09 تیر 1404 ساعت 10:06
در این مقاله به بررسی پنچ نظریه علمی معتبر خواهیم پرداخت که به طور مستقل بر احتمال وجود چندجهانی در آفرینش تمرکز دارند.
جهانی که ما آن را می‌شناسیم و در آن زیست می‌کنیم، شاید تنها نمونه موجود نباشد. این احتمال قوی وجود دارد که دنیای ما، تنها یک جزء از مجموعه‌ای بی‌نهایت از جهان‌های موازی باشد که همگی در کنار هم ساختاری بزرگ‌تر و گسترده‌تر به نام «چندجهانی» را شکل می‌دهند. اگرچه در نگاه اول، طرح چنین ایده‌ای ممکن است کمی دور از ذهن به نظر برسد، اما در پس این مفهوم مبانی فیزیکی بسیار عمیقی نهفته است.
نکته قابل توجه این است که مسیر رسیدن به ایده چندجهانی شامل چندین نظریه مجزا و مستقل در قلمرو فیزیک است که هر کدام به شیوه خود، به وجود جهان‌های متعدد اشاره می‌کنند و آن را نتیجه‌ای منطقی از قوانین بنیادین طبیعت می‌دانند. در واقع، بسیاری از برجسته‌ترین دانشمندان و فیزیکدانان نظری بر این باورند که احتمال وجود این «جهان‌های پنهان» به مراتب بیشتر از عدم وجود آن‌هاست.
در ادامه این مطلب از رسانه گجت نیوز، به بررسی پنج نظریه علمی معتبر خواهیم پرداخت که هر یک به شکلی متفاوت، شواهدی از زیست ما در یک چندجهانی گسترده را ارائه می‌دهند و به ما یادآوری می‌کند که جهان ما، تنها قطعه‌ای از پازلی به مراتب بزرگ‌تر است.
نظریه علمی چندجهانی؛ رویایی علمی یا واقعیت پنهان؟
طبق نظریه چندجهانی، جهان ما که شامل همه ستاره‌ها، کهکشان‌ها و هر چیزی که می‌بینیم می‌شود، تنها جهان موجود نیست. بلکه، این امکان وجود دارد که بی‌شمار جهان دیگر نیز وجود داشته باشند، که هر کدام قوانین فیزیکی، تاریخ و حتی نسخه‌های متفاوتی از خود ما را داشته باشند. این جهان‌های موازی می‌توانند در فضایی بزرگ‌تر در کنار هم قرار گرفته باشند. فیزیکدانان با بررسی قوانینی مثل گرانش و مکانیک کوانتوم به این نتیجه رسیده‌اند که شاید وجود چندین جهان، راهی منطقی برای توضیح برخی از پدیده‌های کیهانی باشد. با این حال 5 نظریه علمی از وجود چندجهانی مطرح هستند که در ذیل به آنها اشاره می‌کنیم.
1- جهان‌های موازی
در اعماق نظریه‌های بنیادین فیزیک مفهوم جهان‌های موازی شکل می‌گیرد. یکی از جاه‌طلبانه‌ترین این ایده‌ها، نظریه جهان غشایی (Braneworld) است که ریشه در ساختار پیچیده نظریه ریسمان دارد. این ایده، که برای اولین بار توسط فیزیکدانان برجسته‌ای چون پال اشتاینهارت از دانشگاه پرینستون و نیل توراک از موسسه محیط پیرامونی فیزیک نظری در انتاریو کانادا مطرح شد، تصویری کاملاً متفاوت از کیهان را پیش روی ما قرار می‌دهد.
بر اساس این نظریه، جهان ما با سه بعد فضایی آشنا و یک بعد زمان در یک فضای بسیار وسیع‌تر و با ابعاد بالاتر است. این بدین معنی است که فراتر از ادراکات و مشاهدات روزمره ما، ابعاد فضایی پنهان و بسیار بیشتری وجود دارند که ما قادر به تجربه مستقیم آنها نیستیم. این غشاها یا جهان‌های سه بعدی، در این فضای با ابعاد بالاتر، به صورت موازی و مستقل از یکدیگر وجود دارند. آنها می‌توانند شامل قوانین فیزیکی کمی متفاوت، ذرات منحصر به فرد، و حتی تاریخچه‌های کیهانی مختص به خود باشند که ما از وجودشان بی‌خبر هستیم.
