دنیاهای بسیار کوانتومی
چندگانگی جهانها از دیدگاه علم و تعالیم باطنی
قسمت دوم- دنیاهای بسیار کوانتومی
اشاره: در شماره قبل، به معرفی اولیهای از برخی دیدگاههای موجود درباره موضوع چندگانگی جهانها و وجود جهانهای دیگر پرداختیم. در این شماره و (احتمالاً) شمارههای بعد به تشریح بیشتر بعضی از این دیدگاهها خواهیم پرداخت تا بتدریج بتوانیم به سمت دستیابی به ابزارهای لازم برای شناخت جهان حقیقت گامهای قابل پیمودن را برداریم. این قسمت را به جهانهای کوانتومی اختصاص دادهایم که یکی از مهمترین دیدگاههای علم فیزیک مرتبط با موضوع جهانهای موازی است.
هنگامیکه در منابع و مراجع موجود به دنبال موضوعاتی همچون جهانهای دیگر، چند جهانی، جهانهای موازی و ... میگردیم، معمولاً در بین مطالب یافته شده میتوان «تفسیر دنیاهای بسیار(۱)» در مکانیک کوانتومی را نیز پیدا کرد. موضوع از این قرار است که فیزیکدانان برای تشریح وضعیتی که در آن رویدادی کوانتومی رخ میدهد و یک مشاهدهگر آنرا مورد سنجش و اندازهگیری قرار میدهد، تفسیرهایی ارائه میکنند و تفسیر دنیاهای بسیار نیز یکی از آنهاست.
اگرچه مکانیک کوانتومی از دنیای اتمی و زیراتمی سخن میگوید اما دانشمندان برای تفسیر پدیدههای آن از مثالهای ملموس دنیای واقعی استفاده میکنند چرا که دنیای کوانتومی را پایه و اساس دنیای ملموس واقعی میدانند. بر مبنای تفسیر دنیاهای بسیار کوانتومی، هرگاه اتفاقی با چند نتیجه امکانپذیر رخ دهد، تنها نتیجه واقع شدنی، آن نیست که مشاهده میشود. بلکه تمامی نتایج ممکن بهطور همزمان به وقوع میپیوندند. دنیا به هنگام رخ دادن چنین اتفاقی به شاخههای متعددی منشعب میشود که در هر یک از آنها یکی از نتایج واقع میگردد. بدین ترتیب ما تنها یکی از نتایج ممکن را مشاهده میکنیم و به همراه آن نتیجه به سیر خود در جهت حرکت زمان ادامه میدهیم.
بنا به این تفسیر هنگامیکه شاهد افتادن یک تاس شش وجهی هستیم، دنیا به شش شاخه یا دنیای مجزا شکافته و منشعب میگردد که در هر دنیا یک روی تاس فرود آمده است. این دنیاهای موازی تماماً مانند دنیایی که ما در آن هستیم واقعی هستند. با این حال ساکنین آنها از وجود دنیاهای دیگر بیخبرند و منشعب شدن دنیا را تنها بهصورت یک رویداد کم اهمیت تصادفی تجربه میکنند.
تفسیر دنیاهای بسیار که توسط هیو اِوِرِت(۲) در سال ۱۹۵۷ ارائه شد، امروزه یکی از مهمترین تفسیرهای مکانیک کوانتومی است و در طی چند دههای که از ارائة آن میگذرد، طرفداران و مخالفان زیادی پیدا کرده است. در یک نظرسنجی که توسط دیوید راب(۳) از ۷۲ نفر از بزرگترین کیهانشناسان و نظریهپردازان دیگر رشتههای کوانتومی انجام شد، ۵۸ درصد از آنان به درستی و ۱۸ درصد به نادرستی این تفسیر اعتقاد داشتند و ۲۴ درصد باقی، درباره آن مردد بودند یا اظهارنظری نکردند. به هر حال به نظر میرسد در آیندهای نه چندان دور بتوان وجود این دنیاها را نه تنها در ابعاد زیراتمی بلکه در مقیاس رویدادهای قابل لمس واقعی نیز مورد آزمایش قرار داد.
