جهان های موازی به زبان ساده برای عموم

مقدمه جهان های موازی

قبل از هر چیزی لازم است مهمترین نکته در مورد جهان های موازی و مسائل علمی مانند این را عرض کنم؛ هیچ متنی ،که به طور خلاصه و مختصر چه در قالب یک متن، چه در قالب ده یا بیست متن هم که باشد، نمیتواند موضوعات علمی تا این حد تخصصی و پیچیده را به طور دقیق،کامل و بی نقص به مخاطب منتقل کند.حتی کتب عامیانه نیز چنین توانایی در انتقال دقیق ،مناسب و کافی از موضوعاتی مانند جهان های موازی را ندارند.همانطور که فاینمن در مورد کوانتوم میگوید اگر کسی ادعا کند آن را فهمیده، یعنی هیچی از آن نفهمیده است، در مورد جهان های موازی، نظریه ریسمان، زمان ،و مفاهیم بنیادی و چنین مفاهیم بنیادینی موضوع از همین قرار است. همینطور تا امروز هیچ متنی را ندیدم که اغراق ، بزرگنمایی و جلب توجه بیش از اندازه ای در مورد جهان های موازی نکرده باشد.اغلب مطالب در این راستا یا توسط مترجم هایی که تخصص و دانشی از موضوع ندارند برگردانده شده، که قاعدتا کوچکترین درکی از مساله ندارند، یا توسط افرادی ارائه میشوند که صداقت کاملی بخرج نمیدهند تا اعتراف کنند که متن آنها فقط مختصری ساده شده از نتیجه مسائلی پیچیده و گسترده را شامل میشود، نه اینکه تمام و کمال ،موضوع مورد اشاره را به مخاطب انتقال داده باشد.برای مثال اگر جراح مغز اطلاعی از اینکه یک تومور در سر یک بیمار هست به شما بدهد، بهیچوجه از اطلاعات تخصصی مربوط به تومور و مغز ،و جراحی آن و…. آگاه نمیشوید، مگر اینکه شما هم متخصص جراحی مغز یا تخصص نسبتا کافی در آن داشته باشید، متاسفانه امروزه در مورد مسائل کیهانشناسی و فیزیک بسیاری از علاقه مندان تصور میکنند ممکن است با مطالعه چند کتاب و مقاله، که آن هم مطالبی غیر تخصصی و فقط برای عموم مردم نوشته شده، شناخت کافی پیدا خواهند کرد، تا حدی که توان اظهار نظر داشته باشند! در صورتی که تاحالا ندیدیم که شخصی بدون تخصص در مورد جراحی مغز، یا جراحی قلب ، با این جزییات و اعتماد به نفس اظهار نظر کند! در صورتی که اگر مسائل فیزیک و کیهانشناسی تخصصی تر و پیچیده تر از جراحی مغز نباشد( که به نظر من هست) قطعا حداقل به همان اندازه نیاز به تخصص دارد.این مقدمه مفصل خیلی مفصل، لازم بود،تا هر بار که اظهار نظرات تخصصی را از سوی این غیر متخصصان میبینیم، متذکر شویم که اگر با دانستن اطلاعات جزئی در مورد جراحی مغز یا قلب اجازه اظهار نظر به خود را نمی دهند، در مورد فیزیک، اگر بیش از آن احتیاط نمیکنند، دست کم به همان میزان احتیاط کرده و اظهار نظری نکنند.البته موضوعات جزئی در هر رشته وجود دارد که با مطالعه کافی میتوان آموخت و حتی اظهار نظر هم کرد.اما موارد اینچنینی جزو این دسته از مسائل نیستند.قث
جهان های موازی

همانطور که گفته شد توضیح کامل،دقیق،تخصصی و بی نقص جهان های موازی مستلزم ارائه مباحث بسیار گسترده و مفصل خواهد بود، پس به ناچار اگر میخواهیم مثل سایر مطالب بیشمار ارائه شده در این باب،توضیح نادرست یا اغراق آمیز نداده باشیم، یا باید توضیحی در حد یک کتاب ارائه کنیم، یا به طور کاملا فشرده و مختصر،توضیحی ساده و همه فهم از نتایج موجود از این موضوع را تبیین کنیم.یعنی یا خیلی مفصل یا خیلی خلاصه ،که چون توضیح مفصل آن هم در صورت عدم دانش تخصصی، به ایرادات گسترده منتهی میشود، توضیح خلاصه و مختصر آن مفیدتر به نظر میرسد.

