به گزارش مجله خبری نگار،نظریه جهانهای فراوان که برخی از آن به جهانهای موازی، بس گیتی یا چندجهانی یاد میکنند، شاید همه ویژگیهای یک نظریه علمی معتبر را نداشته باشد، اما ویژگیها و پیامدهای آن حتی توجه مردم عادی را جلب میکند. فیزیک دانان در تازهترین پژوهشها گفته اند که ابعاد جهانهای موازی بی نهایت نیست، بی اندازه بی نهایت است!
«آلبرت اینشتین» با تمام نبوغ و دانش خود، تفسیر آماری مکانیک کوانتومی را قبول نداشت و این مفهوم را در جمله معروف «خدا تاس نمیاندازد» عنوان کرد. «نیلز بوهر» هم که از پایه گذاران مکانیک کوانتومی بود، در پاسخ اینشتین گفت: «به خدا نگو چه کار کند!».
تحقیقات فیزیک دانان طی نیمه دوم قرن بیستم نشان داد که نه تنها تعبیر اینشتین در تاس بازی اشتباه بود که کازینوی عظیم فیزیک کوانتومی به احتمال زیاد دارای اتاقهایی بسیار بیشتر از هر آن چیزی است که تاکنون تصور میکردیم. حال «ارسلان عادل» و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا در دیویس (UCD)، آزمایشگاه ملی لس آلاموس در ایالات متحده و انستیتو فدرال فناوری سوئیس در لوزان میگویند که به نظر میرسد تعداد این اتاقهای اضافی، نهایتی ندارد!
این پژوهشگران در مقالهای در آرکایو، نقشه واقعیت بنیادین را دوباره ترسیم کرده اند تا نشان دهند که نحوه ارتباط ما با اشیاء در فیزیک، ممکن است مانع از مشاهده چشم انداز عظیم عالم شود.
تفسیر آماری عالم
نزدیک به یک قرن است که درک ما از واقعیت، تحت تأثیر نظریهها و مشاهداتی که زیر پرچم مکانیک کوانتومی مطرح شده اند، پیچیده شده است. روزگاری که میشد اندازه گیریهای دقیقی از اجسام انجام داد و سرنوشت محتوم آنها را با معادلات مکانیک، ترمودینامیک، الکترومغناطیس و نسبیت تعیین کرد، گذشته است.
برای درک تاروپود بنیادینی که عالم را تشکیل داده است، به ریاضیاتی نیاز داریم که بازی احتمالات را به اندازه گیریهای حدودی و غیرقطعی مرتبط کند؛ و این، به دور از دیدگاه شهودی عالم است.
بر اساس تعبیر کپنهاگی مکانیک کوانتومی، به نظر میرسد که امواج هر احتمالی همیشه وجود دارند، تا زمانی که آن اتفاق قطعی میشود و دیگر احتمالات به ناگاه ناپدید میشوند. حتی در حال حاضر هم کاملاً مشخص نیست که در نهایت، چه چیزی سرنوشت گربه شرودینگر را تعیین میکند.
نظریه جهانهای موازی ۱
نظریه جهانهای موازی.
اما این همه ابهام، مانع از آن نشده است که دانشمندان از دیدگاهها و ایدههای مختلف دست بکشند. «هیو اِوِرِت» (Hugh Everett)، فیزیک دان آمریکایی در دهه ۱۹۵۰ (۱۳۳۰) نظریه جهانهای موازی را پیشنهاد کرد که بر اساس آن، همه اندازه گیریهای محتمل، واقعیت خود را پایه گذاری میکنند. به بیان سادهتر میتوان این نظریه را چنین توضیح داد که انبوهی از جهانهای موازی داریم که هر اتفاق امکان پذیری در یکی از آنها به شکل تصادفی رخ میدهد. آنچه جهان ما را در مقایسه با دیگر جهانها پراهمیت میکند، صرفاً آن است که ما در حال مشاهده آن پدیده هستیم.
