نظرة خاطفة على الفيزياء خلف أكوان متعددة

تستكشف علوم الفيزياء والفيزياء الفلكية العديد من الأفكار المثيرة للاهتمام حول الكون. واحدة من أكثر فضول هو مفهوم الأكوان متعددة. يشار إليها أيضًا باسم "نظرية الكون الموازي". هذه هي فكرة أن كوننا ليس هو الوحيد الموجود. لقد سمع معظم الناس عن إمكانية وجود أكثر من عالم واحد من قصص وأفلام الخيال العلمي. بعيدا عن كونها فكرة وهمية ، يمكن أن توجد أكوان متعددة ، وفقا للفيزياء الحديثة. ومع ذلك ، فمن المستحسن وضع نظرية حول وجودها ، ولكن هناك شيء آخر لاكتشافها بالفعل. هذا شيء تصارعه الفيزياء الحديثة ، باستخدام ملاحظات إشارات الضوء البعيدة من الانفجار الكبير كبيانات.

مثلما هو الحال في عالمنا ، بكل ما فيه من نجوم ومجرّات وكواكب وغيرها من الهياكل ، يمكن أن يكون كذلك يدرس الفيزيائيون أن الأكوان الأخرى المليئة بالمادة والفضاء موجودة بالتوازي مع ذلك لنا. قد تكون أو لا تكون بالضبط مثلنا. هي احتمالات أنهم ليسوا كذلك. قد يكون لديهم قوانين فيزياء مختلفة عما لدينا ، على سبيل المثال. لا تتقاطع بالضرورة مع منطقتنا ، لكنها قد تتصادم معها. يذهب بعض المنظرين إلى أبعد من ذلك لشرح أن كل شخص لديه توأمة أو مرآة في الأكوان الأخرى. هذا هو أحد التفسيرات لنظرية الأكوان المتعددة التي تسمى نهج "العوالم المتعددة". تقول أن هناك العديد من الأكوان هناك.

هناك تفسير آخر للأكوان المتعددة التي تصبح معقدة للغاية وهي نتاج للفيزياء الكمومية ، وهي فيزياء الصغار جدًا. إنه يتعامل مع التفاعلات على مستوى الذرات والجزيئات دون الذرية (التي تشكل الذرات). في الأساس ، تقول فيزياء الكم أن التفاعلات الصغيرة - تسمى التفاعلات الكمية - تحدث. عندما يفعلون ، يكون لديهم عواقب بعيدة المدى ويقومون بإعداد إمكانيات لا نهاية لها من خلال نتائج غير محدودة من تلك التفاعلات.

كمثال ، تخيل أنه في عالمنا يأخذ الشخص منعطفًا خاطئًا على الطريق إلى الاجتماع. يفقدون الاجتماع ويفقدون فرصة للعمل في مشروع جديد. إذا لم يفوتهم الدور ، لكانوا قد ذهبوا إلى الاجتماع وحصلوا على المشروع. أو فقدوا الدور واللقاء ، لكنهم التقوا بشخص آخر قدم لهم مشروعًا أفضل. هناك احتمالات لا حصر لها ، وكل واحد (إذا حدث ذلك) يحفز عواقب لا حصر لها. في الأكوان المتوازية ، تحدث كل تلك الإجراءات وردود الفعل والنتائج ، واحدة لكل الكون.

هذا يعني أن هناك أكوان موازية حيث تحدث جميع النتائج المحتملة في وقت واحد. ومع ذلك ، فإننا نلاحظ فقط العمل في عالمنا. جميع الإجراءات الأخرى ، لا نلاحظها ، لكنها تحدث بالتوازي ، في مكان آخر. نحن لا نلاحظهم ، لكنهم يحدثون ، من الناحية النظرية على الأقل.

تتضمن الحجة لصالح الأكوان المتعددة العديد من تجارب التفكير المثيرة للاهتمام. يتنقل المرء إلى علم الكونيات (الذي هو دراسة أصل الكون وتطوره) وما يسمى بالكون صقل المشكلة. هذا يقول أنه بينما نمضي لفهم الطريقة التي يتم بها بناء عالمنا ، فإن وجودنا فيه يزداد خطورة. كما درس الفيزيائيون الطريقة التي تغير بها الكون بمرور الوقت منذ الانفجار العظيم، يشتبهون أنه لو كانت الظروف المبكرة للكون مختلفة قليلاً ، لكان قد تطور كوننا ليكون غير مضياف في الحياة.