برای بررسی موضوع دنیاهای بسیار کوانتومی ابتدا لازم است به بررسی دنیای کوانتوم و خاصیتها و قوانین آن پرداخت. بدین منظور کمی به گذشته برمیگردیم. اولین ابزاری که انسان جستجوگر برای شناختن دنیای اطراف خود در اختیار داشت حواس پنجگانه بهویژه چشمان غیر مسلح بودند. اما این انسان را راضی نمیکرد چرا که او میخواست از نزدیکتر به بررسی دنیا بپردازد. نتیجة این خواست اختراع میکروسکوپ بود که میتوانست بر اشیاء کوچکتر متمرکز شود و نور منعکس شده از آنها را در اختیار انسان قرار دهد.
اما کاربرد میکروسکوپ نوری به اجسامی که از کوچکترین طول موج نور مرئی (بنفش) بزرگتر بودند، محدود میشد. در اینجا امواج الکترومغناطیسی نامرئی که طول موج کوتاهتری دارند، کاربرد یافتند، به گونهای که مشاهده انسان بهوسیلة انعکاس این امواج بر صفحات حساس، امکانپذیر میشد. اما این هم انسان جستجوگر را راضی نمیکرد. در نتیجه میکروسکوپهای الکترونی نیز کشف شد. در این میکروسکوپها از دستهای از الکترونها استفاده میشود که با شتاب دادن به آنها سرعت بالایی مییابند و میتوانند طول موجی تا یک میلیون برابر کمتر از طول موج فوتون داشته باشند. با این حال هنوز مشاهده ما بر مبنای بازتاب پرتوها از جسم است و همین پرتوها میتوانند در سرعتهای بالا باعث بروز آشفتگی در مشاهده شوند.
مشاهده، اندازهگیری یا سنجش مشخصات فیزیکی ذرهای در این ابعاد بهصورت ناپیوسته انجام میشود و مثلاً بهجای مشاهدة حرکتی هموار از آن، حرکتی ارتعاشگونه را میبینیم که ابتدا ذره از دنیای ما محو میشود و پس از آن، تأخیر مشخصی در فاصلهای دورتر ظاهر میگردد. در این وضعیت در مرز بین دنیای واقعی و دنیای کوانتومی قرار گرفتهایم. هر چند مشاهدات واقعی ما از ابعاد ریز دنیای کوانتومی بهصورت ناپیوسته صورت میگیرند اما این دلیل گسسته بودن دنیای کوانتومی نیست. بلکه گسسته بودن قانون حاکم بر دنیای کوانتومی است.
کلمة «quanta» به معنی واحدهای گسسته است و تغییر و حرکت در دنیای کوانتومی مانند حرکت بر نردبان است و نه بر سطح شیبدار. برای استقرار یافتن بر نردبان تنها باید بر پلههای آن قرار گرفت و همین وضعیت برای الکترونهایی که به دور هستة اتم میچرخند نیز وجود دارد. چرا که برای آنکه الکترون بتواند از هسته دورتر شود باید انرژی آن به حد مشخصی افزایش یابد تا بتواند برانگیخته شود و از مدار خود به مدار بالاتر بجهد. درست مثل بالا رفتن از نردبان سلوک و یا طبقات آسمانهای بالایی که در علوم باطنی به آنها اشاره میشود.
در نظریة کوانتوم، وضعیت و حالت کل جهان بر اساس معادلهای ریاضی بنام «تابع موج» تعریف میشود که بسیار سادهتر از پیچیدگیهای دنیایی است. معادلهای که فراتر از زمان و مکان و اجسامی که از آن تبعیت میکند، قرار دارد و از اینرو میتوان آنرا تابع موج جهانی (۴) نامید. برخلاف آنچه اغلب از تصادفی و غیر قطعی بودن مکانیک کوانتومی میگویند، تابع موج کاملاً معین است و هیچ چیز تصادفی در تکامل یافتن آن وجود ندارد. مشکل از زمانی آغاز میشود که مشاهدهگری از راه میرسد و به اندازهگیری و سنجشی را در دنیای واقعی انجام میدهد.
