کافه تلخ

۱۳۹۱ تیر ۱۴, چهارشنبه

ابعاد بالاتر کائنات و جهان های موازی

Photo: ابعاد بالاتر کائنات و جهان های موازی
****************************

بسياري از فلاسفه، انديشمندان و حكما از روزگاران كهن از وجود جهان‌هايي اسرارآميز غير از جهان ما سخن گفته‌اند. جهان‌هايي كاملاً مستقل از جهان ما با ويژگي‌هايي عجيب و غريب و باورنكردني. مفاهيمي نظير جهان‌هاي غيبي، هفت آسمان و ... در واقع همگي به چنين جهان‌هايي اشاره دارند.

اما آيا دانش كيهان‌شناسي نوين هم وجود جهان‌هايي غير از جهان ما را تأييد مي‌كند؟ بر اساس كيهان‌شناسي نوين و نظریه نسبیت عام اینشتین، کل جهان ما يك حوزه فضا-زماني واحد و پيوسته است كه تمامي رويدادها و پديده‌هاي كيهان در بستر آن رخ مي‌دهد. اين حوزه فضا-زماني (يا به عبارتي، كل جهان ما) يك حوزه چهار بُعدي است، حوزه‌اي با سه بُعد مكاني طول، عرض و ارتفاع به اضافه بُعد چهارم يعني زمان. تمامي كهكشان‌ها و من‌جمله كهكشان ما در درون اين اقيانوس چهار بُعدي شناورند. حال سؤال اينجاست: آيا در هستي، حوزه‌هاي فضا-زماني ديگري غير از حوزه فضا-زماني ما هم وجود دارند؟ پاسخ به این سوال، بسيار شگفت‌انگيز و غيرمنتظره است: بلي، جهان ما صرفاً يكي از جهان‌هاي بي‌شمار شناور در گستره‌اي نامتناهي و بي‌نهايت اسرارآميز است، قلمروي به نام اَبَرجهان.


اَبَرجهان و ابعاد بالاتر کائنات
------------------------------
اگرچه ما در جهاني با سه بُعد مكاني زندگي مي‌كنيم اما آيا اين لزوماً به اين معناست كه كل هستي هم صرفاً داراي سه بُعد مكاني است و ابعاد بالاتري ندارد؟ خير چنين نيست. در واقع نگاهي به تاريخ علم نشان مي‌دهد كه همواره پديده‌هاي اسرارآميزي در اطراف ما در جهان وجود داشته‌اند كه تا پيش از كشف آنها، وجود آنها را باور نداشتيم.

احتمال وجود ابعاد بالاتري غير از ابعاد چهارگانه جهان ما – منظور، 3 بُعد مکانی به اضافه بُعد زمان است - براي نخستين‌بار در دهه 1920 به طور مشترك توسط يك رياضي‌دان لهستاني به نام تئودور كالوزا (1) و يك فيزيكدان سوئدي به نام اسكار كلين (2) مطرح شد. كالوزا و كلين در تحقيقات خود به اين نتيجه رسيده بودند كه چنانچه فضا-زمان بجاي چهار بُعدي، پنج بُعدي باشد در اين صورت برخی از معماهای بی پاسخ در فیزیک به طور خود به خود حل خواهند شد.

از آن زمان تاکنون فیزیکدان ها همچنان در تلاشند تا با ارائه نظریات بديع‌تري به دیدگاه هرچه کامل تری از جهان و هستی دست یابند. جالب اينجاست كه در تمامي اين نظريات بازهم سر و كله ابعاد بالاتر ظاهر مي‌شوند. يكي از مهم‌ترين اين نظريات، نظريه‌اي موسوم به "نظريه اَبَرريسمان" (3) است. بر اساس اين نظريه كه نسخه‌هاي اوليه آن در دهه 1980 مطرح شد، تمامي ذرات بنيادين جهان در واقع ريسمان‌هاي بسيار كوچك و مرتعش انرژي هستند كه در يك فضا-زمان ده بُعدي در حال ارتعاشند. به عبارتي بر مبناي نظريه اَبَرريسمان، كائنات بجاي چهار بُعدي باید ده بُعدي باشد!

