آیا جهان های موازی وجود دارند؟

آیا جهان های موازی وجود دارند؟  آیا ما فقط در یکی از بسیاری از جهان های حبابی زندگی می کنیم؟

اکنون برخی نظریه های علمی وجود دارد که از ایده جهان های موازی فراتر از جهان ما حمایت می کند. با این حال، نظریه چندجهانی یکی از بحث برانگیزترین نظریه ها در علم است.

جهان ما به طرز غیرقابل تصوری بزرگ است. صدها میلیارد، اگر نگوییم تریلیون ها کهکشان در فضا است که هر کدام دارای میلیاردها یا تریلیون ها ستاره است. برخی از محققانی که مدل‌های جهان را مطالعه می‌کنند، حدس می‌زنند که قطر کیهان می‌تواند 7 میلیارد سال نوری باشد.

اما آیا این همه چیزی است که وجود دارد؟ داستان های علمی تخیلی ایده یک جهان موازی و این فکر را دوست دارد که ما ممکن است فقط یکی از بی نهایت زندگی های ممکن را داشته باشیم. با این حال، چند وجهی برای «پیشتازان فضا»، «اسپایدرمن» و «دکتر هو» در نظر گرفته نشده است. نظریه علمی واقعی، موردی را برای جهان‌های خارج، موازی یا دور از جهان ما، اما منعکس‌کننده جهان‌ها، بررسی می‌کند، و در برخی موارد از آن حمایت می‌کند.

چندجهان و جهان های موازی اغلب در چارچوب مفاهیم علمی مهم دیگری مانند انفجار بزرگ بحث می شوند، نظریه ریسمان و مکانیک کوانتومی.

تورم ابدی، نظریه بیگ بنگ و جهان های موازی

حدود 13.7 میلیارد سال پیش، هر چیزی که ما از آن می دانیم یک تکینگی بی نهایت کوچک بود. سپس، طبق نظریه بیگ بنگ، وارد عمل شد و برای کسری از ثانیه سریعتر از سرعت نور در همه جهات باد کرد. قبل از گذشت 10^-32 ثانیه، جهان در فرآیندی به نام تورم کیهانی به 10^26 برابر اندازه اولیه خود منفجر شده بود. و این همه قبل از انبساط واقعی ماده است که ما معمولاً آن را خود بیگ بنگ می‌دانیم، که نتیجه این تورم بود: با کاهش تورم، سیل ماده و تشعشع ظاهر شد و گلوله آتشین کلاسیک بیگ بنگ را ایجاد کرد. شروع به تشکیل اتم‌ها، مولکول‌ها، ستارگان و کهکشان‌هایی کرد که وسعت فضایی را که ما را احاطه کرده است، تشکیل می‌دهند.

آن فرآیند اسرارآمیز تورم و انفجار بزرگ، برخی از محققان را متقاعد کرده است که جهان‌های متعدد ممکن است یا حتی بسیار محتمل است. به گفته فیزیکدان نظری الکساندر ویلنکین از دانشگاه تافتس در ماساچوست، تورم در همه جا به طور همزمان تمام نمی شود. در حالی که 13.8 میلیارد سال پیش برای همه چیزهایی که ما می توانیم از زمین تشخیص دهیم به پایان رسید، تورم کیهانی در واقع در جاهای دیگر ادامه دارد. به این نظریه تورم ابدی می گویند. ویلنکین برای ساینتیفیک آمریکن نوشت و با پایان یافتن تورم در یک مکان خاص، جهان حباب جدیدی شکل می گیرد.

آن جهان های حبابی نمی توانند با یکدیگر تماس بگیرند زیرا به طور نامحدود به گسترش خود ادامه می دهند. اگر بخواهیم به سمت لبه حباب خود حرکت کنیم، جایی که ممکن است در برابر جهان حباب بعدی قرار بگیرد، هرگز به آن نمی‌رسیدیم زیرا این لبه سریع‌تر از سرعت نور و سریع‌تر از ما از ما دور می‌شود. همیشه می تواند سفر کند

اما حتی اگر بتوانیم به حباب بعدی برسیم، طبق تورم ابدی، جهان آشنای ما با ثابت‌های فیزیکی و شرایط قابل سکونتش می‌تواند کاملاً متفاوت از جهان حباب فرضی در کنار جهان ما باشد.

