درباره آغاز جهان چه می‌دانیم؟

اصلا درباره جهان چه می‌دانیم؟ بسیار فشرده و به زبان ساده می‌گویم. فهم ما از جهان در حال حاضر بر پایه ی دو نظریه مختلف استوار است:

  • ۱. نظریه نسبیت عمومی اینشتین: این نظریه برای فهم جهان بزرگترین‌ها به ما یاری می‌رساند؛ چیزهایی مثل کهکشان‌ها و ستارگان.
  • ۲. نظریه مکانیک کوانتومی: که جهان کوچکترین‌ها، یعنی داخل اتم و ذرات زیراتمی جهان را توضیح می‌دهد.

هر کدام از این دو نظریه در جایگاه خود نظریه های بسیار قدرتمندی هستند و پدیده ها را در حیطه خود خوب توضیح می‌دهند. ولی وقتی می‌خواهیم این دو نظریه را به هم پیوند بزنیم به مشکل برمی‌خوریم. این دو با هم سازگار نیستند!

خب! تا اینجا را داشتین. حالا ببینیم ربط این موضوع به مهبانگ (انفجار بزرگ یا بیگ بنگ) چیست؟ در مهبانگ ما به پدیده ای برمی‌خوریم که هم بسیار کوچک است و هم بسیار سنگین؛ و جهان ما از گسترش آن به وجود آمده است. یعنی نسبیت عام اینشتین و مکانیک کوانتومی در یک زمان! ما هنوز نتوانسته ایم به طور قطعی این دو نظریه را یکی کنیم و دلیل اینکه هنوز پاسخ قطعی برای منشا مهبانگ نداریم هم همین است. ولی! نگران نباشید! تلاش‌هایی توسط فیزیکدانان برای حل این مشکل صورت گرفته و این تلاش‌ها ادامه دارد. یکی از این نظریه ها که تا حدود زیادی در این زمینه موفق بوده نظریه ابرریسمان است که انواع مختلفی از آن پیشنهاد شده است. و اگر واقعا به غیر از در فرمول‌های ریاضی در عمل هم ثابت شود جهان علم را خواهند ترکاند! خیلی جالب است!

استیون واینبرگ دانشمند برنده جایزه نوبل می‌گوید: دلیلی ندارد که ما صد در صد بتوانیم این نظریه را پیدا کنیم، ولی فیزیکدانان واقعا به یکی کردن مکانیک کوانتومی و نسبیت عام امیدوارند.

بگذارید در ابتدا کمی درباره این دو نظریه نسبیت عام اینشتین و مکانیک کوانتومی بگویم و سپس درباره راه پیوند زدن آن‌ها به هم.

  • در نظریه نسبیت عام اینشتین می‌فهمیم که فضا-زمان در مجاورت ماده انحنا پیدا می‌کند. 
فرگشت انسان
برای نمونه در این عکس می‌بینید که جرم زمین، خمشی در فضا ایجاد کرده که از آن به نام گرانش نام می‌بریم.
  • در نظریه کوانتوم با جهانی سر و کار پیدا می‌کنیم که بر خلاف کیهان و اجرام بزرگش بسیار عجیب و غریب و غیر قابل پیش‌بینی است! یعنی چیزها معین و قطعی نیستند. در این جهان باورنکردنی ذرات، پیشامدها به صورت پیچیده ای در می آیند. برای نمونه به طور قطعی نمی‌توان گفت که ذره در یک لحظه کجاست. شاید در یک لحظه در دو جا باشد! در یک کلام بخواهم بگویم در جهان بی‌نهایت کوچک‌ها، قوانین زیر و رو می‌شوند!

این مکانیک کوانتومی، سه نیروی بنیادی الکترومغناطیس، نیروی هسته ای قوی و نیروی هسته ای ضعیف را توضیح می‎دهد. نسبیت عام هم نیروی بنیادی گرانش را توضیح می‌دهد. کلا در جهان همین چهار نیروی بنیادی وجود دارد.

 

ریسمان، راه نجات!: حالا فکر کنید دانشمندان می‌خواهند این دو نظریه را با هم ادغام کنند! در نگاه اول هیچ شباهتی به هم ندارند. این بلند پروازانه ترین آرزوی هر فیزیکدانی است! حتی اینشتین هم تا واپسین لحظه روی آن کار می‌کرد ولی کامیاب نشد.

