Horizons: Parallel Universes

تصور کنید که برای هر چیزی در کائنات توضیحی پیدا کنید

از کوچکترین رویدادها تا بزرگترینشان

این رویایی است که بزرگترین دانشمندان جهان را تسخیر کرده

از زمان انیشتین

حالا دانشمندان تصور می کنند که به آن رسیدند

این نظریه بسیار شگفت انگیز است

و به نتیجه خارق العاده ای می رسد

که کائناتی (جهانی) که ما در آن زندگی می کنیم تنها جهان موجود نیست

برای تقریبا صدها سال علم با یک راز مواجه بود

که ممکن است جهان های اسرار آمیز مخفی فراتر از حواس ما وجود داشته باشند

صوفیان مدتها پیش ادعا کردند که چنین مکانهایی وجود دارند

مکانهایی مالامال از اشباح و ارواح

آخرین چیزی که علم نیاز دارد، ارتباط با چنین موهوماتی است

اما از دهه ی بیست میلادی

فیزیکدانان تلاش می کنند تا از یک اکتشاف ناخوشایند سردربیاورند

وقتی آنها تلاش کردند تا مکان دقیق ذرات اتم، مانند الکترون، را معلوم کنند

فهمیدند که چنین کاری مطلقا غیر ممکن است

این ذارت یکجا ندارند

در جریان یک آزمایش، شخصی متوجه شد که حقیقت بسیار عجیب تر از آن است که تصور می شود

ذرات اتم واقعا این توانایی را دارند

که در یک زمان در بیش از یک مکان باشند

تنها توضیحی که یکنفر در اینباره می تواند ارایه کند

این است که ذرات اتم تنها در جهان ما وجود ندارند

آنها در جهان های دیگر هم وجود دارند

و تعداد بی نهایت جهان موازی وجود دارد

هر کدام از آنها اندکی از دیگری متفاوت است

در عمل یک جهان موازی وجود دارد

که در آن ناپلئون بناپارت در نبرد واترلو پیروز شد

در یکی دیگر از این جهان ها امپراتوری بریتانیا توانست آمریکا را به عنوان مستعمره حفظ کند

در یکی از آنها شما هیچگاه زاده نشدید

اساسا هر چیزی که بتواند رخ دهد در یکی از این جهان های موازی رخ داده است

این بدین معنا است که مثلا به جای جهانی که می شناسیم

یک جهان جایگزین وجود دارد که در آن الگور رییس جمهور آمریکا است یا الویس پریزلی هنوز زنده است

این ادعا به اندازه ای ناخوشایند است که برای دهه ها دانشمندان آن را نادیده گرفتند

اما زمانی که جهان های موازی بازگردند

متفاوت خواهند بود

آنها ممکن است حتی عجیب تر باشند از اینکه الویس پریزلی زنده باشد

ضرب المثل قدیمی وجود دارد که می گوید: مواظب باش چه آرزو می کنی چون ممکن است آرزویت درست از آب در بیاید

ضرب المثل قدیمی وجود دارد که می گوید: مواظب باش چه آرزو می کنی چون ممکن است آرزویت درست از آب در بیاید

بزرگترین آرزوی فیزیک این بود که بتواند به یک نظریه جامع برسد که هر چیزی را در جهان توضیح دهد

