مطالب علمی

هفت موضوع قابل پرسش

بیشتر طرفداران چند جهانی دانشمندان دقیقی هستند که کاملاً از این مسئله که ما هیچگاه نمی توانیم اطلاعاتی راجع به فرای جهانمان بدست آوریم، آگاهند اما فکر می کنند ما هنوز می توانیم حدس های هوشمندانه ای در مورد آنچه در بیرون جهان ما در حال اتفاق افتادن است بزنیم. بحث آنها به هفت قسمت مفصل تقسیم می شود که هر کدام از آنها با مشکل مواجه می شوند.

·        فضا پایانی ندارد

تعداد کمی اینطور بحث می کنند که فضا فراتر از افق کیهان ما بسط می یابد و اینکه تعداد زیادی از محدوده های دیگر فرای آنچه می بینیم قرار می گیرند. اگر چنین گونه محدود چند  جهانی وجود داشته باشد، ما می توانیم آنچه را که درون محدوده ها می بینیم به خارج افق برونیابی کنیم که هرچه مناطق دورتر را در نظر بگیریم عدم قطعیت ما بیشتر و بیشتر می شود. در چنین حالتی خیلی ساده می باشد که انواع تغییرات را با جزئیات بیشتر تصور کنیم که این انواع تغییر ها شامل فیزیک متفاوتی که در خارج جایی که ما نمی توانیم ببینیم، می باشد. اما مساله ای که در مورد این نوع از برونیابی وجود دارد که از دنیای شناخته شده دنیای نا شناخته توضیح داده می شود، اینست که هیچکس نمی تواند ثابت کند که شما اشتباه می کنید.  دانشمندان چطور می توانند تصمیم بگیرند که آیا تصورشان از یک زمان فضایی نامشهود منطقی است یا یک برون یابی غیر منطقی از آنچه می بینیم، است؟ آیا ممکن است که دیگر جهان ها از توزیع مواد اصلی متفاوتی برخوردار باشند؟  یا شاید هم از مقادیر متفاوتی در ثابت های بنیادی فیزیکی برخوردارند, درست مثل آن ثابت هایی که میزان قدرت هسته ای را مشخص می کنند؟ شما می توانید بر هر یک از فرضیاتتان حساب کنید.

·         قوانین شناخته شده فیزیک، وجود قلمرو های دیگری را پیشگویی می کند

نظریات متحد ارائه شده مواردی را مثل میدان های نرده ای و یا موارد فرضی مربوط به میدان هایی که فضا را در بر می گیرند همچون میدان مغناطیسی را پیش بینی می کنند. احتمالاً چنین میدان هایی باعث تورم و پیدایش بی نهایت جهان هستند. این نظریات از نظر تئوریک کامل اند ولی طبیعت میدان های فرضی نا معلوم است و اگر ویژگی های فرضیشان را در نظر نگیریم، آزمایشگران هنوز بایستی وجودشان را توجیه کنند. از همه مهمتر اینکه فیزیکدانان هنوز اثبات نکرده اند که دینامیک این میدان ها می تواند باعث ایجاد قوانین متفاوت فیزیک در جهان های حبابی شود.

·        نظریه ای که تعداد نامتناهی جهان را پیش بینی می کند از یک آزمایش مشاهده ای کلیدی سربلند بیرون می آید.

 تابش های میکروموج پس زمینه جهانی شکل جهان در انتهای دوره انبساط داغش را نشان می دهند. الگو هایش این امر را نشان می دهند که جهان ما واقعاً یک دوره تورم را پشت سر گذاشته است. ولی همه انواع تورم نه تا ابد ادامه پیدا می کنند و نه بی نهایت جهان حبابی می سازند. مشاهدات آن نوع تورم را که باعث این اتفاق می شود را مشخص نمی کند. برخی از کیهان شناسان مثل استاین هارد حتی بر سر این موضوع که تورم ابدی ممکن است منجر به الگوهای متفاوتی از آنچه ما می بینیم شود، بحث کره اند. (به بحث تورم توسط پال جی استاین هارد، ساینتیفیک امریکن، آوریل مراجعه کنید) لیند و دیگران با این امر مخالف اند. چه کسی درست می گوید؟ همه اش بستگی به مفروضاتتان در مورد فیزیک میدان های متورم دارد.  

