دنیاهای موازی ، از تئوری تا واقعیت

در سال ١٩٥٤ يك جوان کانديداي دکترا به نام » هوگ اورت « در دانشگاه پرينستون با ارائه ي يك نظريه ي بنيادي خود را مطرح مي کند ( وجود جهان هاي موازي درست مانند دنياي ما ). اين جهان ها همگي به ما وابسته مي باشند؛ در واقع آن ها از ما جدا شده اند و ما نيز از بقيه جدا شده ايم . در اين جهان هاي موازي نزاع هاي ما نتايج متفاوتي داشته اند نسبيت به آن چه ما مي دانيم . گونه هايي که در
دنياي ما منقرض شدند، سازگار شده اند و يا خلق شده باشند . در ساير جهان ها، ما انسان ها ممكن است منقرض شده باشيم . اين عقيده ذهن را وحشت زده مي کند و در عين حال قابل درك هم هست . تصورات و ابعاد موازي گونه هايي
ديگر از ما در نوشته هاي علمي تخيلي ظاهر شدند و به عنوان تعبيرهايي براي متافيزيك به کار رفتند . ولي چرا اصلاً يك جوان آينده ي تحصيلي اش را بايد با طرح چنين نظريه اي به خطر بيندازد؟ اورت با نظريه ي چند
جهاني (MANY WORLDS) کوشيد به پرسش دشوارتري در رابطه با فيزيك کوانتم پاسخ دهد : چرا ذرات کوانتمي به صورت غيرقابل پيش بيني رفتار مي کنند؟ سطح کوانتم براي علومي که بسيار نوپا هستند ديگر
آن قدرها هم بالا نيست .
مطالعه ي فيزيك کوانتمي در سال ١٩٠٠ آغاز شد؛ ماکس پلانك براي اولين بار مفهوم آن را به جهان علم معرفي مي کند . مطالعه ي پلانك دربار ه ي تابش، يافته هاي غيرعادي را نتيجه داد که با قوانين فيزيك کلاسيك تناقض داشت . اين يافته ها نشان مي داد که قوانين ديگري در جهان در کار بوده، و در سطحي ژرف تر از آن چه ما مي شناسيم فعال است .
در مرتبه ي پايين تر، فيزيكدانان در حال مطالعه ي کوانتم درباره ي اين دنياي بسيار کوچك، چيزهاي عجيب و غريبي را متوجه شدند . يكي اين که ذراتي که در اين مرتبه قرار دارند، براي در آمدن به قالب هاي مختلف دلخواه روش خاصي دارند . براي مثال دانشمندان مشاهده کردند که فوتون ها مانند ذرات و امواج عمل مي کنند . حتي يك تك فوتون اين تغيير شكل را به نمايش مي گذارد .
اين به عنوان اصل عدم قطعيت هايزنبرگ شناحته مي شود . ورنر هايزنبرگ پيشنهاد کرده که فقط با مشاهده ي جسم کوانتمي رفتار آن ماده را تغيير مي دهيم . هرگز نمي توانيم به طور کامل طبيعت جسم کوانتمي يا خواص آن را همچون سرعت و موقعيت آن مطمئن شويم . اين عقيده تعبير کپنهاگي از مكانيك کوانتمي اين که نيلز بوهر آن را مطرح مي کند . اين تعبير بيان مي کند که همه ي ذرات کوانتمي در يك وضعيت خاص يا وضعيت ديگر قرار ندارند . ليكن همگي وضعيت هايي با احتمال برابر دارند . جمع کُل وضعيت هاي ممكن يك جسم کوانتمي تابع موج ناميده مي شود . حالت يك جسم در همه ي وضعيت هاي ممكن برهم نهي ناميده مي شود.
طبق نظريه ي بوهر وقتي يك جسم کوانتمي را مشاهده مي کنيم بر رفتار آن تأثير مي گذاريم . مشاهده برهم نهي يك جسم و نيروهايي که اساساً جسم در يك حالت از تابع موج خود انتخاب کرده را مي شكند .
اين نظريه بيان مي کند دليل اين را که چرا فيزيكدانان اندازه گيري هاي مثبت را از جسم کوانتمي مشابه به دست مي آورند : يك جسم حالت هاي متفاوتي را در حين اندازه گيري هاي مختلف انتخاب مي کند . تعبير
بوهر به طور گسترده اي تاکنون توسط بسياري از انجمن هاي کوانتم مورد قبول واقع شده است . ولي اخيراً نظريه ي چند جهاني اورت مورد توجه جدي برخي قرار گرفته است .

