خلق جهان بیشمار
این نظریه، وجود نه فقط یک جهان، بلکه ۱۰۵۰۰ نسخه از دستگاههای فضا-زمانی را مطرح میکند که هر کدام قوانین فیزیکی مخصوص به خود را دارند. اما نظریه ریسمان با وجود این همه جهان، چطور میتواند وجود ویژگیهای جهان خودمان را توجیه کند؟
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
تاریخ : سه شنبه 1397/05/30
برخی نظریهپردازان معتقدند که اگر نگوییم همه، اما بسیاری از این جهانها غیرممکن یا ممنوعه هستند؛ زیرا فاقد انرژی تاریک پایدارند. این انرژی، نیرویی فرضی است که به گسترش کیهان سرعت میبخشد. بهنظر آنان، حذف تعداد زیادی از جهانهای ممکن، نهتنها مشکلی ایجاد نمیکند؛ بلکه پیشرفتی بزرگ برای نظریهی ریسمان محسوب میشود؛ زیرا امکان پیشبینیهای قابل آزمایش را افزایش میدهد. اما بقیه معتقدند جهانهای متعدد همچنان به قوت خود باقی هستند و مسئلهی مطرحشده برای آنه،ا اصلاً مسئله محسوب نمیشود.
در کنفرانسی دربارهی نظریهی ریسمان با حضور نظریهپردازان این رشته که در ژوئن ۲۰۱۸ در ژاپن برگزار شد، این موضوع تبدیل به بحثی داغ شد. اولف دنلیسون، فیزیکدان دانشگاه اوپسالا از سوئد میگوید:
گفتگوها حول دو مقالهی خاص میچرخیدند که به مبحث «چشمانداز» نظریهی ریسمان پرداختهاند. چشمانداز کیهانی، تعداد بیشمار و غیرقابل درکِ جهانهای ممکن است که نتیجهی پاسخهای متعدد و متفاوت به معادلات نظریهی ریسمان هستند و مواد تشکیلدهندهی کیهان مانند انرژی تاریک را بهدست میدهند.
نظریهی ریسمان تلاش دارد تمام عالم هستی را بهوسیلهی یک نظریهی واحد یا «نظریهی همهچیز» (theory of everything) توضیح دهد و برای این کار ابعاد دیگری از فضا-زمان را مطرح کرده و ذرات اتمی را ریسمانهای مرتعش بسیار ریزی در نظر گرفته است.
بسیاری از نظریهپردازان هنوز معتقدند این نظریه، بهترین راه برای تحقق رؤیای آلبرت انیشتین دربارهی پیوند دادن نظریهی کلی نسبیت خود با دنیای ناهمگون مکانیک کوانتوم میکروسکوپی است. اما ایدهی چشمانداز کیهانی در این نظریه که وجود جهانهای بسیاری را پیشبینی می کند، باعث ناامیدی بسیاری از فیزیکدانان شده است.
برخی از نظریهپردازن این رشته مانند ساودیپ سِتی از دانشگاه شیکاگو از ارزیابیِ دوبارهی نظریه خشنود هستند. او میگوید:
به نظر من، این کار بسیار هیجانانگیز است. من مدتهاست که به وجود چشمانداز شک داشتهام و خوشحالم که در حال دورشدن از این باور هستیم که مجموعهای از جوابهای اثباتشده داریم.
اما بسیاری افراد نیز بههیچوجه متقاعد نشدهاند که چشمانداز در واقع یک باتلاق باشد؛ بهخصوص تیم تحقیقاتی که نسخهی اولیهی چشمانداز را در سال ۲۰۰۳ پایهگذاری کرد. نام این تیم KKLT، ترکیبی از حروف اول نامخانوادگی دانشمندان آن است.
انسانها تنها در یکی از گوشههای نادر این چندجهانی که امکان حیات و تکاملشان ایجاد شده بود، پدیدار گشتند.
در این زمان، فضانوردان متوجه شدند که فضا-زمان نهتنها در حال گسترش است بلکه سرعت گسترشش مدام در حال افزایش میباشد. ثابت کیهانی نوعی انرژی در خلأ فضاست که هیچگاه تغییر نکرده و نیروی گرانش را خنثی میکند. اما این انرژی تنها توضیح ممکن برای شتاب کیهان نیست.
صرفنظر از اینکه میتوان انرژی تاریک پایداری را در نظریهی ریسمان یافت یا خیر؛ بهنظر میآید که طبق نظریه، تغییر انرژی تاریک در گذر زمان امری طبیعیتر باشد. در این صورت، باید بتوان تغییرات آن را با مشاهدات فیزیک نجومی اندازه گرفت.
