در جستجوی جهان های موازی

[khalilkarami]

در جستجوی جهان های موازی – بخش اول



آیا رونوشتی از شما هست که دارد این مقاله را می خواند؟ شخصی که خودتان نیست ولی در سیاره ای زندگی می کند به نام زمین، که کوه های مه آلود، کشتزارهایی حاصلخیز و شهرهایی شلوغ دارد و در منظومه ای خورشیدی با هشت سیاره ی دیگر است؟ زندگی این فرد از هر نظر با مال خودتان یکسان است. ولی شاید وی هم اکنون تصمیم بگیرد دست از خواندن این مقاله بردارد، ولی شما به خواندن ادامه می دهید.
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/11/parallel-worlds-2.jpg
به گزارش بیگ بنگ، ایده ی دگر منی انگار عجیب است و ناشدنی، ولی گویا چاره ای جز کنار آمدن با آن نداریم، چون از سوی مشاهدات اخترشناسی پشتیبانی می شود. ساده ترین و محبوب ترین مدل امروزین کیهان شناختی پیش بینی می کند که شما دارای دو قلویی هستید در کهکشانی به فاصله ی ۱۰*۱۰ به توان ۲۸ متری این جا. این مسافت چنان بزرگ است که ورای مقیاس اخترشناسی قرار می گیرد، ولی از واقعیت همزاد شما نمی کاهد. این براورد از احتمالی بنیادی برخاسته و حتی فیزیک مدرن گمانه پردازانه را هم فرض نمی گیرد، تنها بر این پایه که اندازه ی فضا نامتناهی است( یاد دست کم به حد کافی بزرگ) و کمابیش به یکنواختی از ماده پر شده، آنطور که مشاهدات مشخصی می کنند. در فضای نامتناهی، حتی نامحتمل ترین رویدادها باید در جایی رخ دهند. سیارات مسکونی بی نهایت زیادی هست، نه فقط یکی بلکه بی نهایت زیاد که دارای مردمانی هستند با همان چهره، نام و خاطرات شما، که هر گزینه ی ممکن از بین راه های پیش روی زندگی شما را بر می گزینند.مکس تگمارک- کیهان شناسشما به احتمال زیاد هرگز خویشتن های دیگر خودتان را نخواهید دید. دورترین جایی که می توانید مشاهده کنید مسافتی است که نور توانسته ۱۳٫۸۲ میلیارد سال در حدود ۲۶^۱۰ ضرب در ۴ متر از ما دورتر- مسافتی که گیتی مشاهده پذیر ما را تعریف می کند، معروف به حجم هابل، حجم افق یا به سادگی جهان خودمان! به همین ترتیب، جهان های خویشتن های دیگر شما عبارتند از کره هایی هم اندازه به مرکز سیاره های آنان. این ها سر راست ترین نمونه از جهان های موازی به شمار می روند. هر جهان تنها بخشی است کوچک از یک چند جهانی بزرگ تر.بنا به تعریف جهان شاید به فکر کسی خطور کند که مفهوم جهان های موازی و چند جهانی برای همیشه در حیطه ی متافیزیک جای می گیرد. با این حال مرز بین فیزیک و متافیزیک با آزمون پذیری تجربی یک نظریه تعریف می شود، نه با عجیب بودن یا داشتن موجودیت های مشاهده ناپذیر. جبهه های فیزیک به آرامی گسترش پیدا کرده اند تا مفاهیم هر چه انتزاعی تر، همانند گردی زمین، میدان های الکترومغناطیسی نامرئی، آهسته شدن زمان در سرعت های زیاد، برهم نهی کوانتومی، فضای خمیده و سیاهچاله را پوشش دهند. در چندین سال گذشته مفهوم چند جهانی نیز به این فهرست اضافه شده است. ریشه ی آن در نظریه های به خوبی آزموده شده ای همچون نسبیت و مکانیک کوانتومی است و هر دو معیار پایه ی علم تجربی را بر آورده می سازد: پیش بینی می کند و می تواند ابطال شود. دانشمندان تا چهار نوع مشخص از جهان های موازی را در نظر گرفته اند. پرسش کلیدی این نیست که آیا «چند جهانی» هست یا نیست، بلکه آن است که چند رده دارد. در قسمت بعدی رده ی ۱: “ورای افق کیهانی خودمان” را بررسی می کنیم.
ادامه دارد »»»
منبع : بیگ بنگ

[khalilkarami]

