زیستن در جهان‌های موازی | آرمان امروز


مهبانگ (بیگ‌بنگ) چگونه اتفاق افتاد؟ آیا واقعیتِ زندگی تنها مجموعه‌ای بر پایه ریاضیات است؟ کتابِ حجیمِ «جهان ریاضی ما» [Our mathematical universe : my quest for the ultimate nature of reality] اثر مکس تگمارک [Max Tegmark] که با ترجمه میثم محمدامینی در نشر نو منتشر شده، به سه مساله می‌پردازد: واقعیت تا چه اندازه گسترده است؟ چیزها از چه ساخته شده‌اند؟ چرا جهان اطراف ما بدین‌گونه شکل گرفته است؟



تگمارک، استاد فیزیک در ام.آی.تی، از آخرین دستاوردهای کیهان‌شناسی و تئوری کوانتوم با نثری روان و صمیمی می‌نویسد. اثر او پر از روایت‌های سرگرم‌کننده و تشبیهات ملموس است. این کتاب قصد دارد مخاطب را به یک درکِ کیهانی از زمان و مکان بی‌نهایت و جهان‌های موازی فراخواند. در مرکز آن بیشینه‌ای از اصل فیثاغورثی/ افلاطونی است: واقعیت فیزیکی درنهایت چیزی نیست جز یک مجموعه ریاضی عظیم. داستان از این قرار است: جهان قابل مشاهده ما نتیجه یک انفجار است، یک مهبانگ که حدود 13.7 میلیارد سال بیش اتفاق افتاد. این انفجار که اکنون از آن به‌عنوان انبساط یاد می‌شود پاسخی است به تئوری گرانش انیشتین. تئوری‌ای که توضیح می‌دهد ذره درون اتمی یک ماده رقیق‌نشدنی (ماده سیاه ممکن است این ویژگی را داشته باشد) می‌تواند در فواصل زمانی منظم اندازه خود را تا دو برابر افزایش دهد، درحالی‌که چگالی‌اش ثابت است. پس از اینکه انبساط به پایان رسید بزرگ‌شدن فضا خیلی آرام به اندازه کنونی‌اش می‌رسد و گرانش، ماده را به شکل ستارگانی که ما اکنون می‌شناسیم و سیارگانی که در فضا می‌بینیم درمی‌آورد. مساله انبساط راه‌حلی ارائه‌شده به معماهای بسیاری است، ولی یک شگفتی هم به‌دنبال دارد: این یک فرایند بی‌پایان است- انبساط برای همیشه ادامه دارد. این به‌ این معناست که همان‌طور که سیاره ما دچار انبساط و انقباض شد، بی‌نهایت سیارات دیگر هم در زمان و مکان دورتر از ما (قاعدتا قابل دسترس) همین‌گونه بوده‌اند. و چون در بی‌نهایت فضاها «هر چیزی می‌تواند طبق قوانین فیزیک اتفاق بیفتد» بعضی از این‌ها می‌توانند شامل سیارات و ساکنانی باشد که عملا از سیاره ما غیرقابل شناسایی هستند. مجموعه‌ای از همه این جهان‌های موازی سطح یک بعلاوه سیاره قابل مشاهده خودمان «ابرجهان» نامیده می‌شود- که همان ابرجهان سطح یک است.

اما چیزی بیشتر از این نیز هست. انبساط، طبق کنایه‌ای که تگمارگ در کتابش «جهانِ ریاضی ما» می‌زند «همچون هدیه‌ای که دائما از طبیعت می‌گیریم» شگفتی دیگری در پی دارد. انبساط که از چیزی کوچک‌تر از اتم شروع می‌شود «می‌تواند بی‌نهایت فضا درون خود ایجاد کند که شامل بی‌نهایت کهکشان است. حتی بدون اینکه جهان بیرون از خود را تحت‌تاثیر قرار دهد» این تفاصیر به تگمارک کمک می‌کند تا وجودِ ابرجهانی در سطحِ دو را معرفی کند که شامل تعداد بی‌شماری از ابرجهان‌های سطحِ یک است و هریک از آنها برای ما یا هر جهان دیگری در ابرجهانِ سطح یک غیرقابل دسترس است.

او چنین استدلالی را با برهان مربوط به نظریه جهان تنظیم‌شده در ثابت بنیادی در فیزیک اقامه می‌کند. برخلاف شرایطی که در جهان‌های موازی سطح یک بود بسیاری از قوانین فیزیکی و ثابت بنیادی ممکن است در سطحِ دوِ ابرجهان تغییر کند، اگرچه اطلاعات زیادی در دسترس نیست. درواقع تگمارک اذعان می‌کند که وجود جهان‌های موازی به خودی خود «بسیار قابل بحث» است و البته که همه فیزیکدانان با نظریه انبساط موافق نیستند.