پروفسور برایان گرین، فیزیکدان مشهور از دانشگاه کلمبیا، در کتاب «واقعیت پنهان» (The Hidden Reality)، این ایده را تشریح می‌کند. او جهان ما را به عنوان «یکی از صفحات بالقوه متعددی» توصیف می‌کند که در یک فضای با ابعاد بالاتر شناورند؛ تشبیهی که آن را به «تکه‌ای از یک قرص نان عظیم کیهانی» مانند می‌سازد.
اما نکته جذاب‌تر و انقلابی این نظریه در آنجاست که این جهان‌های غشایی همیشه قرار نیست جدا از هم باقی بمانند. در برخی سناریوها، این غشاها ممکن است به صورت دوره‌ای و با نیرویی عظیم به یکدیگر برخورد کنند. این برخوردهای کیهانی که به عنوان «بیگ بنگ‌های بازیافتی» شناخته می‌شوند، می‌توانند رویدادهای عظیم و پرانرژی ایجاد کنند که به طور بالقوه، سرمنشأ یک بیگ بنگ جدید، بازنشانی جهان و در نهایت صحه بر نظریه علمی چندجهانی باشند.
2- جهان نامتناهی
فیزیکدانان با تمام پیشرفت‌های حیرت‌انگیز علمی، هنوز نمی‌توانند با قاطعیت تمام بگویند که آیا بافتی که تمام هستی ما در آن تنیده شده کروی و بسته است، یا شاید پیچیده و دونات‌شکل، و یا حتی مسطح و بی‌کران. اما شواهد و مدل‌های کیهان‌شناسی کنونی، به شکلی فزاینده، ما را به سمت این احتمال سوق می‌دهند که فضا-زمان، در مقیاس‌های بسیار بزرگ، مسطح و تا بی‌نهایت گسترده بوده و با نظریه علمی چندجهانی در ارتباط است.
اگر فضا-زمان واقعاً بی‌انتها باشد، آنگاه به طرز پارادوکسیکالی، در نقطه‌ای باید شروع به تکرار کند. دلیل این تکرار نهفته در محدودیت‌های بنیادین هستی است: تعداد روش‌هایی که ذرات بنیادی می‌توانند در گستره فضا-زمان در کنار یکدیگر قرار گیرند و آرایش‌های ممکن را تشکیل دهند، با وجود عظمت بی‌کران محدود است.
اگر به اندازه کافی دور شوید و به عمق این بی‌کرانگی بنگرید، نه تنها با سیارات و ستارگان بیگانه، بلکه با نسخه‌های دیگری از خودتان روبرو خواهید شد. در واقع این تکرار تا بی‌نهایت ادامه می‌یابد و به نسخه‌های نامتناهی از شما منجر می‌شود. در این گستره بی‌کران، برخی از این «دوقلوها» یا همزادهای کیهانی، دقیقاً همان کاری را انجام می‌دهند که شما در همین لحظه مشغول آن هستید؛ شاید حتی در حال خواندن همین کلمات باشند. اما نکته جالب‌تر اینجاست که برخی دیگر از این نسخه‌ها، شاید امروز صبح یک لباس متفاوت پوشیده‌اند، یا انتخاب‌های شغلی و مسیرهای زندگی کاملاً متفاوتی را نسبت به شما برگزیده‌اند.
در ادامه این دیدگاه، باید به مفهوم جهان قابل مشاهده اشاره کرد. ما تنها می‌توانیم تا جایی از کیهان را ببینیم که نور از زمان بیگ بنگ، یعنی حدود ۱۳.۷ میلیارد سال پیش فرصت رسیدن به ما را داشته است. این محدوده، که به طور معمول با ۱۳.۷ میلیارد سال نوری هم‌تراز پنداشته می‌شود، با توجه به انبساط شتاب‌دار جهان، در واقع بسیار بزرگ‌تر است و بر اساس جدیدترین تحقیقات و محاسبات، ۴۶.۵ میلیارد سال نوری شعاع دارد.
