جهانهای موازی کوانتومی

یا جهانهای موازی واقعا وجود دارند؟ نوعی از جهانهای موازی می تواند وجود داشته باشد که باعث سر درگمی اینشتین شده بود و هنوز هم برای فیزیکدانان دردسرساز است. این جهان موازی کوانتومی است که با مکانیک کوانتومی عادی پیش بینی می شود. پارادوکس های فیزیک کوانتومی گویی آنقدر حل ناشدنی اند که برنده ی نوبل ریچارد فاینمن دوست داشت بگوید که هیچکس واقعا از نظریه کوانتوم سر در نمی آورد.

گزنده ترین مثال این معما عبارت است از مسئله مشهور « گربه شرودینگر » ( ۱ ) . شرودینگر با گفتن اینکه « اگر کسی مجبور شود که سراغ این پرسش کوانتومی لعنتی برود، آنگاه تاسف می خورم که چرا در این کار دست داشته ام » پاردوکس گربه شرودینگر به این قرار است: گربه ای در جعبه ای سر بسته گذاشته می شود. درون جعبه تفنگی به سمت گربه نشانه روی شده ( و ماشه ی آن به شمارنده ی گایگری در کنار تکه ای اورانیوم متصل است. ) بطور عادی زمانی که اتم اورانیوم واپاشی کند، شمارنده ی گایگر و سپس ماشه ی تفنگ را بکار می اندازد و گربه کشته می شود. اتم اورانیوم می تواند واپاشی کند یا نکند. گریه یا زنده است یا مرده. عقل سلیم چنین می گوید.اما در نظریه کوانتوم، با اطمینان نمی دانیم که اورانیوم واپاشی کرده باشد. پس مجبوریم دو احتمال را جمع بزنیم، تابع موج اتم واپاشی کرده به اضافه ی تابع اتم دست نخورده. اما این بدین معناست که، برای توصیف گربه، مجبوریم دو حالت گربه را جمع بزنیم. پس گربه نه زنده است نه مرده. جانور، بصورت مجموع گربه ی زنده و مرده ارائه می شود!

همانطور که فاینمن زمانی نوشت: مکانیک کوانتومی ( ۲ )، از دیدگاه عقل سلیم، طبیعت را بی معنی توصیف می کند و این کاملا با آزمایش همخوانی دارد. پس امیدوارم که شما طبیعت را به همین صورت بی معنی بپذیرید. از دیدگاه اینشتین و شرودینگر این چرندی بیش نبود.

در نگاه نخست مفهوم کیهانشناسی کوانتومی گویی عبارتی متناقض است: نظریه ی کوانتومی به جهان بی نهایت ریز اتم اشاره دارد، حال آنکه کیهان شناسی به کل جهان باز می گردد. ولی به این توجه کنید: در لحظه ی بیگ بنگ، جهان بسیار کوچک تر از الکترون بود. هر فیزیکدانی با این موافق است که الکترونها باید کوانتیده باشند، یعنی آنها با یک معادله ی موج احتمالاتی ( معادله دیراک ) ( ۳ ) توصیف می شوند و می توانند در حالت هایی موازی وجود داشته باشند. بنابراین اگر الکترون ها باید کوانتیده باشند، و اگر جهان زمانی کوچکتر از الکترون بوده است، آنگاه جهان نیز باید در حالت های موازی وجود داشته باشد، نظریه ای که بطور طبیعی با رهیافت « چند جهانی » ( ۴) ختم می شود.
جهان به سادگی در حالت های موازی وجود دارد که همگی یک تابع موج اصلی موسوم به « تابع موج جهان » تعریف می شوند. در کیهان شناسی کوانتومی جهان از افت و خیز کوانتومی خلاء سر بر آورده است، یعنی بصورت حبابی کوچک در کف فضا- زمان. بیشتر بچه جهانها در کف فضا- زمان دارای بیگ بنگ هستند و پس از آن فورا داری بیگ کرانچ می شوند. به همین دلیل است که ما هرگز آنها را نمی بینیم، زیرا آنها بسیار کوچک هستند و عمر کوتاهی دارند. یعنی « هیچ چیز » جوشان از بچه جهانهایی است که به وجود می آیند و از بین می روند، ولی در مقیاسی آنچنان کوچک که با دستگاههای ما آشکارسازی نمی شوند.
استیون هاوکینگ ادعا می کند که جهان ما، جهان ویژه ای است. زیرا تابع موج جهان برای جهان ما بزرک است و تقریبا برای بیشتر دیگر جهانها برابر صفر است. این نظریه که جهان ما از « هیچ چیز » کف فضا-زمان به وجود آمده، شاید آزمون ناپذیر باشد ولی با چندین مشاهده ی ساده سازگار است.

نخست: بسیاری از فیزیکدانان خاطر نشان که بسیار شگفت آور است که مقدار کل بارهای مثبت و منفی در جهان ما دست کم با صحت آزمایشی دقیقا صفر می شود. این امر را که گرانش در فضای بیرونی نیروی غالب است بدیهی می دانیم، ولی دلیل آن تنها این است که بارهای مثبت و منفی دقیقا همدیگر را خنثی می کنند. یک راه ساده برای توضیح این پرسش وجود دارد و که فرض کنیم جهان ما از هیچ چیز به وجود آمده و هیچ چیز دارای بار صفر است.

دوم، جهان ما اسپین صفر دارد. اگر چه کورت گودل سال ها کوشید نشان دهد که جهان، با جمع زدن اسپین ( ۵ ) کهکشانهای مختلف دارای اسپین است، امروزه اخترشناسان عقیده دارند که اسپین کل جهان صفر است. اگر گیتی از هیچ چیز آمده باشد، توضیح این پدیده آسان می شود چون هیچ چیز اسپین ندارد.

سوم، آمدن جهان ما از هیچ چیز به تشریح این نکته کمک می کند که چرا مقدار کل ماده – انرژی جهان چنین اندک یا حتی صفر است. هنگامی که ما انرژی مثبت ماده و انرژی منفی همراه گرانش را جمع بزنیم، گویی آنها همدیگر را خنثی می کنند.

منبع : بیگ بنگ