همین رویا بود که بی اختیار به بازشناخت ایده ی جهان های موازی ختم شد

این ایده ای بود که تقریبا کوششهای تقریبا همه ی فیزیکدانان را به خودش معطوف کرد

در این پیست یخ من با قوانین بنیادی فیزیک سر و کار دارم

در لحظه ی آفرینش، ما باور داریم که جهان متقارن بود

جهان خالص و زیبا بود

بدون اختلافاتی که قوانین نیوتنی آشکار می کنند

ساده، دلپذیر و زیبا

خالص، اصیل، ابتدایی، آنچنان که در ابتدای زمان بود

زمانی که من کلاس هشتم مدرسه ی ابتدایی بودم یک روز معلم مدرسه مان به کلاس آمد

و اعلام کرد که یک دانشمند بزرگ به تازگی فوت کرده است

و در خبر بعد از ظهر آنروز همه از میز تحریر او تصاویر نشان می دادند

با دستنوشته ی ناتمام مهمترین کارش بر روی آن میز

من می خواستم بدانم چه چیز در آن دستنوشته است

سالها بعد من متوجه شدم که آن تلاش آلبرت انیشتین

برای خلق نظریه ی همه چیز بود، نظریه ی کائنات

و من می خواستم بخشی از این جستجو باشم

انیشتین هیچگاه به خواسته اش برای تدوین نظریه ی همه چیز نرسید

اما بارها و بارها دیگران تصور کردند که در آستانه ی این دستاورد نهایی هستند

این موضوع همیشه یک آرزو بود

تا دوران اخیر

در دهه ی هشتاد یک انقلاب رخ داد

در دانشگاههای سراسر جهان دیدگاهای تازه به جریان افتاد

به نظر می رسید همه چیز در جهان در شرف روشن شدن است

در بریتانیا، دانشمند معروف، استیون هاوکینگ

حتی آن اندازه مطمئن بود که ادعا کرد فیزیک آماده است تا ذهن خدا را بخواند

بزودی هیچ مشکل عمده ی علمی برجای نخواهد ماند

یک ایده از همه انقلابی تر بود

به نظر می رسید اطمینان به یافتن نظریه ی همه چیز

ذهن دانشمندانی مانند برت اورت را تسخیر می کند

همه چیز در ارتباط با تار بود

از زمان پیدایش فیزیک، تصور می شد که ماده از ذرات ساخته شده

ما امروز این نظر را تغییر دادیم؛ بطوری که می دانیم ماده از بخشهای کوچکی بصورت تار (ریسمان) درست شده

برای سالها باور بر این بود

که همه ی مواد موجود در کائنات از ذرات کوچک غیر قابل رویت شاخته شده

ناگهان فیزیکدانان ذرات متوجه شدند که چیز اشتباهی را بررسی می کردند

ذرات در واقع تارهایی بسیار ریز و غیر قابل رویت هستند

نظریه آنها نظریه تارها نامیده شد

و این نظریه ادعا می کرد که ماده مانند موسیقی از این تارهای کوچک ساخته شده

شما می توانید این تارها را مانند تارهای ویولن یا تارهای گیتار فرض کنید

اگر شما تارهای ویولن یا گیتار را در جهت مشخصی بکشید فرکانس مشخصی خواهید گرفت

اما اگر شما آن را در جهت متفاوتی بکشید می توانید فرکانسهای دیگری را هم از آن تار بگیرید

و در نهایت نوت های متفاوتی خواهید داشت

طبیعت از همه ی این نوت های کوچک ساخته شد نت های موسیقی

که با این ابر تارها نواخته شده

هر لحظه ای که در آن جهان را درک کردیم، یک سمفونی است

و قوانین فیزیک هارمونی ابر تار هستند

اما اگر قرار است نظریه ی تارها آن نظریه ی گم شده ی «همه چیز» انیشتن باشد

این نظریه باید آزمونی را با موفقیت بگذراند

این نظریه باید یک رویداد خیلی خاص را توضیح دهد

باید بتواند تولد کائنات را توضیح دهد

منشا کائنات همواره موضوع مورد توجه کیهان شناسان بوده

برای آنها که جهان بزرگ ستاره ها و کهکشان ها را مطالعه می کردند

آنها هم احساس می کردند که در آستانه ی یک پیروزی بزرگ قرار دارند

درک کامل اینکه چگونه جهان شروع شد

آنها برای مدتها می دانستند که همه چیز با انفجار عظیم یا بیگ بنگ شروع شد

اما حال کیهان شناسان این ایده را بهبود بخشیدند

آنها در زمان به عقب بازگشتند

تا به لحظه ی وقوع انفجار بزرگ نزدیک تر و نزدیک شدند

کار آنها بطور باورنکردنی دقیق بود

ما برای بازگشت به گذشته و درک این دوران

تا زمانی که نخستین ستاره ها و کهکشان ها پدید آمدند و کائنات تنها یک میلیارد سال داشت، اطمینان داریم