·        ثابتهای بنیادی به خوبی برای زندگی کردن اندازه شده اند

یک حقیقت حایز اهمیت در مورد جهان ما این است که ثابتهای فیزیکی دقیقاً مقدارهای درستی راکه برای امکان وجود ساختارهای پیچیده شامل موجودات زنده نیاز است، دارند. استیون واینبرگ، مارتین ریس، لئونارد ساسکند و دیگران مخالف این مساله اند که یک چند جهانی بیگانه می تواندبه خوبی این هماهنگی آشکار را توضیح دهد: اگر تمام مقدارهای ممکن در یک مجموعه ی به اندازه ی کافی بزرگ از جهانها وجود داشته باشند در نتیجه مقدارهایی که برای زندگی لازم است حتماً جایی پیدا خواهد شد . این منطق به ویژه برای توضیح چگالی انرژی تاریک که در حال سرعت دادن به انبساط عالم امروز است به کار برده شده است. نویسنده موافق است که چندجهانی یک توضیح درست و ممکن برای مقدار این چگالی است، به طور بحث انگیزی این تنها انتخاب با پایه ی علمی می باشد که ما در حال حاضر در اختیار داریم. امّا ما امیدی برای آزمایش آن به طور مشاهده  شدنی نداریم. به اضافه اینکه در اکثر تحلیلهای این مساله فرض می شود که معادله های اساسی فیزیک همه جا یکسان است و تنها ثابتها تغییر می کنند. اما اگرکسی چند جهانی را جدی بگیرد نیازی نخواهد بود که این مسئله این چنین باشد.

·        ثابتهای بنیادی با پیشبینی های چند جهانی هماهنگ می باشند

این مبحث با پیشنهاد اینکه جهان بیشتر از حدّی که شدیداً برای وجود حیات مورد نیاز است دقیقاً تنظیم نشده است، مبحث قبلی را تصحیح می کند . طرفداران مقدارهای متفاوت چگالی انرژی تاریک را تخمین زده اند. هر چقدر این مقدار بیشتر باشد احتمال وجود آن بیشتر است امّا جهان نیز برای حیات شرایط سخت تری خواهد داشت. مقداری که ما مشاهده می کنیم باید دقیقاً در مرز قابلیت حیات پذیری باشد، که همینطور هم به نظر می آید که باشد. نقطه ی ضعف مبحث در اینجاست که ما نمی توانیم یک بحث احتمال را به کار ببریم اگر چند جهانی که مفهوم احتمال برای آن به کار می رود ، وجود نداشته باشد. بنابراین این مبحث نتیجه ی مطلوب را قبل از اینکه شروع شود فرض می کند، این به سادگی قابل به کار بردن نیست اگر تنها یک جهان فیزیکی موجود باشد . احتمالات یک جستجو برای سازگاری پیشنهاد چند جهانی بوده و نه اثباتی بر وجود آن.

·        نظریه ی ریسمان تنوع در جهانها را پیش بینی میکند

نظریه ریسمان از نظریه ای که همه چیزرا توضیح می دهد به نظریه ای که تقریباً هر چیز که امکان دارد را توضیح میدهد تغییر کرده است.در شکل حال حاضر آن ،این نظریه پیش بینی میکند که تعداد زیادی از ویژگیهای اساسی جهان ما کاملاً اتفاقی هستند. اگر جهان یکی از آنها باشد، آن ویژگیها غیر قابل توضیح به نظر می رسد.ما چطور می توانیم بطور مثال این حقیقت را که فیزیک به دقت آن ویژگیهای شدیداً مقید کننده را که امکان وجود حیات را می دهند، بفهمیم. اگر جهان یکی از چندمین جهان باشد،آن ویژگیها درک کامل را بوجود می آورند.هیچ چیز آنها را مشخص نکرده است، آنها به سادگی نمونه هایی هستند که در منطقه فضای ما بوجود می آیند. اگر ما جای دیگری زندگی کرده بودیم،ویژگیهای متفاوتی را مشاهده می کردیم اگر در واقع می توانستیم آنجا وجود داشته باشیم(زندگی در بیشتر جاها غیر ممکن است). اما نظریه ریسمان یک نظریه آزمون و خطا نیست،آن حتی یک نظریه کامل هم نیست.اگر ما ثابت کرده بودیم که نظریه ریسمان درست است، پیش بینی نظری آن می توانست یک مبحث مجاز و بر پایه آزمایش برای یک چند جهان باشد.ما چنان اثباتی را نداریم.

