چندجهانی: جهان ما به طرز مشکوکی بعید است که وجود داشته باشد - مگر اینکه یکی از بسیاری از جهان باشد

به راحتی می توان جهان های دیگری را متصور شد که توسط قوانین فیزیک کمی متفاوت اداره می شوند، که در آنها هیچ حیات هوشمند و در واقع هیچ نوع سیستم پیچیده سازمان یافته ای نمی تواند بوجود آید. بنابراین آیا باید تعجب کنیم که جهانی وجود دارد که ما توانستیم در آن ظهور کنیم؟

این یک سوال فیزیکدانان از جمله من است سعی کرده اند پاسخ دهند برای دهه ها اما ثابت می شود که دشوار است. اگرچه می‌توانیم با اطمینان تاریخ کیهانی را تا یک ثانیه پس از انفجار بزرگ ردیابی کنیم، اما اندازه‌گیری آنچه که قبلاً اتفاق افتاد دشوارتر است. شتاب دهنده های ما به سادگی نمی توانند انرژی کافی برای تکرار شرایط شدید حاکم بر نانوثانیه اول تولید کنند.

اما ما انتظار داریم که در اولین کسری از ثانیه است که ویژگی های کلیدی جهان ما نقش بسته است.

شرایط جهان را می توان از طریق آن توصیف کردپایه های ثابت”- کمیت های ثابت در طبیعت، مانند ثابت گرانشی (به نام G) یا سرعت نور (به نام C). حدود 30 مورد از آنها وجود دارد که اندازه و قدرت پارامترهایی مانند جرم ذرات، نیروها یا انبساط جهان را نشان می دهد. اما نظریه های ما توضیح نمی دهند که این ثابت ها چه مقادیری باید داشته باشند. در عوض، ما باید آنها را اندازه گیری کنیم و مقادیر آنها را به معادلات خود متصل کنیم تا طبیعت را به طور دقیق توصیف کنیم.

مقادیر ثابت ها در محدوده ای هستند که به سیستم های پیچیده ای مانند ستاره ها، سیارات، کربن و در نهایت انسان اجازه تکامل می دهند. فیزیکدانان کشف کرده اند که اگر برخی از این پارامترها را تنها چند درصد تغییر دهیم، جهان ما را بی‌جان می‌کند. بنابراین، این واقعیت که زندگی وجود دارد، نیاز به توضیح دارد.

برخی استدلال می کنند که این فقط یک تصادف خوش شانس است. با این حال، یک توضیح جایگزین این است که ما در یک زندگی می کنیم چندتایی، شامل حوزه هایی با قوانین فیزیکی مختلف و مقادیر ثابت های اساسی است. بیشتر آنها ممکن است کاملاً برای زندگی نامناسب باشند. اما تعداد کمی از آنها، از نظر آماری، باید دوستدار زندگی باشند.

انقلاب قریب الوقوع؟

میزان واقعیت فیزیکی چقدر است؟ ما مطمئن هستیم که دامنه وسیع‌تر از دامنه‌ای است که اخترشناسان می‌توانند حتی در اصل مشاهده کنند. آن دامنه قطعا محدود است. این اساساً به این دلیل است که، مانند اقیانوس، یک افقی وجود دارد که ما نمی توانیم فراتر از آن را ببینیم. و همانطور که فکر نمی کنیم اقیانوس درست فراتر از افق ما متوقف می شود، انتظار داریم کهکشان هایی فراتر از محدوده جهان قابل مشاهده ما باشند. در جهان در حال شتاب ما، فرزندان دوردست ما نیز هرگز قادر به مشاهده آنها نخواهند بود.

اکثر فیزیکدانان موافق هستند که کهکشان هایی وجود دارند که ما هرگز نمی توانیم آنها را ببینیم و تعداد آنها از کهکشانی که ما می توانیم مشاهده کنیم بیشتر است. اگر آنها به اندازه کافی طولانی شوند، آنگاه هر چیزی که ما می توانستیم تصور کنیم ممکن است بارها و بارها تکرار شود. خیلی فراتر از افق، همه ما می توانیم آواتار داشته باشیم.