یا برای درک زمانی عقب تر، جایی که نخستین اتمها شکل گرفتند

زمانی که جهان تنها چند صد هزار سال عمر داشت

یا زمانی که نخستین هسته اتم شکل گرفت وقتی تنها چند ثانیه از عمر جهان گذشته بود

حالا فیزیک آماده بود تا درباره ی این رویدادهای به نظر عجیب در جهان صحبت کند

بخش کوچکی از یک ثانیه، شاید یک میلیاردم یک میلیاردم یک میلیاردم یک ثانیه

ده به توان منفی سی و پنج ثانیه پس از لحظه بیگ بنگ

اگر هر چیزی در جهان قابل تشریح بود

آنوقت نظریه تارها و انفجاربزرگ بطور یکپارچه در یکدیگر ادغام می شوند

و یکدیگر را تماما تکمیل می کنند

از همه چیز گذشته یکی از این دو به تولد کائنات می پردازد

و دیگری به تمام موادی که در آن وجود دارد، می پردازد

اما اینها مربوط به گذشته بود

به نظر می رسید که فیزیک در آستانه ی افتخار باشد

اما یکباره همه چیز به وضع اسف باری خراب شد

فیزیکدانان هر آنچه می توانستند کردند و نتوانستند این دو ایده را در یکدیگر ادغام کنند

و پس از ده سال کشمکش اتفاقی حتی بدتر رخ داد

نظریه دو بخشی آنها شروع به خراب کردن خودش کرد

نخستین ایراد در انفجار بزرگ نمایان شد

کیهان شناسان می پنداشتند همانطور که در زمان به عقب می روند

نهایتا به لحظه ی وقوع انفجار بزرگ خواهند رسید

هیچ وقفه ای در میان نباید وجود داشته باشد

اما پس از سالها کار مداوم ایرادی در این میان وجود داشت که از نمایان شدن سرباز می زد

مهمترین ایراد ممکن

بر خلاف این واقعیت که ما آن را نظریه ی انفجار بزرگ می نامیم این نظریه مطلقا چیزی درباره ی انفجار بزرگ نمی گوید

این نظریه یه ما نمی گوید که چیز منفجر شد؟ چرا منفجر شد؟ و علت این انفجار اصلا چه بود؟

این نظریه حتی به ما اجازه نمی دهد بررسی کنیم که شرایط پس از رویداد انفجار بزرگ چگونه بود

مشکل بنیادین کیهان شناسی این است که قوانین فیزیکی که ما می شناسیم

در لحظه ی وقوع انفجار بزرگ از کار می افتند

برخی مردم می پرسند خب این چه ایرادی دارد؟

چه ایرادی دارد که قوانین فیزیک از کار بیافتند

خب برای فیزیکدانان این فاجعه است

ما همه ی عمرمان را صرف این کردیم تا نشان دهیم جهان از قوانین شناختنی پیروی می کند

قوانینی که می توان آنها را به زبان ریاضیات نوشت

و حالا ما هسته ی مرکزی کائنات را داریم

یک بخش از قلم افتاده فراتر از قوانین فیزیک

لحظه ی شروع انفجار بزرگ

بزرگترین راز تمام کیهان شناسی بود

که سینگیولاریتی (یکتایی) نامیده می شد

زمانی که شما نظریه نسبیت عام انیشتین را به زمان شروع جهان بسط می دهید

متوجه می شوید در آنچه که ما سینگیولاریتی (یکتایی) می خوانیم

معادله از هم می پاشد

اما ایراد در انفجار بزرگ خیلی زود تحت الشعاع قرار گرفت

تارها هم به اشکال برخوردند

امید بود به اینکه نظریه تارها

به یک توضیح قاطع برای کائنات تکامل می یابد

اما هر چه تعداد بیشتری از مردم شروع به کار بر روی این نظریه مشغول شدند معماهای بیشتری پدید می آمد

