هرآنچه لازم است در خصوص جهان‌های موازی بدانید!

بر اساس نظریه مولتی‌ورس، جهان ما تنها یکی از جهان‌های موجود است. اما این فرضیه چقدر حقیقت دارد؟

کد خبر: ۱۱۸۱۷۹۸

تاریخ: ۱۳ تير ۱۴۰۲ - ۲۱:۳۸

به گزارش «تابناک» به نقل از زومیت، جهان‌های موازی دیگر بخش ثابتی از داستان‌های علمی تخیلی نیستند. امروزه نظریه‌های علمی متعددی درباره‌ی جهان‌های موازی با جهان ما وجود دارند. با این‌حال نظریه‌ مولتی‌ورس یا چندجهانی همچنان به‌عنوان یکی از بحث‌برانگیزترین نظریه‌های علمی مطرح می‌شود.

جهان‌ ما به شکل غیرقابل باوری عظیم است. صدها میلیارد یا شاید تریلیون‌ها کهکشان در فضا وجود دارند. هر کدام از کهکشان‌ها دربردارنده‌ی میلیاردها یا تریلیون‌ها ستاره هستند. برخی پژوهشگرها با بررسی مدل‌های جهان گمان می‌کنند قطر کلی جهان تقریبا به ۷ میلیارد سال نوری می‌رسد. دیگر پژوهشگرها جهان را بی‌پایان می‌دانند.

اما آیا همه چیز به جهان ما ختم می‌شود؟ داستان‌های علمی تخیلی به شدت از ایده‌ی جهان موازی استقبال می‌کنند. بر اساس این داستان‌ها ما در یکی از بی‌نهایت جهان موجود زندگی می‌کنیم. البته «چندجهانی» تنها به پیشتازان فضا، مرد عنکبوتی و دکتر هو ختم نمی‌شود و نظریه‌های علمی واقعی هم درباره‌ی جهان‌های موازی و جهان‌های آینه‌ای وجود دارند.

آیا جهان‌های موازی وجود دارند؟ آیا ما در یکی از بی‌شمار جهان حبابی موجود زندگی می‌کنیم؟

مولتی‌ورس چیست؟

بر اساس نظریه‌ی مولتی‌ورس یا چندجهانی، جهان‌های دیگری در آن سوی جهان ما وجود دارند. چندجهانی‌ها در نظریه‌های علمی متعددی پیش‌بینی شدند که سناریوهای مختلفی را دربر می‌گیرند.

چندجهانی و جهان‌های موازی اغلب در زمینه‌ی دیگر مفاهیم علمی مثل بیگ‌بنگ، نظریه ریسمان و مکانیک کوانتوم به بحث گذاشته می‌شوند. تام سیگفرید، روزنامه‌نگار علمی آمریکایی که در کتابش با عنوان «اعداد آسمان» به بررسی تکامل مفهوم مولتی‌ورس در طول هزاران سال می‌پردازد، می‌گوید: «اگر جهان ما تنها جهان موجود باشد نمی‌توانیم تمام ویژگی‌های آن را توضیح دهیم.»

به گفته‌ی سیگفرید دو توضیح احتمالی وجود دارد: در درجه‌ی اول به نظریه‌های بهتر و جدیدتری برای توصیف ویژگی‌های جهان خود نیاز داریم یا اینکه ممکن است در یکی از جهان‌های موجود زندگی کنیم که متفاوت با جهان ما هستند و ما در جهانی آسوده و راحت زندگی می‌کنیم.

انواع مولتی‌ورس

با اینکه نظریه‌ها و سناریوهای متعددی برای درک مولتی‌ورس درنظر گرفته شده‌اند، دانشمندان برخی از آن‌ها را جدی‌تر می‌پندارند. در ادامه به معرفی برخی از معروف‌ترین نظریه‌های موجود چندجهانی می‌پردازیم.

چندجهانی تورم کیهانی

بر اساس این فرضیه، جهان ما تکه‌ای مشخص از فضازمانی یکپارچه است که در تمام جهت‌ها به شکلی منظم منبسط می‌شود. اگر تکامل جهان را تا لحظه‌ی بیگ‌بنگ دنبال کنید متوجه می‌شوید سن جهان ۱۳٫۸ میلیارد سال است.

به باور فیزیک‌دان‌ها تمام مناطق مولتی‌ورس می‌توانند بیگ‌بنگ خود و در نتیجه انبساط خود را داشته باشند؛ بنابراین بر جهان ما تأثیری نمی‌گذارند. حتی شاید برخی از این جهان‌ها دارای قوانینی فیزیکی باشند که با شکل‌گیری ساختارهای عظیمی مثل کهکشان‌ها یا ستاره‌ها سازگاری نداشته باشند یا ذرات بنیادی آن‌ها با ذرات ما یکسان نباشند؛ درنتیجه این جهان‌ها انواع مشخصی از جهان ما نیستند و ممکن است میزبان حیات یا نسخه‌ی دیگری از ما نباشند.

چندجهانی در نظریه ریسمان

فیزیکدان‌ها در نظریه ریسمان، مکانیک کوانتوم و نسبیت عام را به یکدیگر ربط می‌دهند. بر اساس این نظریه، ذرات بنیادی مثل کوارک‌ها و الکترون‌ها تنها نقطه‌ای واحد در ریسمان‌های یک بعدی هستند که در فرکانس‌های مختلف نوسان می‌کنند.

از دیدگاه ریاضی، نظریه‌ی ریسمان برای موجودیت به ابعاد بیشتری نیاز دارد. این ابعاد مانند آنچه در فیلم‌های علمی تخیلی می‌بینیم، موازی نیستند. بلکه به باور نظریه‌پردازها، در سه بعد رایج فضازمانی در خود جمع شده‌اند. این ابعاد برای ما نامرئی هستند زیرا ما تنها در سه بعد به تکامل رسیده‌ایم.

ابعاد بیشتر در واقع راهی برای ورودی به مولتی‌ورس ریسمان هستند. با این‌حال شواهد تجربی برای این نظریه وجود ندارند و متأسفانه نمی‌توان هیچ آزمایش مستقیمی را برای صحت‌سنجی این فرضیه یا رد آن انجام داد. ناتوانی بشر برای آزمایش این فرضیه‌ مانند شمشیری دو لبه است. با اینکه نبود روشی برای آزمایش چندجهانی به این معنی است که نمی‌توان این نظریه‌ها را اثبات کرد، از سوی دیگر امکان نقض کامل آن‌ها نیز وجود ندارد.

جهان پرستاره

کهکشان راه شیری احتمالاً یکی از میلیاردها و حتی تریلیون‌ها کهکشان موجود در جهان است.

مولتی‌ورس سیاه‌چاله‌ای

نظریه نسبیت عام اینشتین می‌گوید، جرم بالا می‌تواند فضازمان را خم کند. بر اساس این نظریه، در تکینگی موجود در قلب سیاه‌چاله، جرم به قدری زیاد است که منحنی فضازمان به بی‌نهایت تبدیل می‌شود و در نتیجه قوانین فیزیکی را نقض می‌کند. این مفهوم فیزیک‌دان‌ها را به دردسر انداخته اما بر اساس یک فرضیه می‌توان تکینگی را با جهانی کامل جایگزین کرد و در نتیجه به مولتی‌ورس رسید.

تکینگی‌ها غیرفیزیکی هستند زیرا نمی‌توان آن‌ها را اندازه‌گیری کرد. در واقع وجود آن‌ها نشان‌دهنده‌ی نقص یک نظریه است. به گفته‌ی دکتر نیکودم پوپلاوسکی، فیزیک‌دان نظری دانشگاه نیو هاون:

به عقیده‌ی من هر سیاه‌چاله نوعی جهان نوزاد و جدید را درون خود تولید می‌کند که در آن سوی افق رویداد قرار دارد و به پل اینشتین- روزن یا به بیان دیگر کرم‌چاله‌ای تبدیل می‌شود که می‌تواند جهان نوزاد را به جهان والد میزبان سیاهچاله وصل کند.-

از آنجا که نور نمی‌تواند از افق رویداد سیاه‌چاله بگریزد، این جهان‌های نوزاد از دید ناظران جهان والد مخفی هستند و اگر چیزی از افق رویداد عبور کند دیگر راه بازگشتی نخواهد بود. این حقیقت که هیچ چیز نمی‌تواند وارد کرم‌چاله شود به معنی عدم برهم‌کنش بین جهان والد و نوزاد است.