با در نظر گرفتن این افق دید، منطقی است که فضا-زمان فراتر از این فاصله، به عنوان جهانی جداگانه در نظر گرفته شود. این دیدگاه، تصویری شگفت‌انگیز از تعداد بی‌شماری جهان را به ذهن متبادر می‌سازد که هر یک به اندازه جهان قابل مشاهده ما هستند و در کنار یکدیگر، در یک «لحاف بزرگ کیهانی» بی‌کران و پر از تکرار و تنوع، جای گرفته‌اند.
3- جهان‌های حبابی
پیش‌تر، به جهان‌های موازی اشاره کردیم که می‌توانند ناشی از گسترش بی‌نهایت فضا-زمان و محدودیت‌های موجود در آرایش ذرات باشند. اما فراتر از این مفهوم، نظریه دیگری به نام «تورم ابدی» (Eternal Inflation) وجود دارد که چشم‌اندازی به مراتب وسیع‌تر و متنوع‌تر از چندجهانی‌ها را پیش روی ما می‌گشاید.
ایده اصلی تورم ابدی، ریشه در نظریه «تورم کیهانی» دارد. بر اساس این نظریه، در کسری از ثانیه پس از «انفجار بزرگ» (Big Bang)، جهان ما دستخوش یک دوره انبساط فوق‌العاده سریع و نمایی شد، درست مانند باد شدن یک بادکنک با سرعتی سرسام‌آور.
این نظریه، نخستین بار توسط الکساندر ویلنکین (Alexander Vilenkin)، کیهان‌شناس برجسته دانشگاه تافتز مطرح شد. ویلنکین استدلال کرد که در حالی که برخی مناطق از فضا (مانند جهان قابل مشاهده ما) از تورم خارج شده‌اند و در آنها ساختارهایی مانند ستارگان و کهکشان‌ها شکل گرفته‌اند، مناطق دیگری وجود دارند که هنوز به شدت در حال گسترش و تورم هستند.
تصور کنید یک اقیانوس بی‌کران از فضا را که در حال گسترش است. در این اقیانوس، حباب‌هایی شکل می‌گیرند که هر کدام نمایانگر یک «جهان حباب» هستند. در جهان ما، تورم متوقف شده و شرایط برای شکل‌گیری کهکشان‌ها و حیات فراهم شده است. اما در نقاط دیگر این اقیانوس، حباب‌های دیگری در حال شکل‌گیری و گسترش هستند که هر کدام می‌توانند ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود را داشته باشند.
بنابراین، در حالی که ما در جهان خود شاهد پایان تورم و شکل‌گیری ساختارها هستیم، حباب‌های کوچک‌تری در اعماق فضا به طور مداوم در حال باد شدن و ایجاد جهان‌های جدید هستند. این حباب‌ها که با نظریه علمی چندجهانی در ارتباط هستند، می‌توانند خود حاوی حباب‌های کوچک‌تر باشند، و این فرآیند می‌تواند تا بی‌نهایت ادامه یابد.
یکی از جذاب‌ترین و در عین حال چالش‌برانگیزترین جنبه‌های تورم ابدی، این است که قوانین فیزیکی و ثابت‌های بنیادی در هر یک از این جهان‌های حباب می‌توانند متفاوت باشند. این تنوع در قوانین فیزیکی، می‌تواند منجر به پیدایش جهان‌هایی بسیار عجیب و غریب و متفاوت از جهان ما شود.
