هزاران سال است که اخبار و اطلاعاتي درباره جهان هاي ديگري جز آنچه در اطرافمان مي بينيم، در اختيار بشر قرار گرفته است. اين اطلاعات که گاه در حد يک خبر کوتاه و گاه به پيشرفتگي توصيفي دقيق از آنها و ساکنانشان يا چگونگي دسترسي به آنها و کاربردها و امکانات اين دسترسي بوده اند، تا مدتي پيش تماماً در حيطه دانش باطني قرار مي گرفتند و علوم تجربي ظاهري را ياراي اظهار نظر کردن در اين باره نبود. اما با نگاهي به اطراف مي توان ديد که پيشرفت هاي علوم ظاهري اکنون چنان شتاب برق آسايي گرفته اند که گويي سفينه دانش بشري در آستانه پرواز قرار دارد. تا ديروز مفاهيمي چون کرويت زمين، ميدان هاي مغناطيسي (کهربا)، کند شدن زمان در سرعت هاي بالا، سياهچاله ها و… استناد علمي نداشتند، اما امروزه اين مفاهيم کاملاً علمي و اثبات شده به شمار مي روند. به نظر مي رسد در آينده اي نه چندان دور، مفهوم جهان هاي موازي و چگونگي برقرار کردن ارتباط با آنها نيز موضوعي کاملاً علمي باشد. در اين مقاله سعي داريم دستاوردهاي جديد علوم ظاهري درباره جهان هاي ديگر و به ويژه جهان هاي موازي جهان خودمان را مروري کنيم.

انسان هاي حقيقت جو در طول تاريخ، مجنون وار به دنبال کشف جلوه هاي حقيقت بوده اند و در اين ميان دغدغه اصلي محققان و دانشمندان علم فيزيک، يکپارچه سازي و وحدت بخشيدن به ايده ها و مفاهيم به ظاهر مختلفي از دانش بشري بود که از کوچک ترين اجزاي زيراتمي تا بزرگ ترين کهکشان هاي عالم را دربرمي گرفتند. دانشمندان به دنبال اين منظور در تلاش براي پر کردن شکاف هاي ديوار دانش بوده اند و اکنون نيز به آن ادامه مي دهند. اکنون به نظر مي رسد پر کردن اين شکاف ها بدون قبول وجود جهان هاي ديگر به صورت علمي ناممکن باشد. براي بررسي اين موضوع بد نيست از گذشته اي نه چندان دور آغاز کنيم.

تاريخچه

تنها چند قرن پيش يعني در عصر دانشمنداني چون کپلر، گاليله، کپرنيک و نيوتن انسان تصور مي کرد که جهان مانند چرخ دنده اي بزرگ است که سيارات را به چرخيدن به دور خورشيد مجبور مي کند. در آن دوران گرچه گذر زمان به وسيله ساعت قابل اندازه گيري بود اما خود زمان مفهومي ابدي و ازلي داشت که تجزيه و تحليل آن چيزي غيرممکن تلقي مي شد. مکان يا فضا نيز در همه جهت ها بي انتها بود و انديشيدن درباره آن به ديوانگان و شعرا اختصاص داشت. چنين ديدگاهي همچنان ادامه داشت تا اين که در قرن بيستم ميلادي، نظريه هاي نسبيت اينشتين انقلاب جديدي در تفکر علمي به پا کرد و برخي شکاف هاي علم را پوشاند. ديگر زمان و مکان به رازآلودگي قبل نبودند بلکه آنها به يکديگر متصل شدند و مفهوم جديدي به نام «فضا – زمان» را تشکيل دادند. ماده نيز چيزي بود که در داخل همين فضا – زمان به وجود آمده بود. سرعت نور هرچند بسيار زياد بود اما به صورت مقداري مشخص و کمتر از بي نهايت تعيين شد. بدين ترتيب فرض جاوداني بودن جهان تغيير کرد تا امکان طرح اين سوال به وجود آيد که به راستي در آغازين لحظات آفرينش جهان که به نام «انفجار بزرگ» يا «مهبانگ» معروف است چه اتفاقي رخ داد؟ يعني همان زماني که اندازه کل جهان از نقطه پايين اين علامت تعجب هم کوچک تر بود، در پاسخ به اين پرسش تئوري ها و مدل هايي براي جهان ارائه شدند که به تئوري هاي کيهان شناختي معروفند. از سويي ديگر با کشف نظريه فيزيک کوانتومي (علمي که به رفتارهاي اتمي و زيراتمي مي پردازد) شکاف هاي بيشتري در علم پوشيده شد. بر اساس اين نظريه رفتار ماده با توجه به نحوه مشاهده اش تغيير مي کند. به عبارتي ديگر عمل مشاهده کردن يک مشاهده گر نقش موثري در رفتارهاي جهان اتمي بازي مي کند. بدين ترتيب يکي از مسائل مهم فيزيکدانان امروز به هم رساندن فاصله بين فيزيک کوانتوم و نسبيت است و از نظريه هايي که براي کمک به اين مقصود مي توان اميد زيادي بر آنها داشت، نظريه هايي هستند که وجود يک چندجهاني متشکل از جهان ما و جهان هاي ديگر را مفروض مي دارند.

