۱۰ تئوری عجیب درباره جهان هستی

چرا جهان هستی یا کیهان، به این شکلی که هست وجود دارد؟ دانشمندان روش های زیادی را برای توضیح کیهان کشف کرده اند که منجر به برخی ایده های دیوانه وار و تئوری های عجیب شده اند. در این مقاله به بررسی ۱۰ تئوری عجیب درباره جهان هستی می پردازیم.

بررسی ۱۰ تئوری عجیب درباره جهان هستی

در طول سال ها، دانشمندان ایده های بسیاری را برای توضیح کیهان و پیش بینی آینده ارائه داده اند. در اینجا برخی از عجیب ترین این ایده ها آورده شده است، از سناریوی “دنیای منشعب” که در آن کیهان در بعدی فراتر شناوراست تا تئوری “برخورد بزرگ” که برخورد یک شاخه با دیگری را توصیف می کند که یک جهان کاملاً جدید را تشکیل می دهد.

۱. دنیای منشعب (Braneworld)

ما به طور مسلم می دانیم که جهان هستی دارای سه بعد است و ما در سه جهت می توانیم در آن حرکت کنید. با این حال، برخی از نظریه ها، بعد مکانی دیگری را پیشنهاد می کنند، بعدی که ما نمی توانیم مستقیماً آن را درک کنیم و در جهت دیگری است.

از این بعد فضایی بالاتر به عنوان “The bulk” که در فارسی به معنای حجم، اندازه و یا توده است، یاد می شود. این در حالی است که این عجیب درباره جهان هستی بیان می کند جهان ما غشایی سه بعدی است که درون آن حجم شناور است.

هرچقدر که پیچیده به نظر برسد، تئوری braneworld چندین مسئله را در فیزیک حل می کند. به عنوان مثال، فیزیکدانان نظری، لیزا راندال از دانشگاه هاروارد و رامان ساندروم از دانشگاه مریلند، نسخه ای از دنیای منشعب را ارائه دادند که با پیشنهاد وجود شاخه های دیگر به موازات جهان ما، عدم تقارن در نیروهای زیر اتمی را توضیح می دهد.

اما این ها برای اثبات یک تئوری به هیچ وجه کافی نمی باشد زیرا یک تئوری نباید حقایقی را که قبلاً درباره آن ها می دانستیم توضیح دهد بلکه باید پیش بینی های جدیدی ارائه داده که بتوان از طریق آزمایش آن ها را اثبات کرد. در مورد مدل Randall-Sundrum، چنین آزمایشاتی می تواند شامل اندازه گیری امواج گرانشی ساطع شده از سیاه چاله ها باشد که یک شاخه را به دیگری متصل می کند.

۲. برخورد بزرگ (The Big Splat)

در آینده دور، کهکشان ها به حدی از هم دور خواهند شد که نور آن ها هرگز به یکدیگر نخواهد رسید. در حقیقت، با پیر شدن و مرگ ستاره ها، زمانی فرا می رسد که دیگر هیچ نور یا گرمایی در جهان هستی و کل کیهان باقی نخواهند ماند. این باعث می شود که جهان را یک خلا کلی فرا گیرد که آن را تاریک و سرد خواهد کرد.

به نظر می رسد این پایان همه چیز باشد، اما طبق یک نظریه در واقع این آغاز جهان بعدی در یک چرخه تکرار ناپذیر است. نظریه قبلی را به یاد دارید؟ این همان اتفاقی است که وقتی یک شاخه با دیگری برخورد می کند، به وقوع می پیوندد.

کیهان شناسان نیل توروک و پل اشتایناردت معتقدند که چنین برخوردی انرژی کافی برای ایجاد یک جهان کاملاً جدید را ایجاد خواهد کرد. آن ها این نظریه را “اکپیروتیک” نامیدند، اگرچه فیزیکدان میشیو کاکو با واکنشی بیشتر آن را “برخورد بزرگ” نامید.

۳. جهان مملو از پلاسما (Plasma-filled cosmos)

انفجار بزرگ یا بیگ بنگ نظریه ترجیحی بسیاری از دانشمندان است که توسط دو مشاهده کلیدی پشتیبانی می شود؛ انبساط جهان و زمینه مایکروویو کیهانی (CMB). بلافاصله پس از انفجار بزرگ، جهان بسیار کوچک و داغ بود و از یک پلاسمای درخشان مانند خورشید پر شده بود.