با این‌حال اگر دو سیاه‌چاله در جهانی یکسان وجود داشته باشند و هر کدام از آن‌ها جهان جدیدی را به وجود آورده باشند، این احتمال وجود دارد که این دو جهان همزاد با یکدیگر ادغام شوند. این فرآیند درست به ادغام دو سیاه‌چاله و ایجاد یک سیاه‌چاله‌ی جدید شباهت دارد.

در نتیجه اگر به دنبال نسخه‌ی مشابهی از خود در آن سوی افق رویداد هستید، در این نظریه به دنبال آن نباشید. در واقع ممکن است هیچ مشابه دیگری از شما وجود نداشته باشد؛ زیرا در هر زمان تنها یک جسم می‌تواند در یک جهان وجود داشته باشد.
جهان‌های متعدد گربه شرودینگر

در فیزیک کوانتوم که با قوانین فیزیکی در مقیاس زیراتمی سروکار دارد، اصطلاح چندجهانی وجود ندارد. در واقع جهان‌های دیگر به دنیاهای متعدد گفته می‌شود و مفهوم آن با مولتی‌ورس تفاوت دارد.

فرضیه‌ی جهان‌های متعدد برای توصیف موجودیت سیستم کوانتومی در وضعیت‌های متناقض یا برهم‌نهی گفته می‌شود. مهم‌ترین آزمایش ذهنی این فرضیه، گربه‌ی شرودینگر از اروین شرودینگر است. از نظر تئوری فرض کنید گربه‌ای در یک جعبه‌ی عایق با دستگاهی حاوی یک ویال سم کشنده وجود دارد و در صورتی که هسته‌ی اتم در جعبه تجزیه شود، سم آزاد می‌شود.

گربه و دستگاه در جعبه به عنوان سیستم واحد کوانتومی در نظر گرفته می‌شوند. در این نمونه دو وضعیت «زنده» و «مرده» برای گربه، هرکدام بر اساس یک موج تعریف می‌شوند. از آنجا که امواج می‌توانند برای ایجاد تابع موجی واحد با یکدیگر همپوشانی داشته باشند، بنابراین گربه می‌تواند در نوعی برهم‌نهی از وضعیت‌ها وجود داشته باشد. در نتیجه در مکانیک کوانتوم می‌توان گربه را همزمان زنده و مرده درنظر گرفت.

در جهان کوانتومی، اندازه‌گیری باعث از بین رفتن برهم‌نهی می‌شود

این وضعیت متناقض کوانتومی تا زمانی برقرار است که جعبه باز شود. باز شدن جعبه هم‌ارز با اندازه‌گیری سیستم است. در این شرایط تابع موج دچار فروپاشی می‌شود و با از بین‌رفتن برهم‌نهی، وضعیت مشخص می‌شود؛ بنابراین گربه تنها می‌تواند در یکی از حالت‌های مرده یا زنده باشد. با این‌حال اینکه چرا اندازه‌گیری باعث فروپاشی برهم‌نهی می‌شود، هنوز به صورت یک راز است.

فرضیه‌ی جهان‌های متعدد هم به برهم‌نهی خاتمه می‌دهد. در واقع نشان می‌دهد به جای باز کردن جعبه و فروپاشی تابع موج، اندازه‌گیری باعث رشد نمایی و بلعیدن آزمایشگر و در نهایت کل جهان می‌شود. در نتیجه هر ضربه به کلید چراغ می‌تواند بی‌نهایت جهان تولید کند. جهان‌هایی به اندازه‌ی تمام مسیرهای احتمالی فوتون‌های نوری که در اتاق شما قرار دارند.

بر اساس آزمایش فکری گربه‌ی شرودینگر، آزمایشگر جعبه را برای پی بردن به این حقیقت که گربه زنده است یا مرده، باز نمی‌کند. بلکه جعبه را باز می‌کند تا بفهمد در کدام جهان زندگی می‌کند؟ جهانی که گربه در آن به زندگی خود ادامه می‌دهد یا جهانی که گربه در آن مرده است.

اشیا، رویدادها و سوابق فیزیکی ناظران در دنیاهای مختلف متفاوت هستند. این همان جهانی است که برج ایفل می‌تواند در لوس‌آنجلس باشد. در این حالت تمام جهان‌ها بخشی از یک جهان واحد هستند. در واقع به نظر می‌رسد این جهان از چشم‌انداز دنیای ما شکل گرفته است. این فرضیه شباهت زیادی به فرضیه‌ی جهان‌های موازی و وجود نسخه‌ی دیگری از شما در جهان موازی دارد.

جهان آینه‌ای

جهان آینه‌ای نظریه‌ی دیگری برای چندجهانی است که بر اساس آن دقیقا در آن سوی زمان بیگ‌بنگ، جهانی وجود دارد که دقیقا تصویری آینه‌ای از جهان ما به شمار می‌رود. به گفته‌ی نیل توروک، پژوهشگر مؤسسه‌ی پریمیتر، به جای اینکه بگوییم جهانی متفاوت پیش از بیگ‌بنگ وجود داشته در این نظریه می‌گوییم جهان پیش از بیگ‌بنگ دقیقا تصویری از جهان پس از بیگ‌بنگ است.

برخی پژوهشگرها مدعی هستند که سمت دیگر بیگ‌بنگ، جهانی دیگر وجود دارد که دقیقا تصویری آینه‌ای از جهان ما است.

در واقع برای همه چیز مثل پروتون‌ها، الکترون‌ها و حتی شکاف خوردن یک تخم‌مرغ، آینه‌ای در جهان دیگر دارند. آنتی‌پروتون و الکترون‌های بار مثبت در جهان آینه‌ای، اتم‌ها را تشکیل می‌دهند؛ و در عین حال شکاف تخم مرغ به عقب برگشته و به شکم مرغ بازمی‌گردد. در نهایت جهان منقبض می‌شود و به تکینگی می‌رسد. از دیدگاه دیگر هر دو جهان در لحظه‌ی بیگ‌بنگ متولد شدند و به صورت همزمان رو به عقب و رو به جلو در حال گسترش هستند.

اثبات مولتی‌ورس

هیچ راهی برای آزمایش نظریه‌های مولتی‌ورس وجود ندارد. ما هرگز نمی‌توانیم آن‌سوی جهان مرئی را ببینیم بنابراین اگر هیچ راهی برای اثبات نظریه‌ها وجود نداشته باشد، آیا باز هم می‌توان آن را نقض کرد؟

گاهی ساده‌ترین فرضیه‌ها بهترین هستند. برخی فیزیک‌دان‌ها معتقدند به‌هیچ‌عنوان نیازی به نظریه‌ی مولتی‌ورس نداریم، زیرا این نظریه هیچ پارادوکسی را حل نمی‌کند و صرفا باعث افزایش پیچیدگی‌ها می‌شود. در حال حاضر هیچ مدرکی مبتنی بر وجود مولتی‌ورس نداریم و هر آنچه می‌بینیم جهان خودمان است.

دنیاهای موازی در ژانر علمی تخیلی

بی‌شمار داستان و فیلم تخیلی از فرضیه‌ی جهان‌های موازی و مولتی‌ورس استفاده کرده‌اند. دنیاهای هم‌پوشا در اساطیر نورس و همچنین کیهان‌شناسی بودایی و هندو وجود دارند. فرضیه‌ی جهان‌های متعدد و تماس آن‌ها را می‌توان در فیلم‌های علمی تخیلی مثل «دکتر استرنج» از کمپانی مارول مشاهده کرد. همچنین ژانری از رمان‌های گرافیکی ژاپنی به نام ایسکای با کاراکترهایی سروکار دارد که به جهان‌های موازی منتقل می‌شوند. تقریبا تمام مجموعه‌های «پیشتازان فضا» با نوعی جهان آینه‌ای سروکار دارند. از نمونه‌های دیگر کاربرد جهان‌های موازی و چندگانه در صنعت سینما می‌توان به فیلم‌های دانی دارکو، ترمیناتور جنسیس و بازگشت به آینده اشاره کرد.

جمع‌بندی

جهان‌های موازی و چندگانه همیشه موضوع جذابی برای رمان‌ها و فیلم‌های علمی تخیلی بوده‌اند با این‌حال این ژانر محدود به ژانر تخیلی نیست و نظریه‌های علمی متعددی برای آن ارائه شده‌اند. از معروف‌ترین نظریه‌ها درباره‌ی جهان‌های چندگانه می‌توان به کیهان‌شناسی تورمی، جهان آینه‌ای، چندجهانی سیاه‌چاله‌ای، نظریه‌ی ریسمان و جهان‌های بی‌نهایت کوانتومی اشاره کرد. با این‌حال هیچ کدام از این نظریه‌ها از نظر علمی ثابت نشده‌اند و شواهدی هم برای آن‌ها وجود ندارد.