بیگ بنگ: در اوایل دهه 1940، زمانی که ریچارد فاینمن هنوز دانشجوی دوره کارشناسی در دانشگاه پرینستون بود، تفسیر جدیدی درباره ماهیت پادماده ارائه داد. فاینمن هنگام تحقیق درباره الکترودینامیک کوانتومی (QED) متوجه شد که پادماده ای که با زمان به جلو حرکت می کند، از ماده معمولی که با زمان به عقب حرکت می کند، قابل تشخیص نیست.

45521

به گزارش بیگ بنگ، این کشف تفسیر کاملا جدید اما معادلی از پادماده را امکانپذیر ساخت. به عنوان مثال، اگر ما یک الکترون را در میدان الکتریکی به حرکت درآوریم، در جهتی، مثلا به طرف چپ حرکت می کند. اگر یک الکترون، با زمان به عقب می رفت، می بایستی به طرف راست حرکت کند. اما یک الکترون که به سمت راست حرکت کند، به نظر ما خواهد آمد که بار آن مثبت است، نه منفی. بنابراین، الکترونی که با زمان به عقب حرکت می کند، با پاد الکترونی که با زمان به جلو میرود، غیر قابل تشخیص است. ذراتی که با زمان به عقب میروند، تفسیر جدیدی از نمودارهای فاینمن* ارائه میکنند. فرض کنیم که یک الکترون و یک پادالکترون در حال برخورد داریم که انرژی انفجار گونه ای آزاد میکنند. اگر ما پیکان پاد الکترون را ، مثل آنکه با زمان به عقب میرود عوض کنیم، میتوانیم تفسیر جدیدی از این نمودار ارائه دهیم. در تفسیر جدید، یک الکترون با زمان به جلو میرود، یک فوتون انرژی آزاد میکند و همان الکترون با زمان به عقب میرود.

در واقع فاینمن نشان داد که تمام معادلات الکترودینامیک کوانتومی، چه تشریح کننده پادماده باشند که با زمان جلو میرود و چه ماده معمولی که با زمان به عقب میرود، یکسان هستند. این وضع عجیب موجب شد که نظریه ای به نمادی نا آشنا، از سوی جان ویلر از دانشگاه پرینستون پیشنهاد شود. به موجب این نظریه، تمام جهان درست از تنها یک الکترون ساخته شده است. زمانی که فاینمن در پرینستون دانشجو بود، روزی استاد راهنمای او، ویلر، با لحن مهیجی ادعا کرد که او اکنون میداند چرا همه الکترونها در جهان مانند هم هستند. ویلر پیشنهاد کرد که این موضوع را می توان به این طریق توضیح داد که همه الکترونها به این علت شبیه هم هستند که در واقع همه، همان الکترون هستند.

برای مثال، به تولد جهان در لحظه ی بیگ بنگ بیندیشیم. فرض کنیم که از آشفتگی و آتش بیگ بنگ، تنها یک الکترون بیرون آمده است. این الکترون، با زمان به جلو حرکت میکند. میلیاردها میلیارد سال میگذرد تا رویداد آسمانی دیگری، مانند نابودی جهان و پایان زمان فرا می رسد. این تجربه تکان دهنده، به نوبه خود، جهت الکترون را عوض میکند و آن را با زمان، به عقب میفرستد. زمانی که همین الکترون به بیگ بنگ بر میگردد، جهت آن یک بار دیگر تغییر میکند. الکترون به الکترونهای دیگر تقسیم نمیشود. الکترون بدون تغییر میماند و مثل توپ پینگ پنگ، بین لحظه بیگ بنگ و پایان جهان گذر میکند. حالا هر کسی که در قرن بیستم، بین بیگ بنگ و روز پایان جهان نشسته است، به وجود تعداد زیادی الکترون و پادالکترون پی خواهد برد.

