جهانِ ما
.پُر هيبت است و گيج کننده
از انفجارات ستاره هاي آسماني گرفته
،تا تحرکات غريب ذرات ريز
...هر کشف تازه اي
.معماي ديگري را با خود به همراه مي آورد
درک ما از دنياي پيرامونمان
ما را از عصر پارينه سنگي .به عصر سيليکون رسانده است
.اکنون قوانين آهنين فيزيک فرو مي پاشد
،آنچه که ما فکر ميکنيم حقيقت است .شايد به هيچوجه حقيقي نباشد
آينده بشريت ، بستگي دارد به کشف اينکه
.عملکرد واقعي جهان چگونه است
‏.:: www.bolboljan.net ::.
فضا ، زمان ، خودِ حيات
.اسرارِ کيهان در کرمچاله ها نهفته است
قسمت ششم از فصل دوم کرم چاله ها
عملکرد جهان چگونه است؟
هستي را
به عنوان يک تارِ عظيم عنکبوت در نظر بگيريد که همه ما در آن گير کرده ايم
.اما نميتونيم همه اون رو ببينيم
فقط ميتونيم همون جايي را که .خودمون در اون هستيم ببينيم
.ما نمي تونيم همه واقعيت رو ببينيم
اما اگر ميتونستيم همه وجوهش رو ببينيم چطور؟
اگر ميتونستيم بفهميم
که همه خلقت چطور به هم متصل هست چطور؟
پاداش يافتن اين معادله، خيلي بزرگه
انقلابيست در علم
و بسيار فراتر از هرچيزيست .که تا کنون به دست آمده
يک گام عظيم به جلوست
که حيات را بر رويِ زمين متحول کرده
و نجات ما را به عنوان يک موجود .تضمين مي کنه
ولي ما موجودات فناپذير ميتونيم چه اميدي به
پرده برداشتن از اسرارِ پنهان جهان
از دريچه ذهن "خدا" داشته باشيم؟
.روز اول مدرسه را به خاطر مي آورم
روزي که قرار بود شروع به يادگيري درباره
.عملکرد دنيا کنم
بيست يارد رفتم تا به مدرسه برسم
.و بعد متوقف شدم
من چه اميدي
درباره درک همه چيز و هر چيزي داشتم؟
.ذهنم به هم ريخت
...و به خانه برگشتم
در فکر آنم که آيا دانشمندان نيز همان احساس را دارند؟
بسيار چيزها هست که ما
.درباره عملکرد جهان نميدانيم
تصور کنيد که در حال بازي شطرنج هستيد
.و قوانين آن را نمي دانيد
شايد بتوانيد چند حرکت ساده را خود به تنهايي بياموزيد
.اما بسياري از آنها هيچ مفهومي نخواهند داشت
،ولي به محض آنکه قوانين را آموختيد
شروع به حرکت دادن قطعات .به شکلي هدفمند مي کنيد
علم"، منظور ما" براي کشف همين قوانين است
و تا اينجا ما موفق شده ايم .بعضي از آنها را بيابيم
اما اگر اين قوانين را اشتباه فهميده باشيم چطور؟
،"در عمق تونل زيرزميني "دانشگاه پيورد
"دانشمنداني به نامهاي "جري جِنکينز "و "اِفريم فيشباخ
دريافتند که
،يکي از قوانين به ظاهر غير قابل شکست فيزيک
.شکسته شده است
،اين امر .با يک معما آغاز شد
دارم ميام بيرون تا چند تا قلاب نصب کنم
،و ابزار بردارم
.اون هم درست بعد از من داره مياد
،در هفته دوم دسامبر 2006
فضانوردان شاتل فضايي
در ايستگاه فضايي بين المللي
و همه هم اون بيرون روي "اي-وي-اِي" بودند
.که يک طوفان خورشيدي رخ داد
،چون همه فضانوردها بيرون بودند
.اين طوفان خورشيدي، خبر مهمي بود
،همينطور که نشسته بودم و خبرها رو مي ديدم با خودم فکر مي کردم که
چه جالب مي شه اگر اين موضوع
.رويِ ديتا ثبت بشه
جِنکينز" درباره"
يک منبع بسيار قدرتمند از انرژي مطالعه مي کند که ما قادر به ديدن آن نيستيم
:اما همه جا در پيرامون ما وجود دارد
."راديواکتيويته"
،در هر ثانيه از هر روز
.خورشيد، اتمهاي راديواکتيو را ساطع مي کند
.اين اتمها پايدار نيستند
آنها ساطع کننده انرژي هستند تا اينکه طي روندي
،"موسوم به "فساد راديو اکتيو .از بين بروند
فساد راديو اکتيو، روندي نادر است
.که تحت تاثير هيچ چيزي واقع نميگردد
در اوايل دسامبر 2006
.ما اين اطلاعات رو دريافت کرديم
اين يک خط مستقيم و صافه
،درست به همان ترتيبي که بايد باشه ،ادامه داره
،اما در 13 دسامبر .انفجار رخ داد
و ما اينجا مي بينيم که روندش
از روند طبيعي خود خارج شده
.و اين حالت هم مدتي طول کشيده
.در واقع به مدت 4 روز ادامه داشته
ظاهراً اينطوره و يا اينطور به نظر مي رسه
که يک چيزي
روند فساد راديواکتيو رو که هيچ چيزي
،نميتونه تغييرش بده .دچار تغيير کرده
،"فيشباخ" ،فيزيکدان تئوريک
با مفاهيم ضمني بسياري .در اين باره مواجه بود
،دانستن سرعت شکست ذرات راديواکتيو
،در انرژي هسته اي
اسلحه سازي، الکترونيک، و داروسازي .بسيار مهم است
،آيا ممکن است که يک مفهوم ثابت پذيرفته شده
