فیزیکدانان به 6 دلیل نمی توانند بخوابند!

فیزیکدانانی که در کنفرانس موسسه Perimeter شرکت داشته اند از نگرانی ها و دغدغه های ریشه ای خود درباره علم فیزیک و ناشناخته های جهان هستی که گاه خواب را از چشم آنها می گیرد، سخن گفته اند. به گزارش خبرگزاری مهر، از گروهی از فیزیکدانان در کنفرانسی در کانادا پرسیده شد چه موضوعی شبها شما را بی خواب می کند؟ پاسخها و بحثهایی که پس از این سئوال به وجود آمد بخشی از برنامه 10 روزه فیزیکی به نام "کوانتوم تا کیهان" بود که روز 25 اکتبر 2009 به پایان رسید.
در حالی که برخی از فیزیکدانان شرکت کننده در این برنامه اعتراف کردند شبها بسیار خوب می خوابند برخی دیگر از آنها 6 معمای کلیدی را طی جلسه مطرح کردند که فکر یافتن پاسخ این معماها باعث بی خوابی آنها می شود.
چرا این جهان؟: فیزیکدانان در مسیر پیگیری قوانین بنیادین طبیعت به صورت ذاتی بر روی واقعیتی قدیمی تحقیق می کردند: کشف اینکه چرا جهان هستی باید اینگونه باشد که اکنون دیده می شود؟ در صورتی که بتوان به قوانین دیگری اندیشید، چرا جهان هایی که توسط این قوانین توضیح داده می شوند در جهانی دیگر قرار ندارند؟ به گفته شان کرول از دانشگاه کلتک "شاید در نهایت دریابیم که هیچ جهان دیگری به جز آنچه ما می شناسیم وجود ندارد که البته به نظر من تصور درستی نیست." به اعتقاد کرول طبیعت امکان وجود جهانهای متفاوت را با قوانین مختلف ایجاد کرده است، پس در واقع در جهان ما آنچه به سئوال تبدیل می شود این است که چرا این قوانین بر جهان ما حکمفرما هستند و چرا قوانین دیگری وجود ندارد؟
ماده از چه چیزی ساخته شده است؟ اکنون آشکار شده است که ماده معمولی، اتمها، ستاره ها و کهکشانها تنها چهار درصد از کل انرژی جهان را تشکیل می دهند و آنچه ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده است 96 درصد باقی مانده جهان است. کاترین فریز فیزیکدان دانشگاه میشیگان معتقد است بخشی از این مسئله یعنی طبیعت ماده تاریک می تواند به پاسخ این سئوال بزرگ نزدیک باشد. وی به اطلاعات جدیدی که از ماموریتهایی مانند ماموریت ماهواره فرمی ناسا اشاره می کند که نشان می دهند ذرات ماده تاریک با سرعتی بسیار بالا در حال خنثی کردن یکدیگر بوده و به این شکل خصوصیت ماده تاریک را آشکار می کنند. اما کشف انرژی تاریک که با سرعتی بالا در حال گسترده شدن در جهان است معماهای بزرگ و جدیدی را برای دانشمندان به وجود آورده است که تا کنون پاسخ قطعی برای آنها یافته نشده است. سئوالاتی مانند طبیعت انرژی تاریک و اینکه با وجود کوچکی چگونه می تواند به کهکشانها، ستاره ها و اولین نشانه های حیات مجال وجود بدهد.
ترکیب و پیچیدگی چگونه به وجود می آید؟ لئو کادانانوف فیزیکدان و ریاضیدان دانشگاه شیکاگو دریافته است که اکثر مسائل جالب توجه و پیچیده به گونه ای با ظهور سیستمهای ترکیبی و پیچیده در ارتباطند. کادانانوف معتقد است فیزیکدانان ذره ای و کیهانی شاید اگر تنها بر روی بزرگترینها و کوچکترینها تمرکز داشته باشند، حقایق مهم و ارزشمندی را از دست بدهند. به گفته وی ما هنوز نمی دانیم شیئی ساده مانند شیشه پنجره چگونه خود را به شکلی که دیده می شود حفظ می کند، به همین دلیل بررسی و تحقیق بر روی نمونه های رایج و پیش پا افتاده نیز به اندازه دیگر پدیده های بزرگ و پیچیده مهم و درک آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. وی معتقد است زندگی خود زمانی قابل درک خواهد بود که بتوان دریافت چگونه ترکیب عناصر ساده و رویدادهای ساده به تشکیل پدیده های پیچیده منتهی می شوند.