مباحثههای مربوط به نظریهی ریسمان، در نهایت بر این پرسش عمیق تمرکز میکنند: هدف فیزیک چیست؟ آیا یک نظریهی خوب باید بتواند تمام ویژگیهای جهان اطرافمان را توضیح دهد یا این درخواست زیادی است؟ و وقتی یک نظریه با طرز فکر ما در مورد جهان در تضاد است، باید نظریه را رها کنیم یا اعتقاداتمان را؟
فضا-زمان نهتنها در حال گسترش است بلکه سرعت گسترشش مدام در حال افزایش میباشد
نظریهی ریسمان برای بسیاری از دانشمندان، کشش بسیار زیادی دارد؛ زیرا از نظر آنان نظریهای «زیبا» است، معادلههایش رضایتبخش و توضیحاتش برازندهاند. اما تابهحال، هیچ نوع شواهد تجربی برای اثبات آن وجود نداشته است و حتی بدتر از آن، امید چندانی به دستیابی به چنین شواهدی از لحاظ عقلی وجود ندارد.
بااینحال، حتی این فرض هم که نظریهی ریسمان نمیتواند انرژی تاریکی را که در کیهان مشاهده میکنیم توضیح دهد، برخی افراد را ناامید نکرده است.
به گفتهی ستی: «نظریهی ریسمان آنقدر غنی و زیباست و آنچنان در مورد تمام آموزههایش درست درآمده است که سخت است باور کنیم مشکل از نظریه است و نه ما». اما شاید جستجوی زیبایی، راه خوبی برای یافتن نظریهی درستِ جهان هستی نباشد. زابین هاسِنفِدر، فیزیکدان مؤسسهی مطالعات پیشرفتهی فرانکفورت در کتاب جدیدش، «غرق در ریاضی: چرا زیبایی، فیزیک را به بیراهه میکشاند؟» مینویسد:
ریاضی، عالمی پر از زیبایی و اعجاب است ولی اکثر این زیباییها جهان ما را توصیف نمیکنند.
فیزیکدانان با وجود اختلافنظرهایشان، با یکدیگر دوست هستند و هدف مشترکشان یعنی درک جهان هستی، آنها را بههم پیوند زده است. کاچرو، یکی از بنیانگذاران ایدهی چشمانداز، همکار وفا یعنی منتقد این مفهوم بوده است و این دو همچنان نیز با هم دوست هستند.
منبع: زومیت
در کنفرانسی دربارهی نظریهی ریسمان با حضور نظریهپردازان این رشته که در ژوئن ۲۰۱۸ در ژاپن برگزار شد، این موضوع تبدیل به بحثی داغ شد. اولف دنلیسون، فیزیکدان دانشگاه اوپسالا از سوئد میگوید:
گفتگوها حول دو مقالهی خاص میچرخیدند که به مبحث «چشمانداز» نظریهی ریسمان پرداختهاند. چشمانداز کیهانی، تعداد بیشمار و غیرقابل درکِ جهانهای ممکن است که نتیجهی پاسخهای متعدد و متفاوت به معادلات نظریهی ریسمان هستند و مواد تشکیلدهندهی کیهان مانند انرژی تاریک را بهدست میدهند.
غرق در چندجهانی
نظریهی ریسمان از آنچه گمان میکردیم، بسیار قابلپیشبینیتر استنظریهی ریسمان تلاش دارد تمام عالم هستی را بهوسیلهی یک نظریهی واحد یا «نظریهی همهچیز» (theory of everything) توضیح دهد و برای این کار ابعاد دیگری از فضا-زمان را مطرح کرده و ذرات اتمی را ریسمانهای مرتعش بسیار ریزی در نظر گرفته است.
نظریهی ریسمان آنقدر غنی و زیباست و آنچنان در مورد تمام آموزههایش درست درآمده است که سخت است باور کنیم مشکل از نظریه است و نه ما. اما شاید جستجوی زیبایی، راه خوبی برای یافتن نظریهی درستِ جهان هستی نباشد.
بسیاری از نظریهپردازان هنوز معتقدند این نظریه، بهترین راه برای تحقق رؤیای آلبرت انیشتین دربارهی پیوند دادن نظریهی کلی نسبیت خود با دنیای ناهمگون مکانیک کوانتوم میکروسکوپی است. اما ایدهی چشمانداز کیهانی در این نظریه که وجود جهانهای بسیاری را پیشبینی می کند، باعث ناامیدی بسیاری از فیزیکدانان شده است.
