کیهان، هم اکنون با نوا
ساختار کیهانبا میزبانی ”برایان گرین جهانی یگانه یا چند جهانی؟ برایان گرین: شهر نیویورک، -گفته میشود که هیچ جای دیگر مانند آن نیست؛ خانه 8 میلیون نفر. ساختمانهای بزرگ، یادبودها و نقاط برجسته- هر کدام از آنها یک نمونه هستند، یا ما اینطور فکر میکنیم.
یکی بودن، یک ایده بسیار آشناست که ما هرگز، حتی پرسشی هم در مورد آن نداشتهایم. برایان گرین: تجربه به ما میگوید انسانها و اشیاء یگانه هستند. برای نمونه، زمانی که ما موزهها را میبینیم و شاهکارهای بیمانند را بررسی میکنیم.
اما یک تصویر جدید از جهان هستی پدیدار میشه که در اون هیچ چیز واحد نیست، نه فقط شاهکارهای گرانبها و ساختهها، -- بجای آن، من در مورد چیزی بسیار عمیقتر صحبت میکنم، یک تصویر جدید از جهان هستی که بدرستی برداشت یگانه بودن را به چالش میکشد.
یک عکس دو تا میشه، و این ناگزیره، و این تازه شروع کاره، ممکنه که دو تا شدن تنها در مورد چیزها نباشه، بلکه در مورد شما-- و من-- و هرکسی دیگر- اما اگر چنین گمانی درست باشه، مشابه اینها کجا هستند و چرا ما هرگز آنها را ندیدهایم؟
- برایان گرین: ممکن است جواب در خارج از جهان ما باشد، روزگاری بود که کلمهی جهان هستی شامل همه این چیزها میشد، همه چیز، ایدهی بیش از یک جهان هستی، بیشتر از یکی، از همه چیز، غیرممکن به نظر میرسید، اما شاید،
اگر ما بتوانیم فراتر از سامانه خورشیدی خودمان برویم، فراتر از راه شیری، حتی فراتر از کهکشانهای مختلف دیگر، و از پایان جهان قابل دید عبور کنیم، خواهیم یافت که: بیشتر از آن وجود دارد - خیلی بیشتر -- و اینکه جهان ما تنها نیست، شاید جهانهای دیگری هم وجود داشته باشند، براستی، شاید در هر لحظه جهانهای جدیدی در حال زایش باشند.
- برایان گرین: شاید براستی ما در دریایی گسترده از چندین و چند جهان زندگی میکنیم، -- در یک چندجهانی. اگر ما بتوانیم این جهانهای دیگر را ببینیم، درمییابیم که شاید برخی از آنها تعدادی از بخشهای بنیادی جهان را در دل خود داشته باشند. چیزی که در حد شناخت ما نمیتواند وجود داشته باشد.
جهانهای دیگر، شاید کهکشانهایی دارند، ستارهها، حتی سیاره، که شبیه بنظر میرسند، اما شماری از تفاوتهای حیرتانگیزدارند. جایی که تعداد بیشماری از جهانها در یک چندجهانی وجود داشته باشند، یک جایی، کمابیش برای همه چیز بگونه مشابه به مال ما، مکانی وجود دارد؛ غیر از جزییات کوچک.
- برایان گرین: برای نمونه، شاید یک ”برایان گرین“ دیگر هم وجود داشته باشد، که به کار کاملا متفاوتی مشغول است. وینبرگ: اگر چند جهانیِ بی پایان وجود داشته باشد، پس بسیاری از نگارهها ممکن است با هم تداخل داشته باشند که گمان آن بسیار سخت است.
آلان گوث– موسسه فناوری ماساچوست : میتونه جاهای دیگری باشه، که ”آلان گاث“ هست و فکر میکنه و عمل میکنه بدرستی مانند من، و همچنین تعدادی دیگر ”آلان گاث“هستند و فکرمیکنند، بدرستی مانند من با شماری تفاوتهای کوچک.
ساسکیند آیا این علم است یا بخشی از فرا طبیعت، یا اینکه فقط فلسفه است، یا مذهب است، فیزیکدانها تمایل ندارند که این پرسشها را مطرح کنند، آنها تنها میگویند بگذار برهانها را دنبال کنیم، و برهانها به نظر میرسد که به آنها راه میبرد.
اگرچه ممکن است چند جهانی، ناآشنا و شگفت بنظر برسد، شماری روزافزونی از دانشمندان فکر میکنند؛ شاید این گام نهایی در یک مسیر طولانی از بازنگری به پنداشت ما از جهان هستی باشد.
به این گونه که ؛ زمانی بود ما فکر میکردیم زمین؛ در کانون کیهان و همه چیزهای دیگر است، دور ما میچرخند، بعد زمانی رسید که دانشمندانی مانند گالیله یا کوپرنیک آمدند و به ما نشان دادند که این خورشید است و نه زمین که در مرکز دستگاه خورشیدی ما قرار دارد،
و دستگاه خورشیدی ما، فقط یک محله کوچک از زیستگاه پیرامون است، اما یک کهکشان پهناور است. برایان گرین: و کهکشان ما، یکی از صدها میلیارد کهکشان است که جهان ما را تشکیل میدهند.
