بیگ بنگ: در مکانیک کوانتومی چیزی به اسم واقعیت عینی وجود ندارد، به عبارت دیگر هر آنچه که ما می بینیم، حالت‌های احتمالی‌ هستند که در پیکربندی (موقعیت و وضعیت) خاصی‌ دچار فروپاشی شده و قابل مشاهده شده اند… و سایر حالات ممکن در جهان کوانتومی دیگری حضور دارند. در اینجا به معرفی‌ آزمایش کشنده‌ای می‌پردازیم که این فرضیه را محک می‌زند.

88718_852e_11به گزارش بیگ بنگ، نخست، نگاهی‌ به دو تفسیر عمده در مورد ماهیت واقعیت کوانتومی می‌پردازیم(تفسیر کپنهاگی و تفسیر جهان های موازی یا جهان های چندگانه). تفسیر قدیمی‌ تر و کمی برجسته تر برای فیزیک کوانتومی، تفسیر کپنهاگی نام دارد که توسط دو دانشمند برجسته، نیلز بور و ورنر هایزنبرگ در سالهای ۱۹۲۰ تا ۱۹۳۰ میلادی ارائه شده است. براساس مفاهیم بنیادی این تفسیر، همه ی ذرات زیر اتمی‌ تشکیل دهنده ی این جهان میتوانند رفتاری شبیه به تابع موج داشته باشند. تابع موج نمایش احتمالی‌ از مکان ذره و شتاب آن‌ در زمان مورد نظر می‌باشد. بررسی رفتار این ذرات به کشف چگونگی فروکش کردن به یک حالت احتمالی خاص در میان همه ی احتمالات ممکن و درک و مشاهده ی جهان به صورتی که ما می بینیم، کمک خواهد کرد.

تفسیر دیگری که برای مکانیک کوانتومی وجود دارد اولین بار توسط هیو اورت در سال ۱۹۵۷ مطرح شده است. اورت با حفظ کلیت تفسیر کپنهاگی و حذف بخش مهم آن‌ یعنی‌ فروپاشی تابع موج، این تفسیر را ارائه داد. با حذف این قسمت، کلیه ی مقادیر ممکن برای ذرات زیر اتمی‌ همه با هم در حال برهم نهی(superposition) قرار دارند. این به معنی تعداد بسیار بی‌ شمار جهان‌های موازی وجود دارد. حال سوالی که پیش می‌‌آید این است که چرا این طور به نظر می رسد که تمام مدت در سراسر دنیا فروپاشی تابع موج در حال روی دادن است و ما فقط یک جهان را می بینیم؟

اورت و طرفدارانش در پاسخ به این سوال و بیان علت این امر، پدیده ی دیگری به نام واهمدوسی کوانتومی(quantum decoherence) را مطرح میکنند. واهمدوسی کوانتومی به معنای از بین رفتن درهم تنیدگی کوانتومی است. در واقع، برای اینکه همه ی حالت‌های احتمالی‌ ممکن برای یک ذره در حال برهم نهی باشند یا به عبارت دیگر سیستم منسجم و یک دستی‌ داشته باشیم، سیستم باید منزوی باشد. برخورد حتی یک فوتون میتواند انسجام این سیستم را به هم بریزد و منجر به فروپاشی تابع موج شده و تنها یکی از حالات ممکن از میان کلیه احتمالات موجود برای یک ذره را به نمایش بگذارد. فرضیه چندجهانی مزیت‌ها و برتری‌هایی‌ دارد.