مدل «جهانهای متعدد» اِوِرِت را از نظر علمی نمیتوان «نظریه» دانست (مانند نسبیت یا مکانیک کوانتومی) و نمیتوان آن را با مکانیک کوانتومی مقایسه کرد که شگفتیهای مطلق را در پدیدهای محسوس به نمایش میگذارد؛ بااین حال محاسبات فیزیک دانان نظریه ریسمان، تعداد حدود ۱۰ به توان ۱۰۰ جهان موازی را محتمل میداند؛ یعنی چند ده میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد عالم!
در مدل چندجهانی (برخی آن را «بس گیتی» ترجمه کرده اند)، با برداشتی از بی نهایت عالم از احتمالها شروع میکنیم که به زبان فیزیک دانان، همان مجموع همه انرژیها و موقعیتهای شناخته شده تحت عنوان «هملیتونین سراسری» است و سپس، روی هر چیزی که توجه مان را جلب کند، تمرکز میکنیم. بدین ترتیب احتمالهای نامتناهی را درون زیرسیستمهای همیلتونی مشخصتر و به مراتب مدیریت پذیرتر، محدود میکنیم.
ذره بین فریبنده
حال این سؤال مطرح میشود که این تمرکز یا بزرگ نمایی، درعین حالی که میتواند ادراکی از نامتناهی در اختیارمان قرار دهد، آیا میتواند مانع مشاهده چشم انداز کلی شود؟ آیا این کار، رویکرد کوته فکرانهای نیست که از آشنایی ما با برخی از اشیاء ریزمقیاس (میکروسکوپی) برآمده باشد؟
به بیان دیگر، میتوان این طور توضیح داد که در آزمایش گربه شرودینگر، ما به راحتی میپرسیم که آیا گربه در داخل جعبه، زنده است یا مرده؛ اما هرگز در نظر نمیگیریم که آیا بوی نامطبوعی از جعبه منتشر میشود یا اینکه میز زیر جعبه، گرم است یا سرد.
پژوهشگران در تلاش برای تعیین اینکه آیا تمایل ما به حفظ تمرکز بر آنچه در داخل جعبه است، اهمیتی دارد یا نه؛ الگوریتمی را توسعه دادند تا بررسی کنند که آیا ممکن است برخی از احتمالات کوانتومی موسوم به «حالتهای اشاره گر»، کمی سرسختانهتر از دیگر احتمالها تنظیم شوند و درنتیجه سبب شوند که برخی از ویژگیهای حیاتی با احتمال پایین تری درهم تنیده شوند.
اگر چنین باشد، جعبه توصیف کننده گربه شرودینگر تا حدی ناقص است مگر آنکه ما فهرست طولانی عواملی را در نظر بگیریم که بالقوه در سراسر کیهان پراکنده اند.
ارسلان عادل، فیزیکدان پاکستانی و عضو هیئت علمی دانشکده فیزیک UCD در توضیح این ایده میگوید: «برای مثال شما میتوانید بخشی از زمین و کهکشان آندرومدا را در یک زیرسیستم داشته باشید و این زیرسیستم، کاملاً درست است». در تئوری، هیچ محدودیتی برای تعریف زیرسیستمها وجود ندارد و فهرست طولانی از حالتهای دور و نزدیک را میتوان در نظر گرفت که هرکدام، واقعیت را با اندکی تغییر پدید میآورند.
پژوهشگران با اتخاذ رویکرد جدید در نظریه چندجهانی (جهانهای متعدد) اِوِرِت، به پاسخی رسیده اند که آن را تفسیر «جهانهای بسیار فراوان تر» نامیده اند. تفسیر جدید، مجموعهای بی شمار از احتمالها را در نظر میگیرد و آن را در بازه بی نهایتی از واقعیتها ضرب میکند که در شرایط معمولی آنها را در نظر نمیگیریم.
روش نوین هم با شباهت زیادی به تفسیر اصلی، بیش از آن که درباره رفتار عالم توضیحی ارائه دهد، به تلاش ما برای مطالعه گام به گام آن در هر لحظه اشاره دارد.
پژوهشگران امیدوارند که این الگوریتم بتواند در توسعه راههای بهتر برای کاوش سیستمهای کوانتومی مانند الگوریتمهای داخل کامپیوتر، کاربرد داشته باشد.