آخرین فرضیه استیون هاوکینگ، کیهان‌شناس فقید معاصر، در مورد جهان‌های موازی چند ماه پس از این‌که او زندگی شیرینش را وداع کند در قالب مقاله مشترکی با هرتوگ، در مجله فیزیک انرژی‌های بالا منتشر شد. این مقاله حاصل ۲۰ سال تلاش و تعمیق نظریه اولیه ایشان در باب جهان‌های موازی برپایه نوسان‌های کیهان اولیه است. نظریهای که نحوه شکل‌گیری کیهان را پس از مه‌بانگ اولیه به شکلی متفاوت از نظریه تنظیم ظریف، بیان می‌کند. اما جهان‌های موازی یا چندگانه یا همان Multiverse یعنی چه؟
به یک بیان ساده، چندجهانی یا جهان‌های موازی یعنی:
نوشته‌های مرتبط
جهانِ حاصل از مه‌بانگ اولیه، یک جهان یکتا نیست و امکان وجود جهان‌های چندگانه در کنار هم به صورت موازی وجود دارد.
جالب است بدانید که این دیدگاه در تعریف خود هم، دچار چندگانگی است؛ به عبارت بهتر چهار سطح یا چهار نوع تعریف از جهان‌های موازی در بین طرفداران این فرضیه-نظریه وجود دارد. البته به گفته جورج الیس که نظریه سطح یکِ چندجهانی را قبول دارد-یعنی نظریهای که در آن قوانین فیزیک مشابه با قوانین فیزیکی جهان ما، اما توزیع ماده در آن جهان موازی یا جهان‌های موازی دیگر، متفاوت است-، نباید این نظریه، ادعاهای علمی خیلی قوی داشته باشد.
این ادعاهای علمی از نظر او همان مواردی است که از یک نظریه فیزیکی و یا علمی مورد انتظار است، زیرا آزمایش‌پذیری این ایده و چگونگی تعریف ثابت‌های اندازه‌گیری در آن جهان‌ها، بسیار دور از انتظار است؛ اما به گفته الیس، می‌توان از نظر فلسفی به امکان چنین ایده‌ای فکر کرد.
یک جمله جالب در توصیف چندجهانی که البته بسیار هم محل مناقشه است می‌گوید:
!All that can occur, occurs
این جمله معادل آن دیالوگ معروف است: فقط غیرممکن، غیرممکن است! خب خیلی هم عالی! چیز دیگری برای رسیدن به آشفتگی محض لازم نداریم. درواقع چندجهانی در معنای قویِ آن، می‌گوید: هر چیزی که امکان رخ دادن داشته باشد، اتفاق می‌افتد.
آلن گوث و آندره لیند، ایده‌پردازان این تعریف از فرضیه جهان‌های موازی که سطح دو نام دارد و اغلب از واژه جهان‌های پاکتی برای توصیف چندجهانی استفاده می‌کنند، بر این باورند که اگر ایده انبساط کیهانی ابدی یا تورم ابدی را درست بدانیم، جهان‌هایی بی‌نهایت و خودتکرار با شرایط متفاوت یعنی قوانین فیزیکی متفاوت، می‌تواند شکل بگیرد.
و در نهایت دو نوع دیگر از این چهار سطح که توسط مکس تگمارک، کیهان‌شناس دانشگاه MIT، صورت‌بندی شده است، عبارتند از:
سطح سه چندجهانی که می‌گوید: نوعی از فضا وجود دارد که با فضا- زمان جهان ما متفاوت است( که فضای هیلبرتی نام دارد و بی‌نهایت بُعد دارد) که در آن قوانین مکانیک کوانتومی از طریق انشعاب‌های بی‌شمار، جهان‌های متعددی را تولید می‌کند. یعنی جهان با هر تیک تاک زمان، به واقعیت‌های کاملاً جداگانه و متفاوتی انشعاب پیدا می‌کند، که درواقع بسط ایده اولیه اورِت نظریه‌پرداز کوانتومی است. و سطح چهار که بازتابنده این ایده است که: ریاضیات، زبان طبیعت است و می‌گوید سامانه‌ی ریاضیاتی سازگار، نوعی دنیا یا جهان موجود را توصیف می‌کند. پس باید تمام ساختارهای ریاضیاتی که امکان مطالعه آن توسط ریاضیدانان فراهم باشد، بتوانند همین حق را داشته و نوعی جهان فیزیکی را توصیف کنند.