17fueax3w41l3jpg تفسیر کپنهاگی وابسته به حضور یک ناظر است، منظور از ناظر در اینجا ناظر زنده و ذی‌شعور نیست، بلکه منظور وجود هر چیزی است که دلیلی‌ بر شروع فروپاشی تابع موج باشد؛ و اگر حضور ناظر ضروری نباشد، بسیاری از تناقضات آشکار مکانیک کوانتومی توجیه و برطرف می‌شود. اول از همه این نظریه(چندجهانی) به طور هوشمندانه‌ای فرضیه معروف گربه ی شرودینگر را توجیه می‌کند. طبق این فرضیه، گربه ی خیالی که در یک جعبه در حالت برهم نهی کوانتومی قرار داده دارد، میتواند هم زمان هم زنده و هم مرده باشد. تئوری جهان های چند گانه تناقضی با مرده و زنده بودن گربه به طور همزمان ندارد بلکه این دو نتیجه را به دو جهان متفاوت تعمیم می دهد.

در مقابل برتری‌های این تئوری، همواره دو مشکل ظاهراً غیر قابل حل وجود داشته است. اولا، راهی‌ برای آزمایش عملی‌ این نظریه وجود ندارد؛ چیزی که این تئوری را غیر قابل تایید‌ کرده و به آن دید فلسفی‌ به جای دید علمی‌ برای بحث و بررسی‌ می دهد. دوما، این نظریه کاملا گیج کننده است. زیرا با هر حقیقت مشهودی که ما در مورد جهان اطرافمان می‌دانیم به طرز خشک و خشنی مخالفت می‌کند. وجود این دو مشکل دلیلی بر نادرستی این فرضیه نیست، بلکه به این معناست که هنوز در میان سایر نظریات علمی‌ و پرطرفدار این دوره از جایگاه خوبی‌ برخوردار نیست!

فقط یک راه برای اثبات وجود جهان‌های موازی کوانتومی وجود دارد که البته این نظریه را گیج کننده تر و مسخره تر جلوه میدهد. در حال حاضر و احتمالا تا آینده‌ای دور و شاید هم همیشه، این آزمایش تنها یک آزمایش فکری است که اجرای آن‌ نمی‌توان گفت غیرممکن است، اما اگر روزی به مرحله ی اجرا برسد، وجود جهان های موازی فقط برای یک نفر، همان فردی که مورد آزمایش قرار می گیرد، اثبات خواهد شد‌.

quantum-suicide-10-622x415دو نظریه خودکشی‌ کوانتومی و جاودانگی کوانتومی، اولین بار در سال ۱۹۸۷ توسط هنس مروس و یک سال بعد توسط برونو مارچل مطرح شد ولی‌ مکس تگمارک، کیهان شناس معروف دانشگاه ام ای تی، بیشترین پژوهش در این زمینه را انجام داده است. رایج‌ترین روشی‌ که برایِ اثبات این تئوری ارائه شده است به این صورت است که: فردی که برای انجام این آزمایش داوطلب میشود، در اتاقی‌ که مجهز به یک ابزار کشنده مانند یک تفنگ قوی که به سمت سر فرد نشانه گرفته است، قرار داده میشود. هر ۱۰ ثانیه یک بار مقدار چرخش فوتون‌ها اندازه گرفته میشود و براساس نتیجه ی حاصل، دو حالت ممکن است، اتفاق بیفتد: یا تفنگ شلیک می‌کند و فرد می‌میرد یا صدای زنگ رفع خطر شنیده شده و به فرد می‌گوید که زنده است.(شانس روی دادن هر کدام از این حالت ها ۵۰ درصد است.)

آنچه که ما انجام داده ایم این است که بقای فرد را به یک حالت کوانتومی گره زده و مرتبط ساخته ایم؛ به این معنا که فرد در برهم نهی بین دو حالت زنده بودن یا مردن قرار دارد. در دور اول ۵۰ درصد شانس زنده بودن برای شخص وجود دارد و به همین میزان شانس زنده ماندن در دفعات بعدی انجام آزمایش را داراست. مهم نیست چند بار این آزمایش تکرار میشود، نیمی از دفعات فرد زنده خواهد ماند. البته کل شانس‌های زنده ماندنش کمتر از ۵۰ درصد است.