ساده ترين نوع جهان هاي ديگر

وجود جهان هاي ديگر، جهان هاي موازي و به طور کلي وجود يک چندجهاني (که جهان ما نيز عضوي از اعضاي آن است) توسط تعدادي از تئوري هاي فيزيکي درباره توصيف جهان، به طور غيرمستقيم و ضمني تاييد مي شود. به عنوان مثال يکي از ساده ترين اين تئوري ها از نتايج اندازه گيري هاي پرتوي زمينه کيهان(يعني همان پژواکي که از مهبانگ باقي مانده است) استنتاج شده است. از آنجايي که پس از تئوري نسبيت اينشتين، مدل هايي براي تشريح فرم فضا – زمان ما و نيز نحوه توزيع جرم در آن مطرح شد، اين اندازه گيري ها مي توانستند درستي آنها را تاييد يا رد کنند. مثلاً در کنار مدل فضا – مکان بيکران، مدل هاي فضا – مکان انحنادار مثل کروي يا هزلولوي و در کنار مدل توزيع يکنواخت ماده در جهان، مدل هاي توزيع فرکتالي يا تجمع ماده در اطراف ما و تهي بودن بقيه جهان مي توانستند امکان پذير باشند. اما نتايج اندازه گيري هاي پرتوي زمينه کيهاني بيشترين انطباق را با فرض جهان نامحدود و توزيع يکنواخت ماده در مقياس بزرگ داشت. يعني جهان ما (با بيشترين احتمال رياضياتي) فضايي بيکران است که سرتاسر آن را ستار گان و کهکشان ها پر کرده است. چنين جهاني بسيار بزرگتر از آن چيزي است که ما مي توانيم به وسيله تلسکوپ ها ببينيم چرا که ما تنها قسمتي از جهان را مي بينيم که نور آن از زمان وقوع مهبانگ يعني حدود چهارده ميليارد سال قبل تاکنون فرصت رسيدن به زمين را داشته است يعني کره اي به شعاع 1026+4 متر، هنگامي که اين مدل فضاي بيکران با توزيع يکنواخت ماده در آن با نظريه کوانتوم (که بر اساس آن جهان گسسته است و مي توان آن را به وسيله مقداري متناهي از اطلاعات مشخص کرد) ترکيب مي شود، مي توان چنين نتيجه گرفت که وجود دنيايي کاملاً شبيه به دنياي ما در نقطه اي ديگر از جهان بيکران امکان پذير است. به عنوان مثال اگر مي توانستيم تا فاصله 10 به توان 1091 متري ( يعني يک عدد يک و به تعداد 1091 نقطه (يا صفر) در سمت راست آن) اطرافمان را جست وجو کنيم، انتظار داشتيم دنيايي دقيقاً مشابه آنچه تا فاصله 100 سال نوري از زمين وجود دارد، پيدا کنيم. در هنگام کشف آن دنيا وقتي پيچ تلسکوپ را کمي بيشتر تنظيم مي کرديم کسي را با قيافه اي کاملاً آشنا مي ديديم که او هم با تلسکوپ خود در پي يافتن دنياي ماست، چنين فرضيه اي مشابه آن است که بگوييم اگر خروجي هاي کامپيوتري را (که براي توليد پيوسته حروف الفبا به صورت تصادفي برنامه ريزي کرده ايم) جست وجو کنيم، احتمالاً پس از چند قرن يا چند هزاره مي توانيم انتظار داشته باشيم که نسخه اي از ديوان حافظ را نيز توليد کرده باشيم. البته اين نوع استنتاج ساده انگارانه که بيشتر به يک شوخي شبيه است را مي توان تنها به عنوان مقدمه اي براي ورود به مباحث جدي تر فيزيکي در نظر گرفت.