SmallTimeline2

در واقع، ما میتوانیم فرض کنیم که الکترون آنقدر به عقب و جلو ( آینده و گذشته) حرکت کرده است که زمان کافی برای اینکه جمع کل الکترونهای جهان را ایجاد کند داشته است. (البته، یک جسم که به عقب و جلو در فضا حرکت میکند، نمیتواند بیش از یک کپی از خود بیافریند. اما جسمی که در زمان به جلو و عقب میرود، میتواند کپی هایی از خود داشته باشد. به عنوان مثال فرض کنید که شما به گذشته باز میگردید، در این صورت دو تصویر از شما وجود دارد. شمای در گذشته و شمای حال که به گذشته رفته اید! در اصل، این اثر رفت و آمد در زمان، میتواند به دفعات اختیاری تکرار شود. به این ترتیب تعداد بینهایتی از کپی های واقعی در زمان حال آفریده میشود.)

اگر این نظریه درست باشد، به آن معناست که الکترونهایی که در بدنهای ما وجود دارند، همان الکترونها هستند با تنها این تفاوت که الکترونهای من میلیاردها سال قدیمیتر از الکترونهای شما هستند. همچنین به توضیح این اصل بنیادی شیمی کمک میکند: همه الکترونها مشابه یکدیگرند. (نوع جدید این نظریه آن است که جهان تک ریسمانی داشته باشیم.) آیا نظریه تک-الکترون ویلر، وجود همه مواد را در جهان توضیح میدهد؟ آیا ماده میتواند با زمان به عقب رود و پاد ماده شود؟ پاسخ به این سوالها به صورت ظاهری مثبت است. اما طبق نظریه الکترودینامیک کوانتومی، هیچ آزمایشی نمیتوان انجام داد که بتواند ماده را که با زمان به عقب میرود، از پادماده ای که با زمان به جلو میرود، تشخیص دهد. بنابراین، هیچ اطلاع قابل استفاده ای را نمی توان در زمان به عقب فرستاد و این امر، امکان مسافرت در زمان را از بین میبرد. اگر ما پاد ماده می بینیم که در فضا معلق است، ممکن است از آینده رسیده باشد ولی نمیتوانیم از آن، برای فرستادن سیگنال به زمان گذشته استفاده کنیم.

*نمودار فاینمن نوعی نمودار است که از طریق چهار بعد مسیر حرکت ذرات بنیادی را نشان می‌دهد و نخستین بار توسط ریچارد فاینمن فیزیک‌دان آمریکایی استفاده شد.

منبع: Beyond EINSTEIN, Michio Kaku & Jennifer Thompson, Oxsford University Press

دیدگاهتان را بنویسید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

16 دیدگاه

  1. سلام سوال همیشگی من اینه که قبل از بیگ بنگ چی بود؟(به فرض درستی فرضیه بیگ بنگ)
    به نظرم با وجود ادله های تئوری (غیر قابل آزمایش) در مورد کیفیت و ماهیت زمان کل جهاد باید یک بعدی فراتر از “ماده قابل آزمایش” داشته باشه ولی اینکه اون چیه نمیدونم.یه چیزی تو مایه های ماده تاریک یا انرژی تاریک که کاملا مبهمه برای همه ولی وجودش برای دانشمندان از اثرات وجودش اثبات شدست.
    چیزی که خیلی خیلی فراتر از درک و حس مادی و ابزارهای اندازه گیری مادی ما باشد.

  2. سلام
    من همیشه مطالب این سایت رو می فهمیدم اما این یکی رو نفهمیدم که هیچ، گیج تر هم شدم واقعاً موضوع پیچیده ایه خیلی دلم میخواد بفهممش اما نمی تونم اگر میشه به زبان ساده تر بیان کنید تا ما هم بفهمیم.. ممنووون

  3. می دونید که ما موجوداتی ۳ بعدی هستیم و توانایی درک ابعاد بالاتر رو نداریم
    به همین دلیل هیچوقت زمان رو درک نمی کنیم
    زمان نسبی هست و در قلمرو کوانتومی شکل دیگه ای داره

    1. دقیقاً زمان برای موجودات پنج بعدی مثل کوهی است که از آن بالا می روند و به آینده می روند و مانند دره ای است که از آن پایین می روند و به گذشته می روند. جهان در بیگ بنگ از الکترون نیز کوچکتر بوده است.