اما پرسش اصلی ما از علم این است که چرا باید برای مثال، این اتفاق بیفتد و آن اتفاق نیفتد و یا اصلا چگونه امکانِ این اتفاق، قابل اندازه‌گیری است؟ جورج الیس معتقد است که برای توصیف چندجهانی باید دو مرحله را برای خودمان تعریف کنیم:
نخست بگوییم فضای احتمالِ جهان‌های ممکن چگونه تعریف می‌شود؟
S ={ s_1, s_2, s_3, …, s_n}
و چشم اندازهای مختلف هر یک از این جهان‌های ممکن از جهت فضایی، قوانین حاکم بر آن‌ها، یکسان یا متفاوت بودن فیزیک حاکم بر آن‌ها و نحوه تعریف ثابت‌های عددی و … را بررسی کنیم.
و در مرحله بعد باید بتوانیم یک تابع توزیع فیزیکی که قابلیت اندازه‌گیری زمان و ماده در آن باشد برای این جهان‌ها تعریف کنیم.
و از همه مهم‌تر این‌که برای آزمون‌پذیری فرضیه‌ای به این وسعت، باید دید که چگونه می‌توان معیارهای علمی یک نظریه درست را ارزیابی کرد؟
یک نظریه علمی خوب باید ۴ معیار زیر را پشت سر گذرانده باشد:
- ساختار مقبول
- قدرت تبیین مشخص
- قدرت تعمیم
- تایید تجربی و مشاهداتی(استنفورد)
آیا ایده جهان‌های موازی از عهده این ۴ معیار و آن دو مرحله‌ای که جورج الیس گفت، برآمده است؟
از سویی دیگر، برخی از کیهان‌شناسان علاقه‌مند به فلسفه فیزیک، نکته جالب این بررسی‌ها را در این می‌دانند که در نهایت ما را به یک پرسش فلسفی مهم می‌رساند:
?Are the laws of logic necessary in all possible universe
آیا قوانین منطق در تمام جهان‌های ممکن، ضروری است؟
ضروری یا اولی بودن منطق و قوانین منطقی البته یک چالش قدیمی در فلسفه تحلیلی است که به دایره نص مقدس و قوانین الهی هم کشیده شده است، مثل این پرسش که: آیا قوانین الهی به زبان منطق است؟ و اگر پاسخ مثبت است: آیا منطق فراالهی است؟ و یا خداوند مجبور است به زبان منطق سخن بگوید و حتی فراتر از آن اگر برای اثبات خداوند نیاز به قواعد منطقی است، آیا اثبات خداوند نیازمند منطق است؟ البته در فلسفه‌ای ساده شده و تقلیل یافته، این پرسش با رجوع به ثبوت و اثبات، مُهر مختوم می‌گیرد و به گوشه‌ای می‌رود: برای اثبات خداوند به زبان منطق نیاز داریم اما برای ثبوت خداوند خیر(منبع: اسلام‌کوئست). شاید همین قدر کفایت کند، بگذریم!
ایده جهان‌های موازی، به شکل‌های مختلف فلسفی و فیزیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است، من در این‌جا قصد پرداختن به نقدهای علمی و فلسفی آن را ندارم، اما عجیب است که مولفه‌های مفهومی آن در زندگی این روزهای ما بسیار قابل پی‌گیری است. از این‌جا وارد جهانی دیگر می‌شوم.
ما چند وقتی است که وارد جهان‌های موازی شده‌ایم و به این سبک زندگی عادت هم کرده‌ایم؛ شک ندارم که در جهان‌های موازی، اما در کنار هم زندگی می‌کنیم! این ما شامل همه ما می‌شود و اصلا به فرد مشخصی دلالت ندارد. همه ما که به اشتباه فکر می‌کنیم در یک مکان و یک زمان زندگی می‌کنیم.
ما در جهان‌هایی زندگی می‌کنیم با قوانین و شرایط اولیه و اشیاء متفاوت و نیز بسط‌یافتگی متفاوت و بالطبع حیات و زمان و مکانی متفاوت! البته از تعداد درجات آزادی آن جهان‌ها اطلاعی ندارم اما همین‌قدر می‌دانم که زندگی در این نوع جهان موازی، زندگی در آخرین سطح جهان‌های موازی است؛ به نوعی ته جنون علمی است و شاید دلیل ندیدن‌ها و نشنیدن‌هایمان هم همین نوع زندگی در جهان موازی باشد.