در جستجوی جهان های موازی – بخش دوم



: جهان های موازی دگر من های شما، جهان های موازی رده ی ۱ را می سازند، این کم جنجالی ترین نوع است. همگی وجود چیزهایی را می پذیریم که نمی توانیم ببینیم اما اگر به مکان مناسب و متفاوتی برویم یا صبر کنیم قابل دیدن می شوند، مانند مردمانی که تا رسیدن کشتی به افق به انتظار می نشینند. اجسام ورای افق کیهانی نیز از همین وضعیت برخوردارند.
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/10/Observable_universe_logarithmic_illustration.jpg
رده ی ۱: ورای افق کیهانی خودمان
به گزارش بیگ بنگ، جهان قابل مشاهده هر سال به اندازه ی یک سال نوری بزرگتر می شود چون نور فرصت می یابد از مسافتی دورتر به ما برسد. بی نهایتی در آنجا، به انتظار دیده شدن است! چگونه می شود که فضا نامتناهی نباشد؟ آیا در جایی نشانه ای هست که بگوید:« پایان فضا- مراقب پرتگاه باشید؟» اگر بله، چه چیزی در ورای آن است؟ راستش نظریه ی گرانش اینشتین این برداشت شهودی را به چالش می کشد. فضا می تواند متناهی باشد اگر دارای خمیدگی کوژ یا توپولوژی نامعمول باشد، یک جهان کروی، یا دونات شکل دارای حجمی محدود و بدون لبه است. تابش پس زمینه کیهانی دست زدن به آزمون هایی حساس را برای چنین سناریوهایی ممکن می کند. با این حال تاکنون مدارک علیه آن است. مدل های نامتناهی با داده ها می خوانند و محدودیت هایی قوی بر مدل های جایگزین هستند.
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/11/Bryan_Brandenburg_Big_Bang_Big_Bagel_Theory_Howard _Boom-300x219.jpg
امکان پذیری دیگر آن است که فضا نامتناهی باشد اما ماده در ناحیه ای متناهی گرداگرد ما محصور بماند- مدل «جهان جزیره ای» که زمانی محبوب بود، در گونه ای از این مدل؛ ماده در مقیاس های بزرگ در الگویی فراکتال رقیق می شود. در هر دو مورد، کمابیش همه ی جهان ها در جهان موازی رده ی ۱ تهی و مرده هستند. با فرض این الگو می توان گفت، فضای ورای جهان قابل مشاهده خودمان، از کهکشان ها، ستارگان و سیارات دیگر پر شده است. بینندگانی که در جهان های موازی رده ی ۱ به سر می برند همان قوانین فیزیکی را تجربه می کنند که ما تجربه می کنیم اما با شرایط آغازین متفاوت!بنا به نظریه های کنونی، فرایندهای ابتدایی در بیگ بنگ ماده را به اندازه ای تصادفی پراکنده کرده، که به همه ی آرایش های ممکن با احتمال نا صفر انجامیده است. کیهان شناسان فرض می کنند که جهان خودمان، با توزیع کمابیش یکنواخت ماده و افت و خیزهای چگالی آغازی برابر با یک بخش در ۱۰۰ هزار ، نمونه ای کمابیش بی نظیری است. فرض مذکور به این براورد می انجامد که نزدیکترین رونوشت همسان شما در فاصله ۱۰ به توان ۲۸ متری جای دارد. یعنی می باید کره ای به شعاع ۱۰۰ سال نوری باشد همانند چیزی به مرکز همین جا، پس همه ی دریافت هایی که ما طی سده ی آینده خواهیم داشت مشابه آن هایی خواهد بود که همتایان خودمان در آنجا دارند. این ها براوردهایی اند به شدت محافظه کارانه، که تنها با شمردن همه ی حالت های کوانتومی ممکن برای حجم هابلی به دست آمده که می تواند در صورت خنک تر بودن از ۱۰۸ کلوین وجود داشته باشد. یک راه برای انجام محاسبه آن است که بپرسیم در آن دما چند پروتون را می توان در حجم هابل جا داد. پاسخ ۱۰ بتوان ۱۱۸ پروتون است، خب راستش هر کدام از این ذرات شاید باشند، یا نباشند، که ۲ *۱۰ به توان ۱۱۸ آرایش ممکن برای پروتون می انجامد.