فیزیک نسخه ی دوم و سوم این نظریه را هم پیدا کرد

بزودی آنها پنج نظریه ی تارهای متفاوت پیدا کردند

این یک نظریه نبود و به همین علت خیلی قاطع بنظر نمی رسید

پنج اگر چه عدد بزرگی نیست اما برای ما خیلی بزرگ است

چون ما ترجیح می دهیم نظریه ی خاص تری داشته باشیم

و این بطور قطع یک مشکل و یک بحران بزرگ بود

بنابر این زمان زیادی صرف شد تا این پنج نظریه متفاوت مطالعه شوند

اما همیشه در پس ذهن ما این پرسش مطرح بود که چرا پنج تا از این چیزها وجود دارد

آیا نباید فقط یکی وجود داشته باشد

نظریه تارها شروع به ایجاد اشکال کرد

به نظر می آمد که رویای یک نظریه ی همه چیز همانند همیشه غیر قابل دسترس است

منتقدان شروع به انتقاد و گفتن این کردند که نظریه تارها بسیار دشوار و منتهی به بن بست است

این نظریه بطور قطع راهی برای رفتن نیست و نظریه ی همه چیز نخواهد بود

این نظریه، نظریه ی هیچ چیز است

اما درست زمانی که دانشمندان در حال از دست دادن امیدشان بودند

یک کشف تازه می توانست رخ دهد

این موضع می توانست به آنها الهام ببخشد تا جستجوی خود را دوباره از سر بگیرند

و آنها را مجبور کند که در نهایت با بدترین ایده مورد علاقه شان مواجه شوند، با جهان های موازی

وقتی نظریه تارها از هم فروپاشید همه ناراحت نبودند

برخی افراد حتی به این موضوع رغبت داشتند

چون اگر نظریه تارها این به اصطلاح نظریه ی همه چیز بود

پنج نظریه ی همه چیز، خیلی زیاده از حد است

مایکل داف ستاره ی درخشان ایده ی پیشین، ابر گرانش، بود

نظریه تارها نظریه ابر جاذبه ی داف را به حاشیه راند و تقریبا کار او را نابود کرد

فیزیک تمایل دارد که با مد جلو برود

استادانی هستند که مسیر بالندگی ایده های جدید را معلوم می کنند

این دوران، دوران بی کسی از بسیاری جهات بود

زمانی که من تلاش کردم که دانشجویان گرجویت (دانشجوی فوق لیسانس یا دکترا) بگیرم خیلی از آنها می گفتند

خوب ببین تو ممکن است درست بگویی یا ممکن است اشتباه کنی

اما اگر من در زمینه ابر گرانش کار کنم نمی توانم در آینده شغلی پیدا کنم

چیزی که تجربه ی ابرگرانش را برای این افراد این چنین آزار دهنده می کرد

این بود که نظریه آنها چندان از نظریه تارها متفاوت نبود

تا با آن شروع کنند

در حقیقت اختلاف اصلی در میان آنها

نکته ای بود که برای افرادی که به جزییات موضوع آشنا نیستند ممکن است خیلی بی اهمیت به نظر برسد

موضوع بر سر تعداد ابعاد موجود در جهان بود

ما بطور رایج، خود را در جهان سه بعدی تصور می کنیم

ما میتوانیم در سه جهت حرکت کنیم

چپ و راست؛ بال و پایین؛ جلو یا عقب

اما فیزیک علاقه دارد که ابعاد دیگری را هم به اینها اضافه کند

اینیشتین باور داشت که زمان باید بعد چهارم باشد

بعد یک نفر پیشنهاد داد که بعد پنجم هم وجود دارد و یکی دیگر بعد ششم را ارایه کرد

تعداد ابعاد همینطور اضافه شدند

ابعاد بیشتر فضاهایی در جهان هستند که ما هیچگاه نمی توانیم آنها را درک کنیم

اغلبشان در اندازه میکروسکوپی کوچک هستند

اما دانشمندان باور دارند که آنها واقعا آنجا هستند

نظریه تارها به این باور رسید که در مجموع دقیقا ده بعد وجود دارد

حال اگر شما یک تار بسیار کوچک داشته باشید که بخواهد ارتعاش کند باید فضای کافی برای این ارتعاش داشته باشد

و وقتی یک تار اینکار را انجام دهد شما از طریق قوانین ریاضی آن را در می یابید

این موضوع به یک پاسخ کاملا مشخص رسید که باید ده بعد در فضا وجود داشته باشد

ده بعد

نه بعد فضایی و یکی هم زمان

نظریه ابرگرانش اما به این باور رسیده بود که دقیقا یازده بعد در جهان وجود دارد