في الواقع ، إذا ظهر الكون بشكل تلقائي ، فإن الفيزيائيين يتوقعون منه أن ينهار تلقائيًا أو ربما يتسع بسرعة كبيرة بحيث لا تتفاعل الجسيمات أبدًا مع بعضها البعض. كتب الفيزيائي البريطاني السير مارتن ريس على نطاق واسع حول هذه الفكرة في كتابه الكلاسيكي "ستة أرقام فقط: القوى العميقة التي تشكل الكون".

باستخدام فكرة "الخصائص الدقيقة" في الكون ، يناقش البعض حاجة المبدع. توجبي وجود مثل هذا الكائن (الذي لا يوجد دليل عليه) ، لا يفسر خصائص الكون. يود الفيزيائيون فهم تلك الخصائص دون التذرع بأي إله من أي نوع.

الحل الأسهل هو قول "حسنًا ، هذا ما هو عليه". ومع ذلك ، هذا ليس حقا تفسير. إنه يمثل مجرد كسر محظوظ رائع لكون عالم واحد سيأتي إلى حيز الوجود وأن هذا الكون سيحدث فقط لديه خصائص دقيقة للغاية مطلوبة لتطوير الحياة. معظم الخصائص الفيزيائية ستؤدي إلى الكون الذي ينهار إلى العدم على الفور. أو أنها لا تزال موجودة وتمتد إلى بحر شاسع من العدم. إن الأمر لا يتعلق فقط بمحاولة شرح البشر أثناء حدوثنا ، ولكن لشرح وجود أي نوع من أنواع الكون.

هناك فكرة أخرى ، تتناسب بشكل جيد مع فيزياء الكم ، تقول إن هناك بالفعل عددًا كبيرًا من الأكوان ذات الخصائص المختلفة. داخل ذلك الكون المتعدد من الأكوان ، قد تحتوي بعض المجموعات الفرعية منها (بما في ذلك ملكنا) على خصائص تسمح لها بالوجود لفترات طويلة نسبيًا من الزمن. وهذا يعني أن مجموعة فرعية (بما في ذلك عالمنا الخاص) سيكون لها الخصائص التي تسمح لها بتكوين مواد كيميائية معقدة ، وفي نهاية المطاف ، الحياة. البعض الآخر لا. وهذا سيكون على ما يرام ، لأن فيزياء الكم تخبرنا أن كل الاحتمالات يمكن أن توجد.

نظرية الأوتار (التي تنص على أن جميع الجسيمات الأساسية المختلفة للمادة هي مظاهر لكائن أساسي يسمى "سلسلة") قد بدأت مؤخرًا في دعم هذه الفكرة. هذا بسبب وجود عدد كبير من الحلول الممكنة لنظرية الأوتار. بمعنى آخر ، إذا كانت نظرية الأوتار صحيحة ، فلا يزال هناك العديد من الطرق المختلفة لبناء الكون.

تقدم نظرية الأوتار فكرة الأبعاد الإضافية في الوقت نفسه ، حيث تتضمن بنية للتفكير في المكان الذي يمكن أن توجد فيه هذه الأكوان الأخرى. عالمنا الذي يتضمن أربعة أبعاد وقت فراغ، يبدو أنه موجود في الكون الذي قد يحتوي على ما يصل إلى 11 الأبعاد الكلية. وغالبا ما تسمى تلك المنطقة متعددة الأبعاد كومة من قبل المنظرين سلسلة. لا يوجد سبب للاعتقاد بأن الكتلة لا يمكن أن تحتوي على أكوان أخرى بالإضافة إلى كوننا. لذلك ، إنه نوع من كون الأكوان.

مسألة وجود الكون المتعدد هي مسألة ثانوية في القدرة على اكتشاف الأكوان الأخرى. حتى الآن لم يعثر أحد على أدلة قوية لكون آخر. هذا لا يعني أنهم ليسوا هناك. قد يكون الدليل شيئًا لم نتعرف عليه بعد. أو كاشفاتنا ليست حساسة بما فيه الكفاية. في النهاية ، سيجد الفيزيائيون طريقة لاستخدام البيانات الصلبة للعثور على أكوان متوازية وقياس بعض خصائصها على الأقل. هذا يمكن أن يكون بعيدا ، ولكن.

تحرير وتحديث بواسطة كارولين كولينز بيترسن.