جعبه ای حاوی این تعداد حجم هابل همه ی امکان پذیری ها را مهیا می کند. اگر این عددها را گرد کنیم، چنین جعبه ای حدود ۱۰ *۱۰ به توان ۱۸۸ متر عرض خواهد داشت. ورای این جعبه، جهان ها- از جمله مال خودمان – باید تکرار شوند. تقریبا همین عدد را می توان از برآوردهای ترمودینامیکی یا مکانیک کوانتومی محتوای کل اطلاعات جهان به دست آورد. با توجه به فرایندهای تشکیل ستاره و تکامل زیست شناختی که بخت را به نفع شما بر می گرداند، به احتمال زیاد نزدیکترین همزاد شما بسیار نزدیکتر از چیزی هستند که این اعداد می گویند. اخترشناسان فکر می کنند که حجم هابل خودمان دست کم دارای ۱۰ به توان ۲۰ سیاره ی قابل سکونت است؛ برخی شاید خیلی شبیه به زمین خودمان باشند.چارچوب جهان موازی رده ی ۱ بطور متداول برای ارزیابی نظریات در کیهان شناسی مدرن مورد استفاده قرار می گیرد، گرچه این مدل به ندرت به زبان آورده می شود. برای مثال، توجه کنید که چگونه کیهان شناسان از تابش پس زمینه کیهانی برای کنار گذاشتن هندسه ی کروی متناهی استفاده کردند. نقاط داغ و سرد در نقشه های تابش پس زمینه کیهانی دارای اندازه ای مشخص هستند که به خمیدگی فضا بستگی دارد و نقاط مشاهده شده خیلی کوچک تر از آن هستند که با مدل فضایی کروی سازگار باشند.
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/06/3kaf1n5.jpg
دانشمندان برای تخمین بسیار دقیقی از هندسه و شکل فضا از تابش پس زمینه کیهانی کهن ترین نور کیهان که ۳۸۰ هزار سال پس از بیگ بنگ را نشان می دهد، استفاده کردند.اما مهم این است که از دقت آماری برخوردار باشند، اندازه ی میانگین نقاط، بطور تصادفی از یک حجم هابل به یکی دیگر تغییر می کند، پس امکان دارد که جهان خودمان دارد گولمان می زند.- می تواند کروی باشد ولی از سر اتفاق به گونه ای ناهنجار دارای نقاط کوچکی است. هنگامی که کیهان شناسان با اطمینان ۹۹٫۹ درصدی می گویند که مدل کروی را رد می کنند، به راستی منظورشان این است که اگر این مدل درست می بود، کمتر از ۱۰۰۰ حجم هابل باید نقاطی را به آن کوچکی که ما می بینیم نشان می دادند. آموزه ی این نکات آن است که نظریه ی چند جهانی را می توان آزمود و ابطال کرد، حتی اگر نتوانیم دیگر جهان ها را ببینیم. کلید این کار عبارت است از پیش بینی کردن اینکه مجموعه ی جهان های موازی چیست و مشخص کردن توزیع احتمال، یا چیزی که ریاضیدانان آن را اندازه ی آن مجموعه می نامند، است.داده های کیهان شناختی از این ایده پشتیبانی می کنند که فضا در ورای مرزهای جهان مقابل مشاهده خودمان ادامه می یابد. به تازگی نیز داده های ماهواره ی پلانک و پیش از آن wmap و کوبه افت و خیزهای تابش پس زمینه کیهانی را اندازه گرفتند. قوی ترین افت و خیزها تنها نیم درجه گسترده شده اند، که نشان می دهد فضا بسیار بزرگ یا jbس های بزرگ بطور یکنواخت از ماده پر شده است، یعنی دیگر جهان ها می باید در اصل شبیه جهان خودمان باشند.
ادامه دارد>>>