این بررسی کیهانی بخش اول کتاب را تشکیل می‌دهد. بخش دوم روی مواد تشکیل‌دهنده ماده تمرکز می‌کند. از الکترون‌ها گرفته تا مسون‌ها. گلوان‌ها و غیره. تفسیر فیزیک کوانتوم به‌طور قابل توجهی بحث‌برانگیز است، چراکه برداشت‌های متعددی از آن وجود دارد که باهم رقابت می‌کنند. نظریه غالبی که در اکثر کتاب‌های درسی وجود دارد نظریه کپنهاگ است. بر این اساس معادله موج شرودینگر که به‌طور قطعی الکترون را در حالت‌های برهم‌نهی و رها در فضا توصیف می‌کند نقض می‌شود: الکترون در جایگاه و حالت مشخص و ثابت ولی رندوم یافت می‌شود. علم فیزیک برای توضیح تجربیات و مشاهدات در زمینه جهان‌های متعدد در پدیده کوانتوم- معرفی‌شده توسط هیو اوست در 1975- چاره ندارد جز متوسل‌شدن به یک «مشاهده‌گر» و این قضیه تگمارک را آزرده‌خاطر می‌کند. براساس اورت، تابع موج هیچ‌گاه پایین نمی‌آید: همیشه صدق می‌کند، اما نه برای مثال ذره. این قانون برای مجموعه‌ای به‌هم‌پیوسته از ذرات و سیستم‌های قابل مشاهده صدق می‌کند. به این معنا که یک مشاهده تجربی «ذهن شما را در یک زمان به دو حالت تقسیم می‌کند... و درنهایت دو نسخه متفاوت از شما وجود خواهد داشت. هردو نسخه در باطن به یک اندازه احساس واقعی‌بودن دارند، اما کاملا از وجود دیگری بی‌اطلاع هستند» گویی جهان مکررا به دو نیم تقسیم می‌شود که حاصل آن کپی‌هایی بی‌شمار از شما در جهان‌های موازی است. درنهایت، تصادفی‌بودن جهان که برخلاف عقیده انیشتین بود نیز از بین می‌رود و این‌گونه است که «چه حسی دارد وقتی یک نسخه از تو رونوشت می‌شود». تگمارک این جهان‌های موازی را جهان‌های سطحِ سه می‌نامد که در مجموع ابرجهانِ سطحِ سه را تشکیل می‌دهند.

او عواقب این ذهن دوپاره از واقعیت‌های متعدد را به بازی می‌گیرد و این‌گونه موضوع‌ها را به‌عنوان خودکشی کووانتوم و امکان نامیرابودن کووانتوم وارسی می‌کند. همچنین نشان می‌دهد که چرا مغز شما و آگاهی آن نمی‌تواند یک کامپیوتر کووانتومی باشد. تا به این‌جا در بخش اول و دوم به‌نظر می‌ر‌‌سد که ریاضیات تنها به‌عنوان پیش‌نیاز ضروری فیزیک برای توضیح و فهمیدن جهان استفاده شده است. بخش آخر به این موضوع اشاره می‌کند: «حقیقت ما تنها از طریق ریاضیات توجیح نمی‌شود- بلکه خودش ریاضیات است... نه‌تنها بخشی از آن است، بلکه تمام آن است که حتی شامل خود شما هم می‌شود» به‌عبارتی دیگر «حقیقت فیزیکی خارج از ما ساختاری ریاضی‌مند دارد». تگمارک این را فرضیه جهان بر پایه ریاضی می‌داند. با اینکه اقرار می‌کند این ایده دور از ذهن به‌نظر می‌رسد سعی می‌کند آن را به روش اقلیدس بیان کند؛ به نحوی‌که آن را از روش یک حقیقت بدیهی نشان دهد. به عبارت دیگر، در فرضیه واقعیت خارجی «یک واقعیت فیزیکی خارجی وجود دارد که کاملا غیروابسته به ما انسان‌ها است.»

ادعای تگمارک که فرضیه واقعیت خارجی نشانگر همان فرضیه جهان ریاضی‌مند است بسیار پیچیده به‌نظر می‌رسد و فهم آن دشوار است. این موضوع بیش از همه‌چیز نیازمند تشریح ریاضیات است. اینکه توضیح «کامل و جامع» از واقعیت خارجی باید در قالبی «فراتر از دنیای انسانی توصیف شود به‌طوری‌که از واژگانی چون «ذره» یا «مشاهده» اجتناب شود» و لازم است استدلال شود- با فرض اینکه ساختارهای ریاضیات ثابت هستند- که زمان و حرکت‌های فیزیکی خیالی و غیرواقعی هستند. درنتیجه هرچیز فیزیکی نهایتا مربوط به ریاضیات است که باعث می‌شود من و شما «خود را جزو آگاه یک شی غول‌پیکر ریاضیات بدانیم.» او این موجود عظیم مبهم را سطحِ چهار فراجهان می‌نامد. مجموعه‌ای که همیشه «حضور دارد» و روی یا بالا یا زیر فراجهان‌های دیگری که ما را دربرگرفته‌اند انباشته می‌شود.

در اعتراض به اینکه ما چنین حقیقتی را احساس نمی‌کنیم تگمارک اظهار می‌کند که ما احساس نمی‌کنیم در فضا با سرعت هزاران کیلومتر در ثانیه در حرکت هستیم، اما درواقع این اتفاق درحال رخ‌دادن است. شاید فیزیکدانان حقیقتا خودشان می‌دانند که جزیی از یک شی غول‌پیکر ریاضی هستند. برای آنها برداشت تگمارک مبنی بر اینکه درون یک فراجهان سطحِ چهار افلاطونی زندگی می‌کنیم که جهانی کاملا ریاضی‌محور است قطعا جذاب خواهد بود: تضمین‌کننده نهایی و هدف غایی پژوهش آنها برای توجیه تئوری همه‌چیز.