حدود يك دهه بعد يعني در سال 1995، دو فيزيكدان به نام‌هاي ادوارد ويتِن (4) از موسسه مطالعات پيشرفته پرينستون آمريكا و پائول تاونسند (5) از دانشگاه كمبريج، نسخه‌هاي مختلف نظريه اَبَرريسمان را تعميم داده و با اين كار، نظريه جديدي به نام "نظريه M" را ارائه دادند (M حرف اول واژه "مادر" یا "اسرارآميز" به زبان انگلیسی است).

در نظريه M باز هم يك بُعد جديد به كائنات افزوده مي‌شود و بنابراين از نگاه اين نظريه، كل هستي يازده بُعدي است كه ده بُعد آن، ابعاد مكاني و يك بُعد آن، بعد زمان است. اين هستي يازده بُعدي مجموعاً حوزه نامتناهي و اسرارآميزي به نام اَبَرجهان را تشكيل مي‌دهد. براساس نظريه M، جهان ما در واقع يك حباب - يا بهتر بگوييم، يك اَبَرحباب - چهار بُعدي شناور در اَبَرجهان است.


جهان های موازی
-------------------
برمبناي نظريه M علاوه بر اَبَرحباب جهان ما، اَبَرحباب ها يا جهان‌هاي بي‌شمار ديگري نيز در گستره اَبَرجهان شناورند اما ازآنجائيكه اين جهان‌ها در خارج از ابعاد جهان ما واقعند متوجه حضور آنها نمي‌شويم.

شايد فكر كنيد كه اين جهان‌ها از ما بسيار دورند و در فواصل فراكيهاني نسبت به جهان ما قرار دارند اما لزوماً چنين نيست. در واقع برخي از اين جهان‌های ناپیدا ممكن است حتي از فاصله‌اي كه شما هم‌اكنون از صفحه مانیتور خود داريد هم به شما نزديك‌تر باشند!

براي درک بهتر اين موضوع و با توجه به آنکه ذهن بشر نمي‌تواند بيش از سه بُعد مكاني را تجسم کند، مسأله را به يک بُعد کمتر تقليل مي‌دهيم تا قابل تجسم باشد. فرض کنيد جهان ما بجاي سه بُعدي، دو بُعدي بود (مثلاً مثل سطح يک کُره). در اين صورت ما انسان ها نيز موجوداتي دو بُعدي بوديم که در اين جهان يعني روي سطح اين کُره زندگي مي‌کرديم. در اين مثال، جهان‌هاي ديگر همانند کُره‌هاي ديگري هستند که در عرصه بيکران اَبَرجهان سه بُعدي شناورند. آدم‌هاي دو بُعدي هيچ درک و تصوري از بُعد سوم ندارند. به همين دليل هم حتي اگر برخي از اين كُرات - يا همان جهان‌هاي ديگر - به كُره آنها بسيار نزديك هم باشند، بازهم آنها متوجه حضورشان نخواهند شد. اين آدم‌هاي دو بُعدي ممكن است با تلسکوپ‌هايشان قادر باشند تا دوردست‌هاي روي سطح کُره (جهان) خودشان را هم ببينند ولي از حضور كُرات ديگري كه ممكن است حتي بغل گوششان باشند بي‌خبرند. به همين ترتيب ما هم هرچند با تلسکوپ‌هاي قدرتمند خود مي‌توانيم تا مرزهاي افق كيهاني جهان خود را رصد كنيم اما از وجود جهان‌هاي ديگري كه ممكن است فقط يك قدم با ما فاصله داشته باشند بي‌خبريم. این جهان های اسرارآمیز و ناپیدا در واقع ممکن است همان جهان های غیبی باشند که فلاسفه، حکما و روشن بینان عصر کهن هم به وجود آنها اشاره کرده بودند.

آيا روزي سفر به این جهان‌هاي موازي محقق خواهد شد؟ آيا مي‌توان پيامي را به اين جهان‌ها ارسال كرد؟ آیا این جهان ها بر روی جهان ما تأثیر می گذارند و از جهان ما تأثیر می پذیرند؟ چند جهان دیگر غیر از جهان ما در پهنه کائنات وجود دارد؟ آیا در سایر جهان ها هم مثل جهان ما موجوداتی زندگی می کنند؟...
اینها برخی از سوالات شگفت انگیزی هستند که همچنان ذهن کنجکاو بشر را به چالش می کشند.



