آیا چند جهانی، نظریه ی علمی است؟

بیگ بنگ: هر کسی می تواند نظریه ارائه نماید که در اصطلاح عامیانه می تواند با روش هایی توضیح دهد که چطور کار میکند، ولی برای ارائه یک نظریه ی علمی بایستی کارهای بیشتری انجام داد. به ویژه هر نظریه ی جدید ِ علمی بایستی نگاهی به چهار چوب فعلی علم داشته باشد.

parallelبه گزارش بیگ بنگ، چهارچوب فعلی علم شامل نظریه هایی می باشد که در حال حاضر بهترین و پذیرفته شده هستند و همچنین اطلاعاتی که در حال حاضر موجود می باشند بایستی در این نظریه ها لحاظ شده باشد. هر تئوری جدیدی بایستی سه شرط زیر را رعایت نماید:

۱- تمام موفقیت های نظریه های قبلی را بایستی بازتولید نماید.
۲- نتایج جدیدی که با تئوری های قبلی مغایرت دارند را بایستی توضیح دهد.
۳- و شاید از همه مهمتر، بایستی پیش بینی هایی قابل اندازه گیری داشته باشد که قبلا تست نشده اند و از این طریق بتوان آن نظریه را یا تایید و یا رد نمود.

این روشی است که نشان می دهد چطور پیشرفت های علمی تقریبا در تمام زمینه ها، از ساده ترین آنها مانند فیزیک تا پیچیده ترین آن مانند بیولوژی، اتفاق افتاده است.

1-u6VZn0FtgplGX6yo8KJD2wنظریه توصیفی در مرکز بودن زمین(geocentrism ) و دوایر هندسی آن با نظریه در مرکز بودن خورشید(heliocentrism) و مدارهای بیضوی کپلر جایگزین گردید و سپس توسط نظریه جاذبه نیوتن گسترش داده شد. نه فقط موقعیت و حرکت سیارات توضیح داده شد، بلکه قمرهای مشتری، هلال های سیاره ناهید، مدار غیر عادی مریخ و پیش بینی های جدیدی درباره تناوب و دوره بازگشت دنباله دارها ارائه گردید.

سال ها بعد، نظریه گرانش نیوتن قادر به توضیح مشخصات مداری سیاره عطارد نبود و این نظریه نسبیت عام اینشتین بود که نه تنها تمام موفقیت های پیشین نظریه نیوتن را در خود داشت بلکه قادر به توضیح ناهنجاری های مدار سیاره عطارد بود و پیش بینی هایی در خصوص خم شدن نور ستارگان به وسیله نیروی گرانش ارائه نمود که قابل اندازه گیری بود. در طی فقط چند سال، نظریه نسبیت عام اینشتین تایید شد و ما یک نظریه علمی تکامل یافته و انقلابی دیگر را در دست داشتیم.

روزنامه نیویورک تایمز در 10 نوامبر 1919 (سمت چپ)؛ اخبار مصور لندن در 22 نوامبر 1919 (سمت راست)

روزنامه نیویورک تایمز در ۱۰ نوامبر ۱۹۱۹ (سمت چپ)؛ اخبار مصور لندن در ۲۲ نوامبر ۱۹۱۹ (سمت راست)

برای آنهایی که زیست شناسی را بر فیزیک ترجیح می دهند، نظریه ی تکامل داروین یک مثال بسیار عالی می باشد که بعدها با نظریه ژنتیک و بعد از آن نیز با کشف DNA کامل تر گردید. بدین طریق علم به سمت جلو گام بر می دارد، البته نه با بی اعتبار کردن نظریه های قبلی، بلکه با بسط آنها برای توضیح بهتر و کاملتر پدیده هایی که در جهان اتفاق می افتند.

حال چند جهانی(Multiverse) از کجا آمده و چیست؟ برای فهم آن ابتدا بیایید با تصوری که ما از جهان داریم شروع کنیم. منظور ما از جهان، جهانی است که قابل مشاهده می باشد و شامل تمام چیزهایی می باشد که قابل اندازه گیری هستند و ما با آنها تعامل داریم. هر جایی در جهان که ما به آسمان نگاه کنیم، ستاره ها و کهکشان ها را بصورت خوشه هایی می بینیم که در شبکه ی تارهای عظیم کیهانی گرد هم آمده اند. اما هر مقدار فضای دورتری را نگاه کنیم، زمان های قبل تری را مشاهده خواهیم کرد.

نمایی هنری از شعاع جهان قابل مشاهده

نمایی هنری از شعاع جهان قابل مشاهده

کهکشان های دورتر در واقع کهکشان های جوان تر و تکامل نیافته تر می باشند. ستاره های آنها عناصر سنگین کمتری در خود دارند، به دلیل اینکه ادغام های کمتری انجام شده است آنها کوچکتر به نظر می رسند، به دلیل زمان بر بودن فرآیند ادغام، کهکشان های مارپیچی بیشتر و کهکشان های بیضوی کمتری می بینیم و موارد دیگر. اگر ما سر حد جایی که میتوانیم ببینیم را نگاه کنیم، اولین ستاره هایی که در جهان به وجود آمده اند را میتوانیم مشاهده کنیم و یک ناحیه ای از تاریکی در ورای آن یعنی جایی که تنها نور باقی مانده تشعشع ناشی از بیگ بنگ یعنی تابش پس زمینه کیهانی می باشد.