منبع : بیگ بنگ

[khalilkarami]

در جستجوی جهان های موازی – بخش سوم




اگر هضم جهان های موازی رده ی ۱ سخت بود، سعی کنید مجموعه ای نامتناهی از چند جهانی های رده ی ۱ را در نظر بگیرید، که برخی شاید دارای ابعاد فضا زمان و ثابت های فیزیکی متفاوتی باشند. این جهان های موازی دیگر چند جهانی رده ی ۲ را می سازند و از سوی نظریه ی محبوب تورم نیز پیش بینی می شوند.
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/12/k-bigpic.jpg
رده ی ۲: دیگر حباب های پسا تورمی

نظریه تورم بسطی است بر نظریه بیگ بنگ و بسیاری از نکات مبهم آن را پاسخ می دهد، مثل اینکه چرا جهان چنین بزرگ، یکنواخت و تخت است و چنین توانسته در لحظات ابتدایی شکل گیری کیهان باعث گسترش و انبساط سریع آن شود. فضا در حالت کوانتومی می تواند حبابی هایی مشخص بسازد، هر کدام از این حباب ها جهان های موازی این رده را تشکیل می دهند که همانند جهان ما با تورم کیهان گسترش پیدا کرده اند. این حباب ها بی نهایت از زمین دور هستند، از این جنبه که اگر برای همیشه با سرعت نور به سمت آنها حرکت کنیم هرگز به آنها نخواهیم رسید. دلیلش این است که فضای بین حباب خودمان و همسایگانش تندتر از چیزی که بتوانید از درونش سفر کنیم در حال گسترش هستند.چند جهانی رده ی ۲ گونه های به مراتب بیشتری از چندجهانی های رده ی ۱ را دارند، حباب ها نه تنها در شرایط ابتدایی که انگار در جنبه های گوناگونی متفاوت هستند. دیدگاه غالب در فیزیک امروز این است که ابعاد فضا- زمان، کیفیت های ذرات بنیادی و بسیاری از ثابت های فیزیکی بر حسب قواینن فیزیک ساخته نمی شوند بلکه پیامدهای فرایندهایی هستند معروف به شکست تقارن. شیوه ی ایجاد چند جهانی رده ی ۲ چه بسا از راه زایش و نابودی جهان های چرخه ای باشد. این ایده، در چارچوبی علمی، توسط ریچارد تولمن فیزیکدان در دهه ۱۹۳۰ مطرح شد و به تازگی پل استاین هارت از دانشگاه پرینستن و نیل توراک از دانشگاه کمبریج بدان شاخ و برگ داده اند. پیشنهاد این دانشمندان و مدل های مرتبط در برگیرنده ی جهانی دقیقا موازی با جهان خودمان است و تنها در بعدی بالاتر قرار دارد. در چنین تصویری برخی از ابعاد می توانند بزرگ و حتی از نظر اندازه نامتناهی باشند. آن دو پوسته سه بعدی همواره ، همگن و موازی و سرد بوده ولی گرانش به تدریج آنها را به سمت هم می کشاند. سرانجام آنها با یکدیگر برخورد می کنند و انرژی جنبشی عظیمی ناشی از برخورد آنها به تابش ماده ای تبدیل می شود که جهان ما را می سازند.
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/06/14179.jpg
