دانشیار

کوانتم و کیهان شناسی

اصلی در فیزیک کوانتمی وجود دارد که از اصول مهم آن محسوب می شود که به آن اصل عدم قطعیت اطلاق می شود که بر اساس این اصل در اندازه گیری ها قطعیت وجود ندارد بلکه در وجود و ماهیت ذرات مسأله ای نهفته و اصلی وجود دارد که مانع از اندازه گیری قطعی پارامترها می شود . مثلاً نمی توان به طور همزمان مکان الکترون را با قطعیت دانست و درعین حال اندازه حرکت آن را معین نمود و یا هم زمان مقدار انرژی و زمان تغییر آن را دانست که این امکانپذیر ازنظر کوانتمی نیست ، پس در نتیجه اگر جهان دارای منشأ کوانتمی باشد لاجرم این اصل عدم قطعیت نیز باید در آن حاکم باشد ، حتی در شکست تقارن ها این  عدم قطعیت ها خود را نشان می دهد . پس شکست تقارن می تواند با یک افت و خیز در حد کوانتمی همراه باشد .

که همین افت و خیرهای کوانتمی ممکن است منجر به شکست تقارنها و همین شکست تقارن ها و ادامه همین افت و خیزها تا حال حاضر منجربه تکوین کهکشانها و ستارگان شود . آیا این نظر به کوانتمی می تواند درست یابد و درکجا باید آن را جستجو نمود ؟

به دنبال داده های ماهواره cobe می رویم که  اطلاعات را از تابش پیش زمینه آسمان برای ما گسیل می کند به دنبال یکسری افت وخیزهای حاصل کوانتمی می گردیم که باید با درنظرگرفتن اصل عدم قطعیت در آن وجود داشته باشد یعنی باید محاسباتی که انجام می شود با داده های تجربی کاملاً هم خوانی نداشته باشد، چرا که کوانتوم پیش بینی می کند که اگر خط سیر ذرات زیر اتمی منتشر شده از انفجاربزرگ را دقیقاً تعیین کنیم با اصل عدم قطعیت در تناقض است و کوانتوم یک افت و خیز در عدم همخوانی داده های تجربی و محاسباتی را پیش بینی می کند ، اگر این عدم همخوانی وجود نداشته باشد باید به اصل کوانتم شدکره و شاید آن را کنارگذاشت به هرحال در دقتهای اولیه افت وخیزی دیده نشده بود و به قوت گات به طور فریبنده ای داده های تجربی ونظری هم خوانی شگفت انگیز داشت ولی با دقت های فوق العاده و مجدد افت و خیزهای کوانتمی در مشاهدات دیده شد که عدم مشاهده اولیه آن به علت ضعف در پرتوهای گسیلی و عدم دقت در جزئیات بود به هرحال با تأیید این افت و خیزها در تابش های اولیه زمینه برای تأیید جهان های موازی هموارتر شد .

جهان های موازی با ایده تورم چگونه مواجه می شود ؟

برای توضیح این مطلب کتری را درنظرمی گیریم که در درون آب ، آبی را برای به جوش آمدن وجود دارد . در مرحله اول حبابهایی را می بینیم که دردرون آب به وجود می آید و در این حالت آب از فازمایع وارد آب در فاز بخار می شود . وقتی که کل آب به حالت دمای جوش می رسد یعنی در حد نهایتی که باید انرژی داشته باشد که تا کل مایع به بخار تبدیل شود ، لاجرم کثرت حبابها و رسیدن به انرژی نهایی منجر به آن مسأله می شود که همه حبابها با یکدیگر ترکیب و کل مایع از فاز مایع وارد فاز بخار می شود .

اما مسأله این است اگر این مثال را بخواهیم برای جهان تورمی گسترش دهیم این جهان انرژی نهایی مثل حالت آب ندارد که در آن همه انرژی همه ماده از یک فاز وارد فاز دیگر شود و کل حباب های موازی در آن متحد شده و یک فاز را به وجود آورند بلکه در این صورت به طور مدید انتقال فاز و  تولید حباب ها ادامه داشته و در نهایت به یک مسأله وارد خاتمه نمی یابد.

در سال 1981 / آندری لیند از انستیتوی لبدوف در روسیه راه حل مناسبی را برای این معما یافت وی دریافت که اگریک حباب از خلاء کاذب به مدت زمان کافی متورم شد سرانجام کل کتری را پرکرده و جهان یکنواختی را ایجاد خواهد کرد . به عبارت دیگر کل جهان ما می تواند نتیجه تورم یک حباب واحد است که به مدت طولانی شروع به تورم کرده است و تا مرتبه منبسط شده و سرانجام جهان را از فاز تورمی وارد فازهابلی خود نموده است . در مدت طولانی چنین مسأله ای امکان پذیر است مثلاً شما تصورکنید در سدی که در جلوی آبی قرارگرفته طبق قوانین کوانتمی می تواند آب سرانجام تونلی در سد به وجود آورد ودر آن طرف سد نفوذ کند اگرچه این پدیده در مدت طولانی باشد اگر این اجازبه آب داده شود بالاخره تونل پتانسیل را خواهد زد .

پس با توجه به افت و خیزهای کوانتمی که منجر به شکست تقارنها می شود چگونه ممکن است با این نظریه که جهان حاصل از یک تورم از یک حباب است جوردرآید درصورتی که یکی حاکی از یک جهان تورمی است و دومی حاکی از جهاتهای متعدد موازی ، برای این مسأله لینده نظرخاصی می دهد وی عنوان می کند که تورم در یک حباب صورت می گیرد ولی در همین تک حباب به صورت خودبخودی شکست های رخ می دهد در هر نقطه که شکستی رخ می دهد جهانی ایجاد می شود که کمی متورم می گردد ، در اغلب موارد مقدار تورم کم است اما از آنجا که این فرایند تصادفی است در نهایت حتماً حبابی وجودخواهد داشت که در آن تورم به اندازه کافی طولانی می شود ، تا بتواند جهان مار ا ایجاد کند . با استناد به نتایج منطقی چنین ادعایی می توان گفت تورم دائمی و ابدی بوده و انفجار بزرگ همواره در حال رخ دادن است ، بنابراین همواره جهان های جددی از درون دیگر جهانها جوانه می زنند . در این تصویر ارائه شده جهان ها می توانند از درون جهان های دیگر جوانه زده و در نتیجه جهان های چندگانه را بسازند .

در این نظریه، شکست های خودبخودی ممکن است درهرکجای جهان ما رخ دهند و بنابراین ممکن است که جهان کاملی از درون جهان ما جوانه بزند ، حتی ممکن است که جهان ما هم از درون جهان های قبلی جوانه زده باشد .