جهان های موازی به انواع و اقسام حالات ،از گذشته های دور توسط فلاسفه و اندیشمندان گمان شده ،اما ورود آن به علم از بستری علمی-فلسفی توسط لایب نیتز در قرن هفدهم مطرح شد، و در قرن بیستم توسط hugh everett که دانشجوی دکتری در پرینستون بود،ارائه شد.البته قصد ما بررسی تاریخچه این نظریه نیست، زیرا دانشمندان بسیار بسیار زیادی در این مورد ایده پردازی و اظهار نظر داشته اند.یعنی شاید بتوان گفت اکثر دانشمندان در این باب سخنی گفته یا حتی به طور جدی بررسی کرده اند، به این دلیل تاریخچه آن بشدت ما را درگیر تفصیل خواهد کرد.everett این ایده را نخستین بار ارائه داد که جهان های بسیاری وجود دارند، که مشابه با جهان ما هستند و تمام این جهان ها با یکدیگر مرتبط هستند.(به طوری که هر یک تابعی از سایر آنهاست).او از ریاضیات و محاسبات کوانتومی به این نتیجه رسید، اما در آن سالها مورد نقد اکثر ریاضیدانها و اهالی فیزیک قرار گرفت، به حدی که از دکترای خود صرفنظر کرده و حتی فیزیک را رها کرد.

پس از آن تا امروز بسیاری از تحولات اتفاق افتاد که نمونه های بیشتری در تایید این موضوع بدست دانشمندان داد.به طور پراکنده دانشمندان بزرگ و مشهوری در این باب نظراتی ارائه دادند و همانطور که گفته شد ،تقریبا اکثر دانشمندا در این مورد اظهار عقیده کرده اند. که این باعث میشد، هر وقت ما بخواهیم سراغ نظریات جهان های موازی برویم،کاری دشوار و پیچیده داشته باشیم، و بین این نظریات سردرگم شویم. اما مکس تگمارک با یک ایده بسیار مفید ،این کار را راحت کرد.او تمام نظریات را به چهار سطح یا چهار مدل تقسیم کرد، و با این روش، ما به طور سر راست میدانیم، جهان های موازی یک نظریه با چهار Level است که هرگاه بگوییم جهان های موازی ، یعنی به یکی از این چهار مورد اشاره داریم. این چهار مورد نظریه ای توسط مکس تگمارک به طور فردی نیست،بلکه مجموعه نظریه های دانشمندان، با جزییات و توضیحات مختلف است که توسط تگمارک به چهار لول تقسیم شده، و علل و شواهد و نوع توصیفی که هر کدام دارند، به ساده ترین شکل ممکن، توصیف شده اند. به همین دلیل برای این مطلب با توضیح این چهار لول از جهان های موازی، آن هم به طور مختصر و فشرده ، هم تبیین درست را رعایت کرده و هم ساده تر به فهم آن خواهیم رسید.
1⃣سطح یک Level-1 مناطق فراتر از افق کیهان ما(جهان قابل مشاهده)

در این مدل به دو حالت فرض گزفته میشود، یا جهان قابل مشاهده ما بسیار کوچکتر از کل کیهان است، و امتداد کل کیهان پس از جهان قابل مشاهده ما همچنان ادامه دارد ،یا کپی های متعدد از جهان ما به انواع و اقسام مختلف ، وجود دارد.یعنی در هر صورت در این مدل ، جهان ما یا به اندازه عدد گوگل پلکس( یعنی عدد 10 به توان 10 به توان 100) کپی از جهان ما وجود دارد( بر اساس قوانین فیزیک) . یعنی وسعت جهان ما بینهایت و بیکران است.
( یا تا حدی بسیار زیاد ولی بینهایت نیست) . و در این صورت ، اگر عالم با این وسعت بینهایت باشد، کپی هر کدام از ما پس از فاصله ای تکرار میشود.تگمارک این فاصله ما تا نزدیکترین کپی دیگر خودمان 1 و یک تریلیون صفر جلوی آن برآورد میکند! برای ساده تر شدن درک این موضوع ، یک مثال خواهم زد. فرض کنیم در یک ظرف بزرگ ، توپ های ریزی با چهار رنگ زرد و قرمز و سبز و آبی بریزیم.یک قسمت از ظرف را به طور تصادفی انتخاب میکنیم.در این قسمت توپ ها با این ترتیب قرار دارند:زرد-آبی-قرمز-سبز. حالا برای اینکه مشابه همین ترتیب را بخواهیم در ظرف پیدا کنیم باید با احتمالات، مثلا حدود سی سانتی متر اطراف قسمت قبلی را بگردیم. تا بالاخره در یک فاصله ای دوباره همان چینش رنگ ها تکرار شده باشد. حالا اگر تعداد رنگ ها را بیشتر کنیم ، می شانس ما برای جستجو در ظرف کمتر میشود، و باید فاصله بیشتری را بگردیم، مثلا اینبار باید یک متر اطراف قسمت قبلی را جستجو کنیم تا چینش پیچیده تر ما تکرار شود.تگمارک بر اساس ریاضیات استدلال میکند اپر وسعت جهان را بی نهایت(یا به حد بسیار بسیار …زیاد) در نظر بگیریم، هر چینشی ، بالاخره پس از طی کردن فاصله ای دوباره تکرار میشود.بدن هرکدام از ما نیز از چینش خاص اتم ها تشکیل شده است، و این نحوه چینش در جهانی بیکران ، پس از فاصله ای (تگمارک این فاصله را همان مقداری که ذکر شد برآورد میکند) تکرار میشود.دانشمندان دیگری این مدل را تایید و توضیحات مختلفی در مورد آن ارائه کرده اند، از جمله شان کرول که میگوید وقتی انرژی تاریک در خلا وجود دارد، دما هم وجود دارد، و نوسانات حرارتی کمی هم وجود دارد، و این میتواند پس از مدتی طولانی باعث شکلگیری ذرات و سپس از چیزهای پیچیده تری شکل میگیرند، و به این ترتیب نهایتا نسخه های کپی از ما شکل میگیرد.البته کرول مباحثی را از مدل تورمی نیز مطرح میکند که در Level2 به آن خواهیم پرداخت.

2⃣سطح دو Level2 :سایر حباب ها پس از انفجار

در مدل دوم که به جهان های حبابی ،تورم کیهانی و…شناخته میشود، جهان پس از انفجار در زمانی کوتاه از اجرام بسیار کوچک به اجرام عظیم مانند کهکشانها رسیده است.در این مدل میلیاردها خلا کوانتومی در تورمی به اصطلاح آشوبناک پدید آمده و جهان های بیشماری پدید آمده اند.و هر کدام از جهان ها میتوانند از ابعاد مختلفی برخوردار باشند.در این فرضیه که رافائل بوسو ( از دانشگاه کالیفرنیا) نیز از دانشمندانی است که در مورد آن تحقیق و توضیح بسیاری داده است؛ جهان ما در یک چند جهانی عظیم قرار دارد.او میگوید جهان ما همانطور که میدانیم از فضای فشرده کوچک و سپس با یک انفجار هر لحظه گسترده تر میشودـ(مثل یک حباب در حال بزرگ شدن). بوسو میگوید ما داخل این حباب که جهان ماست،هستیم، اما این جهان در یک چند جهانی متورم دیگر وجود دارد و تورم موجود در آن هر لحظه مشغول ساختن جهان دیگری است. فرض کنید در یک اتاق پر از حباب یا بادکنک قرار داریم، هر لحظه بادکنک یا حباب جدیدی باد میشود و بادکنک یا حباب دیگری بر اثر تورم بیش از اندازه منفجر میشود.اما در این حالت تولید حباب های جدید بیشتر از تعداد نابودی حباب هاست. این فرضیه بر اساس تئوری ریسمان شکل گرفته است که در آن فضا 9 بعد دارد. و در جهان ما تنها 3 بعد از این 9بعد وجود دارند .اما جهان های دیگر در چند جهانی ممکن است با ابعاد مختلفی وجود داشته باشند.