خب! حالا می‌رسیم به اصل مطلب. بسیاری از دانشمندان فکر می‌کنند کلید حل این مشکلات در نظریه ریسمان نهفته باشد. در این نظریه عنوان می‌شود که تمام هستی از ریسمان‌های بسیار کوچک مرتعش انرژی تشکیل شده است! ولی خب یک مشکل بزرگ هست! کسی تا به حال این ریسمان‌ها را در عمل ندیده! ولی در فرمول های پیچیده ریاضی به خوبی جواب می‌دهد! پس هنوز خیلی کار دارد. راستش برخی فیزیکدانان نظر خوبی نسبت به آن ندارند؛ چون باید به طور تجربی اثبات شود و هنوز معلوم نیست چه طور می‌توان مطمئن شد که نظریه درست است یا نه. ولی هر چند این نظریه و نظریه های وابسته به آن بسیار عجیب و غریب هستند، ولی ارزش وقت گذاشتن دارند و فیزیکدانان بسیاری در جهان روی آن‌ها کار می‌کنند.

تا قبل از سال ۹۵ ما پنج تا نظریه ابرریسمان مختلف داشتیم که این اصلا خوب نبود! یک دانشمند نابغه به نام «ادوارد ویتن» در کنگره سالیانه فیزیکدانان در باره نظریه ریسمان مساله را حل کرد. به این شکل که همه نظریه ها را یکی کرد! این واقعا کار بزرگی بود و نامش را (M-theory) گذاشت. نظریه اِم.

این نظریه پیامدهای مهم و شگفت انگیزی در پی دارد. به ویژه برای حل مشکل مهبانگ. در این نظریه وجود ابعاد نامرئی پیش‌بینی می‌شود که ما آن‌ها را نمی‌بینیم. ما با سه بعد آشنایی داریم. بعد چهارم هم که زمان است و اینشتین آن را مطرح کرد. در نظریه ام ما ۱۱تا بعد به طور کلی داریم! ما در درک ۴ تای اولش ماندیم چه برسد درک این ابعاد اضافه! برای فهم یا تصور بعد چهارم به شما پیشنهاد می‎کنم این ویدیو از دانشمند معروف کارل سیگان را ببینید. خیلی باحال توضیح داده: توضیح بعد چهارم توسط کارل سیگان

وقتی تعداد ابعاد بیشتر باشد، درجه آزادی بیشتر می‌شود. وجود این ابعاد بالاتر و پوسته ها (Membranes) پیامدهای عجیبی در پی دارد؛ مانند اینکه شاید مهبانگ در اثر برخورد پوسته ها به هم به وجود آمده باشد. و شاید مهبانگ‌های بیشمار در هر لحظه در حال به وجود آمدن هستند. این نشان می‌دهد که شاید جهان ما و مهبانگی که ما در اثرش به وجود آمده ایم پدیده خاص و منحصر به فردی نباشد و فقط یکی از بی‌نهایت جهان های ممکن باشد! ممکن است در هر کدام از این جهان‌های موازی قوانین فیزیک فرق داشته باشد و جهان ما شانسی دارای این ثابت‌های فیزیکی باشد! این جهان‌ها به وسیله ی ابعاد بالاتر ممکن هستند.

پس شاید مهبانگ یا بهتر بگویم مهبانگ‌ها به همین شکل به وجود می‌آیند که دو جهان (پوسته ها) به هم برخورد می‌کنند و حاصل این برخوردها یک تخلیه ی انرژی زیاد است که به صورت مهبانگ تخلیه می‌شود. تا بینهایت!

این تنها یک نظریه است که در فرمول‌های پیچیده ی ریاضی به خوبی جواب می‌دهد و خیلی خوب جور در می آید. ولی هنوز خیلی راه مانده و دانشمندان به پژوهش‌های خود ادامه می‌دهند. در حال حاضر شتاب‌دهنده های ذرات فرمی لب در آمریکا و سرن در اروپا در این زمینه پیشتازند و چشم امید جامعه علمی به آزمایش‌های آن‌ها بر روی ذرات بنیادی است. برای بحث‌های بیشتر درباره کیهان‌شناسی، اخترشناسی و فیزیک نوین با من همراه باشید.

شاد باشید

Advertisements

19 پاسخ

  1. کتاب تاریخچه ی مختصر جهان نوشته استیفن هاوکینگ کتاب ساده و خوبی در این زمینه است.

    —————
    ناباور: البته. من هم آن را پیشنهاد می‌کنم. ولی به جز آن چندین کتاب سودمند دیگر هم هست که به مرور در این وبلاگ معرفی خواهم کرد.