تفسیرهای کوانتومی نیز به تشریح همین پدیده میپردازند. تفسیر فیزیکدانان در دهة۱۹۲۰ این بود که به هنگام سنجش مشاهده-گر، تابع موج بهصورت یک نتیجة کلاسیک (از مجموعه نتایج کلاسیک محتمل) فرو میریزد. از آنجاییکه حاصل این سنجش به مشاهدهگر بستگی دارد، نتیجة آن به لحاظ فیزیکی تصادفی و نامعین خواهد بود. این همان تفسیر مشهور «کپنهاگی» است که دانشمندان علیرغم ضعفها و پارادوکسهایی دربارة آن، برای توضیح مشاهداتشان به کمک میگیرند.
اما در تفسیر دنیاهای بسیار، مشاهدهکننده و مشاهدهشونده هر دو در عرض هم و تحت قانون تابع موج قرار میگیرند. چرا که هر دو زیر سیستمهایی از سیستم جهاناند و فرایند اندازهگیری تنها تعاملی است بین آنها. اندازهگیری اغلب بهصورت یک فرایند بازگشتناپذیر ترمودینامیکی است و هرگاه فرایند بازگشتناپذیری رخ دهد، انشعاب یافتن دنیا نیز به وقوع پیوسته است. چه این فرایند بهصورت آزاد شدن جریانی از الکترونها در یک ابزار اندازهگیری الکترونیکی باشد یا بهصورت شلیک کردن یک سلول عصبی برای انتقال پیامی در مغز انسان. در این تعریف، هر دنیا شاخهای از تابع موج جهانی است که حالت و وضعیت خاصی از آنرا نشان میدهد. در واقع تمامی دنیاها بصورت همزمان وجود دارند اما در هم تداخل نمیکنند.
ضرب المثل «آب رفته به جوی باز نمیگردد» و یا فرایند چکانده شدن ماشة یک اسحله، مثالهای خوبی برای تشریح فرآیندهای بازگشتناپذیراند. وقتی یک فرایند بازگشتناپذیر رخ میدهد، دگرگونیهایی که بهوجود میآیند به اندازهای است که نمیتوان آنها را رفع کرد و هر تلاشی برای بازگرداندن حالت اولیه باعث بروز اغتشاش بیشتر در جایی دیگر میشود. بنابراین دنیا تنها به صورت یک طرفه در زمان رو به جلو منشعب میشود بهصورتیکه بازگشت به عقب ممکن نیست. در غیر این صورت امکان تجربة چند دنیا نیز وجود داشت.
با این حال در این فرآیندهای بازگشت ناپذیر نیز استثناهایی حتی در مقیاس بزرگ و واقعی وجود دارد و گهگاهی ممکن است دنیاها با هم آمیخته شوند (که شاید بتوان نام دنیاهای متقاطع را برای آن گذاشت). اما به هر حال یک شرط ضروری برای این امر آنست که پیش از آمیخته شدن، تفاوت بین تمامی خاطرات، وقایع ثبت شده و ... از بین رفته باشد.
انشعاب دنیاها زمانی بیشتر مورد توجه قرار میگیرد که بدانیم ما هم بهعنوان عضوی از آنها بههمراه آنها منشعب میشویم (البته در اینجا، ما به آن چیزی اشاره دارد که در عالم فیزیک قابل تعریف است و زیر سیستمی از دنیای واقعی محسوب میشود). در این حالت سوالات زیادی به میان میآیند. مثلاً اینکه چرا ما تنها میتوانم این دنیا را تجربه کنیم؟ چرا از منشعب شدن دنیا (و خودمان) آگاهی نداریم؟ دنیاهای دیگر کجا هستند؟ آیا میتوان با آنها ارتباط برقرار کرد؟ چگونه؟ و... سؤالات بسیاری از این دست.