همان طور که گفته شد در دور اول انجام این تست، ۵۰ درصد شانس زنده ماندن وجود دارد، در دفعات بعدی تکرار این آزمایش، ۵۰ درصدی که مرده است شانس برگشت ندارد و فقط ۵۰ درصد زنده دوباره ۵۰ درصد شانس برای زنده بودن را داراست. یعنی شانس زنده ماندن، از ۵۰ درصد در دور اول انجام تست به ۲۵ درصد در دور دوم، ۱۲.۵ درصد در دور سوم، ۶.۲۵ درصد در دور چهارم و … کاهش می‌‌یابد. در واقع می‌توان این طور گفت که‌ در یک جهان، هر فرد آزمایش شونده، نهایتا در ۵۰ مورد از این تست ها زنده خواهد ماند- عددی که خیلی‌ بیشتر از شانس ۱ به کادریلیون برای زنده ماندن است.

split4وقتی فرد مورد نظر ماشه را فشار می‌دهد دو احتمال وجود خواهد داشت. یا گلوله شلیک خواهد شد و یا شلیکی رخ نخواهد داد. در واقع او خود‌کشی می‌کند و یا زنده می‌ماند. هر باری که ماشه فشرده می‌شود جهان به دو قسمت تقسیم می‌شود تا بستر برای به حقیقت پیوستن هر دو احتمال فراهم شود. با مرگ او تقسیم شدن جهان براساس احتمال مرگ یا زندگی متوقف خواهد شد. اما برای نسخه‌ی دیگر که زنده است همچنان دو احتمال مرگ و زندگی وجود دارد.

زمانی که فرد ماشه را فشار می‌دهد و جهان به دو قسمت تقسیم می‌شود، نسخه‌ای که زنده می‌ماند هیچ گونه اطلاعی از نسخه‌ی دیگر او در جهان دیگر که مرده است ندارد، در عوض او زنده مانده است و به فشار دادن ماشه ادامه می‌دهد. با هر بار فشار دادن ماشه جهان به تقسیم شدن ادامه می‌دهد و نسخه‌ای که به حیات ادامه داده است، مدام در حال فشار دادن ماشه خواهد بود و برای همیشه جاودانه خواهد ماند. به این پدیده جاودانگی کوانتومی گفته می‌شود. ‌

در این صورت فرد آزمایش شونده خواهد توانست تفاوت دو تفسیر کپنهاگی و دنیاهای چندگانه را تشخیص دهد- در حالی که کمتر از ۱ به کادریلیون شانس زنده بودن طبق تفسیر اول (کپنهاگی) وجود دارد، ۱۰۰% شانس زنده بودن طبق تفسیر دوم(چندجهانی) وجود دارد، زیرا نمونه هایی از شخص‌ به دنبال این برهم نهی خاص هستند و سایر نمونه ها مرده اند. بنابراین فرضیه چند جهانی‌ اثبات شده و این فرد طعم جاودانگی کوانتومی را چشیده است.

17fugc936mfjkjpgتنها مشکل کوچکی که وجود دارد این است که با اجرای این آزمایش، درستی‌ یا نادرستی این فرضیه فقط برای شخص آزمایش شونده اثبات خواهد شد. بقیه افراد بدون توجه به این تفسیرها، شانس زنده ماندن فرد آزمایش شونده را بعید و دور از انتظار می‌دانند. بدون شک، احتمال بسیار کم، ۱ به کادریلیون که اساساً غیر ممکن است، همتایان آزمایش شوندگان را متقاعد خواهد کرد که فرضیه چندجهانی را بپذیرند، اما هنوز هم جهان‌های بیشماری وجود دارد که آزمایش شونده در آن‌ مرده است.