،که در مرکز زندگي مدرن قرار گرفته است اشتباه باشد؟
"اين باور که "فساد هسته اي
،تحت تاثير هيچ چيز ديگري قرار نميگيره
،از بسياري جهات در فيزيک کوانتوم
،فيزيک هسته اي و فيزيک مقدماتي ذرات بسيار بنيادين هست
به طوريکه اين تغيير مي تونه تحول حيرت انگيزي
در درک ما از جهان
.و ذرات داشته باشه
،ضمن اين شوک وارده
"جِنکينز" و "فيشباخ" .به معماي ديگري هم دست يافتند
فساد راديواکتيو، تنها تحت تاثير
.انفجارات خورشيدي نبود
تغيير در تخليه ذرات راديواکتيو
.بستگي به فاصله زمين با خورشيد دارد
،وقتي زمين به خورشيد نزديکتر هست
،يعني در حدود چهارم ژانويه
عمل فساد راديواکتيو .ظاهراً سرعت بيشتري داره
،اما در شرايطي ديگر .آهسته تره
.ما ميتونيم اين کار رو شبيه سازي کنيم
من به جاي خورشيد هستم
.و "جري" به جاي زمين
و اين سطل هم به جاي
.اتمهاي راديواکتيو راديوم هست
"مي بينيد همينطور که "جري ،حول مدار بيضوي در حرکته
،در جايي که اون به زمين نزديکتره ،يعني حدوداً روزِ چهارم ژانويه
.توپهاي تنيس بيشتري بيرون ريخته مي شن
يعني اينکه مقدار ذرات .بيشتر از چهارم جولاي هست
،اين تغيير اندک در تعداد
.مي تواند تصادفات بزرگي را ايجاد کند
،بيماران سرطاني دوزِ اندکي از راديواکتيو را
.براي کشتن سلولهاي سرطاني دريافت مي کنند
اگر قدرت اين راديواکتيو ،به صورت فصلي تغيير کند
آنها مقداري بيشتر، يا کمتر از .آنچه که بايد را، دريافت مي کنند
،دانستن اين اختلاف .ميتواند باعث نجات بيمار شود
اين کشف دو نفره
.مي تواند آينده بشر را نجات دهد
،چهل ساعت پيش از زمان تابش
متوجه شديم که مقدار فساد هسته اي تغيير کرد و در واقع از خط اصلي دور شد
،و پس از انفجار خورشيدي
.دوباره شروع به برگشتن به روالِ قبل کرد
،بنابراين اين موضوع مي تونه به ما اين فرصت رو بده
تا بتونيم زمان اين انفجار ها رو .پيش بيني کنيم
يک انفجار بزرگ خورشيدي مي تواند
تمامي سه هزار ماهواره اي را .که به دور زمين مي چرخند، از بين ببرد
،در يک چشم برهم زدن ،ما اينترنت
،جي.پي.اس، تلويزيون، راديو، تلفن
.و سيستم کنترل نيروگاهها را از دست مي دهيم
،آگاه بودن از زمان اين انفجارات .مي تواند از يک خسارت جهاني جلوگيري کند
اگر اين پديده واقعاً ،همانطور که ما فکر مي کنيم عمل کنه
در اين صورت لازمه که ما بدونيم چه اتفاقي داره مي افته
چون اين ميتونه واقعاً
بخشي از يک پازل بزرگتر باشه که ما بايد درکش کنيم
تا بتونيم همه قطعات فيزيک رو .کنار هم بچينيم
ما در وسعت تاريک جهان ميگرديم
و فکر مي کنيم عميق ترين حقايق آن را گشوده ايم
اما پس از آن در ميابيم که هنوز بسيار چيزهاست
.که بايد درباره قوانين طبيعت بياموزيم
و طبيعت نيز اين کار را .بر ما ساده نمي کند
در عمق کوچکترين ذرات
در درون دنياي مکانيک ذره اي
به نظر مي رسد که دو قانون متفاوت
.همزمان با هم در عملند
،و هر قدر بيشتر در عمق اين معما فرو مي رويم
بيشتر از گذشته مايليم که ،نه درباره عملکرد جهان
بلکه درباره اينکه .آيا همه چيز واقعي هست يا نه بپرسيم
مکانيک کوانتوم دنيا رو عوض کرد
ما بيشتر تکنولوژي حيرت انگيزمون رو
مديون توضيح چگونگي عملکرد
.ذرات هستيم
.اما واقعاً درکش نميکنيم
،در دنياي کوانتوم .هيچ چيزي قابل درک نيست
.واقعيت، ديگه واقعي به نظر نميرسه
اين معما، بزرگترين مانعِ ما
.براي بازکردن گره اسرار جهان هست
،اگر بتونيم بازش کنيم
.شايد بتونيم به کليد خلقت دست پيدا کنيم
وين" در کشور اتريش"
.در واقع خانه مکانيک کوانتوم است
اينجاست که شما مي توانيد
:پيشرو تجارب کوانتومي جهان را بيابيد
"پروفسور انتون زايلينگر"
من وقتي براي اولين بار درباره مکانيک کوانتوم
،در زمان دانشجويي شنيدم
بلافاصله با سه چيز درگير شدم
،اول- زيبايي غير قابل باور رياضي آن بود
دوم- دقت خارق العاده اي بود
.که با آن، پيشگوييها عمل مي کنند
-و سومين آن هم
...اين حقيقت است که .اصلاً معني نميده
مکانيک کوانتوم توضيح دهنده عملکرد
همه ذرات ريزيست که مواد .از آنها تشکيل شده اند
اين دانش، کامپيوتر
انرژي اتمي، ماهواره ، داروسازي پيشرفته
و بيشتر اقدامات بزرگ بشري را
،که در اين صد سال اخير به دست آمده است .به ما هديه کرده