نیروی ناشی از برخورد، دو جهان را از هم دور می کند. وقتی این دو پوسته از یکدیگر دور می شوند، به سرعت خنک شده، و جهانی را که امروز می بینیم ایجاد می کنند. این خنک شدن و انبساط برای تریلیون ها سال ادامه داشته، تا زمانی که دمای جهان ها به صفر مطلق نزدیک می شود و چگالی ماده به تنها یک الکترون در کادریلیون سال نوری مکعب می رسد. در نتیجه جهان خالی و راکد می گردد. اما گرانش به کار خود برای جذب دو پوسته ادامه می دهد، تا اینکه تریلیون ها سال بعد، جهان های مجاور بار دیگر با یکدیگر برخورد کرده و این چرخه دوباره تکرار می شود. این نظریه یعنی احتمالا پوسته های دیگری نیز در فضا شناور هستند که ممکن است در آینده با ما برخورد بزرگ دیگری کنند و جهان جدید متولد شود. (البته با اثبات امواج گرانشی بیگ بنگ فرضیه جهان چرخه ای رد می شود) لی سمولین فیزیکدان از انستیتوی پریمیتر در واترلو ایده ی دیگری پیشنهاد کرده که شامل چند جهانی است که از لحاظ گوناگونی با رده ی ۲ قابل قیاس نیست ولی به جای فیزیک جهان چرخه ای، از راه سیاهچاله ها جهش پیدا می کند و جهان های تازه را می آفریند.مارتین ریس – کیهان شناسباز می گردیم به شکست تقارن، این شکست آنی چیزی دیگر به ما نشان می دهد، انگار ثابت های کیهانی بطور دقیقی تنظیم شده اند. تغییر کردن مقادیر آنها به اندازه ای معقول منجر به شکل گیری یک جهان با کیفیت و متفاوت تر می شد- که در آن جهان ها به احتمال زیاد ما وجود نمی داشتیم. اگر پروتون ها ۰٫۲ درصد سنگین تر می بودند، می توانستند به نوترون ها واپاشی کنند، که اتم ها را ناپایدار می ساخت. اگر نیروی الکترومغناطیسی ۴ درصد ضعیف تر بود، خبری از هیدروژن و ستارگان عادی نبود. اگر بر هم کنش ضعیف بسیار ضعیف تر می بود، هیدروژن وجود نمی داشت؛ اگر خیلی قوی تر می بود، ابرنواختران قادر نبودند که در فضای میان ستاره ای عناصر سنگین تر را بذر افشانی کنند. اگر ثابت کیهان شناختی بسیار بزرگ تر بود، پیش از اینکه فرصت شکل گرفتن کهکشان ها پیش آید، خود جهان از هم گسیخته می شد.از نظر لرد مارتین ریس از دانشگاه کمبریج ، اصل انسانی یکی از مستدل ترین دلایل برای وجود جهان های چندگانه است. ریس نوشته جهان دارای مقادیر کمی زشتی است. بعنوان مثال مدار زمین کمی بیضی است، همین نکته تنظیم دقیق را نشان نمی دهد، بلکه مقادیر مشخصی بی نظمی را در ناحیه باریک گولدیلاکس (منطقۀ سکونت پذیر) نشان می دهد. به طور مشابه، ثابت کیهانی دقیقا برابر صفر نیست، بلکه بسیار کوچک است. این نشان می دهد که جهان ما : « استثنایی تر از آن چیزی نیست که برای وجود ما ساخته شده باشد.»ریس افزود: ممکن است بیگ بنگ جهان ما تنها بیگ بنگ نبوده، بلکه هر کدام از این جهان های متعدد می توانند با بیگ بنگی دیگر قوانین فیزیکی خاص خود را داشته باشند، بعضی جهان ها بسیار بزرگ با عمری کم، بعضی در سطح کوانتومی، بعضی شکل نگرفته نابود می شوند و … وی ادامه می دهد، تا زمان کشف نظریه نهایی فیزیک که سیر تحول بیگ بنگ های متعدد در جهانی های چندگانه را شرح می دهد باید صبر کرد و به این نکته اشاره کرد که شاید جهان ما تنها پیشامدی تصادفی در میان میلیاردها جهان دیگر با قوانین فیزیکی متفاوت باشد و شاید تنظیم ظریف یک واقعیت سخت یا تقدیری باشد. در قسمت بعد، رده ی ۳: “چند جهانی کوانتومی” را بررسی می کنیم.
ادامه دارد »»»

منبع : بیگ بنگ

[khalilkarami]

در جستجوی جهان های موازی – بخش چهارم




چند جهانی های رده ی ۱ و ۲ شامل جهان های موازی دوردست هستند که در ورای دسترسی اخترشناسان قرار دارد. اما رده ی بعدی از چند جهانی درست در اطراف ما قرار دارد و برخاسته از تفسیر مشهور و به همان اندازه جنجالی چندین جهانی از مکانیک کوانتومی می باشد و این ایده را تقویت می کند که فرایندهای کوانتومی تصادفی باعث خلق رونوشت های متعدد با هر پیامد ممکن می شود.
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/12/1.14910.jpg
رده ۳: چندین جهان ِ کوانتومی
در اوایل سده ی بیستم نظریه ی مکانیک کوانتومی با شرح قلمرو اتمی، که گوش به فرمان قواعد کلاسیکی نیست، انقلابی در فیزیک به پا کرد. این نظریه حالت جهان را نه بر حسب عبارت های کلاسیکی، بلکه بر حسب معادلات ریاضی بنام تابع موج مشخص می کرد. بنا به معادله موج شرودینگر، این حالت گونه ای از ریاضیات است که در طول زمان تحول می یابد، یعنی تابع موج در فضایی نامحدود و با بی نهایت بُعد به نام فضای هیلبرت به سر می برد. گرچه مکانیک کوانتومی اغلب بصورت ذاتا تصادفی و نامعین توصیف می شود، اما تابع موج شرودینگر به شیوه ای خوش ساختار نشان می دهد که هیچ چیز تصادفی و نامعینی درباره ی آن وجود ندارد و تا حدودی دقیق این وضعیت را پیش بینی می کند.بر طبق نظریه کوانتوم می توان گفت، هر ذره ای با یک موج همراه است. موج نیز به نوبه خود، احتمال یافتن ذره را نشان می دهد. جهان زمانی که بسیار جوان بوده، از یک ذره زیر اتمی نیز کوچکتر بوده، بنابراین شاید خود جهان نیز تابع موجی داشته باشد. از آنجا که یک الکترون می تواند بطور همزمان در حالت های متعدد وجود داشته باشد و از آنجا که جهان روزگاری از یک الکترون هم کوچکتر بوده، بنابراین شاید جهان نیز بطور همزمان در حالت های متعددی وجود داشته باشد که از طریق تابع موج شناسایی می شود. همین اصل به شکل دیگری از نظریه چند جهانی منتهی می شود.نکته ی پیچیده، در چگونگی ارتباط دادن این تابع موج با آن چیزی که مشاهده می کنیم می باشد. بسیاری از توابع موج معقول با وضعیت هایی گیج کننده و مبهم روبرو هستند. مانند گربه ی معروف شرودینگر که همزمان هم زنده است و هم مرده! بیش از چهار دهه است که تفسیر چند جهانی کوانتومی در درون و بیرون از دنیای فیزیک ذهن ها را سردرگم کرده است. اما اگر بین دو شیوه ی نگریستن به یک نظریۀ فیزیک تمایز بگذاریم، هضم این نظریه با یک مثال کمی آسان تر می شود: دیدگاه بیرونی فیزیکدانی سرگرم بررسی معادلات ریاضی اش، مانند پرنده ای است که از بالا به بررسی برکه ای می پردازد و دیدگاه دیگر بیننده ای را در درون جهان توصیف شده نشان می دهد که توسط آن معادلات به سر می برد و همانند قورباغه ای است که در برکه فوق مشغول زندگی است.
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/12/universes.jpg
از چشم انداز پرنده، چند جهانی رده ی ۳ ساده است. تنها یک تابع موج هست که با همواری و علیت مندی در طول زمان، بدون هیچ گونه پیچیدگی خاصی به پیش می رود، اما از چشم انداز قورباغه، بینندگان تنها کسر اندکی از این واقعیت کامل را دریافت می کنند. آنان می توانند به جهان های رده ی ۱ خود بنگرند ولی فرایندی موسوم به همدوسی مانع می شود که رونوشت های موازی رده ی ۳ خودشان را هم ببینند. هرگاه از بینندگان چیزی بپرسیم، تصمیمی آنی می گیرند و پاسخی می دهند، اثرات کوانتومی در مغزشان به برهم نهی نتایج می انجامد، مانند «به خواندن این مقاله ادامه بده» و « دست از خواندن این مقاله بردار».از چشم انداز پرنده، عمل تصمیم گیری سبب می شود که شخص به رونوشت هایی چندگانه موازی ارتباط پیدا کند: یکی که دست از خواندن بر نمی دارد و دیگری بر عکس عمل می کند. با این حال، از دیدگاه قورباغه، هر کدام از این دگرمن ها از وجود دیگر رونوشت ها چیزی نمی دانند و برای او شاخه زنی تنها بصورت تصادفی بودن جلوه می کند: یعنی احتمالی معین برای ادامه دادن به خواندن یا نخواندن. (درست همانند آزمایش دو شکاف از دید ناظر) نیازی به گفتن این نیست که پیامدها بسیار عمیق و عجیب هستند، البته خوشبختانه فیزیکدانان نیز شروع به کند و کاو آنان کرده اند.از چشم انداز پرنده، البته بیش از یک جهان کوانتومی وجود ندارد، اما از چشم انداز قورباغه، تعداد جهان هایی که در لحظه ی مشخص تمایز پذیر اند، اهمیت دارد. تحول تابع موج ناظر برابر است با ۱۰ * ۱۰ به توان ۱۱۸ حالت ممکن نسبت به دیگری! یعنی هر عملی که انجام می گیرد باعث تغییری آنی در جهان می شود و به جهان های موازی بیشتری منجر می شود و احتمالات بیشتری به وقوع می پیوندند، اما در جهان های موازی. می توان گفت همه ی حالت های ممکن در هر لحظه ای وجود دارند. پس چه بسا گذر زمان از چشم بیننده باشد و شاید برای چارچوب بندی جهان های موازی این رده باید به درک بیشتری از “سرشت زمان” دست یافت. در قسمت بعد، رده ی ۴: “دیگر ساختارهای ریاضی” را بررسی می کنیم.
ادامه دارد »»»