همه این اندیشهها، زمانی که نخستین بار مطرح شد تکاندهنده بنظر میرسید، اما امروزه، در مورد آنها سئوال هم نمیکنیم. پنداشت چندجهانی هم شاید همینگونه باشد، این تنها نیازمند یک تغییر بزرگ در دیدگاه ما نسبت به جهان هستی است،
از سوی دیگر، برخی از دانشمندان فکر میکنند که چندجهانی، چیزی جز یک بنبست برای علم فیزیک نیست. من هیچ احساس خوبی از چندجهانی ندارم، تا اینکه به یک علم قابل اطمنیان تبدیل بشه، چیزهای بسیاری را باید بررسی کرد.
شاید، همانجایی وجود داره که، میدونی، فرشتهها ممکنه وجود داشته باشند. ما باید تمام تلاشمان را بکنیم، و فکر میکنم همین الان پنداشت چندجهانی اندیشه جالبی نیست. من فکر میکنم شانس زیادی هست که چندجهانی درست باشه،
و الان حدس میزنم که مردم ممکنه قانع بشن که این واقعیه. اما، این پنداشت از کجا ناشی میشه؟ و شواهد آن چیست؟ خب، چندین یافته شگفتانگیز نشان میده که ما بدرستی ممکنه بخشی از یک چندجهانی باشیم،
اولین یافته از این مجموعه، از تئوری پذیرفته شدهی عمومی از اصل جهانٍ ما ناشی میشه؛ مهبانگ بنابر این نگره، جهان ما حدود 14 میلیارد سال پیش در جریان یک انفجارسخت در همپیچیده شروع شد.
طی میلیاردها سال، جهان خنک شد و گسترش یافت، و فرصت داد تا ستارهها و سیارهها و کهکشانها شکل بگیرند. در نتیجه آن انفجار، جهان تا همین امروز هم در حال گسترش است،
اگر شما بتوانید سرگذشت جهان ما را وارونه کنید، همه به ابتدا باز میگردند، و شما میفهمید که نگاره مهبانگ هیچ چیزی در مورد اینکه چه کنشگری از نقطه شروع همه چیز را به بیرون پرتاب کرد، به ما نمیگوید.
به آن نگاره مهبانگ میگویند اما چیزی که بدرستی در مورد آن گفته نشده، خود انفجار است. معلوم نیست چه انفجاری؟ چرا به انفجار رسید؟ قبل از آن چه اتفاقی افتاد؟ بنابراین چه چیزی باعث این انفجار شدید شد،
چه نیرویی توانست همه چیز را فروپاشی کند، پژوهشی که درک آن دانشمندان را با چند جهانی رو در رو کرده است. فیزیکدانی که تلاش او بصورت غیرقابل انتظاری باعث بنا نهادن نگاره چند جهانی بوده، ”
در حال حاضر، او استاد موسسه فناوری ماساچوست است، اما در سال 1979، و همکارش ”هنری تای“، نگاره جدیدی را دنبال میکردند، در مورد اینکه ذرات چگونه ممکن است در جهان نخستین شکل گرفته باشند.
”هنری“ این رو به من پیشنهاد کرد، شاید او کاملا عمیق فرایندی را بررسی میکرد که ما در مورد عامل گسترش جهان فکر میکردیم. و تای“ انگیزه نداشتند در مورد گسترش کیهان در اولین لحظه درست بعد از مهبانگ پژوهش کنند،
اما سئوال ”هنری تای“ باعث شد که در محاسباتش بار دیگر تجدید نظر کند. من روی آن درنگ کردم و دوباره محاسباتم را خیلی موشکافانه انجام دادم، و تلاش کردم مطمئن بشم همه چیز درسته.
بعد از مجموعهای از محاسبات، آشکار کرد که چیزی غیرمعمول در معادلات نشان میدهد چگونه ذرات جدید ممکن است در جهان نخستین شکل گرفته باشند. و بر اساس این معادلات، این نگاره ذرات جدید، کارایی شگرفی در گسترش جهان نخستین دارد.
در طی این فرایند هنری و من در مورد راندن جهان در چرخه غیرقابل باوری از گسترش فرا فزاینده صحبت میکردیم. آنچه در دنیای ریاضیات یافت، گواهی بر این است که درگسترشِ بینهایتٍ نخستین در جهان، گرانش میتوانسته وارونه عمل کند، -
بجای جذب اشیاء بسمت یکدیگر، این گرانش رانشی، هرچیزی در اطراف را میراند، که مایه یک گسترش بزرگ شده. براستی من خیلی هیجان زده شده بودم و محاسبهام که این را نشان میداد، مرتب کردم و بعدش وقتی تمام کردم، نوشتم: درک شکوهمند، و دور آن را خط کشیدم.