اما دنياي کوانتوم ظاهراً برعکس آنچه که
.ما درباره قوانين طبيعت مي دانيم عمل مي کند
به سادگي مي توان گفت که در عمق ذرات ،که همه چيز در اندازه اي بسيار کوچک است
.قوانين متفاوتي بر جهان حاکم است
،پديده لامکاني کوانتوم را در نظر بگيريد
که در آن دو ذره دقيقاً اطلاعاتي يکسان را
.در فاصله اي دور از هم دارا هستند
،اگر دو تاس کوانتومي وجود داشته باشه
به اين معناست که وقتي من ،يکي از اين تاسها را اينجا مي اندازم
.يک شماره معين رو نشون ميده
،و تاس ديگري که در جاي ديگري مي افته
.همون شماره رو نشون مي ده
اين چطور ممکنه؟
مکانيک کوانتوم اين موضوع رو .خيلي خوب توصيف مي کنه
و "زايلينگر" ثابت کرده است که
،هر قدر هم پيش بيني آن زياد باشد
،مکانيک کوانتوم کارکرد خود را دارد .حتي با اينکه نبايد داشته باشد
و شايد بهترين اثبات اينکه
مکانيک کوانتوم ،چقدر مي تواند غير پايدار باشد
تجربه ايست که ما آن را .آزمايش شکاف دوبله" ميناميم"
اين آزمايش باعث مي شود از خود بپرسيد که آيا اصلاً واقعيتي وجود دارد؟
،اين دستگاه ساده
ذرات نور را ساطع مي کند که به آن "فوتون" مي گوييم
و هر کدام يکي پس از ديگري .و از ميان دو صفحه ريز عبور مي کنند
.ليزري وجود داره که نور را توليد مي کنه
اين نور چنان رقيق هست
که در هر لحظه، فقط يک فوتون .از شيار عبور مي کنه
اين فوتونها از يک محفظه با دو شيار عبور مي کنند
و يک دوربين هم داريم که حرکات اونها رو
.در پشت اين دو شيار ثبت مي کنه
پس ما مي بينيم که فوتونها
...يکي يکي روي صفحه ظاهر مي شن اينجا و اونجا
.که ظاهراً خيلي هم تصادفيست
،از آنجا که فوتونها يکي يکي در حرکتند
...برخي از يک شکاف و برخي از شکاف ديگر
انتظار مي رود که اين دو دسته فوتون
تصوير "دو خط" را .روي ديوار پشت صفحه ايجاد کنند
.ولي اينطور نيست
،به طرز اسرار آميزي .آنها "يک دسته خط" توليد مي کنند
اين تصويريست که شما در صورت
عبور شعاعهاي پياپي نور .تنها از همان دو شيار خواهيد ديد
.مثل يک موج از ديوار عبور مي کنند
حال چگونه يک شليک ذرّه اي نور
مي تواند طرحي از امواج را توليد کند؟
اين تنها در صورتي ممکن است
،که ذرات از هر دو شکاف .همزمان عبور کنند
،به عبارتي ديگر
،ذرات همزمان .در هر دو شکاف حضور داشته باشند
غريب تر از آن، اتفاقيست که
با قرار دادن رديابهايي .در کنار شکافها مشاهده مي شود
،وقتي مشغول مشاهده فوتونها مي شويد
.طرح موج ناپديد مي شود
،رديابها را که برداريد .طرح موج دوباره تشکيل مي شود
اين موضوع نشان مي دهد که .ما مي توانيم واقعيت را تغيير دهيم
.آنهم فقط با تماشاي آن
،آيا اين به معناي آن است که واقعيت
وجود خارجي ندارد؟
پاسخ مدرن اين هست که طرحي که فوتونها ميسازند
.جزييات واقعيت نيست
ما نمي تونيم درباره
.عبور فوتونها از خلال اين شکافها بحث کنيم
،به همين صورت هم نميتونيم بگيم
.که فوتونها از هر دو شکاف عبور مي کنند
،هر دو روش برداشت، در اين موضوع .هيچ کاربردي نداره
،با اين اوصاف آيا ما همچنان در پي بهره مند شدن از مزاياي
مکانيک کوانتوم هستيم؟
،و باور مي کنيم که در واقع طبيعت با قوانيني کار مي کند
که براي اَبَد به شکل معما باقي خواهند ماند؟
مطلب جالب اين هست که
ما در حدود 100 سال است که به فيزيک کوانتوم دست پيدا کرده ايم
.و هنوز داريم روي بنياد آن کار مي کنيم
و اين به من ميگه ،به محض اينکه پيداش کرديم
.به يک تحول اساسي خواهيم رسيد
و اون هم کاملاً متفاوت از آن چيزي خواهد بود .که ما تا به حال فکر مي کرديم
،اگر نظريه پردازان کوانتوم درست گفته باشند
ما هرگز قادر نيستيم به درک
.سطح بنيادين هستي نائل بشيم
اميد ما براي پيدا کردن يک نظريه نهايي شکست خواهد خورد
و نسل بشر
به ديواري سخت برخورد خواهد کرد .که عبور از آن ناممکنه
اما اگر اشتباه کرده باشند چطور؟
اگر حقيقت آنچه که
،در درونِ من و شما
،و همه چيز در جهان رخ ميده
،فقط در صورت توجه ما موجوديت پيدا کنه چطور؟
بيشتر قرن بيستم را
دانشمندان معتقد بودند که .فيزيک کوانتوم قابل توضيح نيست
و ما بايد فقط قبول کنيم که
هيچوقت نخواهيم فهميد چرا اشياء چنين عملکردي را
،در عميق ترين سطح وجودي خودشان !دارا هستند
