در جستجوی جهان های موازی – بخش دوم

بیگ بنگ: جهان های موازی دگر من های شما، جهان های موازی رده ی ۱ را می سازند، این کم جنجالی ترین نوع است. همگی وجود چیزهایی را می پذیریم که نمی توانیم ببینیم اما اگر به مکان مناسب و متفاوتی برویم یا صبر کنیم قابل دیدن می شوند، مانند مردمانی که تا رسیدن کشتی به افق به انتظار می نشینند. اجسام ورای افق کیهانی نیز از همین وضعیت برخوردارند.

تصویری هنری از جهان قابل مشاهده به قطر ۹۳ میلیارد سال نوری، یا همان حجم هابل

رده ی ۱: ورای افق کیهانی خودمان

به گزارش بیگ بنگ، جهان قابل مشاهده هر سال به اندازه ی یک سال نوری بزرگتر می شود چون نور فرصت می یابد از مسافتی دورتر به ما برسد. بی نهایتی در آنجا، به انتظار دیده شدن است! چگونه می شود که فضا نامتناهی نباشد؟ آیا در جایی نشانه ای هست که بگوید:« پایان فضا- مراقب پرتگاه باشید؟» اگر بله، چه چیزی در ورای آن است؟ راستش نظریه ی گرانش اینشتین این برداشت شهودی را به چالش می کشد. فضا می تواند متناهی باشد اگر دارای خمیدگی کوژ یا توپولوژی نامعمول باشد، یک جهان کروی، یا دونات شکل دارای حجمی محدود و بدون لبه است. تابش پس زمینه کیهانی دست زدن به آزمون هایی حساس را برای چنین سناریوهایی ممکن می کند. با این حال تاکنون مدارک علیه آن است. مدل های نامتناهی با داده ها می خوانند و محدودیت هایی قوی بر مدل های جایگزین هستند.

تصویری هنری از یک جهان دونات شکل

تصویری هنری از یک جهان دونات شکل

امکان پذیری دیگر آن است که فضا نامتناهی باشد اما ماده در ناحیه ای متناهی گرداگرد ما محصور بماند- مدل «جهان جزیره ای» که زمانی محبوب بود، در گونه ای از این مدل؛ ماده در مقیاس های بزرگ در الگویی فراکتال رقیق می شود. در هر دو مورد، کمابیش همه ی جهان ها در جهان موازی رده ی ۱ تهی و مرده هستند. با فرض این الگو می توان گفت، فضای ورای جهان قابل مشاهده خودمان، از کهکشان ها، ستارگان و سیارات دیگر پر شده است. بینندگانی که در جهان های موازی رده ی ۱ به سر می برند همان قوانین فیزیکی را تجربه می کنند که ما تجربه می کنیم اما با شرایط آغازین متفاوت!

بنا به نظریه های کنونی، فرایندهای ابتدایی در بیگ بنگ ماده را به اندازه ای تصادفی پراکنده کرده، که به همه ی آرایش های ممکن با احتمال نا صفر انجامیده است. کیهان شناسان فرض می کنند که جهان خودمان، با توزیع کمابیش یکنواخت ماده و افت و خیزهای چگالی آغازی برابر با یک بخش در ۱۰۰ هزار ، نمونه ای کمابیش بی نظیری است. فرض مذکور به این براورد می انجامد که نزدیکترین رونوشت همسان شما در فاصله ۱۰ به توان ۲۸ متری جای دارد. یعنی می باید کره ای به شعاع ۱۰۰ سال نوری باشد همانند چیزی به مرکز همین جا، پس همه ی دریافت هایی که ما طی سده ی آینده خواهیم داشت مشابه آن هایی خواهد بود که همتایان خودمان در آنجا دارند. این ها براوردهایی اند به شدت محافظه کارانه، که تنها با شمردن همه ی حالت های کوانتومی ممکن برای حجم هابلی به دست آمده که می تواند در صورت خنک تر بودن از ۱۰۸ کلوین وجود داشته باشد. یک راه برای انجام محاسبه آن است که بپرسیم در آن دما چند پروتون را می توان در حجم هابل جا داد. پاسخ ۱۰ بتوان ۱۱۸ پروتون است، خب راستش هر کدام از این ذرات شاید باشند، یا نباشند، که ۲ *۱۰ به توان ۱۱۸ آرایش ممکن برای پروتون می انجامد.

جعبه ای حاوی این تعداد حجم هابل همه ی امکان پذیری ها را مهیا می کند. اگر این عددها را گرد کنیم، چنین جعبه ای حدود ۱۰ *۱۰ به توان ۱۸۸ متر عرض خواهد داشت. ورای این جعبه، جهان ها- از جمله مال خودمان – باید تکرار شوند. تقریبا همین عدد را می توان از برآوردهای ترمودینامیکی یا مکانیک کوانتومی محتوای کل اطلاعات جهان به دست آورد. با توجه به فرایندهای تشکیل ستاره و تکامل زیست شناختی که بخت را به نفع شما بر می گرداند، به احتمال زیاد نزدیکترین همزاد شما بسیار نزدیکتر از چیزی هستند که این اعداد می گویند. اخترشناسان فکر می کنند که حجم هابل خودمان دست کم دارای ۱۰ به توان ۲۰ سیاره ی قابل سکونت است؛ برخی شاید خیلی شبیه به زمین خودمان باشند.

چارچوب جهان موازی رده ی ۱ بطور متداول برای ارزیابی نظریات در کیهان شناسی مدرن مورد استفاده قرار می گیرد، گرچه این مدل به ندرت به زبان آورده می شود. برای مثال، توجه کنید که چگونه کیهان شناسان از تابش پس زمینه کیهانی برای کنار گذاشتن هندسه ی کروی متناهی استفاده کردند. نقاط داغ و سرد در نقشه های تابش پس زمینه کیهانی دارای اندازه ای مشخص هستند که به خمیدگی فضا بستگی دارد و نقاط مشاهده شده خیلی کوچک تر از آن هستند که با مدل فضایی کروی سازگار باشند.

دانشمندان برای تخمین بسیار دقیقی از هندسه و شکل فضا از تابش پس زمینه کیهانی کهن ترین نور کیهان که ۳۸۰ هزار سال پس از بیگ بنگ را نشان می دهد، استفاده کردند.

اما مهم این است که از دقت آماری برخوردار باشند، اندازه ی میانگین نقاط، بطور تصادفی از یک حجم هابل به یکی دیگر تغییر می کند، پس امکان دارد که جهان خودمان دارد گولمان می زند.- می تواند کروی باشد ولی از سر اتفاق به گونه ای ناهنجار دارای نقاط کوچکی است. هنگامی که کیهان شناسان با اطمینان ۹۹٫۹ درصدی می گویند که مدل کروی را رد می کنند، به راستی منظورشان این است که اگر این مدل درست می بود، کمتر از ۱۰۰۰ حجم هابل باید نقاطی را به آن کوچکی که ما می بینیم نشان می دادند. آموزه ی این نکات آن است که نظریه ی چند جهانی را می توان آزمود و ابطال کرد، حتی اگر نتوانیم دیگر جهان ها را ببینیم. کلید این کار عبارت است از پیش بینی کردن اینکه مجموعه ی جهان های موازی چیست و مشخص کردن توزیع احتمال، یا چیزی که ریاضیدانان آن را اندازه ی آن مجموعه می نامند، است.

داده های کیهان شناختی از این ایده پشتیبانی می کنند که فضا در ورای مرزهای جهان مقابل مشاهده خودمان ادامه می یابد. به تازگی نیز داده های ماهواره ی پلانک و پیش از آن wmap و کوبه افت و خیزهای تابش پس زمینه کیهانی را اندازه گرفتند. قوی ترین افت و خیزها تنها نیم درجه گسترده شده اند، که نشان می دهد فضا بسیار بزرگ یا نامتناهی است. گذشته از آن این داده ها نشان می دهد که فضا در مقیاس های بزرگ بطور یکنواخت از ماده پر شده است، یعنی دیگر جهان ها می باید در اصل شبیه جهان خودمان باشند. در قسمت بعد، رده ی ۲: “دیگر حباب های پسا تورمی” را بررسی می کنیم.

ادامه دارد »»»

انتشار: سایت بیگ بنگ / نوشته: مکس تگمارک – مجله Scientific American

image_pdfimage_print
(18 نفر , میانگین : 4٫83 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=21253

سمیر الله وردی

کارشناس عمران، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فیزیک و تکنولوژی های جدید می باشد و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۲ پاسخ‌ها

  1. moez گفت:

    سلام و شب بخیر
    آقای سمیر از زحمات شما و همکارانتون بی نهایت سپاس
    اگر که ممکنه ویدیو های واقعی از سیارات و اجرام سماوی تو سایت بزارین،(یعنی با کامپیوتر نباشه).
    باز هم ممنون.

پاسخ دهید

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