منبع : بیگ بنگ

[khalilkarami]

در جستجوی جهان های موازی – بخش پنجم



شرایط آغازی و ثابت های فیزیکی در چند جهانی رده ی ۱، رده ی ۲ و رده ی ۳ می توانند تغییر کنند، ولی قوانین بنیادی حاکم بر طبیعت دست نخورده می مانند. چرا دست از کار بکشیم؟ چرا نگذاریم خود قوانین تغییر پیدا کنند؟
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/12/14358-man-looking-at-earth-from-space-1366x768-fantasy-wallpaper.jpg
رده ی ۴: دیگر ساختارهای ریاضی
در مورد جهانی که از قوانین فیزیک کلاسیک، بدون اثرات کوانتومی، پیروی می کند چه می شود گفت؟ در مورد « زمانی » که به جای پیوسته بودن در گام های گسسته همانند درون کامپیوترها قرار داشته باشد، چه می شود گفت؟ در مورد جهانی که تنها یک دوازده وجهی تهی است چه می شود گفت؟ در چند جهانی رده ی ۴ ، همه ی این واقعیت های جایگزین در عمل وجود دارند. همخوانی تنگاتنگ جهان های خیالی و در واقعیت دیده شده، سرنخی است از اینکه شاید یک چنین جهانی فقط خیال پردازی محض نباشد. معادلات و بطور کلی ساختارهای ریاضی مانند اعداد و بردارها و اجسام هندسی چنین جهان هایی را توصیف می کنند.در سخنرانی مشهور یوجین وینگنر فیزیکدان در سال ۱۹۵۹ استدلال کرد که «سودمندی عظیم ریاضیات در علوم طبیعی سر به راز آلودگی می زند.» در نقطه ی مقابل، ساختارهای ریاضی از حس واقعی غریبی برخور دارند. آنها معیار اصلی وجودی را بر آورده می سازند: هر کسی که آنها را بررسی کند، نتیجه یکسان است. یک قضیه درست است، خواه آن را انسان، کامپیوتر یا دلفینی هوشمند اثبات کرده باشد. تمدن های بیگانه ی اندیشه ورز همان ساختارهای ریاضی را به دست می آورند که ما داریم. در نتیجه، ریاضیدانان معمولا می گویند که آنان ساختارهای ریاضی را کشف می کنند، نه این که آنها را بیافرینند.دو پارادایم دفاع ناپذیر ولی به شدت مخالف برای درک همخوانی بین ریاضیات و فیزیک وجود دارد، که شاید پیشینه ی این دو به دوران افلاطون و ارسطو باز می گردد. بنا به پارادایم ارسطویی، واقعیت فیزیکی بنیادی است و زبان ریاضیات تنها تقریبی سودمند است. بنا به پارادایم افلاطونی، ساختار ریاضی واقعیتی است درست و بینندگان آن را ناکامل دریافت می کنند. به عبارت دیگر، ناسازگاری بین این دو پارادایم بر سر این است که کدام پایه ای تر است، چشم انداز قورباغه ای بیننده یا چشم انداز پرنده ای بر طبق قواینن فیزیک؟ ( رجوع شود به قسمت پیشین) پارادایم ارسطویی چشم انداز قورباغه را بر می گزیند و پارادایم افلاطونی چشم انداز پرنده را.در کودکی، مدتها پیش از اینکه چیزی از ریاضیات به گوشمان خورده باشد، همگی با پارادایم ارسطویی آشنا شده ایم، دیدگاه افلاطونی سلیقه ای و اکتسابی است. فیزیکدانان نظری مدرن به افلاطون گرایی گرایش دارند، با این دید که چون جهان ذاتی ریاضی وار دارد، ریاضیات می تواند جهان را به این خوبی توصیف کند. بنابراین همه ی فیزیک دست آخر یک مسئله ی ریاضی است: ریاضیدانی با هوشمندی و منابع نامحدود، در اصل می تواند دیدگاه قورباغه را محاسبه کند – یعنی حساب کند که جهان دارای چه بینندگان خود آگاهی است، آنان چه دریافت می کنند و برای توصیف دریافت هابشان در بین خود چه زبان هایی را اختراع می کنند.
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/12/physics-cosmology.jpg
بعنوان مثال جهانی را در نظر بگیرید ساخته شده از ذراتی نقطه مانند که در فضایی سه بعدی این سو و آن سو می رود. در فصا – زمان چهار بعدی- چشم انداز پرنده- مسیرهای این ذرات شبیه توده ی اسپاگتی است. اگر قورباغه ذره ای را ببیند که دارد با سرعتی ثابت پیش می رود، پرنده رشته ای صاف از اسپاگتی نپخته را می بیند. برای قورباغه، این جهان با قوانین حرکت و گرانش نیوتنی توصیف می شود، اما برای پرنده، هندسه و ساختار ِ ریاضی آن قابل توصیف است. اما جهان ما به مراتب پیچیده تر از این مثال است و دانشمندان هنوز نمی دانند چه ساختار ریاضیاتی با آن متناظر است. پارادایم افلاطونی این پرسش را پیش می کشد که چرا جهان به این شیوه حال حاضر میباشد. برای ارسطوگرا، این پرسش بی معنا است: جهان همین است. اما افلاطون گرا نمی تواند دست از این کنجکاوی بر دارد که چرا نتوانسته متفاوت باشد. اگر جهان ذاتی ریاضیاتی دارد، آنگاه چرا برای توصیف جهان تنها یکی از ساختارهای ریاضی متعدد بر جا می ماند؟ گویا باید بی تقارنی بنیادی درست در قلب واقعیت ساخته شود.بعنوان راهی برای برون رفت از این معما، مکس تگمارک پیشنهاد کرده که تقارن کامل ریاضیاتی بر قرار است: یعنی همه ی ساختارهای ریاضی بطور فیزیکی نیز وجود دارند. هر ساختار ریاضی متناظر است با یک جهان موازی. عناصر این چند جهانی نه در همان فضا که در بیرون از فضا و زمان حضور دارند. این رده از چند جهانی در بر گیرنده ی گستره ای کامل از ساختارهای ریاضی و اثرات گزینشی آن است. ریاضیدانان با ادامه دادن به دسته بندی ساختارهای ریاضی باید، پی ببرند که ساختار توصیفگر جهان خودمان همگانی ترین ساختار با مشاهداتمان است و به همین ترتیب این مشاهدات سازگار با مشاهدات ریاضیاتی گذشته، حال و آینده مان است یا خیر؟این نوع از جهان های موازی، می توانند نه تنها در مکان، ویژگی های کیهان شناختی یا حالت کوانتومی، که حتی در قوانین فیزیک هم متفاوت باشند. آنها را تقریبا نمی شود تصور کرد، چون در بیرون از فضا و زمان هستند، بهترین کار آن است که آنها را به گونه ای انتزاعی در نظر گرفت، بصورت تندیس هایی ایستا که نمایانگر ساختارهای ریاضیاتی قوانین فیزیکی حاکم بر آنها هستند. در آخرین قسمت “اوکام چه می گوید” را بررسی می کنیم.
ادامه دارد »»»