،ولي امروز دانشمندان خستگي ناپذير ما معتقدند که
شايد بعد از همه اينها، يک توضيح منطقي
،براي رفتار غريب کوانتوم
و اميد تازه اي براي آشکار شدنِ
يک حقيقت نهايي براي جهان ما .وجود داشته باشه
...داستان از اينجا آغاز ميشود
.با يک قطره از سيليکان
،"در اين آزمايشگاه در "پاريس
،ايو کودِي" فيزيکدان به همراه تيم خود"
.به تجارب حيرت انگيزي دست يافتند
آنها در حال مشاهده رفتار قطرات سيليکان
.و جنبش منظم آنها بر روي صفحه لرزان هستند
،قطرات مايع
.هيچ تماسي با مايع زمينه ندارند
.همواره با يک فيلم از هم جدا مي مانند
.و در حقيقت اين عمل پايداريست
مي تونيد قطره هاي لرزان را رويِ سطح مايع
.براي چندين روز حفظ کنيد
با استفاده از دوربين و دريافت 1000 فريم در ثانيه
کودِي" دريافت" که اين قطرات
تقليدي از رفتار مشاهده شده .در دنياي کوانتوم هستند
،و اين نبايد امکان پذير باشد
زيرا دنياي ريز کوانتوم و اجرام بزرگ دنيا
.با دو قانون متفاوت عمل مي کنند
با اينحال، ما يک قطره را مي بينيم که به صورت تصادفي
،مثل ذرات کوانتومي حرکت مي کند
.اما رفتار آن مثل امواج کوانتوميست
،اگر با دقت به آن نگاه کنيد در ميابيد که اين موج است که
.قطره را هدايت مي کند
،در حقيقت حوزه ميدان امواج پيرامون قطره ها
.ردّ يک حافظه را تعقيب مي کنند
،با وجود رفتار تصادفيشان
.آنها الگوهاي معدودي را دنبال مي کنند
و باز مي بينيم که اين به طرز حيرت برانگيزي
.با رفتار کوانتومي شبيه است
اين بسيار متضاد با باور عموميست
که باعث شد در آغاز ،"کودِي" هم .حاضر به پذيرفتن آنچه ديده بود، نشود
،در هر تجربه فيزيکي
شما فقط همان چيزي را مي بينيد .که آماده ديدنش هستيد
واضح هست که يک حافظه اي وجود داشته
اما براي ما،مدتي زمان برد تا ما تشخيص بديم
.اين همان چيزيست که ما داريم مي بينيم
.چون بايد به اين ايده تازه عادت کرد
شايد مهمترين کشف، وقتي بود که
کودِي"، دست به آزمايش دوباره اي از شکاف دوبل زد"
.و در آن از قطرات جنبشي سيليکان خود استفاده نمود
معماي مکانيک کوانتوم اين است که
چگونه ذراتي همچون الکترونها
گاهي رفتاري همچون ذرات دارند و گاهي رفتاري همچون موج؟
.احتمالاً همين ، خودِ جواب ماست
.آنها مجموع ذره و موجند
...البته اين سيستم با وجود کوچکي .سيستم کوانتوم نيست
،سيستم ما يک مدل مکانيک کوانتوم نيست
اما رابطه اي با ذره و موج داره
و بعضي از خاصيتهاي اون شبيه به
.مشاهده خاصيتهاي مکانيک کوانتوم است
کودِي" مدعي آن نيست که آزمايش او نشان دهنده"
آنچيزيست که واقعاً
.در عميق ترين لايه هاي هستي رخ مي دهد
!اما اين مرد هست
از نظر او، اين قطرات اثبات بيشتري از
.منطقي بودن دنياي کوانتوم هستند
،و معتقد است که واقعيت .حقيقتاً وجود دارد
"اَنتوني ولِنتيلي" از دانشگاه "کلِمسِن"
.يک ضد کوانتوم است
او آشکارا مدعي شد
که فيزيک در دهه 20
،با پذيرش عدم ثبات کوانتوم .از مسير خود خارج شده است
:همان نظريه اي که ميگويد .هيچ چيز واقعي نيست، مگر اينکه ما آن را ببينيم
هدف "وَلنتيني" همان نظريه ايست که .متروک مانده است
اين نظريه، توسط يکي از پايه گذاران
،فيزيک اوليه قرن بيستم خلق شد
."لويي د- بروي"
ايده اصلي "لويي د بروي" اين هست که
،يک الکترون .همواره موج است و هم ذره
اينطور نيست که گاهي ذره باشه
.و گاهي موج
يک موجي وجود داره که ذرات را .در تمام مدت هدايت مي کنه
دبروي" هم اون رو" .موج هدايت کننده" ناميده بود"
،در نظريه کوانتوم
مفهومي وجود دارد به نام ."موج احتمالات"
يک موضوع کاملاً رياضي، که از شانس
،يافتن يک الکترون در هر نقطه از فضا .به شما خبر مي دهد
،"نظريه "موج هدايت کننده
اين "موج احتمالات" را به عنوان موضوعات فيزيکي .تحت تاثير قرار مي دهد
شبيه سازي ساده آن مثل يک بطريست
.که کسي در جزيره اي پيغامي را ارسال مي کنه
يعني يک پيامي را روي يک تکه کاغذ مي نويسه
.اون رو در بطري ميندازه و به اقيانوس ميسپاره
.و اين امواج آب هستند که بطري رو با خودشون مي برند
يک اختلاف اساسي
بين امواجي که ما مي شناسيم .با "موج هدايت کننده" وجود دارد
،بر اساس اين نظريه
،امواج هدايت کننده در ابعادي از فضا قرار دارند