اولین و یا شاید مولفه اصلیِ جهان‌های موازی، عدم امکان انتقال، از جهانی به جهان دیگر است. این یعنی هیچ رابطه علّی از ما در این جهان به جهان موازی ما وجود ندارد. پس علی‌الاصول، هیچ خبری هم ارسال نمی‌شود، یا شاید اگر خبری درز کند باید دچار تغییراتی شود. تغییراتی که شاید دیگر هیچ ارتباطی به هویت خبر اولیه ندارد. «شاید» یکی از بهترین حرف‌های ربط است!
البته به نظر می‌رسد که به مانند راه‌حل‌های معادله فضازمان در نسبیت که به تولید سیاه‌چاله، سپیدچاله و کرم‌چاله –کرم‌چاله پل ارتباطی بین سیاه‌چاله و سپیدچاله، موسوم به پل اینشتین-روزن است- منجر شد، شاید بتوان با تحلیل دقیق‌تر این ایده، یک راه چاره برای ارتباط بین جهان‌های موازی در نظر گرفت؛ بله احتمالا تبصره‌ای به نام کرم‌چاله می‌تواند ما را برای انتقال امیدوار کند، به شرطی که کرم‌چالهْ افق نداشته باشد، در غیر این صورت، بازگشت غیرممکن است و ما را در زندان دوم‌مان محصور می‌کند.
افق همیشه باعث وسعت نگاه می‌شود، این وسعت بسیار خطرناک است. حتی اگر امکان بازگشت وجود داشته باشد، زیست ما را در جهان اول‌مان (شاید بهتر باشد بگویم زندان اول‌مان) دچار مخاطره می‌کند. این اتفاق درست شبیه همان رخدادی است که در افق سیاه‌چاله برایمان خواهد افتاد. اول کوبیده می‌شویم، بعد به طرز عجیبی کش می‌آییم یا گستردگی فضایی پیدا می‌کنیم، البته این‌بار در فضایی حقیقی چون این‌جا سیاه‌چاله نیست. یک جهان موازی همین جهان فعلی و حساسِ کنونی است.
کرم‌چاله ایده‌ای نسبیتی، برای ارتباط بین لایه‌های فضازمانی است که در گرانش کوانتومی مطرح شده است. این ایده توجیهی برای انحنای فضازمان و تاثیر ماده در آن و امکان سفر در فضازمان است. سفری که با توجه به جهان بی‌حد و حصر و امکانات محدود کنونیِ ما، نیاز به یک راه میان‌بر را الزامی می‌کند. این راه میان‌بر همین کرم‌چاله است.
بله! ما در جهان‌های موازی زندگی می‌کنیم. جهان‌هایی با ابعاد متفاوت و درجه‌های آزادی متفاوت، و نیز جهان‌هایی با رویدادها و اخبار متفاوت از یک واقعیت محقق شده؛ یعنی جهان‌هایی موازی و حباب گونه که حاصل امکان‌هایِ متفاوت از واقعیت قابل اتفاقْ در یکی از این جهان‌هاست. این‌جاست که اگر نظریه جهان‌های موازی را به زندگی خود تقلیل دهیم یا مثل یک شکل سه بعدی در صفحه دوبعدی زندگی، آن را عمود کنیم، تقریبا و نه بسیار دقیق، می‌توانیم همان مولفه‌های مفهومی چون نداشتن رابطه علی و عدم ارسال خبر، توزیع متفاوت و المان‌ها یا ثابت‌های حیاتی متفاوت را در کنار هم مشاهده کنیم.
فقط مشکل این است که همواره اصل عدم قطعیت نمی‌گذارد که از یک حدی بیشتر بتوانیم به طور دقیق در مورد پارامترهای جهان قابل اندازه‌گیری حرف بزنیم یا از آن‌ها یک ارزیابی دقیق داشته باشیم. همیشه ناگزیریم یک طرف وزنه را کاهش داده تا طرف دیگر هویت قابل قبولی پیدا کند؛ البته، این اصل از طرفی کمک خوبی خواهد کرد تا دیگر به شیوه سنتی و کلاسیک ارزیابی نکنیم.
ارزیابی‌های کلاسیک همواره برپایه یک منبع سنجش ثابت، قابلیت اعتبار می‌یافت، منبعی با جایگاه و فاصله‌های مشخص از آن پدیده در حال اندازه‌گیری؛ اما در ارزیابی‌های علمی امروزی، نمی‌شود خود را در نقش یک وسیله یا سیستم اندازه‌گیری و سنجش، در فضای اندازه‌گیری وارد نکنیم و به مانند قبل، همواره یک پدیده را فارغ از موقعیت خود در فضازمان، یا جهانِ در حال گسترش، بسنجیم؛ بلکه باید بدانیم که یک پدیده را می‌توان به صورت‌های مختلفی ثبت و ارزیابی کرد، با توجه به اختلاف سرعت‌مان در فضازمان در نسبت با یک پدیده، بنابراین ارزیابی قطعی و یکتا وجود ندارد و این ارزیابی نسبتی است.