برخی از نظریهپردازن این رشته مانند ساودیپ سِتی از دانشگاه شیکاگو از ارزیابیِ دوبارهی نظریه خشنود هستند. او میگوید:
به نظر من، این کار بسیار هیجانانگیز است. من مدتهاست که به وجود چشمانداز شک داشتهام و خوشحالم که در حال دورشدن از این باور هستیم که مجموعهای از جوابهای اثباتشده داریم.
اما بسیاری افراد نیز بههیچوجه متقاعد نشدهاند که چشمانداز در واقع یک باتلاق باشد؛ بهخصوص تیم تحقیقاتی که نسخهی اولیهی چشمانداز را در سال ۲۰۰۳ پایهگذاری کرد. نام این تیم KKLT، ترکیبی از حروف اول نامخانوادگی دانشمندان آن است.
انسانها تنها در یکی از گوشههای نادر این چندجهانی که امکان حیات و تکاملشان ایجاد شده بود، پدیدار گشتند.
جهان پرشتاب
اگر نظریهی ریسمان واقعاً نتواند انرژی تاریک را اثبات کند پس باید بهدرستی این نظریه شک کرد اما از نظر وفا، در این صورت باید به انرژی تاریک شک بُرد؛ یعنی بهشکل متدوال آن که یک ثابت کیهانی در نظر گرفته میشود. ایدهی انرژی تاریک، نخستین بار در سال ۱۹۱۷ توسط انیشتین مطرح گردید و سپس دوباره در سال ۱۹۹۸ احیا شد.در این زمان، فضانوردان متوجه شدند که فضا-زمان نهتنها در حال گسترش است بلکه سرعت گسترشش مدام در حال افزایش میباشد. ثابت کیهانی نوعی انرژی در خلأ فضاست که هیچگاه تغییر نکرده و نیروی گرانش را خنثی میکند. اما این انرژی تنها توضیح ممکن برای شتاب کیهان نیست.
صرفنظر از اینکه میتوان انرژی تاریک پایداری را در نظریهی ریسمان یافت یا خیر؛ بهنظر میآید که طبق نظریه، تغییر انرژی تاریک در گذر زمان امری طبیعیتر باشد. در این صورت، باید بتوان تغییرات آن را با مشاهدات فیزیک نجومی اندازه گرفت.
نظریهای زیبا
مباحثههای مربوط به نظریهی ریسمان، در نهایت بر این پرسش عمیق تمرکز میکنند: هدف فیزیک چیست؟ آیا یک نظریهی خوب باید بتواند تمام ویژگیهای جهان اطرافمان را توضیح دهد یا این درخواست زیادی است؟ و وقتی یک نظریه با طرز فکر ما در مورد جهان در تضاد است، باید نظریه را رها کنیم یا اعتقاداتمان را؟فضا-زمان نهتنها در حال گسترش است بلکه سرعت گسترشش مدام در حال افزایش میباشد
نظریهی ریسمان برای بسیاری از دانشمندان، کشش بسیار زیادی دارد؛ زیرا از نظر آنان نظریهای «زیبا» است، معادلههایش رضایتبخش و توضیحاتش برازندهاند. اما تابهحال، هیچ نوع شواهد تجربی برای اثبات آن وجود نداشته است و حتی بدتر از آن، امید چندانی به دستیابی به چنین شواهدی از لحاظ عقلی وجود ندارد.
بااینحال، حتی این فرض هم که نظریهی ریسمان نمیتواند انرژی تاریکی را که در کیهان مشاهده میکنیم توضیح دهد، برخی افراد را ناامید نکرده است.
به گفتهی ستی: «نظریهی ریسمان آنقدر غنی و زیباست و آنچنان در مورد تمام آموزههایش درست درآمده است که سخت است باور کنیم مشکل از نظریه است و نه ما». اما شاید جستجوی زیبایی، راه خوبی برای یافتن نظریهی درستِ جهان هستی نباشد. زابین هاسِنفِدر، فیزیکدان مؤسسهی مطالعات پیشرفتهی فرانکفورت در کتاب جدیدش، «غرق در ریاضی: چرا زیبایی، فیزیک را به بیراهه میکشاند؟» مینویسد:
ریاضی، عالمی پر از زیبایی و اعجاب است ولی اکثر این زیباییها جهان ما را توصیف نمیکنند.
فیزیکدانان با وجود اختلافنظرهایشان، با یکدیگر دوست هستند و هدف مشترکشان یعنی درک جهان هستی، آنها را بههم پیوند زده است. کاچرو، یکی از بنیانگذاران ایدهی چشمانداز، همکار وفا یعنی منتقد این مفهوم بوده است و این دو همچنان نیز با هم دوست هستند.
منبع: زومیت