نظريه ي چند جهاني
جوان با بسياري از آن چه نيلز بوهر در مورد دنياي کوانتم پيشنهاد کرد موافق بود . او با عقيده « هوگ اورت » بر هم نهي ها و به همان اندازه با انديشه توابع موج موافق بود . ولي » اورت « با » بوهر « در يك مسأله ي
اساسي موافق نبود . از نظر اورت اندازه گيري يك جسم کوانتمي ناگزير مي کند که به يك حالت قابل درك يا حالت ديگري برود . در عوض گرفتن اندازه ي يك جسم کوانتمي شكافي واقعي را در جهان موجب مي شود .
جهان به طور دقيق دونسخه اي مي شود، شكاف برداشتن در يك جهان براي هر نتيجه ي ممكن از اندازه است .
به عنوان مثال تابع موج يك جسم هم يك موج و هم يك ذره است . هنگامي که يك فيزيكدان، ذره اي را اندازه گيري مي کند، ممكن است دو نتيجه به دست آورد : ذره يا موج ! اين تشخيص نظريه ي چند جهاني را
به وجود آورد؛ يعني رقيبي براي تعبير کپنهاگي . هنگامي که يك فيزيكدان چيزي را اندازه گيري مي کند، جهان براي سازگاري آن دو نوع اندازه گيري که ذکر
کرديم، به دو دنياي مجزا تجزيه مي شود . بنابراين وقتي يك دانشمند در يكي از اين ها در مي يابد که جسم اندازه گيري شده موج است، دانشمندي ديگر آن را در دنياي مجزا موج مي بيند ( مي توانيم براي درك بهتر از
چارچوب مرجع هاي متفاوت استفاده کنيم ). در اين صورت توضيحي هم براي چنين دوگانگي در اندازه گيري ها دارد .
تعبير چند جهاني اورت برآن سوي تراز کوانتمي دلالت دارد . اگر يك کنش بيش از يك نتيجه را در بر داشته باشد، ( فرض بر درستي نظريه ي اورت ) پس با انجام کنش جهان به دو نيم تقسيم مي شود . حتي وقتي
آزمايشگري يكي از کنش ها را انتخاب نكند .
اين بدان معناست که اگر شما دريابيد يكي از نتايج محتمل هميشه اين است که شما مرده باشيد، در جهان ديگر نيز مرده ايد . اين فقط مثالي ساده انگاره براي درك بهتر قضيه است . جنبه ي ديگر تعبير چند
جهاني اين است که مفهوم جهان خط را به هم مي ريزد . فرض کنيد جهان خطي خورشيد گرفتگي زمان باستان را نشان مي دهد . جهان خط مبتني بر تعبير چندجهاني هر کدام از نتايج ممكن را نشان مي دهد . از
اين جا هر نتيجه ي ممكن از آن رويداد حتي اگر برخلاف آن چه رويداده است باشد، ممكن است ببينيد . گويي آن رويداد جور ديگري اتفاق افتاده .

ولي يك شخص نمي تواند از خود ديگرش (!) حتي اگر مرده باشد و در جهاني موازي زندگي مي کند، آگاهي داشته باشد . بنابراين اصلاً چگونه مي تواينم بدانيم که نظريه ي چندجهاني صحيح است؟ پشت گرمي اين تعبير احتمالي نظري در اواخر دهه ١٩٩٠ است که از آزمايشي ذهني شكل گرفت . آزمايشي فرضي که براي تأييد يا رد يك ايده به کار مي رود ( که » انتحار کوانتمي « ناميده مي شود !). اين آزمايش ذهني تكرارپذير به سود نظريه ي اورت بود که سال هاي زيادي آن را بي ارزش مي دانستند . از وقتي تأييد چندجهاني ممكن شد، فيزيكدانان و رياضيدانان براي تحقيقات خود ،آن را با معاني نظريه اي ژرف مورد توجه قرار دادند .
ولي تعبير چندجهاني تنها نظريه اي نيست که توضيح جهان را جستجو مي کند . اين نظريه فقط جهان را توصيف کند؛

دنياهاي موازي : ريسمان يا شكاف
نظريه ي چند جهاني و تعبير کپنهاگي تنها رقيب هايي نيستند که سعي دارند اساس عالم را توضيح دهند . در واقع حتي مكانيك کوانتم هم تنها زمينه ي تحقيقات فيزيك براي چنين استدلالي کُلي درباره ي جهان نيست . نظريه هايي که از مطالعه ي فيزيك زيراتمي پديدار شده اند هنوز هم به عنوان رقباي اصلي جاي خود را دارند . اين موجب شده که زمينه ي مطالعه به بيش از چند روش تقسيم شود – درست مانند روانشانسي و فلسفه که الان ديگر کاملا جزئي از فيزيك است . نظريه ها طرفداران و منتقداني هم دارند . درست مانند کارل يوونگ، آلبرت اليس و زيگموند فرويد در روانشناسي .
از وقتي که علم پيشرفت ها کرده، فيزيكدانان در دنياي مهندسي معكوس متعهد شده اند . آن ها آن چه را که توانستند مشاهده کنند و کم تر عقب مانده و در سطوح پايين تر دنياي فيزيك کار مي کند را مطالعه کرده اند .
با استفاده از اين روش فيزيكدانان براي رسيدن به سرانجام و پايه اي ترين سطح فيزيك تلاش کرده اند . در پايه هاي فيزيك است که مباني درك طبيعت مورد بررسي قرار مي گيرد .
به دنبال نظريه ي مشهور نسبيت، آلبرت آينشتاين بقيه ي زندگي خود را صرف جستجوي نظريه اي نهايي کرد تا همه ي پرسش هاي فيزيكي را پاسخگو باشد . فيزيكدانان به نظريه اي خيالي به نام " نظريه ي همه چيز " رجوع مي کنند . فيزيكدانان کوانتم باور دارند که به دنبال يافته هاي آن ها، اين نظريه ي نهايي به دست خواهد آمد . ولي حوزه ي ديگري از فيزيك کوانتم اساسي ترين نظريه در فيزيك نيست، در نتيجه نمي تواند نظريه ي همه چيز را تأييد کند . فيزيكداناني که براين باور هستند به سمت نظريه اي بنيادي تر از کوانتم رفته اند: ريسمان ها .

آن چه مبهوت کننده است، وجود دنياهاي موازي از طريق ريسمان هاست .
نظريه ي ريسمان توسط فيزيكدانان ژاپني - آمريكايي، مايكل کاکو ارائه شد . اين نظريه بيان مي کند که بلوك هاي بنيادي همه ي مواد مانند همه ي نيروهاي بنيادي مانند گرانش بر روي يك سطح زير کوانتمي هستند . اين بلوك هاي بنيادي شبيه نوارهاي لاستيكي يا ريسمان هاي کوچكي هستند که کوارك ها را مي سازند که خود الكترون ها و اتم ها و سلول ها و غيره را درست مي کنند . در واقع نوع ماده به وسيله ي ريسمان ها ايجاد مي شود و چگونگي رفتارهاي ماده به ارتعاش اين ريسمان ها بستگي دارد . اين روشي است که همه ي جهان ما را تشكيل داده است . و بر طبق نظريه ي ريسمان اين ساختار ١١ بُعد دارد . نظريه ي ريسمان مانند نظريه ي چندجهاني وجود دنياهاي موازي را اثبات مي کند . براساس اين نظريه، جهاني که ما در آن هستيم، مانند حبابي است که در کنار جهان هاي موازي مشابه قرار دارد . برخلاف نظريه ي چندجهاني ريسمان فرض مي کند اين جهان ها مي توانند با هم در تماس باشند . ميدان هاي گرانشي مي توانند بينابين دنياهاي موازي جريان يابند . در اثر کنش متقابل اين دنياها يك مهبانگ همانند آن چه جهان ما را پديد آورده رخ مي دهد!
اين ريسمان هاي زيراتمي اکنون قابل مشاده نيستند . به همين دليل عده اي برخلاف نظر اکثر فيزيكدانان، آن را صحيح نمي دانند . بنابراين آيا واقعاً دنياهاي موازي وجود دارند؟ از صحت نظريه ي چندجهاني نمي توانيم به راستي مطمئن باشيم چراکه آن را نمي توانيم مشاهده کنيم . ريسمان هم يكبار به طور ناموفقي آزموده شده است . آينشتاين چندان زنده نماند تا ببيند از تلاش هايش براي نظريه ي همه چيز ،توسط ديگر فيزيكدانان چه برداشت هايي شده است . پس اگر جهاني هاي موازي صحيح باشد، آينشتاين هنوز در يك دنياي موازي زنده است . شايد در چنين دنيايي فيزيكدانان پيش از اين به نظريه ي همه چيز رسيده باشند؟