در جستجوی جهان های موازی – بخش سوم

اگر هضم جهان های موازی رده ی ۱ سخت بود، سعی کنید مجموعه ای نامتناهی از چند جهانی های رده ی ۱ را در نظر بگیرید، که برخی شاید دارای ابعاد فضا زمان و ثابت های فیزیکی متفاوتی باشند. این جهان های موازی دیگر چند جهانی رده ی ۲ را می سازند و از سوی نظریه ی محبوب تورم نیز پیش بینی می شوند.

فیزیکدانان معتقدند ممکن است جهان ما تنها جهان موجود نباشد و تنها یکی از جهان ها در میان میلیاردها جهان دیگر باشد.

  رده ی ۲: دیگر حباب های پسا تورمی

نظریه تورم بسطی است بر نظریه بیگ بنگ و بسیاری از نکات مبهم آن را پاسخ می دهد، مثل اینکه چرا جهان چنین بزرگ، یکنواخت و تخت است و چنین توانسته در لحظات ابتدایی شکل گیری کیهان باعث گسترش و انبساط سریع آن شود. فضا در حالت کوانتومی می تواند حبابی هایی مشخص بسازد، هر کدام از این حباب ها جهان های موازی این رده را تشکیل می دهند که همانند جهان ما با تورم کیهان گسترش پیدا کرده اند. این حباب ها بی نهایت از زمین دور هستند، از این جنبه که اگر برای همیشه با سرعت نور به سمت آنها حرکت کنیم هرگز به آنها نخواهیم رسید. دلیلش این است که فضای بین حباب خودمان و همسایگانش تندتر از چیزی که بتوانید از درونش سفر کنیم در حال گسترش هستند.

چند جهانی رده ی ۲ گونه های به مراتب بیشتری از چندجهانی های رده ی ۱ را دارند، حباب ها نه تنها در شرایط ابتدایی که انگار در جنبه های گوناگونی متفاوت هستند. دیدگاه غالب در فیزیک امروز این است که ابعاد فضا- زمان، کیفیت های ذرات بنیادی و بسیاری از ثابت های فیزیکی بر حسب قواینن فیزیک ساخته نمی شوند بلکه پیامدهای فرایندهایی هستند معروف به شکست تقارن. شیوه ی ایجاد چند جهانی رده ی ۲ چه بسا از راه زایش و نابودی جهان های چرخه ای باشد. این ایده، در چارچوبی علمی، توسط ریچارد تولمن فیزیکدان در دهه ۱۹۳۰ مطرح شد و به تازگی پل استاین هارت از دانشگاه پرینستن و نیل توراک از دانشگاه کمبریج بدان شاخ و برگ داده اند. پیشنهاد این دانشمندان و مدل های مرتبط در برگیرنده ی جهانی دقیقا موازی با جهان خودمان است و تنها در بعدی بالاتر قرار دارد. در چنین تصویری برخی از ابعاد می توانند بزرگ و حتی از نظر اندازه نامتناهی باشند. آن دو پوسته سه بعدی همواره ، همگن و موازی و سرد بوده ولی گرانش به تدریج آنها را به سمت هم می کشاند. سرانجام آنها با یکدیگر برخورد می کنند و انرژی جنبشی عظیمی ناشی از برخورد آنها به تابش ماده ای تبدیل می شود که جهان ما را می سازند.

تصویری از مدل «جهان چرخه ای». بر اساس این مدل کیهان شناختی بیگ بنگ می تواند حاصل تصادمی بین پوسته جهان ما و پوسته جهان مجاور باشد.

نیروی ناشی از برخورد، دو جهان را از هم دور می کند. وقتی این دو پوسته از یکدیگر دور می شوند، به سرعت خنک شده، و جهانی را که امروز می بینیم ایجاد می کنند. این خنک شدن و انبساط برای تریلیون ها سال ادامه داشته، تا زمانی که دمای جهان ها به صفر مطلق نزدیک می شود و چگالی ماده به تنها یک الکترون در کادریلیون سال نوری مکعب می رسد. در نتیجه جهان خالی و راکد می گردد. اما گرانش به کار خود برای جذب دو پوسته ادامه می دهد، تا اینکه تریلیون ها سال بعد، جهان های مجاور بار دیگر با یکدیگر برخورد کرده و این چرخه دوباره تکرار می شود. این نظریه یعنی احتمالا پوسته های دیگری نیز در فضا شناور هستند که ممکن است در آینده با ما برخورد بزرگ دیگری کنند و جهان جدید متولد شود. (البته با اثبات امواج گرانشی بیگ بنگ فرضیه جهان چرخه ای رد می شود) لی سمولین فیزیکدان از انستیتوی پریمیتر در واترلو ایده ی دیگری پیشنهاد کرده که شامل چند جهانی است که از لحاظ گوناگونی با رده ی ۲ قابل قیاس نیست ولی به جای فیزیک جهان چرخه ای، از راه سیاهچاله ها جهش پیدا می کند و جهان های تازه را می آفریند.

مارتین ریس – کیهان شناس

باز می گردیم به شکست تقارن، این شکست آنی چیزی دیگر به ما نشان می دهد، انگار ثابت های کیهانی بطور دقیقی تنظیم شده اند. تغییر کردن مقادیر آنها به اندازه ای معقول منجر به شکل گیری یک جهان با کیفیت و متفاوت تر می شد- که در آن جهان ها به احتمال زیاد ما وجود نمی داشتیم. اگر پروتون ها ۰٫۲ درصد سنگین تر می بودند، می توانستند به نوترون ها واپاشی کنند، که اتم ها را ناپایدار می ساخت. اگر نیروی الکترومغناطیسی ۴ درصد ضعیف تر بود، خبری از هیدروژن و ستارگان عادی نبود. اگر بر هم کنش ضعیف بسیار ضعیف تر می بود، هیدروژن وجود نمی داشت؛ اگر خیلی قوی تر می بود، ابرنواختران قادر نبودند که در فضای میان ستاره ای عناصر سنگین تر را بذر افشانی کنند. اگر ثابت کیهان شناختی بسیار بزرگ تر بود، پیش از اینکه فرصت شکل گرفتن کهکشان ها پیش آید، خود جهان از هم گسیخته می شد.

از نظر لرد مارتین ریس از دانشگاه کمبریج ، اصل انسانی یکی از مستدل ترین دلایل برای وجود جهان های چندگانه است. ریس نوشته جهان دارای مقادیر کمی زشتی است. بعنوان مثال مدار زمین کمی بیضی است، همین نکته تنظیم دقیق را نشان نمی دهد، بلکه مقادیر مشخصی بی نظمی را در ناحیه باریک گولدیلاکس (منطقۀ سکونت پذیر) نشان می دهد. به طور مشابه، ثابت کیهانی دقیقا برابر صفر نیست، بلکه بسیار کوچک است. این نشان می دهد که جهان ما : « استثنایی تر از آن چیزی نیست که برای وجود ما ساخته شده باشد.»

ریس افزود: ممکن است بیگ بنگ جهان ما تنها بیگ بنگ نبوده، بلکه هر کدام از این جهان های متعدد می توانند با بیگ بنگی دیگر قوانین فیزیکی خاص خود را داشته باشند، بعضی جهان ها بسیار بزرگ با عمری کم، بعضی در سطح کوانتومی، بعضی شکل نگرفته نابود می شوند و … وی ادامه می دهد، تا زمان کشف نظریه نهایی فیزیک که سیر تحول بیگ بنگ های متعدد در جهانی های چندگانه را شرح می دهد باید صبر کرد و به این نکته اشاره کرد که شاید جهان ما تنها پیشامدی تصادفی در میان میلیاردها جهان دیگر با قوانین فیزیکی متفاوت باشد و شاید تنظیم ظریف یک واقعیت سخت یا تقدیری باشد. در قسمت بعد، رده ی ۳: “چند جهانی کوانتومی” را بررسی می کنیم.

ادامه دارد »»»