  2. آموزنده بود. بازم در اینباره بنویسید

    —————
    ناباور: سپاس. حتما.

  3. قشنگ بود. از نظریه ریسمان ها بیشتر بنویسید

    —————
    ناباور: سپاس. در مورد آن هم در وقتی مناسب خواهم نوشت.

  4. سلام
    جالب بود
    آماده تبادل لينك هستم ….

    —————
    ناباور: ممنونم.

  5. گودبای ناباور جان ! نه نه ! اشتب شد ! :دی هِه لو ناباور جان :دی

    تو چطور جرات کردی اونجوری در جواب کامنت من توی وبلاگ اهر کامنت بنویسی هاااااااااااااان ؟ نترس بابا خیلی خوشحال شدم که به کامنتم توجه کردی :)))))

    اَههه چقدر دیر نفرین کردم وگرنه زود میگرفت اون دستگاهه متلاشی میشدا :دی

    چقدر پستت فیزیک آلوده ! تئوریه انشتین مگه همون فرموله نبود که : E=MC^2 مگه نه ؟

    من نفهمیدم چی گفتی ! میشه دوباره از اول توضیح بدی ؟ ((=

    —————
    ناباور: به به مرجان‌جان! قدم‌رنجه فرمودید. وبلاگ ما را قابل دانستید.

    قصد جسارت نداشتم!

    فیزیک‌آلوده! ولی نه خیلی. سعی کردم ساده باشه.

    در مورد E=MC^2 هم کلا یعنی اینکه ماده و انرژی اساسا از هم جدا نیستند و می‌توانند به هم تبدیل شوند. انرژی به ماده و ماده به انرژی. انرژی خیلی زیاااااااااد! در حد حق مثلث!

    ممنون که سر زدی. شاد باشی

  6. تو دختری یا پسر ؟ :دی

    ضمنا لینکت کردم :))

    —————
    ناباور: برای دفاع از حق زنان لازم نیست زن باشیم! :دی
    من هم شما را در قسمت غیر وردپرسی ها لینک می‌کنم!

  7. اَهههههههههه پسر ! اولین باره که میبینم یکی که زن نیست به دفاع از حقوق زنان علاقمند شده ((=

    —————
    ناباور: زن و مرد نداره که. حقوق فقط یک نوعه: حقوق انسانی. تبعیض نژادی، دینی، جنسی، طبقه ای و… محکوم است شدید. آره جانم.

  8. مطلب خیلی جالبی بود و خیلی خوشحالم که مینویسی. فکر میکنم ریچارد داوکینز هم در کتابش به ایده ابرریسمان اشاره میکنه. خوشجال میشم اگه جزییات بیشتری هم بنویسی

    —————
    ناباور: سپاس. از دیدن نظر شما در وبلاگ بسی خرسند شدم.

    البته ریچارد داوکینز در فصل چهارم کتاب پندار خدا به طور جنبی به این ایده اشاره می‌کند؛ بیشتر به پدیده چندجهانی (مالتی ورس). ولی هیچ‌کس از آن به عنوان یک فاکت علمی نام نمی‌برد. در واقع هنوز هیچ مدرک علمی برای آن یافت نشده است و بیشتر به فلسفه می‌ماند تا به علم. خلاصه اینکه معلوم نیست درست باشد یا نه. ولی یکی از بهترین گزینه های روی میز فیزیکدانان برای حل مشکلات بنیادی است. شاید ال اچ سی (برخورددهنده هادرونی بزرگ) در سرن که امروز آغاز به کار کرده بتواند پرده از برخی از این پرسش‌ها بردارد.

    حتما به نظریه ابرریسمان و جهان‌های موازی به طور تخصصی‌تر خواهم پرداخت. البته همیشه به زبان ساده! ساده نویسی اصل وبلاگ من است.

    شاد باشید

  9. خيلی عالی بود ، ممنون!
    اميدوارم زود به زود بنويسيد

    —————
    ناباور: سپاس دوست عزیز. در ارتباط باشید

  10. سلام و ممنون از مطلب. در مورد بعد چهارم کتابهای ابرفضا میچیو کاکو و دنیای شگفت انگیز بعد چهارم رودی راکر را خوانده ام. کتاب دیگری هست که پیشنهاد کنید؟ ممنون

    —————
    ناباور: خواهش می‌مکنم. کتاب‌های دیگر کاکو مانند «چندجهانی» را هم پیشنهاد می‌کنم. همچنین کتاب‌های برایان گرین در این زمینه مفید است.