این حوزه وسیع (و عمدتاً غیرقابل مشاهده) پیامد بیگ بنگ «ما» خواهد بود – و احتمالاً توسط همان قوانین فیزیکی حاکم بر بخش‌هایی از جهان که می‌توانیم مشاهده کنیم، اداره می‌شود. اما آیا بیگ بنگ ما تنها بود؟

La نظریه تورم، که نشان می دهد جهان اولیه دوره ای را پشت سر گذاشته است که در آن اندازه هر تریلیونم یک تریلیون تریلیونم ثانیه دو برابر شده است. پشتیبانی مشاهده ای. دلیل این است که چرا جهان تا این اندازه بزرگ و صاف است، به جز نوسانات و امواجی که "دانه" شکل گیری کهکشان ها هستند.

اما فیزیکدانان از جمله آندره لیند نشان داده اند که، تحت برخی فرضیات خاص اما قابل قبول در مورد فیزیک نامطمئن در این دوران باستان، تولید "ابدی" انفجارهای بزرگ وجود خواهد داشت - که هر یک باعث ایجاد یک جهان جدید می شود.

نظریه ریسمانکه تلاشی برای یکی کردن گرانش با قوانین میکروفیزیک است، حدس می‌زند که همه چیز در جهان از رشته‌های کوچک و ارتعاشی تشکیل شده است. اما این فرض را ایجاد می کند که ابعاد بیشتری نسبت به ابعادی که ما تجربه می کنیم وجود دارد. این ابعاد اضافی، نشان می دهد، آنقدر محکم به هم فشرده شده اند که ما متوجه همه آنها نمی شویم. و هر نوع فشرده‌سازی می‌تواند جهانی با میکروفیزیک متفاوت ایجاد کند—بنابراین دیگر بیگ بنگ‌ها، زمانی که سرد می‌شوند، می‌توانند تحت قوانین متفاوتی اداره شوند.

بنابراین، "قوانین طبیعت" ممکن است، در این دیدگاه هنوز بزرگتر، قوانین محلی حاکم بر وصله کیهانی ما باشند.

اگر واقعیت فیزیکی اینگونه باشد، پس انگیزه واقعی برای کاوش در جهان‌های «مخالف» وجود دارد - مکان‌هایی با گرانش متفاوت، فیزیک متفاوت و غیره - تا کشف کنیم که چه محدوده‌ای از پارامترها اجازه ظهور پیچیدگی را می‌دهند، و که منجر به عقیم شدن یا «سترون» می‌شود. مرده زاده» کیهان. به طور هیجان انگیز، این در حال انجام است، با تحقیقات اخیر این نشان می دهد که می توانید جهان هایی را تصور کنید که حتی از جهان ما برای زندگی دوستانه تر هستند. با این حال، اکثر «تغییرها» ثابت‌های فیزیکی، جهان را مرده به دنیا می‌آورد.

گفت، برخی مفهوم چندجهانی را دوست ندارم. آنها نگرانند که این امر امید به یک نظریه بنیادی را برای توضیح ثابت ها به همان اندازه بیهوده می کند جست و جوی عدد شناسی کپلر برای ارتباط مدارهای سیاره ای به جامدات افلاطونی تو در تو.

اما ترجیحات ما به نحوه واقعی واقعیت فیزیکی بی ربط است - بنابراین مطمئناً باید نسبت به احتمال وقوع یک انقلاب بزرگ کیهانی قریب الوقوع فکر کنیم. ابتدا متوجه کوپرنیک شدیم که زمین مرکز منظومه شمسی نیست، بلکه به دور خورشید می چرخد. سپس متوجه شدیم که هزاران منظومه سیاره ای در کهکشان ما وجود دارد و هزاران کهکشان در جهان قابل مشاهده ما وجود دارد.