اما خود بیگ بنگ– که به یکباره در حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش روی داد – نقطه شروع فضا و زمان نبود بلکه شروع چیزی بود که امروزه جهان قابل مشاهده ما می باشد. قبل از آن، یک نقطه شروع وجود داشته که به عنوان تورم کیهانی شناخته می شود یعنی نقطه ای که فضا به سرعت شروع به گسترش نمود و ساختار فضا- زمان پر از انرژی گردید.

1-D-Ph63ZFocRqbn0e8EYj8Qتورم کیهانی خود یک نمونه از نظریه هایی می باشد که ارائه و جایگزین تئوری قبلی گردید و شامل موارد زیر می گردد:

۱- با تمام موفقیت های نظریه ی بیگ بنگ سازگار است و تمام علم کیهان شناسی مدرن را در بر می گیرد.
۲- تعدادی از مشکلاتی را که نظریه ی بیگ بنگ قادر به حل آنها نبود را توضیح می دهد مانند اینکه چرا تمام کیهان دمای مشابه ای در تمام نقاط داشت، چرا فواصل فضایی تخت می باشند و چرا هیچ باقی مانده ی پر انرژی مانند مغناطیس های تک قطبی وجود ندارند و غیره..
۳- شش پیش بینی جدید توسط این نظریه ارائه شده که قابل اندازه گیری و مشاهده می باشند و پنج عدد از آنها تا کنون تایید شده اند.

به هر حال یک پیش بینی این نظریه موجود می باشد که ما نمیدانیم قابل تایید یا رد کردن است و آن فرضیه ی چندجهانی های متعدد می باشد.

globe-73397_960_720همانطور که می دانید تورم کیهانی باعث شد که فضا با سرعت بسیار زیادی گسترش و انبساط یابد. تمام چیزهایی که قبل از بیگ بنگ وجود داشته اند در این تورم کیهانی شامل می شوند و بعد از تورم کیهانی بسیار بسیار بزرگتر از آن چیزی می شوند که قبل از آن بوده اند. تا اینجا خوب پیشرفته ایم چرا که این نظریه توضیح می دهد که چطور جهان یکدست، یکنواخت و بسیار بزرگ می باشد. زمانی که تورم کیهانی خاتمه یافت، جهان مملو از ماده و تشعشعات آن گردیده یعنی چیزی که ما به عنوان دستاورد بیگ بنگ می بینیم.

ولی در اینجا قضیه مقداری عجیب می شود؛ مطابق با مکانیسم نظریه ی تورم کیهانی، برای درست شدن جهانی که ما امروز می بینیم، باید مناطق بسیاری دیگری در کائنات وجود داشته باشد که تورم کیهانی فورا متوقف نشده و باعث رخ دادن ِ پدیده ای به نام تورم ابدی شود. با توجه به قوانین مکانیک کوانتومی، احتمال رخ دادن تورم کیهانی در هر ناحیه و در هر زمانی وجود دارد اما شانس محدودی هم در متوقف نشدن آن در هر نواحی مشخصی و در هر زمانی نیز وجود دارد. در نتیجه جایی که تورم تمام شود، یک بیگ بنگ رخ می دهد و یک جهان شبیه جهانی که در آن هستیم به وجود می آید.

سیر تورم ابدی در یک چند جهانی-در مربع های آبی سیر تورم ابدی ادامه یافته اما در مربع های ضربدر قرمز این سیر بعد از مدتی به پایان خود رسیده است.

سیر تورم ابدی در یک چند جهانی-در مربع های آبی سیر تورم ابدی ادامه یافته اما در مربع های ضربدر قرمز این سیر بعد از مدتی به پایان خود رسیده است.

اما در نقاطی که تورم متوقف نمی شود، باعث ِ بزرگ شدن و انبساط بیشتر فضا میگردد، در این صورت نواحی به وجود می آیند که بیگ بنگ های دیگری روی خواهند داد که از جهان و فضا-زمان ما جدا می باشند و همینطور نواحی دیگری وجود خواهند داشت که به متورم شدن ادامه خواهند داد. حال سوالات زیادی به ذهن می آید که ما درباره جهان های دیگر نمیدانیم از جمله:

• آیا قوانین آنها در فیزیک مانند قوانین ذرات، و ثابت های بنیادی مانند قوانین جهان ما می باشند؟
• آیا آنها تراکم و مشخصات تاریخی مشابهی مانند جهان ما دارند؟
• آیا ما به طریقی به واسطه مکانیک کوانتوم با این جهان های دیگر در ارتباط می باشیم؟