پاسخ مکانیک کوانتوم به این سوالات به یک خاصیت ریاضی بنام خطی بودن معادلة موج مربوط است که اعتبار آن برای تئوریهای کوانتومی در بسیاری موارد بهصورت تجربی تأیید شده است. گذشته از تشریح ریاضی این خاصیت که خارج از حوصلة این مقاله است، نتیجهای که از آن در موضوع دنیاهای بسیار میتوان گرفت این است که هیچ چیز قابل تجربه در یک دنیا، بر دنیاهای دیگر اثری ندارد و بنابراین قابل تجربه و مشاهده در آن دنیاها نیست. بهعبارت دیگر هیچ ارتباطی نمیتواند بین این دنیاها برقرار شود. اما با وجودیکه بنا به فرض خطی بودن نباید دنیاها با هم تداخل یابند، در اینجا نیز استثنائاتی وجود دارد و گاهی دنیاها عملاً با هم تداخل ¬مییابند.
در هر حال به علت خاصیت خطی بودن و عدم تداخل دنیاها، ما از منشعب شدن دنیا بی¬خبریم. مغز ما که حواس و دریافتهای ما از دنیای واقعی را کنترل میکند، عملکردی بهصورت یک فرایند بازگشتناپذیر دارد و این عملکرد نیز دنیا را منشعب مینماید. این در حالیست که خود مغز و حواس ما هم در دنیا قرار دارند و بنابراین منشعب میشوند. در نتیجه ذهن نمیتواند این منشعب شدن را تشخیص دهد و از آن آگاه باشد. برای آنکه بتوان این منشعب شدن را حس کرد باید اطلاعات از دنیاهای مختلف به حواسمان برسد که چنین چیزی رخ نمیدهد. در حقیقت تجربهای بالاتر از تجربة معمول ذهنی لازم است، بهصورتیکه در هنگام منشعب شدن ذهن، جهان تجربهکننده منشعب نشود. این کار از عهدة یک ذهن بازگشتپذیر برمیآید که دانشمندان آنرا در هوش مصنوعی جستجو میکنند.
از کلیت مقالات علمی منتشره چنین برمیآید که بر مبنای روند پیشرفتهای کنونی در حوزههای هوش مصنوعی و نانوتکنولوژی برگشتپذیر، دستیابی به یک هوش ماشینی بازگشتپذیر را تا چند دهة آینده میتوان انتظار داشت. بشر قادر خواهد بود بهوسیلة چنین هوشی دنیاهای دیگر را تشخیص دهد.
علاوه بر خود موضوع دنیاهای بسیار، موضوعات دیگری نیز در مکانیک کوانتومی وجود دارند که احتمالاً قادر خواهند بود پدیدههای مشابه که در علوم باطنی بهآن اشاره میشود را توجیه نماید. یکی از جالبترین این پدیدهها «درهمتنیدگی کوانتومی(۵)» نام دارد که به اختصار در مقالة فراتر از مرزهای زمان و مکان در همین شماره بهآن اشاره شده است.
منبع: نشریه علوم باطنی (شماره ۳)
مراجع:
"جهانهای موازی"، نوشتة ماکس تگمارک، ترجمة علی اکبر قزوینی، مجلة دانشمند، تیر و مرداد ۱۳۸۲.
دائرةالمعارف اینترنتی wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantu -mechanics
http://www.hedweb.com/manworld.htm
http://www.writword.com/unituniv/c01.htm
پینوشت:
1- Many World Interpretation (MWI)
2- Hugh Everett, III
3- L. David Rub
4- Universal wave function
5- Quantum entanglement
نظر دهید