  11. ناباور جان پس چی شد روزی یه مطلب؟!!!

    —————
    ناباور: سروش جان با پوزش! همین الان آپ می‌کنم.

  12. تشکر مجدد برای معرفی کتاب. ممنون

    —————
    ناباور: خواهش دوست عزیز. با ما باشید.

  13. ایول. مقاله‌ی خوبی بود اما باید منتظر بود و دنباله‌هاش رو دید. این هنوز آغاز ِ بحثه!
    ما منتظریم!
    پاینده باشید!

    —————
    ناباور: ممنون دوست عزیز. البته که این یک آغاز دست و پا شکسته‌ای بیش نبود. در حد بسیار ساده و ابتدایی
    شاد باشید

  14. سلام
    نظريه پوسته جهانهاي موازي رو مطرح مي کنه وهمچنين قدرت کمه نيروي گرانش اگه ميشه در اين دو مورد مطلبي بنويس. با تشکر دوست تو سپنتا!

    —————
    ناباور: در وقتی مناسب حتما دوست عزیز. شاد باشی

  15. آقا یه سوال! شما می‌دونی
    P-Brane
    یعنی چی!؟

    —————
    ناباور: P-Brane همان Membrane, Brane یا پوسته (غشا) است. p تعداد ابعاد فضایی اشت. من در «درباره آغاز جهان چه می‌دانیم؟» به طور خیلی خلاصه یک چیزهایی درموردش نوشتم. مشغول خواندن کتاب جالبی درمورد این قضایا هستم. تمام که شد بهتر توضیح خواهم داد!
    شاد باشی

  16. با سلام تعجب می کنم از اینکه منو بی جواب گذاشتین و کل مطلب منو یا چرا انسان راه میرود حذف کردین؟

    —————
    ناباور: درود دوست عزیز! من هیچ مطلبی را حذف نکرده و نمی کنم. لطفا دقت بفرمایید. فکر می کنم همانجا هم برای شما نوشته بودم که پیش از پرداختن به موضوع زیست شناسی و فرگشت؛ به دوست دیگری قول این مطلب علیت را داده بودم که انجام شد. پس شکیبا باشید دوست عزیز. در ضمن مطلب بعدی من درباره کل فرگشت خواهد بود تا پیش زمینه لازم فراهم شود. سپس به اشکالات متن مورد نظر شما اشاره خواهم کرد. ممنون می شوم اگر چند پستی بعدی وبلاگ را دنبال کنید. احتمالا در یک پست جا نشوند.

    + همچنین سپاسگزار می شوم یک مطلب را در چند پست نفرستید.

    شاد و پیروز باشید

  17. ناباور جان، وبلاگت از معدود وبلاگهایی هست که هر وقت مطلب جدیدی می نویسی کلی ذوق می کنم 🙂 از اینکه می نویسی و ساده توضیح میدی بسیار سپاس. مطالبت رو با دقت می خونم و منابعی که معرفی می کنی رو هم. پیشنهادم اینه که در هر مطلبی که می نویسی منابع آنلاین مثل فیلم، عکس، پی دی اف و اینا رو درست مثل گذشته و حتی بیشتر از گذشته معرفی کنی. ممنون از حوصله و انرژیت.

    تنها کاری که می تونم بکنم اینه که به عنوان یه خواننده بهت انرژی بدم تا مثل گذشته بنویسی.

    موفق باشی

    —————
    ناباور: سپاس فراوان نیما جان. نظر لطفت است. بسیار دلگرم شدم 😉
    حتما گفته های شما را در نظر خواهم داشت و منابع آنلاین بیشتری معرفی خواهم کرد.

    شاد و پیروز باشی

  18. جناب ناباور! می تونم بپرسم چراشما به اخلاقیات و نیکی معتقدین؟! و اگه کسی بدی کنه شما که ناباور هستید برچه اساسی کار اونو زشت و بدمیدونید؟؟

    —————
    ناباور: دوست عزیز شما را ارجاع میدم به پست مربوطه. قضیه به این سادگی نیست. اگر نیک بنگرید یک سری پارادوکس هاس های اخلاقی در صورت وجود یا نبود خدا و باور یا عدم باور به ادیان کماکان وجود دارند. افسانه اخلاقیات الهی

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s

%d وب‌نوشت‌نویس این را دوست دارند: