عالم‌های موازی وجود دارند؟| جست‌وجو برای جهان‌های دیگر

خبرگزاری علم و فناوری آنا، هدا عربشاهی؛ دنیای عجیب مکانیک کوانتومی که اتم‌ها و ذرات در آن زندگی می‌کنند می‌تواند محتوی عالمی باشد که در آن، متن پیش‌رو هرگز نوشته نشده است و هم‌زمان در آن دنیای کوانتومی، عالم دیگری می‌تواند وجود داشته باشد که نه‌فقط این متن در آن نوشته شده که مخاطبان می‌توانند آن را بخوانند و نظر بدهند. این عجیب‌بودن واقعیت‌ در صمیمی‌ترین اجزای سازنده‌اش تحت کنترل پدیده‌هایی است که اغلب با عقل سلیم در تضادند و حتی باعث شده‌اند آلبرت اینشتین از تعجب ابروهایش را بالا بیندازد. واقعیتی چون نظریه چندعالمی که براساس آن عالم‌های موازی متعددی وجود خواهد داشت، تاآنجاکه هر تصمیمی که هریک از ما در هریک از این جهان‌ها می‌گیریم هریک به‌نوبه خودش، تصمیمات جدید دیگری به‌وجود می‌آورد. برپایه این تفسیر، برای مثال، جهانی وجود خواهد داشت که در آن رایش سوم از جنگ‌جهانی‌دوم پیروز بیرون آمده و جهان دیگری که در آن هیتلر به‌عنوان نقاش ناشناخته‌ای روزگار گذرانده است. هرچند این اندیشه ممکن است شبیه داستانی علمی‌تخیلی به‌نظر برسد، اما فیزیک‌دانان نظری دست‌کم ۶۰ سال است که این سناریوها را مطالعه می‌کنند و براساس محاسبات ریاضی پیچیده و ظریفی قادر به توصیفشان هستند.

***

وقتی برای نخستین‌بار در دهه ۱۹۵۰ ریاضی‌دان و فیزیک‌دان نابغه آمریکایی هیو اورت سوم که آن‌زمان در دانشگاه پرینستون کار می‌کرد نظریه جهان‌های متعدد را معرفی کرد مورد تمسخر قرار گرفت. اورت به‌سختی موفق شد مقاله‌اش را منتشر کند و درنهایت فعالیت در دانشگاه را با انزجار رها کرد. باوجوداین، طی سال‌ها، توضیحات دقیق او درباره برخی پدیده‌های عجیب دنیای زیراتمی، ازجمله توانایی ذرات برای همزیستی در مکان‌های مختلف، ریچارد فاینمن، برنده جایزه نوبل فیزیک را بر آن داشت تا بیان کند: «هرکس معتقد است که مکانیک کوانتومی را درک کرده است، آن را به اندازه کافی نفهمیده است. این چیزها بیش‌ازهمیشه بین فیزیک‌دانان رخته کرده‌اند.»

براساس نظریه اورت، وقتی اندازه‌‌گیری‌های کوانتومی را انجام می‌دهیم هر عالم به مجموعه‌ای از عالم‌های جدید تقسیم می‌شود. با شروع از شهود او، دانشمندان نشان دادند که دقیقا از برهم‌کنش میان این جهان‌ها است که پدیده‌های کوانتومی پدید می‌آیند. در چندعالمی، هر بار که یک انتخاب می‌کنیم، انتخاب‌های دیگری هم محقق می‌شوند، و درواقع، ما در هر عالم‌ موازی به‌گونه‌ای خاص آن عالم رفتار می‌کنیم و همین چندگانگی ما در جهان‌های مختلف است که انتخاب‌ها و تصمیم‌گیری‌های مختلف را شکل می‌دهند.

به‌بیانی‌ساده، در فیزیک نظری، چندعالمی مجموعه‌ای فرضی از عالم‌های موجود ازجمله عالم خودمان است و تما‌م چیزهایی را که در یک عالم می‌تواند وجود داشته باشد شامل فضا، زمان، ماده، انرژی، اطلاعات و تمام قوانین فیزیکی و ثابت‌هایی که این قوانین را توصیف می‌کنند در بر می‌گیرد. ویلیام جیمز، فلسفه‌دان و روان‌شناس آمریکایی اولین کسی بود که این اصطلاح را استفاده کرد. همچنین، عالم‌های موازی یا گیتی‌های موازی که هیو اورت فرضیه آن را مطرح کرد، همان عالم‌هایی هستند که مجموعه چندعالمی را تشکیل می‌دهند که هرچند به‌نظر می‌رسد چندعالمی فرضیه‌ای دست‌نیافتنی و سخت‌پذیرفتنی باشد اما اگر درست فکر شود، نمی‌توان به‌طورکامل آن را نفی کرد زیرا درنهایت، این فکر که در مواجهه با سخت‌ترین انتخاب‌های هر روز، جایگزین دیگری ممکن است فرصت تحقق پیدا کند می‌تواند برای ذهن همواره‌مردد بشر، اطمینان‌بخش باشد.