3⃣سطح سوم Level3جهان های متعدد فیزیک کوانتوم

این مدل که کاملا مبتنی بر فیزیک کوانتوم است و همان نظریست که ابتدا اورت آن را مطرح نمود. در فیزیک کوانتومی ، دو تفسیر اصلی وجود دارد، تفسیر کپنهاگی که هایزنبرگ و نیلز بور جزو سردمداران این تفسیر بودند، که بر اساس تابع موج شکل گرفت، یعنی تمام ذرات بر قبل از مشاهده در حالت برهم نهی (super position) قرار دارند . یعنی تمام مکان ها برای آنها صادق است، تا وقتی که ما بخواهیم آن ذره را مشاهده کنیم و مشاهده ما باعث فروپاشی ذره، در مکان مورد نظر خواهد شد.پس از آن اورت و سایر دانشمندان با تعمیم این تفسیر، تفسیر جهان های چندگانه را مطرح کردند. یعنی در جهان ما ، اجرام بزرگتر و تمام اجرام جهان هم مانند این عملکرد ذرات بنیادین را دارند و کیهان هر لحظه در حال تقسیم به جهانهای بیشتر میشود. شاید معروفترین و شناخته شده ترین مدل موجود همین مدل باشد. تعابیری چون خودکشی کوانتومی و… از همین فرضیه آمده است.شاید با مثال های این مدل آشنا باشید. برای مثال فرض کنید یک نفر به یک چهار راه میرسدو تصمیم میگرد از یک مسیر برود، در این تفسیر به محض تصمیم او، جهان به چند جهان تقسیم شده و در هر کدام از این جهان ها ،او از یکی از مسیرها رفته است.به این ترتیب در جهانی دیگر شما به جای مطالعه این مطلب، همان ابتدا تصمیم گرفتید مطلب را نخوانید. در جهانی دیگر، ای مطلب را تا اواسط آن خوانده و سپس رها کردید و…..به همین ترتیب تمام حالت های ممکن را در جهانی مجزا تجربه کردید. دو نظریه خودکشی‌ کوانتومی و جاودانگی کوانتومی، کهونمونه از همین مثال هاست که اولین بار در سال 1987 توسط هانس مروس و یک سال بعد توسط برونو مارچل ارائه شد. طبق این آزمایش اگر فردی یک اسلحه روی سر خود گذاشته باشد و قصد شلیک داشته باشد، هربار که شلیک میکند جهان به دو جهان تقسیم میشود، و در یکی از آنها او مرده و در دیگری همچنان زنده است و گلوله شلیک نشده است.مباحث فلسفی پیرامون این مباحث به شدت گسترده و متنوع بوده که از بحث ما خارج است. فرانک جنینگز تیپلر فیزیکدان ،ریاضیدان و کیهانشناس آمریکایی از دانشمندانی است که تاکید بسیاری روی این مدل داشته و تحقیقات گسترده ای در این مورد انجام داده است.او بر اساس معادله معروف گربه شرودینگر ، معتقد است ، فیزیک کوانتوم و معادله شرودینگر ، بر تمام جهان حاکم است.در معادله شرودینگر گربه ای درون جبعه وجود دترد و یک سم و…و تا زمانی که ما در جعبه را باز نکنیم، گربه هم میتواند زنده و هم میتواند مرده باشد. بر این اساس تیپلر میگوید هر ذره میتواند همزمان در نقطه ای دیگر از فضا باشد و همینطور بیشتر از یک ذره میتواند همزمان در یک نقطه از مکان باشد.یعنی وقتی به این مکان نگاه میکنیم، احتمالات دیگر حذف نمیشوند، بلکه در جهانی دیگر، تمام آن احتمالات رخ میدهد. برای مثال او میگوید من به رستوران میروم و غذایی را انتخاب میکنم ، گزینه های دیگر به محض انتخاب من در جهان های دیگری توسط من انتخاب شده اند.

4⃣سطح چهارم Level4 جهان هایی با ریاضیات دیگر

شرح این مدل بسیار ساده تر است، چرا که اساسا توضیح گسترده ای نیاز ندارد. این فرضیه که میگوید جهان هایی با ریاضیات دیگر میتوانند وجود داشته باشند،به نوعی پاسخ به سوال ویلر و هاوکینگ بوده که پرسیدند ؛ چرا این ریاضیات و ریاضیات دیگر نه؟این مدل با دو فرض اساسی مطرح میشود. فرض اول اینکه تمام ساختار جهان فیزیکی ما ، بر اساس ریاضیات است و فرض بعدی که خود این فرضیه است، جهان هایی دیگر با ساختار ریاضیات مختلف میتوانند وجود داشته باشند. فرض اول، یک فرض بنیادی است،و ما همچنان نمیتوانیم با اطمینان مدعی باشیم ساختار جهان ما کاملا منطبق با ریاضیات است. چرا که اساسا این بحث در طول تاریخ، تا امروز مورد مناقشه بوده و دیدگاه های مختلفی در این مورد وجود دارد.از مناقشات مختلف در این مورد که آیا ریاضیات کشف است یا اختراع؟ تا اینکه اصلا ساختار جهان ما منطبق بر ریاضیات است یا خیر ؟و مسائل متعدد ی که در فلسفه ریاضیات مطرح است.به همین دلیل این فرض که ساختار فیزیکی جهان ما کاملا منطبق با ریاضیات است، یک فرض بنیادی و مورد تردید است.اما فرض دوم که با عنوان دموکراسی ریاضی مطرح میشود، میگوید تمام حالت های دیگر ریاضی در جهان های دیگری وجود دارند.اما بعقیده کسانی مثل ویگنر(فیزیکدان مجارستانی و برنده نوبل) مفید بودن عظیم ریاضیات در علوم طبیعی مرموز و اسرار آمیز است و توضیح منطقی برای آن وجود ندارد. و به نوعی این مدل پاسخی به این ابهام است.اما همانطور که گفته شد، در این مدل پیشفرض های بنیادین وجود دارد، و از طرفی آزمون پذیری چنین ایده هایی بسیار دور از دسترس است.

اعتبار جهان های موازی

پس از اینکه توضیح مختصر و فشرده ای در مورد مدل های مختلف جهان های موازی ارائه شد، لازم است به نکته ای در مورد میزان اعتبار آنها اشاره کنیم.برای هر کدام از چهار مدلی که توضیح داده شد، شواهد و اعتبار متفاوت وجود دارد. شواهد فیزیکی ، ریاضی و معادلات تا حدودی از هر کدام از این مدل ها حمایت میکنند.اما نکته مهمی که نباید فراموش کرد این است که؛ تمام این مدل ها تا امروز فقط فرضیاتی مبتنی بر شواهد علمی، یا مبتنی بر نظریه های علمی هستند. نه بیشتر و نه کمتر. یعنی اگر با اطمینان بگوییم که یکی از آنها قطعا درست و یا غلط است،باز هم با فرض و حدس و گمان پیشبینی کرده ایم. تا امروز نمیتوان گفت این فرض ها که شواهدی از آنها پشتیبانی میکند ،غلط یا درست هستند. البته اگر کسی با تخصص کافی، بر اساس شواهد علمی استدلال کند که به نظر او این یا آن مدل صحیح یا اشتباه هستند، یا اصلا تمام چهار مدل اشتباه است.میتوان نظر او را به عنوان یک نظر پذیرفت. اما برای اینکه به یک نظریه اصلی و اثبات شده برسیم، بی شک شواهد و مدارک علمی بیشتری نیاز است، که میبایست منتظر ماند و دید علم در این مورد به کجا خواهد رسید.
مساله دیگر اینکه این چهار مدل ، در مورد جهان های موازی مطرح هستند، و نظرات دیگری ،متفاوت با جهان های موازی نیز وجود دارد.

و نکته آخر و بسیار مهم در مورد جهان های موازی این است که آیا این نظرات ،علمی بحساب میایند؟ در این مورد باید گفت،اگر چه این فرضیه ها از آزمون پذیری کمی برخوردار هستند، اما بطور “غیر مستقیم” شواهد و مدارک علمی برای آنها وجود دارد. به این ترتیب که شواهد و آزمون ها از مسائلی حمایت میکنند که این فرضیات و مدل ها بر اساس آنها شکل گرفته است. اما این بحث که چقدر این نوع از نظریه ها میتوانند غیر علمی یا علمی باشند ، یک بحث دیگریست.

آرین رسولی

کانال تلگرام

📚منابع:

The Universes of Max Tegmark
http://space.mit.edu/home/tegmark/crazy.html

مقاله:the univers hierarchy -maxtegmark

مقاله:Multiverse sciam-max tegmark

http://arxiv.org/abs/0709.4024

http://space.mit.edu/home/tegmark/PDF/quantum.pdf

http://discovermagazine.com/2008/jul/16-is-the-universe-actually-made-of-math

http://arxiv.org/abs/gr-qc/9704009%20TARGET=

The Many Worlds of Hugh Everett – Scientific American
https://www.scientificamerican.com/article/hugh-everett-biography/

The Big Bang: What Really Happened at Our Universe’s Birth?
https://www.space.com/13347-big-bang-origins-universe-birth.html

http://science.howstuffworks.com/innovation/science-questions/quantum-suicide.htm

https://io9.gizmodo.com/5891740/quantum-suicide-how-to-prove-the-multiverse-exists-in-the-most-violent-way-possible?utm_expid=66866090-68.Rvuykf2qT9qOAx_axtw3_w.0&utm_referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.com

http://www.academia.edu/28788287/Wigners_Unreasonable_Effectiveness_in_Contextquantum