ما هنوز شاهد پایان این مرحله فوق العاده گرم به شکل دریایی از اشعه هستیم که کل فضا را پر می کند. انبساط جهان طی میلیاردها سال باعث تابشی با دمای منفی ۴۵۴ درجه فارنهایت (منفی ۲۷۰ درجه سانتیگراد) شده است اما هنوز هم توسط رادیو تلسکوپ قابل تشخیص است.

CMB از هر جهت تقریباً یکسان به نظر می رسد، اگر جهان همیشه با سرعت فعلی خود گسترش یافته باشد نمی توان آن را توضیح داد. بسیاری از دانشمندان معتقدند که این یک دوره کوتاه از “تورم” بسیار سریع و در کسری از ثانیه پس از انفجار بزرگ بوده است که ناگهان از مقیاس زیر اتمی به چندین سال نوری تغییر پیدا کرده است.

۴. جهان هولوگرافی (The holographic universe)

برای درک بهتر این تئوری عجیب درباره جهان هستی به هولوگرام امنیتی فکر کنید که اساساً یک شی دو بعدی است و یک تصویر سه بعدی کامل را رمزگذاری می کند. طبق این نظریه، ممکن است کل جهان ما که سه بعدی به نظر می رسد در مرز دو بعدی خود “رمزگذاری” شده باشد.

این تئوری عجیب ممکن است به اندازه زندگی در داخل یک جهان شبیه سازی شده هیجان انگیز به نظر نرسد، اما این مزیت را دارد که یک تئوری قابل آزمایش علمی است . یک تحقیق در سال ۲۰۱۷ از دانشگاه ساوتهمپتون انگلستان، نشان داد که این تئوری با الگوی مشاهده شده از نوسانات کیهانی یا همان CMB، سازگار است.

۵. جهان پایا (The steady-state universe)

به گفته ناسا، انفجار بزرگ یا همان بیگ بنگ بهترین و نزدیک ترین حدس ما در مورد چگونگی شروع و تولد جهان هستی است. کیهان در گذشته از چگالی بیشتر و در آینده از چگالی کمتری برخوردار خواهد بود. البته همه دانشمندان از این موضوع راضی نبودند، بنابراین راهی برای ثابت ماندن چگالی حتی در یک جهان در حال انبساط یافتند. این راه حل شامل ایجاد مداوم ماده با سرعت حدود سه اتم هیدروژن در هر متر مکعب در میلیون سال است. این مدل با کشف CMB تطابق ندارد زیرا به راحتی نمی تواند آن را توضیح دهد.

۶. مولتی ورس یا جهان های متعدد (The multiverse)

از نظر متعارف بیگ بنگ و برای توضیح یکنواختی CMB، ضروری است که در آغاز بیگ بنگ، یک رشد سریع معروف به تورم را فرض کنیم. برخی دانشمندان تصور می کنند هنگامی که جهان ما از این مرحله تورمی خارج شد، فقط یک حباب کوچک در دریای وسیعی از فضای متورم شده بود.

در این تئوری به نام “تورم ابدی”، که توسط Paul Steinhardt پیشنهاد شده است، سایر حباب ها به طور مداوم در سایر نقاط این دریای متورم ظاهر می شوند و هر حباب یک جهان مجزا را تشکیل می دهد که به آن ها “مولتی ورس” گفته می شود.

این نظریه حتی عجیب تر نیز می شود زیرا هیچ دلیلی وجود ندارد که جهان های دیگر در سایر حباب ها دارای قوانین فیزیکی مشابه با قوانین ما باشند. ممکن است بعضی از آن ها دارای جاذبه قوی تر یا سرعت نور متفاوت باشند.

اگرچه نمی توانیم جهان های دیگر را مستقیماً مشاهده کنیم، اما یکی از آن ها می تواند با جهان ما برخورد کند. دانشمندان حتی پیشنهاد کرده اند که “نقطه سرد” در CMB اثر چنین برخوردی است.

۷. ما گرانش را اشتباه فرض کرده ایم (We got gravity wrong)

تئوری ها درباره جهان هستی به درک دقیق گرانش بستگی دارد زیرا تنها نیرویی در فیزیک است که در مقیاس های بسیار بزرگ ماده را تحت تأثیر قرار می دهد. اما گرانش به تنهایی نمی تواند مشاهدات نجومی خاصی را توضیح دهد.

اگر سرعت ستاره های حومه یک کهکشان را اندازه بگیریم، آن ها به سرعت حرکت می کنند تا بتوانند در مدار باقی بمانند و تنها چیزی که آن ها را عقب نگه می دارد نیروی جاذبه کهکشان است. به نظر می رسد خوشه های کهکشان ها نیز به طور مشابه توسط یک نیروی قوی تر از آن چه از نظر جاذبه ماده قابل مشاهده است، در کنار یکدیگر قرار گرفته اند.