منبع : بیگ بنگ

[khalilkarami]

جستجوی جهان های موازی – بخش ششم




نظریه های علمی جهان های موازی از سلسله مراتبی چهار رده ای برخوردارند، که با جهان خودمان تفاوت های بسیاری دارند. شاید شرایط آغازی متفاوت (رده ی ۱)؛ ثابت های فیزیکی و ذرات متفاوت (رده ی ۲)، یا قوانین فیزکی متفاوت (رده ی ۴) وجود داشته باشند. اما مضحک است کهرده ی ۳ در دهه های گذشته بیشترین شور و شوق را برپا کرده است، چون رده ای است که بطور کیفی هیچ نوع جهان تازه ای را اضافه نمی کند!
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2013/05/Parallel-Universe.jpeg
وکام چه می گوید؟
در دهه ی پیش رو، اندازه گیری های کیهان شناسی از روی تابش پس زمینه ی کیهانی و توزیع بزرگ مقیاس ماده بهبود یافته است، بطوری که می توان با مشخص کردن دقیق تر خمیدگی و توپولوژی فضا، جهان های موازی رده ی ۱ را تایید کرد. این اندازه گیری ها همچنین با آزمودن نظریه تورم کیهان ، به کند و کاو جهان های موازی رده ی ۲ خواهند پرداخت. پیشرفت های صورت گرفته در اختر فیزیک و فیزیک انرژی های بالا باید نشان دهند که ثابت های فیزیکی تا چه اندازه ای تنظیمی دقیق دارند و در نتیجه وضعیت رده ی ۲ را مستحکم یا تضعیف کنند.اگر کوشش های کنونی برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی موفقیت آمیز باشد، مدرکی دیگر برای جهان های موازی رده ی ۳ فراهم می شود. سرانجام، پیروزی یا شکست در چالش اصلی فیزیک مدرن – وحدت بخشی نسبیت عام با نظریه ی میدان کوانتومی – نظرات را به سمت جهان های موازی رده ی ۴ خواهد برد. آیا بعد از این بررسی ها باید جهان های موازی را باور کنیم؟ استدلال های علیه شان این است که آنها اسرار عجیبی به همراه دارند. استدلال اینکه نظریه های چند جهانی در برابر تیغ اوکام* تاب نمی آورند چطور؟ چون وجود دیگر جهان هایی را بدیهی تصور می کنند که هرگز آنها را مشاهده نکردیم و نخواهیم کرد. چرا طبیعت باید در چنین آشفته بازاری در میان بی نهایت جهان بغلتد؟با این حال می توان همین استدلال را به سود جهان های موازی عوض کرد. آیا طبیعت دقیقا چیزی را هدر می دهد؟ بی تردید فضا، جرم یا اتم نیست- چند جهانی ها پیشاپیش در برگیرنده ی مقداری نامتناهی از جهان ها هستند، پس چه اهمیتی دارد که طبیعت مقداری دیگر ولخرجی کند؟ بحث اصلی، کاهش ظاهر ، سادگی و شکاکیت بر وجود این جهان های نادیده است. اما اغلب مجموعه ی کامل، ساده تر از عوضهایش است. این اصل را می توان با مفهوم محتوای الگوریتمی اطلاعات بطور رسمی تر بیان کرد. بطور کلی، محتوای الگوریتمی در یک عدد، عبارت است از طول کوتاه ترین برنامه ی کامپیوتری که همان عدد را تولید خواهد کرد. برای نمونه، مجموعه ی کل یا تنها یک عدد؟ با ساده سازی شاید فکر کنید که یک عدد ساده تر می شود، اما کل مجموعه را می توان با یک برنامه ی کامپیوتری بسیار ساده تولید کرد، در حالی که یک عدد می تواند بسیار طولانی باشد؛ بنابراین کل مجموعه عملا ساده تر شده است.
http://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2014/12/New-Worlds-2.jpg
شکوه از عجیب و غریب بودن، بیش از اینکه علمی باشد نوعی زیبا شناسی است و به راستی تنها در جهان بینی ارسطویی مفهوم پیدا می کند. اما توقع ما چیست؟ هنگامی که پرسشی عمیق از واقعیت طبیعت می پرسیم، آیا توقع نداریم که پاسخ عجیب به نظر برسد؟ تکامل، این برداشت را برای فیزیک روزمره در اختیارمان گذاشت که برای نیاکان دوردست ما ارزش بقا داشت، پس هرگاه به ورای جهان روزمره بیندیشیم، می باید توقع داشته باشیم که عجیب و غریب به نظر برسد.ویژگی مشترک هر چهار رده ی چند جهانی مطرح شده این است که ساده ترین و شاید شکوه مندترین نظریه بطور پیش فرض در برگیرنده ی جهان های موازی میباشد. برای رد کردن این جهان ها، لازم است تا با افزودن فرایندهایی بدون پشتوانه ی تجربی، فضای نامتناهی، رُمبش تابع موج و بی تقارنی هستی- این نظریات را پیچیده کنیم. بنابراین قضاوت ما به این حد کاسته می شود که کدام یک بیشتر سرافکارانه است و شکوهمندی کمتری دارد: چندین جهان یا چندین واژه! شاید به آرامی به شیوه های عجیب و غریب کیهان خودمان خو بگیریم و دریابیم که عجیب بودنش بخشی از افسونش است.*تیغ اوکام (Occam’s razor)اصلی منسوب به ویلیام اوکام، منطق‌دان و فیلسوف انگلیسی است. در قرن ۱۴ میلادی ویلیام اوکام اصلی را مطرح کرد که به نام اصل «تیغ اوکام» شناخته شد. طبق این اصل، هر گاه دربارهٔ علت بروز پدیده‌ای دو توضیح مختلف ارائه شود، در آن توضیحی که پیچیده تر باشد احتمال بروز اشتباه بیشتر است و بنابراین، در شرایط مساوی بودن سایر موارد، توضیح ساده تر، احتمال صحیح بودنش بیشتر است.
<<پایان>>

منبع : بیگ بنگ

[ab.bb]

متنش خوب ترجمه نشده؛ جملاتش تا حدی گنگ و بی ربطه. خوندش آدم رو کلافه میکنه.

[khalilkarami]

متنش خوب ترجمه نشده؛ جملاتش تا حدی گنگ و بی ربطه. خوندش آدم رو کلافه میکنه.
شما درست میگین متن قسمت اول یه کم گنگه ولی فقط این متن گنگه و بقیه ی متن ها از لحاظ نگارش مشکلی ندارن .
بخونید متوجه میشین.