 

 

·        تمام آنچه که می تواند اتفاق بیافتد، اتفاق می افتد

در جستجوی توضیحی برای اینکه چرا طبیعت از قوانین مشخصی تبعیت می کند و نه هیچ قوانین دیگری تعدادی از فیزیکدانها و فیلسوفها  اینطور فکر می کنند که طبیعت هرگزچنان انتخابهایی نمی کند.تمام قوانین قابل تصور جایی بکار می روند. این ایده تا حدی الهام گرفته شده از مکانیک کوانتوم می باشد.که موری گلمان آن را بنیان نهاد وگفت که هر چیز که ممنوع نباشد، الزامی است.یک ذره از تمام راههایی که می تواند عبور می کندو آنچه ما می بینیم میانگین محاسبه شده تمام احتمالات آنها است. شاید مشابه آن برای کل جهان نیز درست بوده، که این بر یک چند جهانی دلالت دارد.اما ستاره شناسان کوچکترین شانسی برای مشاهده این گوناگونی امکانها ندارند.در واقع ما نمی توانیم حتی بدانیم که این امکانها چیستند.ما تنها می توانیم این پیشنهاد را در غالب تعدادی از اصلهای سازمان یافته غیر قابل اثبات یا چار چوبی که تصمیم می گیرد چه چیزمجاز و چه چیز غیر مجاز است،  درک کنیم. برای مثال تمام ساختارهای ریاضی ممکن باید در تعدادی محدوده فیزیکی درک شوند(همانطور که توسط تگ مارک پیشنهاد شد).اما ما ایده ای در مورد اینکه این اصل چه انواعی ازوجود را شامل می شود نداریم، بدون در نظر گرفتن این حقیقت که این اصل باید از روی ضرورت شامل جهانی که ما اطراف خودمان می بینیم شود.و ما هیچ راهی به هیچ وجه برای اثبات وجود یا سرشت هر نوع از چنان اصل سازمان دهنده ای نداریم. از بعضی جهات این مسئله یک پیشنهاد جذاب است اما کاربرد پیشنهادی آن در حقیقت کاملاً انتزاعی است.

آیا این نظریات با تجربه سازگار است؟


    

به عنوان مدرکی برای چند جهانی ، طرفداران چند جهانی، چگالی انرژی تاریک را که جهان ما را احاطه کرده ، گواه می آورند. فرایند تورم ابری به هر جهان در یک چند جهان یک چگالی تصادفی انرژی تاریک می دهد. به تناسب تعداد کمی جهان مقدار کم یا صفر از چگالی انرژی تاریک دارند: بیشتر جهانها مقدار های بیشتری از چگالی انرژی تاریک دارند .

اما انرژی تاریک خیلی بیشتر ساختارهای پیچیده که  لازم است،  تا حیات باقی بماند را از هم گسیخته می کنند. بنابراین بیشتر جهانهای قابل سکونت باید یک چگالی میانه از انرژی تاریک داشته باشند (قلۀ منطقه همپوشانی) و هم اکنون نگاه کنید که جهان ما همین مقدار را برای انرژی تاریک دارد. شکاکان چند جهانی تاکید می کنند که این استدلال دارای تسلسل چرخه ای می باشد: این استدلال تنها زمانی درست است که شما فرض کنید چند جهانی با آن شروع شود . این یک آزمون هماهنگی بوده و نه یک اثبات.

---