ویلنکین می‌نویسد: «این تصویر از کیهان، یا همان چندجهانی، معمای دیرپایی را توضیح می‌دهد که چرا به نظر می‌رسد ثابت‌های طبیعت برای پیدایش حیات به‌خوبی تنظیم شده‌اند. دلیل این امر این است که ناظران هوشمند فقط در آن حباب‌های کمیاب وجود دارند که در آنها، به طور تصادفی، ثابت‌ها برای تکامل حیات مناسب هستند. “

توضیح ویلنکین نشان می‌دهد که در برخی از جهان‌های حبابی نامتناهی خارج از جهان ما، ناظران هوشمند دیگری نیز می‌توانند وجود داشته باشند. اما در هر لحظه ای که می گذرد، از آنها دورتر می شویم و هرگز تلاقی نمی کنیم.

مکانیک کوانتومی و جهان های موازی

برخی از محققان ایده های خود را در مورد جهان های موازی بر اساس مکانیک کوانتومی، توصیف ریاضی ذرات زیراتمی، قرار می دهند. در مکانیک کوانتومی، چندین حالت وجود برای ذرات ریز همه به طور همزمان امکان پذیر است – یک “تابع موج” همه این احتمالات را در بر می گیرد. با این حال، وقتی واقعاً نگاه می کنیم، فقط یکی از احتمالات را مشاهده می کنیم. بر اساس تفسیر کپنهاگ مکانیک کوانتومی که توسط دایره المعارف فلسفه استنفورد توضیح داده شده است، هنگامی که تابع موج در یک واقعیت واحد “در هم می ریزد” یک نتیجه را مشاهده می کنیم.

اما نظریه جهان‌های متعدد پیشنهاد می‌کند که هر بار که یک حالت یا نتیجه مشاهده می‌شود، «جهان» دیگری وجود دارد که در آن یک نتیجه کوانتومی متفاوت به واقعیت تبدیل می‌شود. این یک آرایش انشعاب است، که در آن لحظه به لحظه، جهان درک شده ما به جایگزین های تقریبا بی نهایت منشعب می شود. این جهان‌های متناوب کاملاً مجزا هستند و نمی‌توانند با هم تلاقی کنند، بنابراین اگرچه ممکن است نسخه‌های غیرقابل شمارشی از زندگی شما وجود داشته باشد که کمی – یا به شدت متفاوت از زندگی شما در این دنیا باشد، هرگز آن را نمی‌دانید.

فیزیکدان شان کارول در کتاب خود با عنوان ” چیزی عمیقا پنهان: جهان های کوانتومی و ظهور فضا -زمان” می نویسد، نظریه جهان های متعدد “شجاعانه” ترین برداشت در مورد معضل مکانیک کوانتومی است.

یکی از آن چین و چروک ها این است که ایده جهان های متعدد واقعاً قابل ابطال نیست. این یکی از مؤلفه‌های مهم تفکر علمی است و راهی است که جامعه علمی ایده‌هایی را توسعه می‌دهد که با مشاهده و آزمایش قابل بررسی است. جان هورگان، روزنامه‌نگار علمی در یک پست وبلاگی برای Scientific American استدلال می‌کند که اگر فرصتی برای یافتن شواهدی علیه یک نظریه وجود نداشته باشد، برای کل علم بد است.

فضای بی نهایت، جهان های بی نهایت؟

آیا یک جهان موازی می تواند فراتر از جهان ما وجود داشته باشد؟  کهکشان راه شیری که در اینجا از زمین دیده می شود، تنها یکی از صدها میلیارد، شاید تریلیون ها کهکشان در جهان است.  هر کهکشان از میلیاردها تریلیون ستاره تشکیل شده است که هر کدام می توانند سیاره داشته باشند.  آیا هر یک از آنها می تواند دقیقاً مانند ما باشد؟

کهکشان راه شیری، که در اینجا از زمین دیده می شود، تنها یکی از صدها میلیارد، شاید تریلیون ها، کهکشان در جهان است. هر کهکشان از میلیاردها یا تریلیون ها ستاره تشکیل شده است که هر کدام می توانند سیاره داشته باشند. آیا هر یک از آنها می تواند دقیقاً مانند ما باشد؟

برخی از فیزیکدانان به نسخه مسطح تر از جهان های متعدد اعتقاد دارند. یعنی اگر جهانی که ما در آن زندگی می کنیم برای همیشه ادامه داشته باشد، تنها راه های زیادی وجود دارد که اجزای سازنده ماده می توانند خود را در حالی که در فضای بینهایت جمع می شوند مرتب کنند. در نهایت، هر تعداد محدودی از انواع ذرات باید یک آرایش خاص را تکرار کند. به طور فرضی، در یک فضای به اندازه کافی بزرگ، آن ذرات باید ترتیباتی به بزرگی کل منظومه های خورشیدی را تکرار کنند.