مولفه بعدی این شبیه‌سازی خیالی، درجه‌های آزادی در جهان‌های موازی و یا حباب‌های جهان‌گونه است. درجه آزادی هر جهان به ابعاد آن جهان بستگی دارد. اگر بتوان، جهانی را با یک بُعد تصور کرد، تعداد درجه آزادی آن باید یک باشد یعنی فقط در یک جهت آزادی وجود دارد؛ اما اگر جهانی دوبعدی داشته باشیم، تعداد درجه‌های آزادی می‌تواند به ۲ افزایش یابد( مثالش با خود شما!) ولی این ابعاد و درجه‌های آزادی بی‌نهایت نیستند و قاعده و قانون منطقی خود را دارند.
یکی از نکات جالب این قاعده‌ها که از روی ضابطه ریاضی برگرفته از نظریه گروه برای حفظ هموردایی لورنتز استنباط می‌شود، این است که بُعدهای اضافه شده برخلاف چهار بعد( اصلی فضازمان) دیگر، کوچک و نیز فشرده هستند. فشرده یعنی آنکه اگر در جهت آن‌ها به اندازه کافی پیش‌روی کنید به جای اول خود بازمی‌گردید. کوچک بودن هم به این معناست که برای آنکه به جای نخست بازگردید، باید مسافت خیلی کمی را طی کنید. شاید به همین خاطر است که بعد از تلاش کافی برای بزرگ‌تر یا اضافه کردن بعدی به ابعاد زندگی‌مان به سرعت به عقب برمی‌گردیم و این اتفاق تکرار و تَکرار می‌شود.
در حقیقت ابعاد متفاوت فضازمان و تعداد درجه‌های آزادی هر یک از این ابعاد، متعلق به نظریهای بزرگ‌تر و منشاء همین نظریه-فرضیه جهان‌های موازی، به نام نظریه ابرریسمان است که قصد پاسخ‌گویی به مشکلات بی‌پاسخ جهان قابل مشاهده را دارد و از همه مهم‌تر حل ناسازگاری دو قانون مهم جهان فیزیک یعنی نظریه نسبیت و مکانیک کوانتومی نیز بر عهده آن است. یعنی ناسازگاری قوانین حاکم بر ذرات ریز و سرعت‌های بالا.
این ناسازگاری، اصلی‌ترین ویژگی فضا و زمان ماست: عدم سنخیت قوانین پیشینی حاکم بر موجودات و سرعت رو به افزایشِ هوش و دانش بشری که غیرقابل کنترل است.
هرچند حل این ناسازگاری و رسیدن به یک نظریه وحدت‌بخش، هنوز یک آرزو و خواسته محقق نشده است، اما براساس آخرین نظریه‌ها و نیز همین مقاله اخیر هاوکینگ، خیلی هم دور از انتظار نیست؛ چراکه او و هرتوگ ادعا کردند که اگر نظریه چندجهانی وجود داشته باشد، باید قوانین فیزیک در تمام آن جهان‌ها مشابه با قوانین فیزیکی که می‌شناسیم، باشد. این آرزو می‌تواند پایانی تلخ به مثابه از دست دادن آن درجه‌های آزادیِ بیشتر و تحقق امکان‌هایی فراتر از واقع را، برایمان به ارمغان بیاورد، اما در عوض شاید! بتوانیم به طور علّی با یکدیگر رابطه‌ای سازنده برقرار کنیم.
پ.ن: قوانین مکانیک کوانتومی را فقط می‌شود به زبان ریاضی محاسبه کرد (اکنون)، اگر به مرحله بیان برسد گاهی از مرز علم طبیعیِ قابل اندازه‌گیری فراتر می‌رود و دچار بی‌اعتباری پدیده‌هایی از سنخ «چرندیات پست مدرن» می‌شود؛ شاید! فقط بتوان با آن کمی درجات بالاتر آزادی را تجربه کرد… تمام!
ایده اولیه و اقتباس آزاد از مقاله جورج الیس* در نشریه Scientific American با عنوان: چرا چندجهانی می‌تواند خطرناک‌ترین ایده در فیزیک باشد؟
George F. R. Ellis*(کیهان‌شناس و استاد ریاضیات (بازنشسته) دانشگاه کیپ تاون)