جهان هايي در ديگر ابعاد مکان – زمان

دسته ديگري از مباحثي که درباره جهان هاي موازي مطرح است به مدل هايي مربوط مي شود که براي توصيف و تشريح مبداء آفرينش ابداع شده اند. مدل هايي که توان پاسخگويي به سوالاتي را که به وسيله تئوري هاي قبلي بي پاسخ مانده بود، داشته اند. سوالاتي مثل همين سوال که علت اين که جهان ما تا به اين اندازه بزرگ، يکنواخت و مسطح است، چيست. بر اساس برخي از اين مدل هاي جديد کيهان شناختي مهبانگ نه به عنوان يگانه لحظه آغازين خلقت بلکه به صورت واقعه اي عادي و روزمره (البته نه روز زميني) در جهان است. يکي از چنين مدل هايي از نظريه «ريسمان ها» نشأت گرفته است. نظريه ريسمان ها نظريه اي درباره توصيف ذرات بنيادين جهان (که اجزاي زيراتمي را تشکيل مي دهند) است. اين نظريه هنگامي مطرح شد که دانشمندان در تلاش براي يکپارچه سازي نيروي جاذبه با ديگر نيروهاي طبيعي بودند. گذشته از آنچه اين نظريه مستقيماً به آن مي پردازد، دانشمندان به اين نتيجه رسيدند که به غير از ابعاد جهان ما (سه بعد مکان و يک بعد زمان)، بايد ابعاد ديگري نيز وجود داشته باشند که از ديد ما پنهانند و ممکن است در فاصله اي بسيار کوچک تر از اندازه هسته اتم درهم پيچيده شده باشند. در ادامه نظريه ريسمان ها، دانشمندان در دهه 1990 ميلادي تئوري جديدي را به نام «تئوري M» ارائه کردند که بر اساس آن به جاي اين که ابعاد ديگر به صورت درهم پيچيده و مخفي شده توصيف شوند، فضا را در جهان ما به صورت پوسته اي سه بعدي در ساختاري بزرگتر و با ابعاد بيشتر معرفي کردند که فضاي ما را دربرمي گيرد. از آنجايي که تصور چنان ساختاري براي ما امکان پذير نيست، مي توانيم فضاي سه بعدي خود را به صورت صفحه اي دوبعدي در نظر بگيريم و آن ساختار را به صورت فضايي سه بعدي. نکته جالب توجه اينجاست که هيچ دليلي وجود ندارد که صفحه ما در اين فضا تنها صفحه موجود باشد و ممکن است صفحات بي شماري به موازات آن وجود داشته باشند (مثل يک دسته کاغذ) بدون اينکه صفحه ما را قطع کنند. حال اين سوال مطرح مي شود که چرا ما نمي توانيم از صفحات يا پوسته هاي ديگر اطلاعي داشته باشيم؟ دليل آن اين است که تقريباً همه نيروهاي فيزيکي تنها در پوسته خود عمل مي کنند و نمي توانند از مرزهاي آن خارج شوند و به بيرون نشت کنند. مثلاً نور که تحت کنترل نيروي الکترومغناطيسي است نمي تواند از جهاني ديگر به جهان ما بيايد و بنابراين ما چيزي از جهاني ديگر را نمي بينيم. البته به نظر مي رسد در ميان همه نيروهاي فيزيکي جهان، نيروي جاذبه يک استثنا باشد و به عنوان يک کليد بتوان از طريق آن اثري از جهان هاي ديگر را رديابي کرد.

يکي از مدل هاي جديد و جالبي که بر مبناي اين ديدگاه به وجود آمده است مدل «اکپيروتيک » (اين نام از کلمه اي يوناني به معناي آتش کيهان گرفته شده است) نام دارد. بر اساس اين مدل کيهان شناختي مهبانگ مي تواند حاصل تصادمي بين پوسته ما و پوسته ديگري باشد که همين تصادم علت به وجود آمدن ماده موجود در جهان است. به عبارت ديگر، مهبانگ نقطه آغاز زمان نبوده بلکه تنها انتقالي از يک مبداء کيهاني به مبدأيي ديگر است. گامي فراتر و جالب تر در ادامه اين مدل، اين است که چنين تصادمي ممکن است در فواصل زماني منظم و به صورت متناوب تکرار شود. گويي اين دو پوسته مانند دو صفحه لاستيکي هستند که با فنري به هم متصل شده اند و در زمان هايي معين به يکديگر برخورد مي کنند.

