فیزیکدان ایرانی تعداد جهان های موازی را تعیین کرد

تینا مزدکی: آلبرت انیشتین با همه نبوغ و دانش خود، تفسیر آماری مکانیک کوانتومی را نپذیرفت و این مفهوم را در عبارت معروف «خدا تاس نمی‌زند» بیان کرد. نیلز بور، یکی از بنیانگذاران مکانیک کوانتومی، به انیشتین پاسخ داد: “به خدا نگو چه کار کند!”

به گزارش مگتوتحقیقات فیزیکدانان در نیمه دوم قرن بیستم نشان داد که نه تنها تفسیر انیشتین از بازی تاس اشتباه بود، بلکه کازینوی وسیع فیزیک کوانتومی احتمالاً اتاق های بسیار بیشتری از آنچه ما تصور می کردیم دارد. اکنون “ارسلان عادل” و همکارانش از دانشگاه کالیفرنیا در دیویس (UCD)، آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در ایالات متحده و موسسه فناوری فدرال سوئیس در لوزان می گویند که تعداد این اتاق های اضافی به نظر می رسد بی نهایت باشد!

این محققان در مقاله ای در آرشیونقشه واقعیت بنیادی را دوباره ترسیم کرده اند تا نشان دهند که نحوه برخورد ما با اشیاء در فیزیک ممکن است مانع از دیدن تصویر بزرگتر کیهان شود.

تفسیر آماری کیهان

تقریباً برای یک قرن، درک ما از واقعیت توسط نظریه‌ها و مشاهدات انجام شده در چارچوب مکانیک کوانتومی پیچیده شده است. دورانی که اندازه گیری دقیق اجسام و تعیین سرنوشت آنها با استفاده از معادلات مکانیک، ترمودینامیک، الکترومغناطیس و نسبیت امکان پذیر بود، گذشته است.

برای درک تروپود بنیادی که جهان را می سازد، به ریاضیاتی نیاز داریم که بازی احتمالات را به اندازه گیری های متناهی و نامعین مرتبط کند. و این دور از دیدگاه شهودی جهان است.

بر اساس تفسیر کپنهاگ از مکانیک کوانتومی، امواج از همه احتمالات همیشه وجود دارند تا زمانی که این رویداد قطعی شود و همه احتمالات دیگر ناگهان ناپدید شوند. تا به امروز کاملاً مشخص نیست که در نهایت چه چیزی سرنوشت گربه شرودینگر را رقم خواهد زد.

نظریه جهان های موازی

اما این همه عدم اطمینان دانشمندان را از کنار گذاشتن دیدگاه ها و ایده های مختلف باز نمی دارد. در دهه 1950، فیزیکدان آمریکایی هیو اورت، نظریه جهان های موازی را ارائه کرد که بر اساس آن همه اندازه گیری های ممکن واقعیت آنها را مشخص می کند. به زبان ساده، این نظریه را می توان به گونه ای توضیح داد که ما تعداد زیادی جهان موازی داریم که هر رویداد ممکنی در آنها رخ می دهد. یکی اتفاقی رخ می دهد. آنچه دنیای ما را بیش از دنیاهای دیگر مهم می کند، صرفاً این واقعیت است که ما این پدیده را مشاهده می کنیم.

مدل «جهان های بسیار» اورت را نمی توان از نظر علمی یک «نظریه» (مانند نسبیت یا مکانیک کوانتومی) در نظر گرفت و نمی توان آن را با مکانیک کوانتومی که معجزات مطلق را در یک پدیده محسوس نشان می دهد، مقایسه کرد. با این حال، محاسبات فیزیکدانان نظریه ریسمان، تعداد جهان های موازی را در حدود 10 به توان 100 محتمل می دانند. یعنی چند ده ها میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد دنیا!

در مدل چندجهانی (بعضی آن را به عنوان “باسگیت” ترجمه کرده اند) با تصوری از جهان نامتناهی از احتمالات شروع می کنیم که در زبان فیزیکدانان مجموع همه انرژی ها و موقعیت ها است که به “همیلتونی جهانی” معروف است و سپس روی هر چیزی که به آن توجه می کنیم برای جذب تمرکز می کنیم. به این ترتیب ما امکانات بی‌نهایت را به زیرسیستم‌های همیلتونی خاص‌تر و قابل حمل‌تر محدود می‌کنیم.

ذره بین

حال سوال این است که آیا این تمرکز یا بزرگنمایی می تواند در عین حال که درک بی نهایت را به ما می دهد، مانع از دیدن تصویر بزرگتر شود؟ آیا این یک رویکرد کوته بینانه ناشی از آشنایی ما با برخی اشیاء میکروسکوپی نیست؟

به عبارت دیگر، می‌توان توضیح داد که در آزمایش گربه شرودینگر، ما به سادگی می‌پرسیم که گربه در جعبه زنده است یا مرده. اما ما هرگز در نظر نمی گیریم که جعبه بوی بد می دهد یا میز زیر جعبه گرم است یا سرد.

محققان در تلاشند تا دریابند که آیا تمایل ما به تمرکز بر آنچه در داخل جعبه است اهمیت دارد یا خیر. الگوریتمی را برای بررسی اینکه آیا برخی از احتمالات کوانتومی، به نام “حالت های اشاره گر”، ممکن است کمی سرسخت تر از سایرین تنظیم شوند، ایجاد کرد و باعث می شود برخی از ویژگی های حیاتی کمتر احتمال درهم پیچیده شدن را داشته باشند.

اگر چنین است، جعبه توصیف گربه شرودینگر تا حدی ناقص است مگر اینکه فهرست طولانی عواملی را که ممکن است در سراسر جهان پراکنده شده اند در نظر بگیریم.

فیزیکدان UCD، ارسلان عادل، این ایده را توضیح می دهد: «به عنوان مثال، شما می توانید بخشی از زمین و کهکشان آندرومدا را در یک زیرسیستم داشته باشید و آن زیرسیستم کاملاً درست است، در تئوری، هیچ محدودیتی برای تعریف زیرسیستم ها وجود ندارد آیا می توان فهرست بلندبالایی از حالت های دور و نزدیک را در نظر گرفت که هر کدام با اندکی تغییر، واقعیت را ایجاد می کنند.

با اتخاذ رویکردی جدید برای نظریه چندجهانی اورت، محققان به پاسخی رسیده اند که آن را تعبیر «جهان های بسیار بیشتر» می نامند. تفسیر جدید دامنه نامتناهی از احتمالات را در نظر می گیرد و آنها را در دامنه نامتناهی از واقعیت هایی که ما معمولاً در نظر نمی گیریم ضرب می کند.

روش جدید بسیار شبیه به تفسیر اصلی است. توضیحی برای رفتار جهان ارائه نمی دهد، بلکه به تلاش ما برای مطالعه گام به گام آن در هر لحظه اشاره دارد.

محققان امیدوارند که این الگوریتم بتواند برای توسعه روش‌های بهتری برای مطالعه سیستم‌های کوانتومی مانند الگوریتم‌ها در رایانه‌ها استفاده شود.

منبع: ScienceAlert

۵۴۵۴