مکس تگمارک گفته است که ممکن است روزی تصمیم به اجرای این آزمایش بگیرد و خودش داوطلب انجام آن شود ولی زمانی که پیر شده باشد. او همچنین در سایتش به این نکته اشاره می کند که می توان اجرای این آزمایش را گسترش داد؛ مثلا آن را همزمان روی دو نفر انجام داد بنابراین امکان تبادل اطلاعات در مورد درستی یا نادرستی این فرضیه برای فرد آزمایش شونده با حداقل یک نفر دیگر وجود خواهد داشت. توضیح مکس تگمارک در مورد آزمایش خودکشی کوانتومی را در ویدئوی زیر مشاهده کنید:

من گمان می کنم که افکار بلند پروازانه در مورد این قضیه میتواند تصور طراحی آزمایشی برای اثبات این فرضیه باشد به گونه ای که هر فردی روی کره ی زمین در محفظه ی بزرگی قرار گرفته و در جریان کشف ابدیت کوانتومی شرکت کند. البته بهتر است قبل از به خطر انداختن جان کل جمعیت کره ی زمین، به درستی از تفسیر جهان های چندگانه اطمینان خاطر کسب کنیم. علاوه بر آن، من به عنوان کسی که همواره به دنبال مطالعه ی حقایق علمی هستم، فکر نمیکنم رسیدن به پاسخ یک سوال علمی در تنها یک جهان زنده، ارزش کشتن افرادی در جهان های بی شمار را داشته باشد. هر چند اگر همین سوال را از من در جهان دیگری بپرسید، ممکن است پاسخ متفاوتی بشنوید.

برگردان: سایت علمی بیگ بنگ / منابع:howstuffworks.comio9.gizmodo.com

دیدگاهتان را بنویسید

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

15 دیدگاه

  1. واقعا که فوق العاده بود من خودم هم قبل از این که در مورد این چیزا تحقيق کنم به این نتیجه رسیده بودم امکان نداره کسی بتونه جهان رو پیش بینی کنه و هر تصمیمی که ما میگیریم دو تا جواب داره اره یا نه !!! بعد هر دو تا جهان به وجود میان و واسه هر نفر با دیگری فرق میکنه مثلا اگر پسری از دختری خواستگاری کنذ در یک جهان با او ازدواج میکند و در یک جهان جواب رد میدهد سپس اون دختر با توجه به جوابی که میده میره به همون جهان

  2. یااصلااین نحوه آزمایشو نتونستم بفهمم ویااینکه واقعااین یک نتیجه گیری بی ربط ازیک آزمایشه بیربط ترهست.
    یه سکه میندازیم بالاواسه شیروخط(که منطقااحتمال اینکه شیرباشه یاخط پنجاه به پنجاه برابره)،اگه خط اومد،دستگاهی داریم که نیرویی برماشه تفنگی واردکرده وباعث شلیک گلوله به سرمن ومرگ من میشه.
    درمقابل اگه سکه شیراومدمن زنده میمونم.
    اگه چندبارآزمایش تکرارشدوهربارشیراومدومن زنده موندم بایدنتیجه بگیرم که هرباری که آزمایش انجام شده،قبل ازمشخص شدن سکه جهان دوقسمت شده ودریکی سکه خط اومده وباعث مرگ من دراون جهان شده ودریکی سکه شیربوده ومن پنجاه درصدِاحتمال زنده بودن روبردم ویعنی اینجوری من باید نتیجه گیری کنم که جهانهای موازی وجودداره.این شداثبات یک فرضیه البته فقط برای خودم(هرچندکه خوده من نیزماننددیگران اون جهانی که بداقبال بودم وسکه خط اومدروندیدم)

    حقیقتاتمام اون چیزی که من ازاین مقاله فهمیدم این بود.البته این نحوه آزمایش ونحوه نتیجه گیری چنان ابلهانه هست که مطمعنامغزکوچک من قدرت درک مطلب رونداشت…