.که ماوراي سه بُعديست که ما مي شناسيم
،اگر اين موضوع واقعيت داشته باشد به اين معناست که
برعکس تئوري پذيرفته شده در فيزيک
،ذرات کوانتومي .از همان قانون اشياء بزرگتر تبعيت مي کنند
.آنها در دو مکان، در آن واحد وجود ندارند
.و بخشي از دنياي واقعي هستند
،من فکر مي کنم که مکانيک کوانتوم به خودي خود
اصلاً براي حقيقتِ
دنياي ميکروسکوپيک مناسب نيست
چون اساساً به هيچ وجه توضيح دقيقي
.درباره چيستي دنياي ميکروسکوپي نداره
حقيقت محض اين هست که تئوريهاي مختلفي
مي تونه درباره اينکه پاسخ چه باشه، وجود داره
اما معنيش اين نيست .که هيچ جوابي اساساً وجود نداره
و ظاهراً يکي از اونها هم .به عنوان فرضيه درست پذيرفته شده
،براي درک چگونگي عملکرد جهان
بايد دريابيم
که چرا دنياي کوانتوم اينهمه متفاوت از
.دنياييست که ما مي شناسيم
اين يک معماي حل ناشده است
.که زندگي همه خلايق روي زمين را در بر مي گيرد
و اين مرد معتقد است که مي تواند .اين معما را حل کند
هر قدر ما بيشتر درباره ،عملکرد ذاتي جهان مي فهميم
،ما انسانها بيشتر و بيشتر به داروهاي تازه
،تکنولوژي تازه
و توسعه غير قابل تصوري در زندگيمان .دست پيدا مي کنيم
اما بعضيها معتقدند که ما هنوز خيلي راه داريم
.تا به عميق ترين اسرار هستي برسيم
.ما سوال نهايي را مي خواهيم
،اما آنچه داريم .معما در معماست
و يکي از بزرگترين معماها اين است که
چگونه اجرام بزرگ
،و ذرات کوچک هستي .با هم چفت مي شوند
،دو تئوري بدقت آزمايش شده ،که يکي توضيح دهنده عملکرد ماده است
،"تئوري نسبيت"
،که هدايت کننده فيزيک اجرام بزرگ است
،"و ديگري هم "تئوري کوانتوم .که توضيح دهنده ذرات ريز است
،اگر اين دو، همسر هم بودند
نسبيت"، همان مهندس اتو کشيده اي بود"
.که به دقت سرعت نور را اندازه مي گيرد
،"و "تئوري کوانتوم همان همسر هنرمند بي نظمي بود که
.همزمان در هر جا هست
.روي يک صفحه، با هم نميسازند
.اما در دنياي واقعي، زوج خوشبختي هستند
،و همچون زندگي برخي از زوجهاي عجيب و غريب
.هيچکس نميداند چرا
.اين راز، در اعماق جاذبه نهفته است
جاذبه، دنياي ما را شکل بخشيده است
،و بايد از "نيوتن" و "آينشتاين" ممنون بود
.که ما امروز آن را به خوبي درک مي کنيم
اما فيزيکدانها هيچ نظري درباره نقش جاذبه
در کوانتوم محض
.و يا حتي تاثير آن در فضا و زمان ندارند
،اگر ما بتوانيم اين معما را باز کنيم
سرانجام در ميابيم که
...سفر به زمان .يا کرمچاله ها، ممکن است يا نه
پِتر هوراوا" تجربه کشف"
.مرز بيکران فيزيک را دارد
.اکنون او در پي جاذبه کوانتوميست
چطور بايد مکانيک کوانتوم و جاذبه را با هم آشتي داد؟
.چند راه مختلف براي اين کار وجود داره
،يا مکانيک کوانتوم قوي تره و برنده ميشه
،که در اينصورت جاذبه بايد تعديل بشه
،و يا اينکه اين مکانيک کوانتوم هست که بايد تعديل بشه
و جاذبه به همان صورتي که .در نسبيت کلي "آينشتاين" هست، باقي مي مونه
،پِتر" فکر مي کند که کليد اين موضوع"
در مشاهده چگونگي تغيير در مقياس
،بين لايه هاي بالاتر طبيعت است
،که در آن جاذبه در کار است
.و لايه هاي کوانتوم در عمق واقع شده اند
طبيعت، ساختار خودش رو لايه به لايه رقم مي زنه
،و هر قدر شما در اون فرو بريد .لايه هاي بيشتر و بيشتري رو کشف مي کنيد
در نتيجه تصوير بهتري .از عملکرد سيستم به دست مياريد
اين يکي از مهمترين مفاهيم تئوريک
.در فيزيک مدرن هست
،"از نظر "پتر طبيعت، يک حفاري باستانشناسانه است
که ما در آن .تنها قادر به کشف لايه به لايه هستيم
،در حال حاضر ما تنها قادر به پرده برداري از بخش کوچکي از
.مجموعه وسيع و نامحدود حقيقت بوده ايم
اما ميتوانيم
،با مقايسه لايه هاي قابل مشاهده .بسيار بياموزيم
،در اين تصاوير "دو عکس مختلف از "موناليزا
.مثل دو چهره از فضا -زمان هست
.فضا ، و زمان
به نظر يکسان مي رسند
.وقتي که در مقياس بزرگ به اونها نگاه مي کنيم
ولي احتمالاً وقتي زوم مي کنيم
و به کل سيستم ،با مقياس بسيار کوچکتري نگاه مي کنيم
ميتونه مقياس فضا و زمان
.کاملاً متفاوت باشه
اين مي تونه همان قطعه گمشده پازلِ
.جاذبه کوانتومي باشه
پتر" دريافت که اگر شما"
،به کوچکترين و عميق ترين سطحِ وجود برسيد