دو راه حل ممکن وجود دارد؛ راه استاندارد که مورد پسند اکثر دانشمندان است و بیان می کند که جهان حاوی ماده تاریک غیبی (Dark matter) است که جاذبه گمشده را فراهم می کند. دانشمندان در سال ۲۰۰۲ در مجله Annual Review of Astronomy and Astrophysics پیشنهاد کردند که گزینه اصلی کاملا درست نیست و باید با چیزی به نام دینامیک اصلاح شده نیوتنی (MOND) جایگزین شود. دو گزینه – MOND و ماده تاریک – به همان اندازه با مشاهدات مطابقت دارند، اما هنوز اثبات نشده اند و آزمایش های بیشتری در جهت اثبات این دو گزینه لازم است.

۸. فضا-زمان بسیار روان (Superfluid space-time)

حتی اگر فضا فقط سه بعد داشته باشد، باز هم بعد چهارمی به نام زمان وجود دارد، بنابراین می توانیم جهان موجود را در فضا-زمان چهار بعدی تجسم کنیم. طبق برخی نظریه ها، مانند نظریه ارائه شده توسط استفانو لیبراتی از دانشکده بین المللی مطالعات پیشرفته و لوکا ماکسیون از دانشگاه لودویگ ماکسیلیان در مجله Physics Review Letters، این فقط یک مرجع انتزاعی شامل اجرام فیزیکی مانند ستاره ها و کهکشان ها نیست بلکه یک ماده فیزیکی به خودی خود و مشابه اقیانوس آب است.

همانطور که آب از مولکول های بی شماری تشکیل شده است، فضا-زمان – طبق این تئوری – از ذرات میکروسکوپی در سطح عمیق تری از آن چه ابزارهای ما می توانند تشخیص دهند، تشکیل شده است.

این تئوری عجیب درباره جهان هستی، فضا-زمان را به عنوان یک مایع فوق العاده روان با ویسکوزیته (لزجت یا گرانروی یک سیال مایع یا گاز، پارامتری است که میزان مقاومت آن را در مقابل جاری شدن نشان می‌دهد) صفر تجسم می کند.

خاصیت عجیب این چنین مایعی این است که نمی توان مانند مایعات معمولی هنگام هم زدن، چرخش آن ها را به صورت عمده انجام داد ، این مایعات به گردابهای کوچکی تقسیم می شوند که در مورد فضای مایع فوق العاده روان ممکن است دانه هایی باشند که از کهکشان ها تشکیل شده اند.

۹. جهان شبیه سازی شده (Simulation theory)

تاکنون، همه نظریه ها از دانشمندان گرفته شده اند اما در اینجا تئوری داریم که توسط فیلسوفان ارائه شده است. اگر تمام اطلاعات مربوط به جهان از طریق حواس و ابزار علمی به مغز ما وارد شده باشند چه کسی می تواند بگوید که همه این جهان هستی یک توهم هوشمندانه طراحی نشده است؟

کل جهان ما ممکن است چیزی جز یک شبیه سازی فوق العاده پیچیده رایانه ای نباشد. این ایده ای است که توسط فیلم های “ماتریکس” رواج پیدا کرد اما به نظر عجیب و غریب می آید که برخی از فیلسوفان آن را جدی می گیرند. با این حال، این نظریه در آزمایش های علمی واقعی با شکست مواجه می شود زیرا به هیچ وجه نمی توان درست یا نادرست بودن آن را اثبات کرد.

۱۰. سفر نفسانی کیهانی (Cosmic ego-trip)

قوانین فیزیک شامل ثابت های اساسی است که قدرت جاذبه، الکترومغناطیس و نیروهای زیر اتمی را تعیین می کند. تا آن جا که ما می دانیم، این اعداد می توانند هر مقدار ممکن را داشته باشند اما اگر در مقادیر بسیار کم و جزئی از واقعیت شوند، جهان ما مکان بسیار متفاوتی خواهد بود.

از همه مهم تر، زندگی که آن را می شناسیم – از جمله خود ما – نیز احتمالاً نمی تواند وجود داشته باشد. برخی از مردم این را دلیل بر این می‌دانند که جهان برای تحقق حیات انسان، آگاهانه طراحی شده است. نظریه انسانی اصطلاحاً خودمحوری، پیشنهاد شده توسط نیک بوستروم در کتاب “تعصب انسانی”.