سئو

چیستی دنیای موازی: آیا عوالم موازی و کیهان‌های چندگانه‌ای در وجود هستند؟

بازنویسی محتوا با زاویه جدید و تحلیل متفاوت و استفاده از تگ‌های Canonical

جهان‌های موازی ایده‌ای فیلم‌ها و کتاب‌های علمی‌_تخیلی به‌ نظر می‌رسد. اما شاید وقتش رسیده آن را در دنیای واقعی نیز بپذیریم. گویا مشاهدات نجومی ما، حداقل به‌صورت غیرمستقیم، وجود دنیای موازی را تأیید می‌کنند. در این مقاله، قصد داریم نظریه جهان موازی را معرفی کنیم. خواهیم دید دانشمندان از چه شواهد و استدلال‌هایی برای تأیید این نظریه استفاده می‌کنند.

جهان‌های موازی

آیا نسخه مشابهی از شما وجود دارد که الان این مقاله را می‌خواند؟ آن هم دقیقاً در سیاره‌ای عین زمین؛ با تمام کوه‌ها، مزارع و شهرهایش که در منظومه خورشیدی دیگری با هشت سیاره قرار دارد؟

ساده‌ترین مدل اخترشناسی پیش‌بینی می‌کند در فاصله 10 به‌ توان 10 به‌ توان 28 متری شما حداقل یک کهکشان وجود دارد که در آن یک انسان دقیقاً مثل شما زندگی می‌کند. البته این ایده هیچ ربطی به نظریه‌های بسیار پیچیده فیزیک مدرن ندارد. این عدد از محاسبه‌ای احتمالاتی به دست آمده است. در فاصله‌ای به این بزرگی، حتی کوچک‌ترین احتمال ممکن در جهان نیز می‌تواند واقعیت داشته باشد؛ این احتمال که انسانی دقیقاً مثل شما وجود داشته باشد که تمام اطرافیان، خاطرات و تصمیماتش شبیه شما باشد.

البته احتمالاً هیچ‌گاه او را نمی‌بینید. ما نمی‌توانیم فواصلی دورتر از ۱۴ میلیارد سال نوری را ببینیم؛ زیرا نور فقط همین مقدار زمان داشته تا در جهان ما حرکت کند. دورترین شیء قابل‌مشاهده در فاصله ۴x۱۰۲۶ متری ما قرار دارد؛ فاصله‌ای که به آن کیهان قابل‌مشاهده یا «حجم هابل» می‌گوییم.

از طرف دیگر، خودِ دیگر ما نیز با محدودیتی مشابه روبه‌روست. او نیز در کهکشان دیگری است که چیزی فراتر از مرزهای قابل‌مشاهده‌اش را نمی‌بیند. این شاید ساده‌ترین نمونه دنیای موازی باشد.

می‌توان گفت هر جهان صرفاً جزء کوچکی از Multiverse یا چندجهان است. با این توصیفات، وقتش رسیده بپرسیم چندجهان یا دنیای موازی دقیقاً چیست و دانشمندان چگونه با شیوه‌های علمی آن را بررسی می‌کنند.

بنا بر مقدمه بالا، شاید بتوانیم بگوییم ایده چندجهانی همیشه موضوعی متافیزیکی باقی خواهد ماند. اما مرز بین فیزیک و متافیزیک آن‌جاست که نظریه‌ای قابل‌آزمایش باشد، ارتباطی به میزان عجیب‌وغریب بودنش ندارد.

تاریخ علم نشان می‌دهد مرزهای فیزیک همواره به‌گونه‌ای گسترش پیدا کرده‌اند که مفاهیم انتزاعی (و متافیزیکی) را در بربگیرند؛ مانند گردی زمین، میدان‌های الکترومغناطیسی نامرئی، کند شدن زمان در سرعت‌ بالا، برهم‌نهی کوانتومی، خم شدن فضا و سیاه‌چاله‌ها.

در دهه‌های اخیر، مفهوم چندجهانی نیز به این فهرست اضافه شده است. این ایده مبتنی‌بر نظریه‌های کاملاً آزموده‌، مانند نسبیت و مکانیک کوانتومی است و با هر دو معیار علم تجربی سازگار است. این دو معیار عبارت‌اند از: پیش‌بینی‌پذیری و انکارپذیری.

فیزیک‌دان‌ها درباره چهار نوع جهان موازی مختلف صحبت کرده‌اند. به‌ نظر می‌رسد پرسش اصلی آن‌ها این نیست که دنیاهای موازی وجود دارند یا نه، بلکه می‌پرسند این جهان‌ها چند نوع دارند.

انواع جهان های موازی
فیزیک‌دان‌ها جهان‌های موازی را به چهار سطح تقسیم می‌کنند. طبق این تقسیم‌بندی، جهان‌های مشابه جهان ما می‌توانند از ما بسیار دور یا بسیار نزدیک باشند. همچنین جهان‌هایی وجود دارند که برای ما قابل‌تصور نیستند.

سطح ۱: جهان‌های فراتر از جهان ما

جهانی که گفتیم خود دیگر شما در آن زندگی می‌کند، در این سطح قرار دارد. این سطح چالش‌های زیادی برای فهم ما از دنیا ایجاد نمی‌کند. همه می‌پذیریم چیزهایی فراتر از محدوده دید ما وجود دارند؛ مانند کشتی بزرگی که در افق ناپدید می‌شود. اما چنین موضوعی را چگونه می‌توان با شیوه‌های علمی بررسی کرد؟

شاید بدیهی به‌ نظر برسد که کیهان نیز نباید پایانی داشته باشد؛ یعنی نقطه‌ای نیست که بتوانیم در آن بایستیم و بگوییم چیزی فراتر از آن وجود ندارد. نظریه نسبیت اینشتین این شهود را زیر سؤال می‌برد. فضایی با انحنای محدب یا با توپولوژی نامتعارف (مانند دونات یا نان پرتزل) می‌تواند حجمی محدود و بی‌لبه داشته باشد.

اما خوشبختانه راهی کاملاً علمی وجود دارد که بررسی کنیم جهان نامحدود است یا نه. «تابش زمینه کیهانی» به اخترشناسان اجازه می‌دهد مرزهای جهان را با دقت زیادی بسنجند. تابه‌حال هیچ کشفی تأیید نکرده است که کیهان انحنای محدب یا مرز داشته باشد. مدل بی‌نهایت بودن ابعاد کیهان کاملاً با داده‌ها هم‌خوانی دارد.

احتمال دیگر این است که فضا بی‌نهایت است اما ماده فقط اطراف ما متمرکز است (مدل «کیهان جزیره‌ای»). البته مشاهدات توزیع سه‌بُعدی کهکشان‌ها و تابش زمینه کیهانی ثابت کرده‌اند ماده اطراف ما به‌صورت یکنواخت توزیع شده است. همچنین هیچ سازه کیهانی‌ای با ابعاد بزرگ‌تر از ۱۰۲۴ متر کشف نشده است؛ یعنی هیچ مدرکی وجود ندارد که نشان بدهد توزیع ماده فراتر از مرزهای قابل‌مشاهده متفاوت است.

تمام ناظرانی که در دنیای موازی سطح ۱ زندگی می‌کنند، قوانین فیزیکی مشابه ما را تجربه می‌کنند؛ فقط در شرایط آغازی تفاوت وجود دارد. طبق نظریات جدید، فرایندهای درون بیگ‌بنگ ماده را به‌صورت تصادفی پخش کردند؛ در نتیجه تمام حالت‌های ممکن شکل گرفتند.

تابش پس زمینه کیهان
تابش زمینه کیهانی؛ بررسی این تابش نشان می‌دهد هندسه جهان تخت است و در نتیجه، اندازه جهان بسیار بزرگ یا بی‌نهایت است. همچنین با استفاده از همین تابش می‌توان دریافت توزیع جرم در تمام جهان یکنواخت است.

محاسبه فاصله دنیای موازی مشابه دنیای ما

کیهان‌شناسان فرض می‌کنند توزیع ماده در تمام جهان‌های دیگر نیز ثابت است. طبق این فرض، نزدیک‌ترین کپی شما حداکثر 10 به توان 10 به‌ توان 28 متر از شما دور است.

به این دلیل که (باتوجه‌به توزیع ماده در فضا) تمام حالت‌های کوانتومی مختلف ماده در فضایی به‌ حجم شما را می‌توان در جعبه‌ای با این ابعاد جا داد؛ به‌عبارت‌دیگر، حتماً خارج از این جعبه بسیار بزرگ، حالت‌های کوانتومی ممکن اتم‌ها در بدن شما دوباره تکرار می‌شوند.

از سویی دیگر، در فاصله 10 به‌ توان 10 به‌ توان 92 متر، حتماً فضایی کروی به‌ قطر ۱۰۰ سال نوری وجود دارد که با فضایی با حجم مشابه مرکز زمین یکسان است؛ در واقع تمام حالت‌های مختلف ماده در یک کره با قطر ۱۰۰ سال نوری را می‌توان در جعبه‌ای با عرض 10به توان 10 به‌ توان 92 متر جا داد.

در فاصله 10 به توان 10 به‌ توان 118 متر نیز، باید حجم هابل مشابهی با حجم هابل ما وجود داشته باشد. به‌عبارت‌دیگر، خارج از جعبه‌ای به ابعاد 10به توان 10 به‌ توان 118 متر، تمام جهان‌های قابل‌مشاهده ممکن دوباره تکرار می‌شوند.

این اعداد بسیار محافظه‌کارانه‌اند؛ با این فرض محاسبه شده‌اند که در جعبه‌هایی به ابعاد بالا، هیچ حالت کوانتومی‌ دو بار تکرار نشود. بااین‌حال، همچنان این احتمال وجود دارد که سیاره‌ای کاملاً شبیه زمین در فاصله‌ای نزدیک‌تر وجود داشته باشد.

مرز جهان
بااینکه ابعاد جعبه‌ای که تمام جهان‌های ممکن در آن قرار می‌گیرند بسیار بسیار بزرگ‌تر از ابعاد جهان قابل‌مشاهده ماست، بی‌نهایت نیست.

سطح ۲: حباب‌های پس‌تورمی

اگر تصور چندجهانی سطح ۱ برایتان دشوار بود، سعی کنید مجموعه‌ای با بی‌شمار چندجهان سطح ۱ را تصور کنید. هرکدام آن‌ها ابعاد فضا-زمان متفاوت و ثابت‌های فیزیکی خاص خودشان را دارند. این مولتی‌ورس‌ها یا چندجهان‌های دیگر، چندجهانی سطح ۲ را تشکیل می‌دهند که نظریه محبوب «تورم ابدی آشوبناک» آن را پیش‌بینی می‌کند.

تورم از شاخه‌های نظریه بیگ‌بنگ است و بسیاری از کاستی‌های آن را پوشش می‌دهد؛ مثلاً اینکه چرا کیهان چنین بزرگ، یکنواخت و مسطح است. تمام این‌ها را می‌توان با تورمی در ابتدای عالم توضیح داد. بسیاری از نظریات ذرات بنیادی و تمام شواهد موجود با این تورم سازگارند.

صفت‌های «ابدی» و «آشوبناک» به بسط جهان در مقیاس‌های بسیار بزرگ اشاره می‌کند. فضا به‌عنوان یک کل همواره به بسط خودش ادامه می‌دهد. در این فرایند، برخی تکه‌های فضا جدا می‌شوند و حباب‌هایی مستقل تشکیل می‌دهند (مثل حباب‌هایی درون خمیر نان باگت). هرکدام از این حباب‌ها یک مولتی‌ورس سطح ۱ هستند.

سفر بین این حباب‌ها حتی برای نور هم غیرممکن است؛ زیرا فضای بین آن‌ها با سرعتی بیشتر از سرعت نور منبسط می‌شود. (در حقیقت، بسیاری از شواهد نشان می‌دهند مولتی‌ورس سطح ۱ نیز درنهایت با سرعتی بیشتر از سرعت نور منبسط خواهد شد.)

در جهان‌های سطح ۲، نه‌فقط شرایط آغازین هر جهان متفاوت است، بلکه این جهان‌ها از لحاظ قوانین طبیعی نیز با هم تفاوت دارند. امروز، فیزیک‌دان‌ها معتقدند ابعاد فضا-زمان، کیفیت‌های ذرات بنیادی و ثابت‌های فیزیکی نتیجه فرایندی به نام «شکست تقارن» هستند.

نظریه تورم ابدی
یکی از دلالت‌های نظریه تورم ابدی این است که بخش‌هایی از فضا جدا می‌شوند و حباب‌های جدا تشکیل می‌دهند.

شکست تقارن چگونه باعث ایجاد دنیای موازی می‌شود؟

یکی از خصوصیات جهان ما این است که سه بُعد مکانی دارد. نظریه‌پردازان فکر می‌کنند کیهان ما زمانی نُه بُعد داشت که هممه با هم برابر بودند. اندکی پس از بیگ‌بنگ، سه تا از این بُعدها دچار انبساط کیهان شدند و این سه‌بُعدی را که امروز می‌بینیم، تشکیل دادند .

شش بُعد دیگر حالا قابل‌مشاهده نیستند؛ زیرا احتمالاً ابعاد دیگر در توپولوژی دونات‌شکل بسیار کوچکی محفوظ مانده‌اند یا ماده موجود در عالم فقط روی همین سه بعد قابل‌مشاهده جمع شده است.

نوسانات کوانتومی‌ که باعث تورم آشوبناک می‌شوند، می‌توانند در حباب‌های دیگر شکست‌های تقارن متفاوتی ایجاد کنند. برخی از این حباب‌ها می‌توانند چهار بُعد مکان داشته باشند، بعضی‌ها دو تا. این سبب می‌شود ثابت‌های فیزیکی در هر حباب متفاوت باشد. مثلاً در برخی حباب‌ها ممکن است ثابت‌های کیهانی با جهان ما تفاوت داشته باشند.

حالت دیگر این است که دنیای موازی سطح ۲ در فرایند تولد و مرگ جهان‌ها ایجاد شوند. طبق این مفهوم، یک عالم سه‌بُعدی دیگر وجود دارد که به‌ معنای واقعی کلمه، با جهان ما موازی است. این عوالم از هم جدا نیستند و می‌توانند از طریق ابعاد بالاتر با هم اندرکنش داشته باشند.

دنیای موازی
طبق نظریه برین، جهان‌های موازی با ما پوسته‌هایی سه‌بُعدی در یک فضای نُه‌بُعدی هستند.

اثبات جهان‌های موازی سطح ۲

ما نمی‌توانیم مستقیم با جهان‌های سطح ۲ ارتباط برقرار کنیم اما همچنان می‌توانیم به وجود آن‌ها پی ببریم. این جهان‌ها می‌توانند برخی از امور تصادفی دنیای ما را توضیح بدهند.

به این مثال فکر کنید: جرم ستاره‌ها می‌تواند از ۱۰۲ تا ۱۰۳۲ کیلوگرم متغیر باشد. از طرف دیگر، می‌دانیم برای اینکه زمین سیاره‌ای مسکونی باشد، جرم خورشید باید در محدوده بسیار کوچک ۱.۶x۱۰۳۰ تا ۲.۴x۱۰۳۰ کیلوگرم باشد. اینکه جرم خورشید برابر با ۲x۱۰۳۰ کیلوگرم است، در نگاه اول تصادفی بسیار خوشحال‌کننده به‌ نظر می‌رسد اما از این تصادف ظاهری می‌توان نتیجه گرفت سیارات بسیار زیادی هم‌اندازه زمین وجود دارند که جرم ستاره آن‌ها در این بازه کوچک قرار نمی‌گیرد. در واقع بسیاری از اندیشمندان با استدلالی مشابه، قرن‌ها پیش از کشف اولین سیاره‌های فراخورشیدی به وجود آن‌ها پی برده بودند.

چنین استدلالی را می‌توانیم درباره جهانی که در آن زندگی می‌کنیم، نیز بکنیم. بیشتر خصوصیاتی که شکست تقارن در جهان ما به وجود می‌آورد، (شاید حتی همه آن‌ها) در ظاهر تصادف‌هایی بسیار شکننده‌اند، حتی کوچک‌ترین انحرافی از مقادیر فعلی می‌تواند به جهانی ختم شود که نمی‌توانستیم در آن به وجود بیاییم.

اگر پروتون‌ها ۰.۲ درصد سنگین‌تر بودند، به نوترون تبدیل می‌شدند و اتم‌ها شکل نمی‌گرفتند؛ اگر نیروی الکترومغناطیسی ۴ درصد ضعیف‌تر بود، اتم هیدروژن (در نتیجه ستاره‌ها) شکل نمی‌گرفت؛ اگر برهم‌کنش‌های ضعیف اندکی ضعیف‌تر بودند، هیچ اتمی وجود نمی‌داشت و اگر قوی‌تر بودند، ابرنواخترها فضا را با عناصر سنگین پر می‌کردند. اگر ثابت کیهان‌شناسی بزرگ‌تر بود، جهان ما پیش از شکل‌گیری اولین کهکشان‌ها از هم می‌پاشید.

تمام این ظرافت‌های تصادفی می‌توانند نشان‌دهنده این باشند که جهان ما تنها جهان موجود نیست.

شکست تقارن
ثابت‌ها و ابعاد فیزیکی جهان ما نتایج تصادفی شکست تقارن پس از بیگ‌بنگ هستند. این تصادفی بودن احتمالاً نشانه آن باشد که جهان‌های دیگری با ثابت‌های متفاوت وجود دارند.

سطح ۳: جهان‌های کوانتومی فراوان

مولتی‌ورس‌های سطح ۱ و ۲ چنان دورند که حتی در مقیاس‌های نجومی نیز نمی‌گنجند اما نوع دیگری از جهان‌های موازی در فاصله نزدیک‌تری به ما قرار دارند. این جهان‌ها حاصل تفسیری مشهور و بحث‌برانگیز از مکانیک کوانتومی هستند؛ تفسیری که می‌گوید فرایندهای تصادفی کوانتومی جهان را به چند شاخه مختلف تقسیم می‌کنند؛ هر شاخه برای یک خروجی محتمل.

نظریه مکانیک کوانتومی جهان را براساس حالت‌های قطعی کلاسیک توصیف نمی‌کند، بلکه از ابزاری ریاضیاتی به‌ نام «تابع موج» استفاده می‌کند. طبق معادله شرودینگر، این حالت در طول زمان به‌گونه‌ای تکامل می‌یابد که ریاضی‌دانان به آن «یکپارچگی» (Unitarity) می‌گویند؛ یعنی تابع موج در فضایی انتزاعی بی‌نهایت‌بُعدی به نام «فضای هیلبرت» دَوران می‌کند.

توضیح ساده‌تر این است که برخلاف باور متداول، حالت‌های کوانتومی تصادفی یا غیرقطعی نیستند؛ تابع موج به‌گونه‌ای تکامل می‌یابد که در طول زمان، یکی از واقعیت‌های کلاسیک بر برهم‌نهی‌های دیگر غلبه کند. (طبق توضیح قدیمی‌تر این نظریه، تابع موج به یکی از واقعیت‌های کلاسیک فروبپاشد.)

برهم‌نهی واقعیت‌های کلاسیک چیزی است که می‌توان آن را دنیای موازی سطح ۳ تفسیر کرد. برای فهم بهتر توضیحات بالا، باید میان دو نقطه‌نظر متفاوت به پدیده‌های فیزیکی تمایز قایل شویم: دیدگاه فیزیک‌دانی که معادله‌های ریاضی را مطالعه می‌کند و دیدگاه ناظری که درون دنیایی زندگی می‌کند که معادله‌ها توصیف می‌کنند.

تفاوت این دو نقطه‌نظر را می‌توان به‌صورت یک استعاره دید. فیزیک‌دانی که معادله‌ها را مطالعه می‌کند، مانند پرنده‌ای است که از آسمان به منظره پایین خودش نگاه می‌کند، درحالی‌که ناظر درون دنیا قورباغه‌ای است که در این منظره حضور دارد.

جهان های موازی کوانتومی
از دید ناظر بیرونی، جهان مجموعه‌ای است از تمام حالت‌های مختلف ماده.

چندشاخه شدن واقعیت

از نگاه پرنده، مولتی‌ورس سطح ۳ بسیار ساده است؛ زیرا فقط یک تابع موج است. در طول زمان، این تابع به‌‌نرمی و باقطعیت بدون تقسیم شدن به شاخه‌های موازی تکامل می‌یابد. دنیای کوانتومی انتزاعی‌ای که این تابع درحال تکامل توصیف می‌کند، تعداد فراوانی مسیر کلاسیک را دارد که پیوسته چندشاخه سپس ادغام می‌شوند. همچنین تعدادی پدیده‌های کوانتومی در آن وجود دارند که توصیف کلاسیک ندارند.

از نگاه قورباغه، ناظران فقط بخش کوچکی از این واقعیت کامل را می‌بینند. آن‌ها می‌توانند دنیای سطح ۱ خود را ببینند اما فرایندی به‌ نام «انسجام‌زدایی» (decoherence) مانع می‌شود که نسخه‌های سطح ۳ خودشان را ببینند. به‌عبارت‌دیگر، در فرایند انسجام‌زدایی، به‌ نظر می‌رسد تابع موج برای ناظر فروپاشیده است اما از نقطه‌نظر معادلات، یکپارچگی حفظ می‌شود.

برای مثال، فرض کنید دو انتخاب دارید: خواندن این مطلب را ادامه بدهید یا دست از خواندن بکشید. از نگاه پرنده، تصمیم‌گیری باعث می‌شود شما وارد دو نسخه واقعیت می‌شوید که در یکی به خواندن ادامه می‌دهید، در دیگری نه. اما از دید قورباغه، هرکدام از این نسخه‌ها فقط شاخه واقعیت خودش را احساس می‌کنند.

ارتباط جهان‌های کوانتومی با جهان‌های موازی سطح ۱ و ۲

می‌توان گفت مولتی‌ورس سطح ۳ چیز جدیدی به چندجهانی‌های سطح ۱ و ۲ اضافه نمی‌کند. تنها تفاوت در مکان جهان‌هاست. در سطح ۱، خود دیگر شما در نقطه‌ای بسیار دور در فضایی سه‌بُعدی زندگی می‌کند. در سطح ۲، جهان‌های دیگر در حباب‌ها یا در ابعاد متفاوت فضا هستند اما در سطح ۳، جهان‌ها در شاخه‌ کوانتومی دیگری در فضای بی‌نهایت‌بُعدی هیلبرت واقع شده‌اند.

مثال خواندن یا نخواندن این مطلب را در نظر بگیرید. اگر به خواندن ادامه بدهید، در کهکشانی دوردست، می‌توان حالتی از مواد را پیدا کرد که در آن، خود دیگر شما از خواندن دست می‌کشد.

همین استدلال را می‌توان درباره دنیای موازی سطح ۲ به‌ کار برد. فرایند شکست تقارن نتیجه‌ای منحصربه‌فرد به دنبال ندارد، بلکه برهم‌نهی تمام نتایج ممکن بود که هرکدام راه خودشان را رفتند؛ یعنی در سطح ۳، هرکدام از ثابت‌های فیزیکی و ابعاد فضا-زمان به‌صورت شاخه‌های مختلف واقعیت‌های کوانتومی درآمدند.

دنیای موازی
تفسیری از چندجهانی سطح ۳ می‌گوید گذر زمان جابه‌جایی‌های ما میان حالت‌های مختلف واقعیت است.

تعداد دنیای موازی کوانتومی

در نگاه اول، به‌ نظر می‌رسد با هر انتخاب، چند جهان کوانتومی موازی ایجاد می‌شوند؛ پس آیا تعداد جهان‌ها با گذشت زمان به‌طور نمایی افزایش می‌یابد؟ پاسخ منفی است. از نگاه پرنده، تنها یک جهان کوانتومی وجود دارد.

از سوی دیگر، از نگاه قورباغه، تنها چیز مهم تعداد جهان‌های قابل‌‌تمیز در یک لحظه است؛ یعنی تعداد حجم‌های هابلی که تفاوتشان مشخص است. طبق محاسبات، 2 به توان 10 به‌ توان 118حالت مختلف برای ماده در یک حجم هابل وجود دارد؛ پس تعداد دنیای موازی نیز همین‌قدر است.

از دید قورباغه، تکامل تابع موج باعث می‌شود ناظر از یکی از این جهان‌ها به جهان‌های دیگر منتقل شود. به‌عبارت‌دیگر، تمام حالت‌های ممکن در هر لحظه وجود دارند؛ پس گذر زمان را در حقیقت می‌توان این‌طور تعبیر کرد که ناظر از یکی از این جهان‌ها به جهان دیگر منتقل می‌شود.

سطح ۴: ساختارهای ریاضیاتی دنیای موازی را توضیح می‌دهند

دیدیم که در مولتی‌ورس‌های سطح ۱، ۲ و ۳، شرایط آغازین و ثابت‌های فیزیکی می‌توانند متفاوت باشند اما قوانین بنیادی طبیعت در هر سه سطح ثابت هستند؛ پس چرا در این نقطه باقی بمانیم؟ چرا نباید خود این قوانین تغییر کنند؟

جهانی را تصور کنید که در آن قوانین فیزیک کلاسیک حکم‌فرما هستند، نه قوانین نسبیت و مکانیک کوانتوم. جهانی را تصور کنید که در آن زمان به‌صورت قدم‌های گسسته می‌گذرد، نه پیوسته. شاید جهانی وجود داشته باشد که فقط جهانی دوازده‌‌وجهی توخالی است.

در چندجهانی سطح ۴، تمام این جهان‌ها می‌توانند وجود داشته باشند. این سطح به‌ نظر کاملاً انتزاعی می‌آید اما یک راه وجود دارد که بتوان این چندجهانی را اثبات کرد. برای این کار باید به سراغ یکی از بنیادی‌ترین پرسش‌های فلسفه ریاضی برویم: آیا سازگاری‌های تقریباً بی‌نقص بین دنیاهای انتزاعی (مانند ریاضی) و واقعیت تصادفی هستند یا نه؟

طرفداران چندجهانی سطح ۴ باور دارند کاربردهای بسیار مهم و دقیق ریاضی در دنیای واقعی نشان می‌دهد جهان ما پایه و اساس ریاضیاتی دارد؛ پس مفاهیم ریاضی ساختارهایی واقعی هستند که می‌توانند و باید در جهان وجود داشته باشند.

جهان های موازی ریاضیاتی
طرفداران چندجهانی سطح ۴ می‌گویند وجود اشیای ریاضیاتی مختلف می‌تواند نشان دهد جهان‌هایی مطابق با این اشیا وجود دارد. مثلاً در جهان‌هایی با قوانین فیزیکی متفاوت، مدار سیاره‌ای دور ستاره‌اش می‌تواند شکل‌هایی متفاوت با مدارهای حلقه‌ای جهان ما داشته باشد.

افلاطون در برابر ارسطو

دو دیدگاه کاملاً متضاد برای فهم ارتباط ریاضی و فیزیک وجود دارد که می‌توان ریشه‌های آن را در اختلاف «افلاطون» و «ارسطو» پیدا کرد. طبق دیدگاه ارسطویی، واقعیت‌های فیزیک بنیادی هستند و زبان ریاضی فقط تقریب مفیدی از آن‌ها به‌ حساب می‌آید. طبق دیدگاه افلاطونی، ساختارهای ریاضیاتی واقعیت‌های بنیادی هستند و ناظران آن‌ها را به‌صورت تقریبی واقعیت‌های فیزیکی درک می‌کنند.

فیزیک‌دان‌های مدرن به دیدگاه افلاطونی علاقه بیشتری دارند. دیدگاه ارسطویی می‌گوید جهان به همین صورتی وجود دارد که الان هست. اما مطابق دیدگاه افلاطونی، می‌توان پرسید چرا جهان ساختار ریاضیاتی متفاوتی ندارد؛ این پرسش می‌تواند راهی باشد برای اینکه بتوانیم وجود جهان‌هایی را متصور شویم که از لحاظ ساختارهای ریاضیاتی با جهان ما تفاوت دارند.

ریاضی‌دان‌ها و فیزیک‌دان‌ها نمی‌دانند بسیاری از مفاهیم موجود در ریاضیات با چه واقعیت‌هایی در دنیای فیزیکی تناظر دارند. اما اگر روزی اختلاف میان دیدگاه‌های ارسطویی و افلاطونی با پیروزی طرفداران افلاطون تمام شود، می‌توانیم تقریباً مطمئن شویم جهان‌هایی با ساختارهای ریاضیاتی متفاوت با ما نیز وجود دارند.

جمع‌بندی

در این مطلب، با نظریه جهان‌ها یا دنیای موازی آشنا شدیم. دیدیم برای اینکه بدانیم جهان یا دنیایی موازی با ما کجاست، باید چندجهانی را به چهار سطح متفاوت تقسیم کنیم.

بااینکه دنیای موازی چیزی است که احتمالاً نمی‌توانیم هیچ‌گاه مستقیم آن را ببینیم یا آزمایش کنیم، این نظریه‌ها می‌توانند همچنان علمی باشند و با استدلال‌های درست، از دنیای داستان‌های علمی-تخیلی خارج شوند. در ادامه، به چند پرسش درباره جهان‌های موازی می‌پردازیم.

منتقدان نظریه جهان‌های موازی چه می‌گویند؟

یکی از مهم‌ترین نقدها به جهان‌های موازی تیغ اوکام است. طبق این نقد، نظریه جهان‌های موازی برای توضیح پرسش‌های حل‌نشده فیزیک راه‌حلی ارائه می‌دهد که بخش‌های غیرضروری فراوانی دارد؛ مثل اینکه ماده و تعداد جهان‌ها را به‌طور نمایی افزایش می‌دهد.

پاسخ طرفداران دنیاهای موازی به نقد تیغ اوکام چیست؟

آن‌ها می‌گویند نظریه جهان‌های موازی، برخلاف اعداد بسیار بزرگ، روابطی کوتاه و ساده دارد. این مثال را در نظر بگیرید که ما می‌توانیم اعداد طبیعی با هزاران رقم را با یک رابطه بازگشتی ساده (an+1 = an + 1) به‌ دست آوریم. نظریه جهان‌های موازی نیز همین‌طور است.

چند جهان موازی وجود دارد؟

اگر تمام حالات کوانتومی ماده در جهان قابل‌مشاهده خودمان را در نظر بگیریم، تعداد جهان‌های موازی به 2 به توان 10 به‌ توان 118 می‌رسد؛ پس جهان‌های موازی بی‌نهایت نیستند. البته این تعداد فقط برای جهان‌های موازی سطح ۱ است. تعداد جهان‌ها در سطح ۲ و ۴ بسیار بالاتر می‌رود.

چرا جهان‌های موازی بی‌نهایت نیستند؟

همان‌طور که دیدیم، جهان‌های موازی سطح ۱ با حل این سؤال شکل می‌گیرند که ماده می‌تواند حالت‌های کوانتومی مختلفی داشته باشد؛ پس اگر قرار بود تعداد جهان‌های موازی بی‌نهایت باشد، احتمال وقوع هر حالت کوانتومی صفر بود که تناقض است.

in persian

دیدگاهتان را بنویسید

دکمه بازگشت به بالا