هر جهان، يک حباب در ميدان عظيم انرژي

يک تئوري بسيار جالب ديگر براي توصيف عالم هستي، تئوري «انبساط جاودان آشوبناک» نام دارد. بر مبناي اين تئوري عالم هستي يک ميدان انرژي کوانتومي بسيار عظيم است که در کليت خود با سرعتي بسيار بالا در حال انبساطي هميشگي است. در اين حال برخي نواحي خاص از اين ميدان از انبساط بازمي ايستند و در نتيجه حباب هايي را تشکيل مي دهند که هر يک از آنها جهاني است مانند جهان ما، يعني داراي اندازه بيکران و سرشار از ماده برجاي مانده از ميدان عظيم انرژي. اين پديده مشابه تشکيل قطرات باران داخل ابرها يا حباب هاي داخل خمير در حال ورآمدن است. جالب اين که حتي اگر بتوانيم با سرعت نور حرکت کنيم نيز هرگز نخواهيم توانست به حباب هاي ديگر برسيم يا آنها را ببينيم. زيرا سرعت دور شدن آنها از جهان ما از سرعت نور هم بيشتر است، و جالب تر اين که هر يک از اين جهان ها مي توانند داراي ثابت هاي فيزيکي منحصر به فرد و در نتيجه داراي مشخصاتي کاملاً متفاوت با جهان هاي ديگر باشند. به عنوان مثال ابعاد مکاني و زماني يکي از آنها مي تواند با جهان ما متفاوت باشد که در اين صورت ممکن است تمامي رويدادهاي آن جهان از نوع پيش بيني ناپذير کامل باشد (مثلاً در جهاني که دو بعد مکاني و دو بعد زماني دارد) يا اتم ها در آن جهان ناپايدار باشند (مثلاً در جهاني با يک بعد مکاني و چهار بعد زماني)، يا نسبت قدرت نيروهاي فيزيکي بنيادين در آن با نسبت هاي ثابت جهان ما تفاوت داشته باشد و…

جهان هاي کوانتومي

تئوري هايي که تاکنون به آنها پرداختيم هرچند بسيار جالب بودند و مي توانند ديد ما را نسبت به آنچه در اطراف مان مي گذرد تغيير دهند اما هنوز مفهوم چندان قابل توجهي درباره جهان هاي موازي ما و رابطه آنها با «من» و سرنوشت من ارائه نمي کنند. اکنون قصد داريم از طريق فيزيک کوانتوم به جهان هاي موازي سفر کنيم که نه در ميلياردها سال نوري آن طرف تر، بلکه در فاصله اي بسيار اندک از دنياي ما قرار دارند. به ويژه اين که در اين سفر هم «اکنون» داراي معنايي عميق تر است و هم «قصد» ما. بر مبناي مکانيک کوانتومي، حالت جهان را تابعي رياضي به نام «تابع موج» تعيين مي کند که شکل کاملاً معيني دارد و در فضايي به نام فضاي «هيلبرت» به دور خود مي چرخد و با گذشت زمان تکامل مي يابد. اما هنگامي که اين تابع معين در معرض مشاهده يا اندازه گيري قرار مي گيرد، از حالت معين خارج مي شود و وضعيتي تصادفي به خود مي گيرد، گويي تابع موج به صورت حالتي که مشاهده شده درمي آيد. به عبارتي عمل مشاهده کردن موجب تغيير در آن مي شود. بر اساس يکي از تعابير درباره اين موضوع، در جايي که چندين احتمال ماندني وجود داشته باشد، جهان به هنگام هر مشاهده به چندين نسخه (هر نسخه متناظر با يکي از احتمالات) منشعب مي شود. در حالي که موجودات هر جهان بدون هيچ اطلاعي از جهان هاي ديگر به زندگي خود ادامه مي دهند. به عنوان مثال هنگامي که تاسي انداخته مي شود، جهان به شش جهان موازي منشعب مي شود و هر روي تاس در يکي از جهان ها فرود مي آيد. در اينجا دو نگرش مطرح است؛ اول نگرش فيزيکداني است که در حال بررسي معادلات است و دوم نگرش مشاهده گري که در جهان زندگي مي کند. در نگرش اول که در واقع نگرشي از بالا به جهان است، جهان پديده اي معمولي است که به وسيله تابع موج تعريف مي شود و به آرامي تکامل مي يابد و هيچ انشعابي ندارد. اما در نگرش دوم، مشاهده گر تنها بخشي از جهان را مي بيند و فرآيندي موسوم به جداسازي اجازه ديدن نسخه موازي اش را به او نمي دهد. به عبارتي ديگر هر زمان که مشاهده گر مورد سوال قرار مي گيرد، تصميمي آني مي گيرد يا پاسخي مي دهد، اثرات کوانتومي در مغز او موجب مي شوند که اين فرآيند جداسازي اتفاق افتد. از ديدگاه اول شخص در اين هنگام به چندين نسخه تکثير مي شود. اما خود اين نسخه ها از وجود کپي ديگرشان بي اطلاع اند و از ديدگاه آنها تنها يک اتفاق کم اهميت تصادفي يا احتمالي معين رخ داده است.