بنابراین آیا ممکن است حوزه قابل مشاهده ما - در واقع بیگ بنگ ما - بخش کوچکی از یک مجموعه بسیار بزرگتر و احتمالاً متنوع باشد؟

فیزیک یا متافیزیک؟

چگونه بفهمیم که جهان ما چقدر غیر معمول است؟ برای پاسخ به این سوال باید احتمالات هر ترکیبی از ثابت ها را محاسبه کنیم. و این یک قوطی کرم است که هنوز نمی‌توانیم آن را باز کنیم - باید منتظر پیشرفت‌های نظری عظیم باشد.

ما در نهایت نمی دانیم که آیا بیگ بنگ های دیگری وجود دارد یا خیر. اما آنها فقط متافیزیک نیستند. ممکن است روزی دلایلی برای باور به وجود آنها داشته باشیم.

به طور خاص، اگر ما نظریه‌ای داشتیم که فیزیک را تحت شرایط شدید بیگ بنگ فوق‌العاده اولیه توصیف می‌کرد - و اگر آن نظریه به روش‌های دیگری، برای مثال با استخراج برخی از پارامترهای غیرقابل توضیح در مدل استاندارد فیزیک ذرات، تأیید می‌شد، پس اگر چندین بیگ بنگ را پیش بینی کرد، ما باید آن را جدی بگیریم.

منتقدان گاهی اوقات استدلال می کنند که چندجهانی غیرعلمی است زیرا ما هرگز نمی توانیم جهان های دیگر را مشاهده کنیم. اما من مخالفم. ما نمی توانیم درون سیاهچاله ها را رصد کنیم، اما به چه فیزیکدانی اعتقاد داریم راجر پنروز در مورد آنچه در آنجا اتفاق می افتد می گوید - نظریه او با موافقت با بسیاری از چیزهایی که می توانیم مشاهده کنیم، اعتبار یافته است.

حدود 15 سال پیش، من در یک پانل در استنفورد بودم از ما پرسیده شد چقدر ما مفهوم چندجهانی را جدی گرفتیم – در مقیاس «آیا با ماهی قرمز، سگت یا زندگیت شرط می‌بندی». گفتم تقریباً در سطح سگ هستم. لینده گفت که تقریباً برای زندگی خود شرط بندی کرده است. بعداً وقتی این را به او گفتند، فیزیکدان استیون وینبرگ او گفت: "با خوشحالی روی سگ مارتین ریس و زندگی آندری لینده شرط بندی کرده است."

متأسفانه، من و لیند، سگم، مشکوکم که قبل از اینکه پاسخی داشته باشیم، همه مرده ایم.

در واقع، ما حتی نمی‌توانیم مطمئن باشیم که پاسخ را می‌فهمیم، همانطور که نظریه کوانتومی برای میمون‌ها بسیار دشوار است. می توان تصور کرد که هوش ماشینی می تواند پیچیدگی های هندسی برخی از نظریه های ریسمان را بررسی کند و برای مثال، برخی از ویژگی های عمومی مدل استاندارد را بیرون دهد. سپس به این نظریه اعتماد خواهیم کرد و سایر پیش بینی های آن را جدی خواهیم گرفت.

اما ما هرگز لحظه بینش «آها» را که بزرگترین رضایت برای یک نظریه پرداز است، نخواهیم داشت. واقعیت فیزیکی در عمیق‌ترین سطح خود می‌تواند آنقدر عمیق باشد که روشن شدن آن باید در انتظار گونه‌های پساانسان باشد - بنا به سلیقه، هر چند ممکن است افسرده‌کننده یا هیجان‌انگیز باشد. اما دلیلی برای رد کردن چندجهانی به عنوان غیرعلمی نیست.

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

تصویر های اعتباری: لانجو عکس / می Unsplash 

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://singularityhub.com/2023/04/09/the-multiverse-our-universe-is-suspiciously-unlikely-to-exist-unless-it-is-one-of-many/