.فضا شروع به بزرگ شدن در زمان ديگري مي کند
.تا اينکه از هم جدا شوند
.فضا-زمان رو در اين تکه کاغذ با هم مقايسه کنيد
،در مقياس ميکروسکوپي
.صاف و شکيل و دو بُعديست
،اما وقتي اين تکه کاغذ رو پاره مي کنيد
،و به لبه اون نگاه مي کنيد
،نزديک بشيد و دور بشيد
مي بينيد که ساختار اون، شبيه خودش هست
،اما اگر در خط افق
و با زاويه اي ديگر
،غير از عمودي اون رو باز کنيد
،از دور، بخش پاره شده صاف به نظر مي رسد
،اما نزديک که مي رويد
.مي توانيد کوهها و دره هايي را در لبه آن ببينيد
،به همين صورت زمان و فضا کاملاً دقيق
.از دور به هم متصلند
،اما از منظر نزديک .مي توانيد افتراق آنها را ببينيد
پتر" معتقد است که اين پاره کردن زمان و فضا"
در مقياس ميکروسکوپيک دقيقاً دليل
به وجود آمدن .قوانين غريب مکانيک کوانتوم هستند
،اگر فضا و زمان متصل نبودند
،ذرات نمي توانستند در زمان معين .در جاي معيني باشند
.ريش ريش و غير ثابت مي شدند
حل معماي جاذبه کوانتومي
مهمترين مانعِ ما در راهِ
.درکِ چگونگي عملکرد جهان است
اما در مقابل عظمتِ
.بزرگترين معماي بشر، ناچيز است
.نود و پنج درصد از جهان ، گم شده است
،شايد اين زن .بداند کجاست و چه چيزيست
ما هر چه بيشتر پرده از ،لايه هاي طبيعت بر مي داريم
.بيشتر مي فهميم که يک چيزي کم هست
.يک چيز بزرگ
بخش بزرگي از جهان
.انگار که نامرئيست
،ما به هيچ وجهي نه مي تونيم ببينيمش .نه بشنويمش و نه مي تونيم درکش کنيم
،اما اگر بخواهيم به اسرار جهان دست پيدا کنيم
اگر بخواهيم به عنوان گونه اي از موجودات، پيشرفت کنيم
.بايد بفهميم که چيست و کجاست
.جهان با يک "بيگ بنگ" آغاز شد
.يک انفجار عظيم انرژي خالص
،اين انرژي در توده اي از پلاسماي بي نهايت داغ .گسترده شد
ضمن سرد شدن،شروع به گرد آمدن
.به فرم همه مواد هستي کرد
جامدات، مايعات و گازهايي که .همه چيز از آنها تشکيل شده است
،براي گشودن کُدي که در جهانِ ما پنهان است
.ما بايد انرژي را در هر فرمي بشناسيم
اما اگر 95 درصد جهان
از فرمي از انرژي تشکيل شده باشد که ما نمي توانيم ببينيم
و نميتوانيم آن را درک کنيم چطور؟
اينها همان سوالاتي هستند که
"به صورت روزمره در "ژنو .و در کشور "سوييس" مطرحند
،ماواي بزرگترين شتاب دهنده ذرات
(LHC) برخورد دهنده هادروني بزرگ
.و صدها فيزيکدان ديگر
کلر بارِيج" يکي از آنهاست" .اما او فيزيکداني عادي نيست
"زن جوان اسکيت بازي به نام "کلِر
سعي در حل معماي عظيم
.جهان گمشده دارد
وقتي ما درباره خورشيد فکر کنيم
نورِ خورشيد، ارسال کننده انرژي به زمين هست
و ما ميتونيم حرارت خورشيد را روي پوستمون
.در يک روزِ خوب، حس کنيم
اما "آينشتاين" به ما ميگه که
.انرژي و جرم يک چيز هستند
،بنابراين در مرکز خورشيد
،جرم تبديل به انرژي ميشه
و اين همون چيزيست که با نور
.روي زمين به ما منتقل ميشه
پس ما انرژي خورشيد رو مي شناسيم
،و به خوبي اون رو درک مي کنيم
اما به نظر مي رسه که يک انرژي ديگري هم
در جهان هست که به اون انرژي سياه گفته ميشه
.که ما اصلاً درکش نميکنيم
قوانين پذيرفته شده فيزيک ميگويند
"که گسترش جهان پس از "بيگ بنگ
.بايد کُندتر شود
اما مشاهدات نجومي اخير نشان مي دهند
،که اين گسترش، به تدريج .سرعت هم مي گيرد
،يک انرژي غير قابل توضيح .کهکشانها را از هم دور مي کند
پس در اين لحظه
،من به طرف جلو در حرکتم با وجود اينکه
،به خاطر نيروي جاذبه .کاري هم نمي کنم
اما اگر در فضا بودم
که در اونجا فشار جاذبه وجود نداره ،تا رويِ من اعمال بشه
.من بيحرکت مي شدم
،وقتي من به جلو حرکت مي کنم
بايد يک پديده عجيبي رويِ من اعمال بشه
.و اين همون چيزيست که بهش انرژي سياه مي گيم
چه اندازه از جهان، انرژي سياه است؟
.به اين شکل عنوانش مي کنيم
.اين جهان است
،اين برش 4.6 درصدي .همه آن چيزيست که ما مي بينيم
"شبه ذراتي به نام "نوترينو
.مقدار 0.4 درصد ديگر را تشکيل مي دهد
ما فکر مي کنيم که چيزي به نام ماده سياه
.بيست و سه درصد ديگر آن را تشکيل مي دهد
و انرژي سياه، بقيه 72 درصد باقيمانده
.از جرم و انرژي جهان را تشکيل مي دهد
،ما نه مي توانيم آن را ببينيم .نه لمس کنيم، نه بچشيم و نه دريافت کنيم
.اما فضانوردان مطمئنند که وجود دارد