بر اساس اين نظريه مي توان درستي جملات غيرواقعي را نيز بهتر تحليل کرد. مثلاً اين جمله را در نظر بگيريد؛ «اگر پدر و مادرم با هم ازدواج نمي کردند من الان اينجا نبودم.» گويي در جهاني موازي آنها با هم ازدواج نکردند و نسخه اي از من هم در آن جهان وجود ندارد، البته لازم به توضيح است که اين نتيجه گيري زماني درست است که کلمات را به صورت ساده و مرسوم به کار مي بريم. اما اگر دقيق تر به اين نتيجه گيري نگاه کنيم متوجه مي شويم که قطعاً اشتباه است چرا که مسلماً «من» قابل نسخه برداري و تکثيرشدن نيستم (يا نيست). بلکه منظور از من در اين نتيجه گيري همان شخصي است که در اين جهاني که «من» انتخابش کرده ام با مشخصاتي از جمله نام من شناخته مي شود. او متناظر با شخص خاصي در پارسال بوده اما متناظر با او در سال هاي آينده دسته اي از اشخاص هستند که به هر حال يکي از آنها را انتخاب خواهم کرد و اين انتخاب من هيچ اثري بر تابع موج يا کسي که از بالا به جهان ما مي نگرد، نخواهد داشت. چرا که تمام اين نسخه ها از قبل در داخل تابع موج وجود دارند و خلق شده اند…

شواهد وجود جهان هاي ديگر

اگرچه بيشتر مطالب فوق در قالب تئوري هاي فيزيکي بيان شده که ممکن است مستقيماً قابل ارزيابي نباشند، اما به روش هايي مي توان درستي آنها را به طور غيرمستقيم بررسي کرد. به عنوان مثال اکنون دانشمندان اولين ردياب هاي امواج گرانشي (امواجي که توسط يک جسم پرجرم شتابدار به وجود مي آيد و باعث کش آمدن يا جمع شدگي فضا مي شوند) را به کار گرفته اند. با بررسي اين موج ها ممکن است بتوان وجود پوسته هاي ديگر غير از جهان ما را تاييد کرد. همچنين بررسي اطلاعات دقيق تر درباره پرتو زمينه کيهاني، ساخت کامپيوترهاي کوانتومي، تلاش ها براي يکپارچه سازي نظريه هاي نسبيت عام و ميدان کوانتومي و نيز بررسي مشاهداتي که در شتاب دهنده هاي ذرات (و ناپديد شدن برخي از آنها) به دست آمده است، از جمله مواردي هستند که اکنون توجه دانشمندان را جلب کرده اند و در آينده اي نه چندان دور مي توانند اطلاعات ما درباره جهان هاي ديگر را مستندتر کنند.

به هر حال اين که جهان هاي ديگر را تا چه اندازه باور داشته باشيم، در اختيار خودمان است. امروزه هم چنان انسان هايي وجود دارند که دنياي اتم ها را نيز افسانه ا ي بيش نمي دانند. اما از سوي ديگر، دانشمندان و محققان «نانوتکنولوژي» سرگرم ساختن موتورهايي هستند که در تصوير چرخ دنده هاي آنها مي توان تعداد اتم ها را شمارش کرد يا اينکه روش هاي ذخيره سازي سوخت هيدروژني يا حتي اطلاعات را در ساختارهاي اتمي طرح ريزي مي کنند.