پی نوشت:
1- Theodor Kaluza
2- Oskar Klein
3- Superstring Theory
4- Edward Witten
5- Paul Townsend
 

بسياري از فلاسفه، انديشمندان و حكما از روزگاران كهن از وجود جهان‌هايي اسرارآميز غير از جهان ما سخن گفته‌اند. جهان‌هايي كاملاً مستقل از جهان ما با ويژگي‌هايي عجيب و غريب و با
ورنكردني. مفاهيمي نظير جهان‌هاي غيبي، هفت آسمان و ... در واقع همگي به چنين جهان‌هايي اشاره دارند.

اما آيا دانش كيهان‌شناسي نوين هم وجود جهان‌هايي غير از جهان ما را تأييد مي‌كند؟ بر اساس كيهان‌شناسي نوين و نظریه نسبیت عام اینشتین، کل جهان ما يك حوزه فضا-زماني واحد و پيوسته است كه تمامي رويدادها و پديده‌هاي كيهان در بستر آن رخ مي‌دهد. اين حوزه فضا-زماني (يا به عبارتي، كل جهان ما) يك حوزه چهار بُعدي است، حوزه‌اي با سه بُعد مكاني طول، عرض و ارتفاع به اضافه بُعد چهارم يعني زمان. تمامي كهكشان‌ها و من‌جمله كهكشان ما در درون اين اقيانوس چهار بُعدي شناورند. حال سؤال اينجاست: آيا در هستي، حوزه‌هاي فضا-زماني ديگري غير از حوزه فضا-زماني ما هم وجود دارند؟ پاسخ به این سوال، بسيار شگفت‌انگيز و غيرمنتظره است: بلي، جهان ما صرفاً يكي از جهان‌هاي بي‌شمار شناور در گستره‌اي نامتناهي و بي‌نهايت اسرارآميز است، قلمروي به نام اَبَرجهان.


اَبَرجهان و ابعاد بالاتر کائنات
------------------------------
اگرچه ما در جهاني با سه بُعد مكاني زندگي مي‌كنيم اما آيا اين لزوماً به اين معناست كه كل هستي هم صرفاً داراي سه بُعد مكاني است و ابعاد بالاتري ندارد؟ خير چنين نيست. در واقع نگاهي به تاريخ علم نشان مي‌دهد كه همواره پديده‌هاي اسرارآميزي در اطراف ما در جهان وجود داشته‌اند كه تا پيش از كشف آنها، وجود آنها را باور نداشتيم.

احتمال وجود ابعاد بالاتري غير از ابعاد چهارگانه جهان ما – منظور، 3 بُعد مکانی به اضافه بُعد زمان است - براي نخستين‌بار در دهه 1920 به طور مشترك توسط يك رياضي‌دان لهستاني به نام تئودور كالوزا (1) و يك فيزيكدان سوئدي به نام اسكار كلين (2) مطرح شد. كالوزا و كلين در تحقيقات خود به اين نتيجه رسيده بودند كه چنانچه فضا-زمان بجاي چهار بُعدي، پنج بُعدي باشد در اين صورت برخی از معماهای بی پاسخ در فیزیک به طور خود به خود حل خواهند شد.

از آن زمان تاکنون فیزیکدان ها همچنان در تلاشند تا با ارائه نظریات بديع‌تري به دیدگاه هرچه کامل تری از جهان و هستی دست یابند. جالب اينجاست كه در تمامي اين نظريات بازهم سر و كله ابعاد بالاتر ظاهر مي‌شوند. يكي از مهم‌ترين اين نظريات، نظريه‌اي موسوم به "نظريه اَبَرريسمان" (3) است. بر اساس اين نظريه كه نسخه‌هاي اوليه آن در دهه 1980 مطرح شد، تمامي ذرات بنيادين جهان در واقع ريسمان‌هاي بسيار كوچك و مرتعش انرژي هستند كه در يك فضا-زمان ده بُعدي در حال ارتعاشند. به عبارتي بر مبناي نظريه اَبَرريسمان، كائنات بجاي چهار بُعدي باید ده بُعدي باشد!