    1. برخی میگن آ زمايش این گربه ی بینوایان شرودينگر در واقع توسط خود او مطرح شد در مخالفت با نتایج مهملی که از نظریه او گرفته شده بوده. فقدان واقعیت عینی، چیزی نبود که می خواست بیان کند. در واقع این نتیجه گیری را به شدت رد می کرد.
      دوستان عزیز بیگ بنگ، اگر اطلاعاتی در مورد این گفته دارید در اختیارمان قرار دهید. ممنون از زحمات شما

  3. یه کپی از شخص همیشه زنده می مونه تو آزمایشها در حالی که از کپی های دیگه هیچ خبری نداره! چطور میفهمه که این آزمایش رو چندبار قبلش انجام داده وقتی با اون قبلی ها هیچ ارتباطی نداده؟ از کجا میفهمه او شخصیه که بعد ۵۰ باز ازمایش زنده مونده؟ بنظر کاملا توی تعاریف اجزاء ازمایش تناقضات اشکاری وجود داره!

  4. من بارها خواب دیدم دختر یه خانواده ی دیگه ام چند روزی هم تو خواب باهاشون زندگی هم کردم و یا با کسی ازدواج کرداه م که الان اون طرف با کسی دیگری ازدواج کرده تو خواب بچه هم داشتم خیلی برام عجیب بود من موقعیت های زیادی تو زندگیم از دست دادم البته به خواست خودم بود و آرزوی بازگشتشون رو هم نداشتم ولی نمیدونستم این خواب ها چیه فکر کنم کمی درکم بالا رفت

  5. برای درک بهتر این موضوع به نظر من باید به رویاهای هر فرد بیشتر توجه کرد از این نگاه که هر فرد در طول زندگی در خواب ناظر کارکترهای متفاوت ولی مشابه با خود در شرایط مختلف است. اگر مغز انسان کار دریافت فرکانس از ابعاد دیگر را بصورت فرکتال انجام بده و بصورت دنباله ادراکی در رویا برای افراد نمایان کنه….. جالب شد!

  6. واقعا به نظر من این ازمایش هنوز خیلی ناقصه و می تونه تکمیل تر بشه

  7. واقعا امید وارم یه روزی یک راهی برای آزمایش جهان چندگانه داشته باشیم (البته به جز خودکشی….)

  8. خیلی جالبه شاید یه نسخه دیگه از kort cobain توی یه دنیای دیگه زنده باشه و یه منِ دیگه توی یه دنیای دیگه هم الان داره میبینتش

  9. با سلام. و تشکر فراوان، لطفا درمورد شرایط آزمایش خودکشی کوانتومی بیشتر توضیح دهید. به نظر یک عامل از قلم افتاده! این آزمایش برای بنده ناقص العقل بیشتر مانند یک آزمایش احتمال است. اگر منبع جامعی در این مورد هست معرفی فرمایید. در ضمن بنده عاشق استاد تگمارک هستم و اکثر سخنرانی های ایشان را دنبال کرده ام. به مخاطبان نیز توصیه فراوان می کنم در یوتیوب کانال World Science Festival را دنبال کنند که این استاد بزرگ به همراه سایر فیزیکدانان از جمله برایان گرین بزرگ سمینارهای بسیار جالبی دارند.

    1. خود بنده تا حدودی متوجه آزمایش شدم که به نظرم دو نکته در بر داشت:
      1. این تفنگ به ذره ای با قطبش مثبت و منفی متصل است و از آنجا که در اصل کوانتوم هر دو حالت مثبت و منفی بطور همزمان وجود دارد مرگ و زندگی به وسیله تفنگ نیز همزمان وجود دارد.
      2. این آزمایش ذهنی را باید از دید ناظری که برتمام حالات (جهان ها) اشراف دارد تصور کرد. نه فردی که در اتاق پیش نمونه آزمایش است. اگر ناظر اشراف کامل داشته باشد طبق نظریه چند جهانی شاهد هردو نتیجه خواهد بود و نمونه آزمایش را تا ابد زنده خواهد یافت.
      اگر به بی راهه رفته ام اصلاح بفرمایید.