،بدون انرژي سياه
.جاذبه باعث فرو رفتن جهان در خود مي شد
کلر" معتقد است که انرژي سياه محصول فرعي"
،بخش ديگري از فيزيک است
."ذرات کشف ناشده اي موسوم به "کاميليون
،اين ذرات اسرار آميز
در حقيقت حامل نيروي اساسي ديگري
به جز چهار نيرويي که فيزيکدانها .با آنها آشنا هستند، مي باشند
.نيروي بنيادين پنجم
،در فيزيکي که ما مي شناسيم
.چهار نيرو وجود داره
،جاذبه، که ما را روي زمين نگه ميداره
،ارتباطات الکتريکي بين اتمها
و نيروهاي ضعيف و قوي
که کنترل آنچه را در اتم رخ مي ده .به عهده دارند
حالا اگر يک نيروي ديگري هم باشه
"ذرات جديدي مثل "کاميليون
،مثل انرژي سياه
.براي ما به عنوان نيروي پنجم محسوب ميشه
،اين حامل نيرو .کاميليون" ناميده مي شود"
.چون ظاهر آن در تغيير است
،وقتي سنگين است
.تنبل و بي تاثير است
،و زماني که سبک است
مي تواند با سرعت در اطراف .به جنبش در آيد و قوي تر شود
.سنگيني آن، بستگي به محيط آن دارد
اينکه چه مقدار جرم .پيرامون آن وجود داشته باشد
اينجا روي زمين، جرم زيادي وجود داره
،مواد زيادند
و "کاميليون" خيلي سنگين ميشه .و خيلي حجيم
زياد با مواد اطرافش تداخل نميکنه
به همين دليل هم اون رو در زندگي روزمره خودمون نمي بينيم
.و اينجا روي زمين تجربه اش نمي کنيم
اما در فضاي بين کهکشاني ،که تقريباً هيچ چيزي وجود نداره
کاميليون"، خيلي خيلي سبک ميشه"
و ميتونه با اجرامي در فاصله هاي بينهايت زياد، تداخل کنه
و به همين دليل هم ميتونه
.سرعت گستردگي جهان رو زياد کنه
اين خاصيت تغيير پذيري
توضيح مي دهد که چرا "کاميليون" هنوز در
.شتاب دهنده ذره اي ما دريافت نشده است
،بايد همه جا باشد
.در درون من و شما و بيرون در فضا
ولي ما چطور مي توانيم اين استاد تبديل شدن را رد يابي کنيم؟
کاميليون" در آزمايشاتي"
.با مقياسهاي بسيار کوچک و بسيار بزرگ ظاهر ميشه
بنابراين شما مي تونيد
به روش ذرات شتاب دهنده
و در مقياس بسيار ريز،دنبالش باشيد
،اما همچنين
،روي حرکت نور هم تاثير گذاره
بنابراين مي تونيم روي مقياسهاي بسيار بزرگ هم
.از روي چگونگي رسيدن نور ستاره ها بررسيش کنيم
و ميتونيم تاثيرات
.کاميليون" رو در اونها ببينيم"
درک آهسته و اندک ما از
الکترو مغناطيس و نيروهاي اتمي
،زندگي ما را تغيير داده است
از الکتريسيته گرفته تا ارتباطات
.و حمل و نقل، تا تسليحات
،در اينصورت انرژي سياه چه مزايايي براي ما خواهد داشت؟
الان خيلي سخته که بگيم
درک بهتر از انرژي سياه
.چطور مي تونه زندگي مردم رو بهتر کنه
اما در گذشته، درک بهتر امور
.هميشه براي بشر مفيد بوده
،پس به نوعي، درک انرژي سياه
براي درک جهان مهمتر از
.درک فيزيکيست که ما در روي زمين از اون باخبريم
،ذراتي که ما مي شناسيم
فقط يک درصد از جهاني که ما ميشناسيم رو .تشکيل ميده
،انرژي سياه .سهم بسيار بسيار مهمتري رو داراست
انرژي سياه، پديده ناشناخته بي ثباتي
،در راه شکستن کد هستيست
براي يافتن معادلاتي
.که توضيح مي دهند جهان چگونه عملکردي دارد
اما اين مرد معتقد است که .اين حرکت به جايي نخواهد رسيد
او معتقد است که اين معادلات تنها توضيح دهنده جهان نيستند
،بلکه اين معادلات، خودِ جهان هستند
.و همه ما در درون اين معادلات زندگي مي کنيم
.ما همه در چنگ يک معادله نهايي هستيم
،تئوري همه چيز
که توضيح دهنده مکانيزم هستيست
.و حيات روي زمين را متحول مي کنه
يک مرد معتقد هست که اين معادله وجود داره
و ماحصل آن هم .جهان" هست"
،طبق نظر او
،اين معادله همه چيز در هر جاييست که شما به آن نگاه مي کنيد
.و همه ما هم بخشي از اون هستيم
"مکس تِگ مارک" در "وينچستر" .ايالت ماساچوست زندگي مي کند
."حومه شمالي "باستن
او اهل پياده رويهاي طولاني
.و انديشيدن است
اما افکار "تگ مارک" کمي غريب تر از
.افکار ديگران است
من فکر مي کنم دليل اينکه
،جهان ما با رياضيات به خوبي قابل توضيحه اين باشه که
.واقعاً خودِ رياضياته
.و ما در يک ساختار عظيم رياضي زندگي مي کنيم
بنابراين دليل اين که ما فيزيکدانها
اينهمه معادلاتي که دنياي ما را ،به خوبي توصيف مي کنند به دست آورديم
اين هست که اين معادلات
ميتونند به طور تقريبي
رياضيات واقعي رو توصيف کنند .که واقعيت همه ماست
،"از نظر "تگ مارک
،معادلات پنجره هاي جهان هستند
،و جهان .رياضيات محض است
،در اولين نگاه
دنياي ما به هيچوجه شبيه رياضيات به نظر نمي رسه
هيچ اعداد بزرگي در آسمان نوشته نشده
،اما اگر با دقت نگاه کنيم
طرحهاي رياظيات و فرمهاي اون رو .همه جا پيرامون خودمون مي بينيم
...مثلاً اگر اينجا من شير آب باغچه ام رو باز کنم
آب، يک فرم بسيار ساده اي به خودش مي گيره موسوم به شکل سهمي يا شلجمي
:که داراي يک معادله بسيار ساده رياضيست
.به توانِ دو "x" برابر است با "y" (Y= X2)
،اين فرم ساده رياضيات، يعني شلجمي
در سطحي بنيادين، در دلِ طبيعت ساخته شده
چون عملکرد جاذبه را روي
.هر چيزي توضيح ميده .بسته به اينکه از چه چيزي ساخته شده باشه
،وقتي ما به پيرامون خودمون در دنيا نگاه مي کنيم
.اَشکال را در همه جا مي بينم
مي بينيم که همه سيارات حولِ يک مدار به دور يک خورشيد در گردشند
.که به فرم "بيضي" است
.و درست ساختاري شبيه به "دايره" داره
،و هر چيز ديگري در جهان به دور جرم ديگري ميچرخه
چرا بايد همه همين شکل رو داشته باشند؟
چرا به فرم عدد 8 نيستند؟ يا مربع نيستند؟
،به محض اينکه لايه هاي سطحي رو خراش ميديم
شروع به کشف طرحها و الگوها و نظمها مي کنيم
.و حتي به اعداد مي رسيم
مثلاً اگر من اينجا چند تا شاخه رو بردارم
،ًو بپرسم مثلا ،چند تا شاخه ميشه در اينجا قرار داد
که عمود بر هم باشند؟
به يک عدد مي رسم .به عدد 3
ما يک عدد تصويري .براي اين موضوع در فيزيک داريم
.که اون رو بُعد فضايي مي ناميم
و اين اعدادي که در طبيعت ساخته مي شن بسيار مهمند
چون اگر فقط کمي تنظيم اونها رو بهم بزنيد
و مثلاً بگيد که
،پروتون 1.836 برابر سنگين تر از الکترون نيست
،بلکه 5000 بار سنگين تره .ما مي ميريم
در حقيقت اگر بسياري از اعداد رو
،فقط چند درصد تغيير بديد
،ممکنه خورشيد منفجر بشه يا يک دفعه اتمها فرو بپاشند
.و حيات به شکلي که ما ميشناسيم غير ممکن بشه
،بنابراين نه تنها اين اعداد وجود دارند
بلکه بينهايت هم
.در درک مباني ابتدايي واقعيتِ ما مهمند
اين امر، ما را دوباره به تفکر ناآشنايي که
،به دست تئوري مکانيک کوانتوم توجيه مي شود .باز مي گرداند
،در عميق ترين لايه هاي واقعيت
.هيچ چيزي ثابت نيست
...تنها اطلاعات است که وجود دارد
اعداد به قوانيني مي انجامند
.که ما هنوز آنها را نمي فهميم
،تنها خاصيتي که يک الکترون داراست
.فقط يه دسته عدده
فيزيکدانها فقط براشون اسم گذاشته اند مثل فرفره و شارژ
.ولي اينها واقعاً فقط عدد هستند
تهش واقعاً هيچي نيست
،به جز عدد .به جز رياضيات
،شايد رياضيات، حقيقت نهايي باشد
اما با وجود مرزبنديهاي ما
،و بيکرانگي و غريب بودن اين طبيعت
آيا حتي حل اين معادله ممکن است؟
آيا ما هرگز درخواهيم يافت که عملکرد اين جهان واقعاً چگونه است؟
قطعاً هيچ تضميني
براي پيدا کردن معادله نهايي وجود نداره
.اما من فکر مي کنم ما يک شانسهايي داريم
،واقعاً تحسين برانگيزه که ما به عنوان يک موجود
،ظرف اين صد سال اخير
.به ماوراي خارق العاده ترين تصوراتمون رسيده ايم
و هيچ راه بهتري براي تضمين شکستِ ما
.به جز سعي کردن، وجود نداره
،اگر من در اشتباه باشم
و چيزي ذاتاً غير رياضي
،درباره جهان وجود داشته باشه
.در اينصورت فيزيک کاملاً نابوده
ما به ديوار بسته مي خوريم
.به طوريکه ديگه هيچ راه عبوري وجود نخواهد داشت
،اما اگر درست گفته باشم
در واقع وضعيت خوشحال کننده اي خواهد بود
که در اون هيچ بن بستي وجود نداره
.و اين روند فقط با تصورِ ما قابل محدود شدنه
آيا ما هرگز قادر به ديدن همه اين نور هستي خواهيم شد؟
آيا مي تونيم
حقيقت نهايي را پيدا و درک کنيم؟
در حال حاضر ما مثل باستانشناسي هستيم
،که يک مثلث کوچک را از زير شنها پيدا کرده
،يک گوشه کوچک از هرمي عظيم .که هنوز نميتونيم ببينيمش
شايد اين براي بشر
.گستاخانه است که در اين فکر باشه
،ولي ما به پرده برداري از حقيقت ادامه ميديم
،ذره به ذره .و تکه به تکه
،اگر به اين حفاري ادامه بديم
...شايد سرانجام بتونيم پرده از زيبايي خلقت برداريم
در حاليکه که اين تنها مي تونه يک ثانيه از .ذهن "خدا" بوده باشه
.:: @bollbolljan_com ::.