شاید گرانش محصولی از مکانیک کوانتومی باشد!

2
1497

بیگ بنگ: تیمی از فیزیکدانان نظری توضیح جدیدی برای ماهیت وجودی جهان و چگونگی پیدایش آن ارائه کردند. بر اساس مقاله‌ی تازه منتشر شده، فضا-زمان چیزی بیش از محصول مکانیک کوانتومی نیست. انحراف و خمیدگی‌ها در فضا-زمان می تواند توضیح دهد که چرا پدیده‌های عجیبی نظیر درهم تنیدگی و تونل‌زنی کوانتومی به وجود می آیند.

time travel tippett webبه گزارش بیگ بنگ، این ایده از چندین فرضیه قبلی الهام گرفته شده است. در واقع، این ایده می تواند دو نمونه از بزرگترین نظریه‌ها در فیزیک را به هم پیوند دهد: این دو نظریه عبارتند از نسبیت عام و مکانیک کوانتومی. شاید با این ادغام بتوان به «نظریه همه چیز» که فیزیکدانان برای چندین به دنبالش بوده‌اند را بدست آورد.

«پائولو کاسترو» محقق و نویسنده از دانشگاه لیسبون پرتغال بیان کرد: «اگر کسی بپذیرد که پدیده‌های گرانشی از قبیل تشکیل منظومه‌های سیاره‌ای، کهکشان‌ها یا سیاهچاله‌ها از منشاء یکسانی مثل درهم تنیدگی و اثر تونل‌زنی برخوردارند و گرانش دارای ریشه کوانتومی است، تفاهمی میان فیزیک کوانتومی و گرانش حاصل می آید.»

حالا بگذارید این موضوع را قدری بسط بدهیم. در اینجا روی صحبت‌مان با آن دسته از افرادی است که پاسی از شب بیدار مانده و به چیستی و اجزای سازنده جهان اندیشیده کردند. این افراد تا حدودی به این نکته واقف هستند که جهان از فضا-زمان ساخته شده است. فضا-زمان به تار و پود عجیبی گفته می شود که سه بُعد فضا و یک بُعد زمان را که در واقعیت تجربه می کنیم، ترکیب کرده و آن را به پس زمینه نظری جهان ما تبدیل می کند.

وقتی امواج گرانشی از برخورد عظیم سیاهچاله‌ها شکل می گیرند، در حقیقت از فضا-زمان می گذرند. بر اساس نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین، گرانش یکی از ویژگی‌های فضا-زمان به شمار می رود؛ فضا-زمان وقتی به وجود می آید که توسط اجرام بزرگی مثل زمین یا خورشید دچار خمیدگی شده باشد. تا اینجای کار همه چیز به خوبی تفهیم شد، اما از این نقطه به بعد مشکلاتی سر راه قرار می گیرد. اگرچه نسبیت عام موفق به توضیح گرانش شده، اما مکانیک کوانتومی هرگز نتوانسته بطور کامل این نیرو را تبیین کند. مکانیک کوانتومی حتی نمی تواند سایر پدیده‌های عجیبی را که امروزه برایشان شواهد و مدارکی داریم، توضیح دهد.

از جملۀ این پدیده‌ها میتوان به درهم تنیدگی کوانتومی و تونل‌زنی کوانتومی اشاره کرد. در این تونل، اطلاعات ظاهرا سریع‌تر از سرعت نور حرکت می کند. این پدیده‌ها چطور در نظریه نسبیت برای خود جا باز می کنند؟ برای این پرسش، باید به مقاله حاضر که بتازگی منتشر شده، استناد کنیم. بر طبق نظریه تازه ای که کاسترو و همکارانش ارائه کردند، منشاء فضا-زمان می تواند جواب را در دل خود نهفته باشد.

کاسترو در ادامه خاطرنشان کرد: «در نسبیت عام، فضا-زمان مانند یک ماده تاشو و سه بعدی وجود دارد و هر آنچه در جهان اتفاق می افتد، در درون آن اتفاق می افتد. مسیرهای احتمالی همه اجرام/اشیا و سرعتشان با شیوه تاشدن فضا-زمان توسط اجرام خیلی بزرگ مثل سیاره‌ها و ستاره‌ها تعیین می شود. این همان گرانش/جاذبه است. در پیشنهاد ما، فضا-زمان از پیش وجود ندارد و نتیجه یک فرایند طبیعی است. در پی این فرایند، فصل مشترک زیرکوانتومی از یک حالت آشفته و پرهرج و مرج به سمت حالتی سازمان یافته انتقال می یابد.»

کاسترو این فصل مشترک زیرکوانتومی را بعنوان «نوعی کف ازلی که خود فضا-زمان از آن به وجود می آید» تعریف می کند. وی در ادامه افزود: «در حقیقت، در نظریه ما، این حالات سازمان یافته با امواج زیرکوانتومی مطابقت دارند و چگونگی رفتار فضا و زمان را تعیین می کنند؛ در پی آن، زمینه برای پیدایش موارد دیگری نظیر درهم تنیدگی و اثر تونل‌زنی فراهم می شود. چون رفتار فضا-زمان نشانه‌هایی از گرانش است، میتوان مدعی شد که گرانش، کوانتوم است.»

فعلا این گفته‌ها در چارجوب نظری هستند، اما محققان در حال یافتن راه‌هایی برای آزمایش ایده‌های خود هستند. یکی از ایده‌های آنان در سر دارند، بر الگوی عجیبی دلالت می کند که در جایگیری سیاره‌ها در منظومه شمسی ما دیده می شود. در هر صورت، محققان راهی طولانی در پیش دارند. جهان مملو از پدیده‌هایی است که امکان توضیح‌شان برای ما وجود ندارد. اگرچه بسیاری از محققان مدعی شده‌اند که فیزیک جدیدی برای بررسی این پدیده‌های پیچیده مورد نیاز است، اما نباید از این نکته غافل شد که می توانیم با ارزیابی مجدد و بازنگریِ مدل‌های موجود، حقایق بیشتری از واقعیت‌مان کشف کنیم. این تحقیق در  Journal of Applied Mathematics and Physics منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com


2 دیدگاه ها

دیدگاهتان را بنویسید

Please enter your comment!
Please enter your name here

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