اَبا اِباد

خوانش فیزیکی از مفاهیم غیرفیزیکی

خوانش فیزیکی از مفاهیم غیرفیزیکی

یک سوال ساده و مهم. آیا ما می‌توانیم یک تئوری فیزیکی داشته باشیم که بعضی قسمت‌های آن، معادلی در جهان فیزیکی ندارند، اما خروجی این تئوری پیش‌بینی‌های درستی ارائه دهد؟ یعنی در یک سری بخش‌ها در صورت بندی این تئوری‌ها، ما از روش‌ها و مفاهیم غیرفیزیکی استفاده کنیم، اما در نهایت به نتایج فیزیکی برسیم؟ محض مثال ما در صورت بندی مکانیک کوانتوم، از اعداد مختلط دارای بخش موهومی مثل 2+3i استفاده می‌کنیم. اما ما در آزمایشات خودمان صرفا اعداد حقیقی یعنی فقط آن 2 را به عنوان ویژه مقدار (eigenvalue) مشاهده می‌کنیم. هیچ آزمایشی به ما عدد موهومی مثل 3i نمی‌دهد. فقط وقتی ما نتایج یک سری آزمایشات را با تئوری خودمان مقایسه می‌کنیم، آن قسمت موهومی را پیدا می‌کنیم.

اما در جهان خارج که مستقیما عدد موهومی معنای فیزیکی ندارد و به همین خاطر به این اعداد، اعداد موهومی می‌گوییم. اما کل کوانتوم بدرستی عمل می‌کند و پیش‌بینی‌های دقیقی ارائه می‌دهد. دقیق‌تر از هر نظریه‌ی دیگری که ما در تاریخ علم داشته ایم. آیا ما به این خاطر که در بخشی از این نظریه با عباراتی غیرفیزیکی و غیرقابل اندازه گیری مستقیم روبرو می‌شویم، آن را رها کرده‌ایم.

اجازه دهید با یک مثال دیگر این موضوع را بررسی کنیم. یکی از فیزیکدانان بزرگ قرن بیستم، ریچارد فاینمن بود. فاینمن علاوه بر اینکه در عامه فهم سازی فیزیک انسان بسیار موفقی بود و به خوبی می‌توانست مفاهیم پیچیده‌ی فیزیکی و ریاضیاتی را به زبانی ساده و قابل فهم برای همگان توضیح دهد، در فیزیک هم کارهای خلاقانه‌ای کرد که برای او نوبل فیزیک را به ارمغان داشت. یکی از ابداعات فاینمن مفهومی به نام انتگرال مسیر فاینمن است. ما همین مساله راجع به اعداد موهومی را در مورد انتگرال مسیر فاینمن نیز می‌بینیم. فقط تعداد محدودی از آن مسیرهایی که فاینمن در انتگرال مسیر خودش از آن‌ها استفاده می‌کند، مسیرهای فیزیکی و قابل مشاهده هستند و به عنوان مثال، کسی نمی‌تواند فوتونی را که در مابقی مسیرها حرکت می‌کند را مشاهده، اما در نهایت روش فاینمن به خروجی درست و دقیقی می‌رسد. اتفاقا از آن برای محاسبات دقیق در فیزیک ذرات نیز استفاده می‌شود.

پس باز هم ما پذیرفته‌ایم که در قسمتی از نظریه یا روشی که به کار می‌بریم، بیخیال غیرفیزیکی بودن یک سری از مفاهیم به کار رفته شده ایم. می‌توان مثال‌های زیاد دیگری هم در این رابطه زد. پس ما گاهی که نه، حتی می‌توانیم بگوییم غالبا این کار را می‌کنیم و مفاهیم غیرفیزیکی که معادل فیزیکی ندارند را در مدل‌های خودمان استفاده می‌کنیم، ولی چون به جواب درست می‌رسیم، بیخیال آن قسمت‌های غیرفیزیکی در مدلمان می‌شویم.

ما اکنون یکی از این مدل‌ها را در اختیار داریم که به آن فرضیه‌ی چندجهانی یا مولتی ورس یا multiverse می‌گوییم. ما به جهان‌هایی که احتمالا موازی با جهان ما به وجود آمده‌اند، دسترسی نداریم تا آن‌ها را آزمایش کنیم. هنوز هم مشخص نیست که آیا هیچوقت بتوانیم به این جهان‌ها دسترسی پیدا کنیم یا نه. برای ما این جهان‌ها مشاهده پذیر فیزیکی یا physical observable نیستند. اما مسائل زیادی داریم که با استفاده از این مدل‌های مولتی ورس، خیلی خوب به جواب می‌رسند. بسیاری از مسائل بنیادین مثل مساله‌ی تنظیم دقیق (fine tuning problem) را می‌توانیم با این مدل‌های مولتی ورس حل کنیم. ما حتی رفتار سیستم‌های کوانتومی را به کمک مولتی ورس می‌توانیم بخوبی توجیه کنیم.

حالا آیا ما علیرغم عدم مشاهده‌ی این جهان‌های موازی، این مدل را می‌پذیریم یا نه؟

– ابا اباد

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *