آیا چند جهانی، نظریه ی علمی است؟

7
1064

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 ويژه 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 بهترين 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:

1- تمام موفقیت های نظریه های قبلی را بایستی بازتولید نماید.
2- نتایج جدیدی که با تئوری های قبلی مغایرت دارند را بايستي توضیح دهد.
3- و شاید از همه مهمتر، بایستی پیش بینی هایي 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 توصيفي در مرکز بودن زمین(geocentrism ) و دواير هندسي 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 10 نوامبر 1919 (سمت چپ)؛ اخبار مصور لندن در 22 نوامبر 1919 (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 گرديد. 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 كه ما به آسمان نگاه کنیم، ستاره ها و کهکشان ها را بصورت خوشه هایي می بینیم كه در شبکه ی تارهای عظيم کیهانی گرد هم آمده اند. اما هر مقدار فضای دورتری را نگاه کنیم، زمان های قبل تری را مشاهده خواهيم كرد.

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 مي 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 هاي 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 كنيم 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 13.8 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 انرژي گرديد.

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

1- با تمام موفقیت های نظریه ی بیگ بنگ سازگار است و تمام علم کیهان شناسی مدرن را در بر می گیرد.
2- 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..
3- 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 كردن 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 مي 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 قوانين 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 شبيه جهاني كه در آن هستيم 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 نقاطي که تورم متوقف نمی شود، باعث ِ بزرگ شدن و انبساط بيشتر فضا ميگردد، در این صورت نواحي به وجود مي آيند كه بیگ بنگ های دیگری روی خواهند داد که از جهان و فضا-زمان ما جدا می باشند و همينطور نواحي ديگري وجود خواهند داشت كه 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 قوانين 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 3 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 مي باشد که امروزه به خوبی درک می شوند. حتی شاید یک نتیجه غیر قابل اجتناب از آن قوانین هستند. اگر شما یک جهان تورمي دارید که با قوانین فیزیک کوانتوم اداره می شود، شما ملزم خواهيد بود که با همان قوانین به كار خود ادامه دهید. اما اين نظریه نيز درست شبيه نظریه ریسمان داراي مشکلات بسیاری می باشد. این تئوری چیزهایی را که ما مشاهده کرده ایم و نمی توانیم توضیح دهیم را پيش بيني نمي كند 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 نمي كند.

پس اگر تمام اينها را كنار هم بگذاريم اين تئوري چه معني مي دهد؟ معني آن اين است كه چند جهانی– به فرض اينكه تمام تصور ما از جهان امروز و تاريخچه آن درست باشد – احتمالا واقعي مي باشند. احتمالا تعداد زيادي جهان آن بيرون وجود دارند كه وراي منطقه قابل مشاهده ما هستند و احتمالا جهان هاي ديگري هستند كه با بیگ بنگ های ديگري شروع شده اند و احتمالا هرگز بر هم كنشي با جهان ما نخواهند داشت.

اما معني ديگر آن اين خواهد بود كه چند جهانی در وراي حوزه قابل اندازه گيري براي ما مي باشند حتي از نظر تئوري. “چند جهانی” ممكن است جذاب بوده و به نظر از نتايج تئوريكال اجتناب ناپذير فيزيك باشد. ولي تا زماني كه ما نتوانيم آن را تست كنيم (و به نظر مي رسد كه هيچ وقت نتوانيم آن را تست كنيم) به اندازه كافي براي علم مفيد نخواهد بود. اين يك گمانه زني در محاسبات ما مي باشد كه به آن معني می دهد ولي يك نظریه ی علمي نمي باشد و به خاطر محدوديت هايي كه جهان ما دارد شاید هيچ وقت هم يك نظریه ی علمي 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



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

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

7 دیدگاه‌ها

  1. اتفاقات جهانی که در احاطه توانایی بشر است ، نشان دهنده وجود زمان است،زمان در اوج سادگی تعریفی ندارد، ولی به وضوح نشان می دهد که جهان آغازی دارد، یعنی از نیستی به هستی پای گذاشته است ،حال اگر بگوییم چند جهان وجود دارد باز ،هر کدام از جهان ها نیز طبق منحنی زمان آغازی دارند، و آغاز همگی به نقطه ای برمی گردد که ما به آن بیگ بنگ می گوییم،هیچ استدلالی باعث اصباط چند جهانی وجود ندارد و همگی در احاطه محاسبات احتمالی ریاضیات است پس دقت کنیم ،که بیگ بنگ هیچ ردی تا کنون بر آن وارد نیست،مسئله ای که این ماجرا را پیچیده تر می کند، تبدیل جهان از نیستی به هستی ،است که استیون هاوکینگ در اوج مطالعاتش باز اشتباه علمی مرتکب شد و گفت جهان از فوتون ها نشات گرفته اند و عمل و برخورد های آنها سبب ایجاد ابر محیطی کیهانی(تورم کیهانی)شد و بعدا بیگ بنگ در حالی که فوتون ها خود ماده هستند و با (هیچ)مخالفت دارند، شاید واقعا علم انسان توانایی بحث در مورد چنین چیزی را نداشته باشد.

  2. 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. 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

    • 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