پاسخ به هر کدام از این سوالات می تواند بله یا خیر باشد. محافظه کارانه ترین فرضیات این هستند که پاسخ به این ۳ سوال به ترتیب: بله، بله و خیر باشند. اما این موضوع ما را دوباره به سوال اصلی می رساند: آیا این یک نظریه ی علمی می باشد؟ موضوع این است که چند جهانی به خودی خود یک نظریه ی علمی نمی باشد. در عوض یک نتیجه تئوریکال از قوانین فیزیک می باشد که امروزه به خوبی درک می شوند. حتی شاید یک نتیجه غیر قابل اجتناب از آن قوانین هستند. اگر شما یک جهان تورمی دارید که با قوانین فیزیک کوانتوم اداره می شود، شما ملزم خواهید بود که با همان قوانین به کار خود ادامه دهید. اما این نظریه نیز درست شبیه نظریه ریسمان دارای مشکلات بسیاری می باشد. این تئوری چیزهایی را که ما مشاهده کرده ایم و نمی توانیم توضیح دهیم را پیش بینی نمی کند و همچنین چیزهای مشخصی را پیش بینی نکرده که ما بتوانیم دنبال آن رفته و پیدا کنیم.

“چند جهانی” برای توضیح هر چیزی در کیهانی که ما در آن زندگی میکنیم مناسب نمی باشد. این نظریه هیچ یک از مشکلات مهمی که ما در حال حاضر داریم را حل نمی کند. (و اگر شما چیزهایی مانند دورنما، انرژی خلا، اصل آنتروپی و ثابت کیهانی می گویید، معنی حل کردن را متوجه نشده اید) و از همه بدتر این نظریه هیچ پیش بینی محسوسی برای چیزهایی که ما لزوما میتوانیم مشاهده کنیم ارائه نمی کند.

پس اگر تمام اینها را کنار هم بگذاریم این تئوری چه معنی می دهد؟ معنی آن این است که چند جهانی– به فرض اینکه تمام تصور ما از جهان امروز و تاریخچه آن درست باشد – احتمالا واقعی می باشند. احتمالا تعداد زیادی جهان آن بیرون وجود دارند که ورای منطقه قابل مشاهده ما هستند و احتمالا جهان های دیگری هستند که با بیگ بنگ های دیگری شروع شده اند و احتمالا هرگز بر هم کنشی با جهان ما نخواهند داشت.

اما معنی دیگر آن این خواهد بود که چند جهانی در ورای حوزه قابل اندازه گیری برای ما می باشند حتی از نظر تئوری. “چند جهانی” ممکن است جذاب بوده و به نظر از نتایج تئوریکال اجتناب ناپذیر فیزیک باشد. ولی تا زمانی که ما نتوانیم آن را تست کنیم (و به نظر می رسد که هیچ وقت نتوانیم آن را تست کنیم) به اندازه کافی برای علم مفید نخواهد بود. این یک گمانه زنی در محاسبات ما می باشد که به آن معنی می دهد ولی یک نظریه ی علمی نمی باشد و به خاطر محدودیت هایی که جهان ما دارد شاید هیچ وقت هم یک نظریه ی علمی و قابل آزمون به حساب نیاید. اما بهتر است پیش بینی نکنیم چون کسی از آینده چیزی نمی داند؟!!!

ترجمه: مجتبی عطایی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: forbes.com

image_pdfimage_print
(41 نفر , میانگین : 4٫80 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=54668
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۶ پاسخ‌ها

  1. Endless گفت:

    بیگ بنگ خود نظریه ای تایید شده نیست
    من که به بیگ بنگ اعتقاد ندارم
    جهان نه شروعی داشت و نه پایان خواهد داشت وهمواره بوده وهست وخواهد بود

    • Omid گفت:

      بستگی داره منظورتون از “جهان” چی هست،
      اگر بگیم جهان همه ی اون چیزیه که هست و تا بینهایت ادامه داره و جهان های موازی داخلش بوجود میان
      این همون بستریه که بیگ بنگ توش اتفاق افتاده و ما داخلش هستیم و بیرون از اون رو نمیتونیم ببینیم
      و خارج از این حباب رو میشه قبول کرد که همه چیز همواره بوده و هست

    • محمد مهدی گفت:

      این یه باور منسوخ شده هست . جهان به هیچ وجه نمی تونه ازلی باشه . قانون دوم ترمودینامیک به ما میگه که جهان ازلی نیست

    • مصطفی گفت:

      اینکه شما دوستش نداری دلیل نمیشه که نباشه، بیگ بنگ یه تئوری قویه که داره به سوالات ما درباره کیهان پاسخهای منطقی میده، پس لااقل تا الان درسته.

  2. شیمیدان و فیزیکدان گفت:

    من به علم فیزیک باور و اعتقاد دارم .
    اگه ریاضی نظریه ی چند جهانی رو پیشبینی کرده باشه .
    پس حتمأ یه روزی این فرضیه به اثبات میرسه .

  3. phoneix گفت:

    پس در مورد ازمایش فاینمن چه توضیحی وجود خواهد داشت؟

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *