دانستنی آیا ما در یک چندجهانی زندگی می‌کنیم؟

[seon-ho]

تا جاییکه فعلا از جهانمان می‌دانیم، یک حباب در حال انبساط از فضا-زمان وجود دارد که حاوی تریلیون‌ها کهکشان است. اگر جهان‌های دیگری نیز وجود داشته باشند، ما در حال حاضر هیچ شواهد قانع‌کننده‌ای برای اثبات آنها نداریم.

به گزارش بیگ بنگ، نظریات کیهان‌شناسی، فیزیک کوانتومی و فلسفه علم مشکلاتی دارند و فقط در صورتی حل می‌شوند که مشخص شود حباب کیهانی ما منحصربفرد نیست. این بدان معنا نیست که جهان‌های دیگر باید وجود داشته باشند. اما چه می‌شود اگر وجود داشته باشند؟

جهان چیست؟

پاسخ به این سوال باید ساده باشد. اما حیطه‌های مختلف علم دیدگاه‌های مختلفی در مورد جهان دارند. ممکن است کیهان‌شناسان، جهان را مجموع جرم ماده (و فضای بین آنها) توصیف کنند که طی ۱۳.۷۷ میلیارد سال گذشته به آرامی از یک حجم بسیار متمرکز، منبسط شده و با گذشت سال‌ها بی‌نظم شده است.

بر این اساس تمام ماده مرئی و نامرئی جهان که می‌توانیم تشخیص دهیم، در حال حاضر وسعتی به اندازۀ ۹۳ میلیارد سال نوری دارند. فراتر از این محدوده، چیزهایی وجود دارد که نمی‌توانیم ببینیم، یعنی انبساط نامحدود پوچی یا یک سفر بازگشتی به آغاز در یک جهان اَبَرکروی.( این در سناریو تمام فضا به دور خودش خمیده شده است)

با این حال، از دیدگاه فیزیک کوانتومی، جهان به تمام میدان‌ها و ذرات آنها و همچنین اثراتشان بر یکدیگر اشاره دارد. به عنوان یک قاعده کلی، به نظر جهان ما یک سیستم بسته است، یعنی نمی‌تواند به طور ناگهانی حجم زیادی انرژی را از دست دهد یا به دست آورد.

نمایی شماتیک از تاریخ کیهانی
از دیدگاه فلسفی، جهان ممکن است مجموعه گسسته‌ای از قوانین بنیادی باشد که رفتار تمام چیزهایی که مشاهده می‌کنیم را کنترل کند. جهان با قوانین خاص خودش تعریف می‌شود، مثلا سرعت نور چقدر است، ذرات چگونه یکدیگر را جذب یا دفع می‌کنند یا فضا چگونه باید منبسط شود.

چندجهانی در کیهان‌شناسی چیست؟

یک قرن مشاهدات اخترشناسی، اطلاعات زیادی درباره سن، اندازه و تکامل کهکشان‌ها، ستاره‌ها، ماده و چهار بُعد به شکل فضا-زمان در اختیار ما قرار داده است. چیزی که با قطعیت می‌دانیم این است که کیهان با سرعت بالایی در حال انبساط و بزرگتر شدن است. می‌توان استدلال کرد که جهان ما (حداقل جهانی که در آن زندگی می‌کنیم) قبلاً بسیار کوچک‌تر بوده است.

ما از لحاظ تئوری می‌توانیم تمام ماده در جهان را تا جایی فشرده کنیم که غلظتِ انرژی، اتم‌ها را به یک سوپ حاوی ذرات ساده‌تر کاهش دهد و نیروها با هم ترکیب شوند تا جایی که نتوانیم آنها را از هم جدا کنیم. آیا کوچکتر از آن می‌شود؟ نمی‌دانیم.

بر اساس «مدل کیهان چرخه‌ای»، جهان والد به طریقی مقدم بر جهان ما بوده است. طبق این مدل یک جهان جدید می‌تواند از حالت منقبض قبلی به حالت انبساطی بعدی جهش یابد و با گذشت زمان مجددا به یک نقطۀ متمرکز منقبض و جمع شود. برای رسید به ابدیت، می‌توانیم تصور کنیم که این جهان‌ها مثل یویو به جلو و عقب جهش می‌کنند و رشد می‌کنند و دوباره دچار فروپاشی می‌شوند.

یا بر اساس «مدل کیهان چرخه‌ای منسجم»، جهان‌ها تریلیون‌ها سال منبسط خواهند شد تا جایی که ذرات نقطه‌ مانند و سرد آنها به شدت پراکنده شوند و به دلایل ریاضیاتی، همه چیز شبیه یک جهان کاملاً جدید به نظر می‌رسد و عمل می‌کند. اگر این دیدگاه‌ها را دوست ندارید، این احتمال وجود دارد که جهان ما یک سفیدچاله باشد – انتهای فرضی یک سیاهچاله از جهانی دیگر. این یعنی سیاهچاله‌ها در جهان ما همگی می‌توانند والد باشند و جهان‌های جدیدی مثل “تک سلولی‌های کیهانی” تولید کنند.

چندجهانی در فیزیک کوانتومی چیست؟

در اوایل قرن گذشته، فیزیکدانان به نظریه فیزیک کوانتوم پی بردند. دوگانگی موج-ذره اساس فیزیک کوانتوم است. بر اساس این نظریه، ذرات می‌توانند به طور همزمان در مکان‌ها و جاهای مختلفی حضور داشته باشند. محققان از این پدیده با عنوان برهم‌نهی یاد می‌کنند. به محض اینکه یک سیستم کوانتومی را مشاهده می‌کنید، حالت یا موقعیت خاصی را برمی‌گزیند؛ لذا برهم‌نهی از هم می‌پاشد. هنوز مشخص نیست علت ماهیت دوگانه‌ی واقعیت دقیقا چیست، اما از دیدگاه ریاضی، این “موج افت و خیز احتمال” را نشان می‌دهد.

البته این جزئی از تجربه‌ روزانه‌ی ما به عنوان مجموعه‌‌ای از اتم‌ها نیست. در واقع فیزیک کلاسیک همانند طلوع خورشید فردا قابل اعتماد است. اما هرچه بیشتر به یک منطقه از فضا- زمان زوم کنیم، بیشتر باید دامنۀ احتمالی اندازه‌گیری‌ها را در نظر بگیریم. براساس این نظریه، فیزیکدانان سنجش و اندازه‌گیری متفاوتی از یک شیء کوانتومی دارند. در واقع آن شی در جریان اندازه‌گیری‌های مختلف، وضعیت‌های متفاوتی را انتخاب می‌کند.

“هیو اورت” فیزیکدان آمریکایی در رساله دکترایش در سال ۱۹۵۷ بیان کرد که دامنه احتمالات همگی واقعیت‌ها (جهان‌های جداگانه) را نشان می‌دهد، درست همانند جهانی که در آن زندگی می‌کنیم. نقطه تمایز یک جهان در این تفسیر از جهان‌ها، این است که هر موج چگونه با یک اندازه‌گیری مشخص از امواج دیگر همبستگی دارد، پدیده‌ای که به آن “درهم‌تنیدگی کوانتومی” می‌گوییم. مشخص نیست که چرا یک مجموعه‌ی در هم تنیده شده از امواج را تجربه می‌کنیم و یک مشکل بزرگتر را به وجود می‌آورد.

چندجهانی در فلسفه چیست؟

یکی از بنیادی‌ترین فرضیات می‌گوید که شما خاص نیستید. هیچ انسان دیگر یا سیارۀ دیگری نیز در جهان ما خاص نیست. پس چرا این طور به نظر می‌رسد جهان ما دارای تعامل درستی بین نیروهاست که می‌تواند منجر به شکل‌گیری ذهن‌های متفکری مثل ما انسانها شود؟ از منظر فلسفی، اصل انسان‌نگر نشان می‌دهد که ممکن است این روند معکوس باشد. بدون این شرایط مناسب، هیچ ذهن متفکری ظهور پیدا نمی‌کرد تا به این رویدادها فکر کند.

اگر فقط یک جهان به وجود آمده باشد، می‌توان گفت که فقط یک اتفاق بوده است. اما اگر جهان‌های نامحدودی با قوانین فیزیکی خاص وجود داشته باشد، برخی از این جهان‌ها می‌توانند ذهن‌‌های متفکری را تولید کنند که این سوال را مطرح کنند: «آیا ما بخشی از یک چندجهانی هستیم؟»

آیا تاکنون جهان‌های دیگر را کشف کرده‌ایم؟

با توجه به اینکه تعریف جهان بر نوعی حصار فیزیکی تکیه می‌کند، به آسانی نمی‌توانیم وجود یک خواهر یا برادر را برای جهانمان تصور کنیم. هر آزمایش برای یافتن جهانی دیگر بر این دیدگاه تکیه می‌کند که شاید حفره‌هایی وجود دارد که ذرات و انرژی جهان ما را نشت می‌دهد، چه به درون جهان ما، چه به بیرون از جهان ما. یا اگر جهان‌هایی در گذشته‌ی ما وجود داشته‌اند، رویدادهای بسیار بزرگی از آنها به جا مانده‌اند که قابل پاک شدن نیستند.

فعلاً هیچ دلیلی ندارد که تصور کنیم “حباب جهان ما” منحصربفرد نیست. از آنجایی که هنوز در حال یادگیری نحوۀ کارکرد جهانمان هستیم، می‌توانیم شکاف‌های کنونی در فیزیک را پر کنیم بدون اینکه تجسم کنیم یک واقعیت دیگر بجز واقعیت خودمان وجود دارد. هرچند در نسخه‌های بیشمار دیگری از این مقاله که در سراسر چندجهانی منتشر شده، سوال «آیا ما تنهاییم؟» احتمالا پاسخ‌ متفاوتی خواهد داشت.