آیا نظریه ریسمان هرگز به اثبات خواهد رسید؟ فیزیکدان دانشگاه کمبریج یکی از دوستداران پرشور جاذبه های ریاضی نظریه ریسمان است، نظریه ای که می گوید ذرات بنیادینی که در جهان مرئی وجود دارند و مشاهده می شوند نقطه شکل نیستند بلکه از رشته های ریزی تشکیل شده اند. با این حال دیوید تانگ فیزیکدان دانشگاه کمبریج در بخشی از زندگی خود زمانی که دریافت شاید در طول زندگی خود نتواند به تمامی حقیقت این نظریه پی ببرد، دچار بحران فلسفی شد. حتی آزمایشهایی مانند آزمایش برخورد دهنده بزرگ هادرون و ماهواره پلانک در حالی که قادر خواهند بود بخشهای جدیدی از جهان را به فیزیک معرفی کنند، قادر نخواهند بود اثباتی قطعی را درباره رشته های بنیادین جهان ارائه کنند. ناراحتی تانگ از این رو است که به اعتقاد وی این نظریه می تواند با بسیاری از مسائل بنیادین جهان از قبیل رفتار کوارک ها و فلزهای ناشناخته، کنار بیاید و انطباق پیدا کند.
"واقعیت" واقعا چیست؟ شاید بخشهایی از جهان ماده پا را از مرزهای درک انسان فراتر گذاشته باشند اما آنتون زلینجر از دانشگاه وین امیدوار است فیزیکدانان با کشفیات کنونی خود در واقع انگشت بر روی واقعیتی عظیم تر از آنچه تصور می شود گذاشته باشند. وی متخصص آزمایشهای کوانتمی است که تاثیر مشاهده مشاهده کنندگان را بر روی شکل واقعیت آشکار می کند. وی معتقد است "شاید کشف بزرگ زمانی رخ دهد که ما درک ارتباط میان واقعیت، دانش و عملکرد خود را آغاز کرده باشیم." این تفکر زلینجر کمی گیج کننده و سنگین به نظر می رسد اما در عمل به خوبی به اثبات رسیده است. به گزارش مهر، وی به همراه دیگر فیزیکدانان نشان داده است ذراتی که از یکدیگر فاصله زیادی دارند می توانند به گونه ای به حالات کوانتمی دست پیدا کنند که در آن با یکدیگر در ارتباط هستند و به همین دلیل مشاهده یکی از این ذرات بر روی نتیجه مشاهده ذره بعدی تاثیر مستقیم می گذارد. تا کنون کسی موفق به درک این حقیقت نشده است که جهان واقعی چه شکلی دارد تا در نتیجه دریابد در چه زمانی در حال نظاره جهان هستی است.
فیزیک انسان را تا کجا خواهد برد؟ شاید بزرگترین سئوال تمامی فیزیکدانان این باشد که فرایند تحقیق و مطالعه ای که بخشهای ناشناخته فراوانی از جهان هستی را از زمان گالیله و کپلر بر بشر آشکار کرده است در حال اتمام است یا خیر؟ نگرانی لارنس کراوس فیزیکدان دانشگاه آریزونا از این است که شاید روزی انسان در علوم تجربی به محدودیتهای اساسی برسد. در حال حاضر بسیاری از پدیده های طبیعی با علم کنونی قابل توضیح نیستند و این ناتوانی می تواند آغازگری برای پایان عمق بخشیدن به درک انسان از جهان هستی باشد.
بر اساس گزارش نیوساینتیست، به همین دلیل اکنون نیاز به ذهنهای جوان و فعال برای یافتن شیوه های جدیدی که بتوانند به میزان و سرعت درک انسان و اکتشافات بیافزاید به خوبی احساس می شود. در این صورت شاید روزی فیزیک بحران زده بشر به آرامش برسد و یا دست کم با مشکلات سطحی تری مواجه شود.