حدود يك دهه بعد يعني در سال 1995، دو فيزيكدان به نام‌هاي ادوارد ويتِن (4) از موسسه مطالعات پيشرفته پرينستون آمريكا و پائول تاونسند (5) از دانشگاه كمبريج، نسخه‌هاي مختلف نظريه اَبَرريسمان را تعميم داده و با اين كار، نظريه جديدي به نام "نظريه M" را ارائه دادند (M حرف اول واژه "مادر" یا "اسرارآميز" به زبان انگلیسی است).

در نظريه M باز هم يك بُعد جديد به كائنات افزوده مي‌شود و بنابراين از نگاه اين نظريه، كل هستي يازده بُعدي است كه ده بُعد آن، ابعاد مكاني و يك بُعد آن، بعد زمان است. اين هستي يازده بُعدي مجموعاً حوزه نامتناهي و اسرارآميزي به نام اَبَرجهان را تشكيل مي‌دهد. براساس نظريه M، جهان ما در واقع يك حباب - يا بهتر بگوييم، يك اَبَرحباب - چهار بُعدي شناور در اَبَرجهان است.


جهان های موازی
-------------------
برمبناي نظريه M علاوه بر اَبَرحباب جهان ما، اَبَرحباب ها يا جهان‌هاي بي‌شمار ديگري نيز در گستره اَبَرجهان شناورند اما ازآنجائيكه اين جهان‌ها در خارج از ابعاد جهان ما واقعند متوجه حضور آنها نمي‌شويم.

شايد فكر كنيد كه اين جهان‌ها از ما بسيار دورند و در فواصل فراكيهاني نسبت به جهان ما قرار دارند اما لزوماً چنين نيست. در واقع برخي از اين جهان‌های ناپیدا ممكن است حتي از فاصله‌اي كه شما هم‌اكنون از صفحه مانیتور خود داريد هم به شما نزديك‌تر باشند!

براي درک بهتر اين موضوع و با توجه به آنکه ذهن بشر نمي‌تواند بيش از سه بُعد مكاني را تجسم کند، مسأله را به يک بُعد کمتر تقليل مي‌دهيم تا قابل تجسم باشد. فرض کنيد جهان ما بجاي سه بُعدي، دو بُعدي بود (مثلاً مثل سطح يک کُره). در اين صورت ما انسان ها نيز موجوداتي دو بُعدي بوديم که در اين جهان يعني روي سطح اين کُره زندگي مي‌کرديم. در اين مثال، جهان‌هاي ديگر همانند کُره‌هاي ديگري هستند که در عرصه بيکران اَبَرجهان سه بُعدي شناورند. آدم‌هاي دو بُعدي هيچ درک و تصوري از بُعد سوم ندارند. به همين دليل هم حتي اگر برخي از اين كُرات - يا همان جهان‌هاي ديگر - به كُره آنها بسيار نزديك هم باشند، بازهم آنها متوجه حضورشان نخواهند شد. اين آدم‌هاي دو بُعدي ممكن است با تلسکوپ‌هايشان قادر باشند تا دوردست‌هاي روي سطح کُره (جهان) خودشان را هم ببينند ولي از حضور كُرات ديگري كه ممكن است حتي بغل گوششان باشند بي‌خبرند. به همين ترتيب ما هم هرچند با تلسکوپ‌هاي قدرتمند خود مي‌توانيم تا مرزهاي افق كيهاني جهان خود را رصد كنيم اما از وجود جهان‌هاي ديگري كه ممكن است فقط يك قدم با ما فاصله داشته باشند بي‌خبريم. این جهان های اسرارآمیز و ناپیدا در واقع ممکن است همان جهان های غیبی باشند که فلاسفه، حکما و روشن بینان عصر کهن هم به وجود آنها اشاره کرده بودند.

آيا روزي سفر به این جهان‌هاي موازي محقق خواهد شد؟ آيا مي‌توان پيامي را به اين جهان‌ها ارسال كرد؟ آیا این جهان ها بر روی جهان ما تأثیر می گذارند و از جهان ما تأثیر می پذیرند؟ چند جهان دیگر غیر از جهان ما در پهنه کائنات وجود دارد؟ آیا در سایر جهان ها هم مثل جهان ما موجوداتی زندگی می کنند؟...
اینها برخی از سوالات شگفت انگیزی هستند که همچنان ذهن کنجکاو بشر را به چالش می کشند.



پی نوشت:
1- Theodor Kaluza
2- Oskar Klein
3- Superstring Theory
4- Edward Witten
5- Paul Townsend