چگونه می‌توان فرضیه چندعالمی را به پدیده‌های فیزیکی رصدپذیر پیوند زد؟

لیزا رندال، فیزیک‌دان نظری دانشگاه هاروارد معتقد است که یکی از راه‌های ممکن برای نیل به این هدف، پیوندزدن این فرضیه با پژوهش درباره ماهیت نیروی گرانش است. بر‌اساس مطالعاتی که او انجام داده و در سال‌های اخیر بارها مورد استناد قرار گرفته‌اند، عالم‌های دیگرِ بسیار نزدیک به عالم ما، حتی اگر نامرئی باشند، می‌توانند در فضایی چندبعدی همچون مجمع‌الجزایری از جزایر پراکنده در اقیانوس، غوطه‌ور شوند. روی یکی از این خرده‌جزایر، ذراتی می‌توانند متمرکز شوند که نیروی گرانش را منتقل می‌کنند، مثل همان‌کاری که فوتون‌ها برای انتقال نور می‌کنند. به این ذرات، گراویتون می‌گویند. پس، گراویتون‌ها در نظریه گرانش کوانتومی، ذرات بنیادی فرضی‌ از نوع بوزون پیمانه‌ای و حامل نیروی گرانش و تنها ذراتی هستند که قادرند از عالمی به عالم دیگر جهش کنند. اما فقط بعضی از آنها می‌توانند به عالم ما سر بزنند. به‌همین‌دلیل است که نیروی گرانش از منظر ما بسیار ضعیف به‌نظر می‌رسد، زیرا در سراسر عالم‌های متعدد، پراکنده و رقیق می‌شود و آن عالم‌ها، همانند اسفنج، گرانش را جذب‌ می‌کنند.

رندال که نویسنده کتاب «گذرگاه‌های تاب‌دار: کشف اسرار ابعاد پنهان کیهان» در این‌خصوص می‌گوید: «یکی از اهداف مطالعات من این است که توضیح دهم چرا نیروی گرانش در مقایسه با سایر نیروهای بنیادی طبیعت بسیار ضعیف است.»

یکی از دستگاه‌هایی که قادر است پژوهش‌های تجربی را درباره گراویتون‌ها انجام دهد برخورددهنده بزرگ ذرات هادرون (ال‌اچ‌سی) در شورای پژوهش‌های هسته‌ای اروپا (سرن) در ژنو، مرز میان سوییس و فرانسه است. با کمک این تونل مغناطیسی ۲۷ کیلومتری می‌توان ذراتی پیدا کرد که از زمان مهبانگ کمتر از ۱۴میلیارد سال قبل دیگر وجود ندارند و میان این ذرات ممکن است ذراتی دیده شوند که فقط در ابعاد دیگر یا حتی در عالم‌های دیگر زندگی می‌کنند و ازاین‌رو، مشاهده آنها می‌تواند دلیل مهمی بر وجود چندعالمی باشد. این ذرات، درواقع، نوعی اثر گرانشی در جهان ما بر جا می‌گذارند. همانند سایه‌ای که در روزی آفتابی روی دیوار می‌افتد.

اما این عالم‌های موازی چقدر واقعی‌اند؟ دیوید دویچ، فیزیک‌دان دانشگاه آکسفورد در این‌خصوص می‌گوید که به‌اندازه دایناسورها. همان‌طورکه ما فقط فسیل‌های این جانوران را می‌بینیم اما وجود دایناسورها تنها توضیح برای فسیل‌های کشف‌شده هستند، به‌همان‌ترتیب، وجود عالم‌های متعدد تنها توضیح عقلانی پدیده‌های کوانتومی به‌شمار می‌رود که ما مشاهده می‌کنیم و ازاین‌رو، این عالم‌ها می‌توانند به‌اندازه دایناسورها معتبر باشند.