  4. همه ی ما از بودن خود مطلعیم ولی از وجود خود در گذشته یا حال یا آینده مطلع نیستیم لحظه بینگ بنگ سازنده ی ما شد و میلیارد ها میلیارد بینگ بنگ دیگه در کل هستی اتفاق افتاده و هزاران و میلیون و میلیارد ها موجود در هستی هستند و مثل ما زندگی میکنند کاش بتونیم بفهمیم در زمان حال هستیم یا در گذشته یا در آینده.

    1. اگر کسی کل عمرش را در میدان گرانشی سیاهچاله ای صرف کند مثلاً ۸۵ سال آن موقع ۸۵۰ سال در زمین گذشته است. پس گرانش و شتاب هیچ فرقی ندارد این حرف با آزمایش فکری آسانسور امکان پذیر است وقتی شما در آسانسور هستی آیا درک می کنی که بالا می روی یا پایین؟ خیر قطعا درک نخواهی کرد که در اثر گرانش به پایین و یا در اثر شتاب به بالا خواهی رفت پس این دو دقیقاً یکی اند.
      زمان نسبی است …….

  5. اگر درست باشد یعنی علیت 2 بعدی واقعی است و زمان فقط یک نوع حرکت و ساختار بیشتر نیست و الکترون مطلق در جهش های خاصی خود را وا میپاشد و گونه ای دیگر از ذرات را میسازد و ماده نیز از ذراتی ساخته میشود که از ثبات مجازی آنها بوجود میاید و اتفاقات نیز از تعامل ماده های ساخته شده هم هستند اما با تمام این وجود چه عامل یا انرژی به این الکترون مطلق اجازه حرکت بی پایان در تمام وجهات را میدهد؟؟؟؟………..!!!!!!!!!

    1. در لحظه آغازین جهان تمام ماده مانند سوپ داغی بود که تعادل خاصی نداشت ولی ذره ای که ما به آن بوزون هیگز می گوییم به این ذرات تعادل را هدیه کرد ذره ای که به ذره خدا معروف است.

  6. سلام . هرگاه صحبت از حرکت در زمان میشه تمام نسخه های موجود (قابل دید ووغیر قابل دید) در جهان بطور یکجا قابل فرض مشاهده میشن .بنابراین هم گوی بیگ بنگ هست و هم یک الکترون و هم جهان حال حاضر و هم انتهای جهان …

    1. اصل عدم قطعیت هایزنبرگ و مدل اوربیتال اتمی: یعنی الکترون علاوه بر نبودن در تمام ابر الکترونی در عین حال می تواند در همه جا باشد یعنی سرعتی که به او اجازه همچن کاری را می دهد.

  7. زمانی وجود ندارد زمان که از ان حرف می زنیم برای اندازه گیری زمان حال است نه چیزی دیگر

    1. به نظر شما میشه مثلا جهان از دوتا الکترون به وجود اومده باشه ؟! . اول باید ذهن (( پاکسازی )) و (( بازسازی )) بشه تا بعد از اون بشه حقیقت ناب و خالص رو تو ظرف ذهن ریخت . همه ما قبل از به دنیا اومدن همه چیز رو میدونستیم ! . این یه اصل بزرگ تو فلسفه ذهنه ! .

  8. خیلی جالب بودواگراین حقیقت داشته باشدجهان ما خیلی هیجان انگیزمیشود.ولی چطوردرلحظه ی بیگ بنگ اون گوی پرچگال وداغ فقط یک الکترون آزادمیکنه؟وهمان یک الکترون جهان مارامیسازه؟پس چه اتفاقی برای اون گوی می افتد؟آیاهنوز وجودداره ومیشود پیدایش کرد؟من به کل گیج شدم یکی لطف میکنه و به سوالاتم جواب بده.
    باتشکر