[ جهـــآن هــآی مــوازی ] ✔

[Interstellar]

نظریه ی چندجهانی کوانتومی

نظریه‌ی مکانیک کوانتومی یکی از موفق‌ترین نظریه‌ها در تمام حوزه‌های علمی است. این نظریه رفتار اجرام بسیار کوچک مثل اتم و ذرات بنیادی تشکیل‌دهنده‌ی آنها را توضیح می‌دهد. مکانیک کوانتومی می‌تواند انواع پدیده‌های مختلف را از شکل مولکول‌ها گرفته تا نحوه‌ی تعامل میان نور و ماده با دقت اعجاب‌انگیزی پیش‌بینی کند.

مکانیک کوانتومی با ذرات مثل امواج رفتار می‌کند و آنها را با عبارت ریاضی به نام «تابع موج» (wave function) توصیف می‌کند.

شاید عجیب‌ترین ویژگی تابع موج این باشد که به موجب آن یک ذره‌ی کوانتومی می‌تواند هم‌زمان در چند وضعیت قرار داشته باشد. به این پدیده می‌گوییم «برهم‌نهی» (superposition).

برهم‌نهی یعنی شیئی در یک لحظه در دو یا چند وضعیت متفاوت قرار دارد. مثلا یک گربه می‌تواند در آن واحد هم زنده باشد هم مرده.

اما اغلب اوقات همین که می‌خواهیم این اجرام را در هر حالتی مشاهده‌ کنیم، این برهم‌نهی از بین می‌رود. در واقع، مشاهده‌ی ما آن جرم را مجبور می‌کند که یک وضعیت خاص را انتخاب کند و مطابق همان رفتار کند.

این گذار از برهم‌نهی به یک وضعیت واحد که در صورت مشاهده و اندازه‌گیری اتفاق می‌افتد، «فروریزش تابع موج» (collapse of wave function) نام دارد. مشکل اینجاست که نظریه‌ی مکانیک کوانتومی روشی برای توضیح این پدیده ندارد، بنابراین هیچ‌کس نمی‌داند که چرا و چگونه این اتفاق می‌افتد.

یک فیزیک‌دان آمریکایی به نام «هیو اورت» در تز دکترایش در سال ۱۹۵۷ گفت که شاید ما باید طبیعت عجیب فروریزش تابع موج را فراموش کنیم و آن را کنار بگذاریم.

اورت عنوان کرد که اجرام هنگام مشاهده و اندازه‌گیری از یک وضعیت چندگانه به یک وضعیت واحد تغییر حالت نمی‌دهند. بلکه تمام احتمالاتی که در تابع موج کدگذاری شده‌اند به یک اندازه واقعی هستند. یعنی وقتی که ما اندازه‌گیری می‌کنیم، فقط یکی از آن واقعیت‌ها را می‌بینیم، اما واقعیت‌های دیگر هم وجود دارد که ما به آنها دسترسی نداریم.

این نظریه هم با عنوان «دنیاهای چندگانه‌ی» (many worlds interpretation) مکانیک کوانتومی شناخته می‌شود. البته اورت به طور مشخص نگفت که این وضعیت‌های دیگر دقیقا کجا وجود دارند. اما در دهه‌ی ۷۰، فیزیک‌دانی به نام «برایس دیویت» گفت که احتمالا هر وضعیت دیگری باید در یک واقعیت موازی یعنی جهانی دیگر وجود داشته باشد.

فرض کنید که شما می‌خواهید در آزمایشی مسیر یک الکترون را پیش‌بینی کنید. این الکترون در این جهان به یک سمت و در جهان دیگر به سمت دیگری می‌رود. برای مشاهده‌ی مسیر این الکترون باید ابزاری موازی وجود داشته باشد تا الکترون از میان آن عبور کند. همچنین باید یک مشاهده‌کننده‌ی موازی باشد تا آن را اندازه‌گیری کند. در واقع، شما باید جهان‌هایی موازی به دور آن یک الکترون بسازید که از هر نظر شبیه به هم هستند به غیر از مسیری که الکترون در آن حرکت می کند. به طور خلاصه، برای جلوگیری از فروریزش تابع موج باید جهان دیگری بسازیم.

براساس دیدگاه دیویت، هر گونه تعامل بین دو وجود کوانتومی، مثلا بیرون جهیدن یک فوتون از یک اتم، می‌تواند خروجی‌های گوناگون و در نتیجه جهان‌های موازی را تولید کند. طبق گفته‌ی دیویت: «هر گذار کوانتومی که در ستاره‌ها، کهکشان‌ها یا هر گوشه‌ای از جهان شکل می‌گیرد، هزاران کپی از دنیای روی زمین ما می‌سازد.

البته همه‌ دیدگاه اورت نسبت به دنیای چندگانه را قبول ندارند. عده‌ای معقتدند بانیان این نظریه صرفا با قواعد ریاضی کار خودشان را راحت می‌کنند. علاوه بر این، درباره‌ی محتویات آن جهان‌های دیگر هم نمی‌توانیم صحبت معناداری داشته باشیم.

اما گروهی دیگر به این ایده که تعداد بی‌شماری از «ما» وجود دارد، نگاهی جدی دارند. هر بار که یک اندازه‌گیری کوانتوم انجام می‌شود، یک نفر دقیقا شبیه به ما تولید می‌شود. نظریه‌ی چندجهانی کوانتومی باید واقعیت داشته باشد، چون براساس نظریه‌ی کوانتوم باید همین‌طور باشد و اینکه نظریه‌ی کوانتوم همیشه جواب می‌دهد.

شما این استدلال را یا قبول دارید یا قبول ندارید. اما اگر آن را می‌پذیرید باید یک واقعیت نسبتا ناخوشایند را هم بپذیرید.

انواع دیگر جهان‌های موازی، مثل آنهایی که در نتیجه‌ی انبساط ابدی به وجود آمده‌اند، به معنی واقعی کلمه جهان‌های دیگری هستند. شاید جایی در فضا و زمان یا در بعد دیگری این جهان‌ها وجود داشته باشند. شاید افرادی دقیقا شبیه به شما در آن جهان‌ها زندگی کنند، اما آن کپی‌ها جدا از شما هستند، مثل یک بدل که در قاره‌ی دیگری زندگی می‌کند.

اما جهان‌های دیگر دنیای چندگانه در ابعاد دیگری یا مناطق دیگری از فضا وجود ندارند. این جهان‌ها همین جا هستند و بر عالم ما نهاده شده‌اند، اما نامرئی و غیرقابل دسترس هستند. این افراد دیگری که در این جهان‌ها زندگی می‌کنند، دقیقا خود “ما” هستند.

در واقع، اصلا هیچ «ما»ی هدفمندی وجود ندارد. در هر ثانیه با دفعات بسیار زیادی «ما» به موجودات متمایزی تبدیل می‌شویم. به تمام آن اتفاقات کوانتومی فکر کنید که در هر لحظه با عبور یک سیگنال الکتریکی در طول نورون‌های مغز شما رخ می‌دهد. «ما» به عنوان یک فرد در انبوهی از «ما» گم شده‌ایم.

به عبارت دیگر، ایده‌ای که با یک سری معادلات ریاضی مطرح شد، در نهایت به این رسید که چیزی به نام فردیت وجود ندارد.