این را میفهمیدم که اگر این درسته، میتونه خیلی مهم باشه! با کشف این گرانش رانشی ، ”آلن ناخواسته نقطه شروع مهبانگ را مورد توجه قرار داده بود. بنابر توضیحِ آن، بصورت ریاضی، این نیرو آنچنان نیرومند است،
که میتواند فضای بسیار کوچکی به اندازه یک مولکول اشغال کند، و پس از انفجار به اندازه یک کهکشان راه شیری برسد، در کمتر از یک میلیاردمِ- یک میلیاردمِ - یک میلیاردمِ یک چشم بر هم زدن.
پس از این انفجار غیرقابل باور کوتاه و رو به بیرون، کیهان میتواند همچنان گسترش یابد، خیلی آهستهتر، و خنک شود، تا اینکه ستارهها و کهکشانها شکل بگیرند، درست انچنانکه که در نگاره مهبانگ آمده است.
این انفجار کوتاه را ”تورم“ نامیده است، و او براین باور است این آنچه که باعث گسترش جهان از نقطه نخستین شده است را توضیح میدهد. نیروی قدرتمند گرانش رانشی این تورم، همان انفجار، یعنی ”بنگ“ در مهبانگ(بیگ بنگ) بوده است.
اما با وجود رسیدن به این نقطه بازگشت مهم، یک نگرانی سختتر هم داشت؛ هرگز نمیدونستم، چطور باید این نگاره رو مطرح کنم، و دنبال یک راهی برای این کار بودم. اندیشه گسترش یافتن جهان، بسیار هیجانانگیز بنظر میرسد.
بنابر این در عمل من وارد سفر طولانی شدم تا در این مورد صحبت کنم. ناگهان، این اندیشه به همه جا رسید، صحبت در مورد ”تورم“ همهی افراد را از همهی رشتههای فیزیک جلب کرد.
بسیاری از کارشناسان فیزیک نجومی مانند خود من، بسیار شیفته شده بودند. زمان بسیار بسیار هیجانانگیزی بود. اگر شما یک اندیشه بدرستی خوبی داشته باشید، این باعث میشه دیگران نسبت به اون جذب شوند، مردم به آن توجه خواهند کرد.
احساس شگفتانگیزی داشتم، از اینکه بناگهان برجسته شدم، از فردی که ناشناخته بودم تا اینکه تبدیل به یک از بازیگران اصلی شدم، و . . اه، ابراز آن خیلی سخت بود، اما براستی خوب بنظر میرسید.
چرا اندیشه ”تورم“ بسیار هیجانانگیز بود؟ چون پیشبینیهایی شد که میتوان آن را بروش مشاهده آزمایش کرد. دانشمندان فهمیدند اگر این نگاره درست باشد، شواهد آن را در آسمان شب، میتواند یافت.
گمان کنید که ما بتوانیم خورشید را خاموش کنیم، و همهی ستارهها را برداریم؛
اگر چشمان ما بتوانند باقیماندهی انرژی که هنوز در آنجا وجود دارد را درک کند، ما در همه جای کیهان یک تابش گرمی خواهیم دید. این پرتوهای پراکنده، ”تابش زمینه کیهانینامیده میشود، این آخرین بازماندهی گرما از خودٍ مهبانگ است.
این نگاره پیشبینی کرده است که گسترش شتابان کیهان در هنگام تورم، اثراتی روی این تابش گذاشته است. این ردٍ انگشتهای بسیار واضح، یک نمونهی دقیقی از گوناگونی دما را شکل میدهند.
نقاطٍ گرمِ کوچک و نقاط سردکوچک، - یکچیزی شبیه به این بنظر میرسد. نزدیک 10 سال طول کشید تا حساسیت فنآوری اینقدر پیشرفت کند که بتواند این پیشبینی را آزمایش کند. سپس در سال 1989، ناسا، ماهوارهای بنام ”جستجوگر پیشینهی کیهانی را به فضا میفرستد.
و در پی آن دومین ماهواره بنام ”دابلیو مُپ در سال 2001، اندیشه ”تورم را به آزمایش میکشند. ماموریت آنها اندازهگیری پرتوها با موشکافی شگفتآور است، و نتیجهی آن حیرتانگیز بود؛
گونگونی دما که در کیهان یافت شده بود، کمابیش یک نمونه همخوان با نگاره پیشبینی شده در مورد ”تورم“ بود؛ این، که تنها یک نگاره بر حسب ریاضیات روی کاغذ بوده و بر اساس آن پیشبینیهایی انجام شده ، اکنون تایید شده است.
”دابلیومُپ تودهای از تورم، یافته که پیشبینی شده بود، این بی اندازه قانعکننده است. بنابر این اکنون چند فرصت ایجاد شده که اندیشه تورم را درک کنیم، پیشبینهایی در مورد آن انجام شده، و همچنین تورم توسط نقاط رنگی مشخص شده.