بنابراین، کل زندگی شما ممکن است در جای دیگری در جهان تکرار شود، تا آنچه دیروز برای صبحانه خورده اید. حداقل، این نظریه است.

اما اگر جهان در یک نقطه محدود شروع شده باشد، همانطور که تقریباً هر فیزیکدانی موافق است که چنین بوده است، طبق گفته اخترفیزیکدان Ethan Siegel در سال 2015، نسخه جایگزینی از شما احتمالا وجود ندارد.

به گفته سیگل، “تعداد پیامدهای ممکن از ذرات در هر کیهانی که با یکدیگر برهم کنش دارند، سریعتر از افزایش تعداد جهان های ممکن به دلیل تورم، به سمت بی نهایت می رود.”

“پس این برای شما چه معنایی دارد؟” سیگل نوشت. “به این معنی است که این به شما بستگی دارد که این جهان را حساب کنید.”

جهان آینه ای

برخی از محققان پیشنهاد می کنند که در طرف مقابل خط زمانی بیگ بنگ، که در زمان به عقب کشیده شده است، زمانی جهان وجود داشته است که دقیقاً تصویر آینه ای از خود ما بوده است. در اینجا یک تصویر هنرمندان از تاریخ جهان است که توسط WMAP (کاوشگر ناهمسانگردی ریز موج ویلکینسون) ارائه شده است که نه سال را صرف ایجاد نقشه‌های تمام آسمان از پس‌زمینه مایکروویو کیهانی کرده است. WMAP نور منتشر شده را حدود 375000 سال پس از انفجار بزرگ، قبل از تشکیل ستاره ها و کهکشان ها مورد مطالعه قرار داد.

در یک افزوده نسبتاً اخیر به مجموعه نظریه‌های چندجهانی، محققان مؤسسه فیزیک نظری پیرامونی در واترلو، انتاریو، پیشنهاد کرده‌اند که جهان از انفجار بزرگ آغاز شده است – و در طرف مقابل خط زمانی بیگ بنگ، به سمت عقب کشیده شده است. زمانی، زمانی جهانی وجود داشت که دقیقاً تصویر آینه ای از خود ما بود.

نیل توروک، محقق موسسه Perimeter به Space گفت: به جای اینکه بگوییم قبل از انفجار یک جهان متفاوت وجود داشته است، می گوییم که جهان قبل از انفجار در واقع به نوعی تصویری از جهان پس از انفجار است.

این بدان معناست که همه چیز – پروتون ها، الکترون ها، حتی اعمالی مانند شکستن تخم مرغ – معکوس خواهند شد. آنتی پروتون‌ها و الکترون‌های با بار مثبت اتم‌ها را می‌سازند، در حالی که تخم‌ها شکسته می‌شوند و به داخل جوجه‌ها باز می‌گردند. در نهایت، آن جهان پیش از گسترش به جهان خودمان، احتمالاً به یک تکینگی کوچک می‌شود.

با نگاهی دیگر، هر دو جهان در انفجار بزرگ ایجاد شدند و به طور همزمان به عقب و جلو در زمان منفجر شدند.

چندجهانی: استدلال موافق و مخالف

استدلال برای نظریه چندجهانی

تورم کیهانی

جهان ما در اولین لحظات وجودش به صورت تصاعدی رشد کرد، اما آیا این انبساط یکنواخت بود؟ اگر نه، این نشان می‌دهد که مناطق مختلف فضا با سرعت‌های متفاوتی رشد کرده‌اند – و ممکن است از یکدیگر جدا باشند.

ثابت های ریاضی

چگونه قوانین جهان اینقدر دقیق هستند؟ برخی معتقدند که این اتفاق فقط به صورت تصادفی رخ داده است – ما از بین بسیاری از جهان‌هایی هستیم که اعداد را درست به دست آوردیم.