4- جهان‌های ریاضی
در بطن نظریه علمی چندجهانی، پرسشی بنیادین همواره ذهن دانشمندان و فیلسوفان را به خود مشغول داشته است: آیا ریاضیات صرفاً ابزاری است که ما برای توصیف جهان از آن استفاده می‌کنیم، یا اینکه خود ریاضیات زیربنای اصلی واقعیت است؟
در یک سو، دیدگاهی وجود دارد که ریاضیات را به عنوان زبانی قدرتمند و کارآمد برای توصیف پدیده‌های طبیعی می‌نگرد. بر اساس این دیدگاه، ریاضیات ابزاری است که به ما امکان می‌دهد تا الگوها و روابط موجود در جهان را شناسایی و مدل‌سازی کنیم. اما در سوی دیگر، دیدگاهی وجود دارد که ریاضیات را نه فقط یک ابزار، بلکه اساس و جوهر واقعیت می‌داند.
یکی از برجسته‌ترین مدافعان دیدگاه دوم، مکس تگمارک (Max Tegmark)، فیزیکدان و کیهان‌شناس برجسته دانشگاه MIT است. تگمارک «فرضیه جهان ریاضی» را مطرح کرده است، فرضیه‌ای که بر اساس آن هر ساختار ریاضی ممکن، به طور فیزیکی وجود دارد. به عبارت دیگر، جهان ما تنها یکی از بی‌شمار جهان موازی است که هر کدام دارای ساختار ریاضی خاص خود هستند.
تگمارک بر این باور است که یک ساختار ریاضی را می‌توان به گونه‌ای توصیف کرد که کاملاً مستقل از وجود انسان باشد. او می‌گوید: «من واقعاً باور دارم که جهانی وجود دارد که می‌تواند به طور مستقل از من وجود داشته باشد و به موجودیت خود ادامه دهد، حتی اگر هیچ انسانی در آن نباشد.»
5- جهان‌های دختر
در دنیای شگفت‌انگیز فیزیک، نظریه «مکانیک کوانتومی» جایگاه ویژه‌ای دارد. این نظریه، که بر رفتار ذرات زیراتمی حاکم است، تصویری بسیار متفاوت از واقعیت را نسبت به فیزیک کلاسیک ارائه می‌دهد. یکی از پیامدهای بحث‌برانگیز و جذاب مکانیک کوانتومی، ایده وجود جهان‌های چندگانه است.
برخلاف فیزیک کلاسیک که پدیده‌ها را با نتایج قطعی توصیف می‌کند، مکانیک کوانتومی بر اساس احتمالات عمل می‌کند. اما وقتی ما یک اندازه‌گیری انجام می‌دهیم و موقعیت ذره را تعیین می‌کنیم، چه اتفاقی می‌افتد؟ چرا ما فقط یک نتیجه را مشاهده می‌کنیم، در حالی که ذره می‌توانست در مکان‌های مختلفی باشد؟
یکی از پاسخ‌های ممکن به این سوال، تفسیر جهان‌های چندگانه است که توسط هیو اورت سوم (Hugh Everett III) در دهه ۱۹۵۰ مطرح شد. بر اساس این تفسیر، وقتی ما یک اندازه‌گیری کوانتومی انجام می‌دهیم، جهان به چندین جهان جداگانه منشعب می‌شود. در هر یک از این جهان‌ها، یکی از نتایج احتمالی اندازه‌گیری به واقعیت تبدیل می‌شود.
همانطور که برایان گرین، فیزیکدان مشهور در کتاب خود با نام «واقعیت پنهان» می‌نویسد: «در هر یک از این جهان‌ها، یک نسخه از شما وجود دارد که در حال تماشای نتیجه‌ی دیگر است و به اشتباه می‌پندارد که واقعیت او تنها واقعیت موجود است.»
این ایده بسیار جذاب و دلهره‌آور است. از یک سو به ما نشان می‌دهد که پتانسیل‌های بی‌شماری برای زندگی ما وجود دارد و هر تصمیمی که می‌گیریم، می‌تواند مسیر زندگی ما را به طور چشمگیری تغییر دهد. از سوی دیگر، این ایده به ما یادآوری می‌کند که ما ممکن است تنها یکی از بی‌شمار نسخه از خودمان باشیم که در جهان‌های مختلف وجود دارند و هیچ راهی برای ارتباط با آنها نداریم.
source