جهان قابل مشاهده

فراتر از لبه فضای قابل مشاهده اطراف ما چیست؟ هیچ کس به طور قطع نمی داند، و تا زمانی که ما این کار را نکنیم (که نمی تواند هرگز باشد)، این فکر که جهان شما به طور نامحدود گسترش می یابد، فکر جالبی است.

استدلال علیه نظریه چندجهانی

ابطال پذیری

هیچ راهی برای آزمایش نظریه های چندجهانی برای ما وجود ندارد. ما هرگز فراتر از جهان قابل مشاهده را نخواهیم دید، بنابراین اگر راهی برای رد این نظریه ها وجود نداشته باشد، آیا حتی باید به آنها اعتبار داد؟

تیغ اوکام

گاهی اوقات، ساده ترین ایده ها بهترین هستند. برخی از فیزیکدانان استدلال می کنند که ما اصلاً به نظریه چندجهانی نیاز نداریم. هیچ پارادوکسی را حل نمی کند و فقط عوارض ایجاد می کند.

بدون مدرک

ما نه تنها نمی توانیم هیچ نظریه چندجهانی را رد کنیم، بلکه نمی توانیم آنها را نیز اثبات کنیم. ما در حال حاضر هیچ مدرکی مبنی بر وجود چندجهانی نداریم، و هر چیزی که می‌توانیم ببینیم نشان می‌دهد که فقط یک جهان وجود دارد – جهان ما.

جهان های موازی در داستان

آثار بی‌شماری اسطوره‌ای و داستانی از ایده‌های جهان‌های موازی و چندجهانی نشأت می‌گیرند. جهان های همپوشانی در اساطیر نورس و همچنین کیهان شناسی بودایی و هندو ظاهر می شوند.

تقریباً هر مجموعه «پیشتازان فضا» نوعی از جهان آینه‌ای را در خود جای می‌دهد، و فیلم راه‌اندازی مجدد سال 2009 با بازی کریس پاین و زکری کوئینتو، فیلم‌های بعدی «پیشتازان فضا» را وارد جدول زمانی کاملاً جدیدی کرد که به صراحت از سری اصلی منشعب می‌شود.

این فهرست ناقصی از برخی ظهور چندجهان، جهان‌های تقسیم‌بندی خط زمانی و جهان‌های موازی در داستان است:

فیلم ها

Into the Spider-Verse (2018)

Terminator Genisys (2015)

فیلم Phineas and Ferb: Across the Second Dimension (2011)

پیشتازان فضا (2009)

دانی دارکو (2001)

Run Lola Run (1998)

درهای کشویی (1998)

بازگشت به آینده 1-3 (1985، 1989، 1990)

ماجراهای بوکارو بانزای در بعد هشتم (1984)

تلویزیون

پیشتازان فضا: کشف، چند قسمت

Star Trek: Enterprise، چند قسمت

Star Trek: Deep Space Nine، چند قسمت

Star Trek: The Next Generation، “Parallels” (قسمت 11، فصل 7) (1993)

Star Trek: The Original Series، “Mirror, Mirror” (اپیزود 4، فصل 2) (1967)

دکتر هو، چند قسمت 

لغزنده، کل سری

Community، “Remedial Chaos Theory” (اپیزود 4، فصل 3) (2011)

ریک و مورتی، چند قسمت

فوتوراما، قسمت های متعدد

اورکا، چند قسمت

Agents of Shield، چند قسمت

چاپ

مجموعه “تواریخ نارنیا” (جفری بلز، 1950-1956) اثر سی اس لوئیس

مجموعه “مواد تاریک او” (Scholastic، 1995-2000) توسط فیلیپ پولمن

مجموعه “Discworld” (HarperCollins، 1983-2015) توسط تری پرچت

“مردانی مانند خدایان” (مک میلان، 1923) اثر اچ جی ولز

مجموعه «برج تاریک» (دونالد ام. گرانت، 1982-2012) اثر استیون کینگ

بازی های ویدیویی

BioShock Infinite، 2013

Kingdom Hearts، 2002-2020

کرونو کراس، 1999

نیمه عمر، 1998-2020

Metroid Prime 2: Echoes، 2004

صفر فرار، 2009-2016