صفحه 1 از 1

جهان اسرارآمیز

ارسال شده: سه شنبه 24 بهمن 1391, 12:27 am
توسط behrad90
  تصویر 
 
پیشرفت بشر در کیهان شناسی منجر به افزایش دانش در باره گذشته جهان شده است . اما با معماهای جدیدی هم روبرو شده ایم . ابهاماتی وجود دارد که به نظر میرسد دانش و تجهیزات امروزی برای درک آنها ناتوان است.در اینجا تلاش میشود برخی از اسرار جهان که هنوز برای آنها پاسخ قانع کننده ای ارائه نشده است و دانشمندان را سخت مشغول کرده است مورد بررسی قرار گیرند .



 1-جهان تاریک
 

جهان گسترده ای که در برابر دیدگان ما قرار دارد ناشناخته تر و مرموز تر از آنچه است که قبلا تصور میشد. به باور ما 13.7 میلیارد سال قبل پس از رویدادی موسوم به مهبانگ جهان شکل گرفته و فضا و زمان آغاز میشود . تلسکوپهای زمینی و فضائی و رادیو تلسکوپها هر روز کشفیات جدیدی از عظمت این جهان ارائه میدهند و بدون تردید با ادامه این مشاهدات و نیز پیشرفت تلسکوپها ناشناخته های جدید برای ما مکشوف خواهد شد . اما هیچ چیز عجیب تر از آن نیست که تمام آنچه که ما قادریم با چشم و یا تجهیزات نجومی خود ببینیم فقط بخش اندکی از جهان را تشکیل میدهد و اغلب جهان از ماهیتی بسیار اسرارآمیز و ناشناخته تشکیل شده که ما قادر به رویت آن نیستیم . بخش تاریک بیش از 95 درصد جهان را تشکیل میدهد . تمام ستاره ها ، کهکشانها ، خوشه های کهکشانی ، سیارات و تمام دیگر اجرام آسمانی و همچنین خود ما به بیانی تمام قسمت مرئی جهان که از اتمها تشکیل شده ، فقط 4.6 درصد از جهان را تشکیل میدهند . بقیه جهان ماهیت مرموز و ناشناخته دارد که به آن ماده تاریک و انرژی تاریک میگویند . در فیزیک و کیهان شناسی اصطلاحی در باره این دو ماهیت وجود دارد : ندانسته های ما بیشتر از دانسته های ما است .

ماده و انرژی تاریک بخش اصلی جهان و به عبارتی ساختار جهان را تشکیل میدهند واز آنجائیکه ما و جهان مرئی فقط بخش اندکی از این جهان را تشکیل میدهیم ، شاید این ما هستیم که عجیب و غیر عادی هستیم . کوتاهترین تعریف در باره این دو ماهیت این است که ماده تاریک تلاش دارد اجزاء جهان را به سمت یکدیگر بکشاند در حالیکه انرژی تاریک تلاش دارد اجزاء جهان را از هم دور کند . ماده تاریک عامل گرانش و انرژی تاریک عامل دافعه است .

انرژی تاریک :

تا اوائل قرن بیستم سال اعتقاد راسخی وجود داشت مبنی بر آن که جهان ایستا یا ساکن است . این باور تا آن حد بود که اینشتین فاکتوری به نام ثابت کیهانی را در نظریه نسبیت عام خود لحاظ کرد . زیرا بدون این فاکتورمعادله وی نمیتوانست توجیه کننده جهان ایستا باشد و جهان تحت تاثیر تعادل دینامیک باید منقبض میشد . ثابت کیهانی اینشتین اجازه میداد انرژی دافعه در میان کهکشانها وجود داشته باشد .در مدت کوتاهی بعد از آن که اینشتین تئوری خود را توسعه داد ، مشاهدات "ادوین هابل "ستاره شناس آمریکائی نشان داد که جهان ایستا نیست و رو به انبساط است .

به هر صورت انبساط جهان توسط دانشمندان پذیرفته شد اما ابهامی باقی مانده بود و آن هم این بود که جهان مملو از ماده است و گرانش این مواد باید باعث فروریزی جهان شود چیزی که با انبساط جهان همخوانی نداشت . سال 1998 فرا رسید و یک کشف توسط تلسکوپ فضائی هابل همه چیز را تغییر داد. یک سوپرنوا در فاصله ای بسیار دور که نشان میداد در گذشته جهان با سرعت کمتری نسبت به امروز گسترش داشته است .

وقتی ما به ستاره های دوردست نگاه میکنیم در حقیقت در حال نگاه به گذشته آنها هستیم چون بستگی به مسافت، نور این ستاره ها میلیونها یا میلیاردها طول کشیده تا به ما رسیده است .در سال 1998 دو گروه از ستاره شناسان مستقلا در حال مطالعه سوپرنوایی دوردست بودند که حدود یک میلیارد سال قبل منفجر شده بود . آنها این نتیجه رسیدند که نور آن به طور غیر قابل توضیحی از آنچه که انتظار میرفت ضعیفتر به نظر میرسد . تنها توجیه این پدیده این بود که این سوپرنوا دورتر از آنچه قبلا محاسبه شده بود قرار دارد اما فیزیکدانان قبلا مسافت آن را با توجه به نرخ گسترش جهان محاسبه کرده بودند . سرانجام توضیح قابل قبول پیدا شد : سرعت انبساط جهان در گذشته کمتر بوده و این سرعت نه تنها رو به کاهش نیست بلکه در حال شتاب گرفتن است.

دانشمندان راه حلی برای تفاوت سرعت انبساط جهان در گذشته و امروز نداشتند . آنچه مسلم بود این بود که عامل ناشناخته ای حضور دارد که مسبب افزایش سرعت گسترش جهان است . در حالیکه دانشمندان علت این موضوع را نمیدانستند اما برای این مسئله یک راه حل پیشنهاد دادند : انرژی تاریک


  تصویر  نمودار تغییرات گسترش و سرعت گسترش جهان از واقعه مهبانگ


 انرژی تاریک شکلی فرضی از نوعی انرژی است که در تمام فضا نفوذ دارد و با اعمال فشار منفی از نرخ انبساط جهان مراقبت میکند . انرژی تاریک پذیرفته ترین تئوری برای توجیه شتاب انبساط جهان میباشد . انرژی تاریک بیش از 70 درصد از مجموع جرم – انرژی جهان را تشکیل میدهد. ما میدانیم که چقدر انرژی تاریک وجود داد چون میدانیم چطور بر انبساط جهان تاثیر میگذارد هر چند نظریاتی برای انرژی تاریک ارائه شده ولی ماهیت این انرژی هنوز ناشناخته است .

یکی از نظرات ارائه شده این است که این انرژی از خصوصیات فضا است . اینشتین اولین فردی بود که درک کرد فضای خالی واقعا خالی از هر چیزی نیست در واقع فضا خصوصیات شگفت انگیزی دارد . اولین خصوصیتی که اینشتین به آن پی برد این بود که این امکان وجود دارد فضای بیشتری به آنچه از قبل بوده افزوده شود . دومین ویژگی فضا از دید اینشتین این بود که فضا دارای انرژی است ومیتواند انرژی کسب کند (ثابت کیهانی ) چون این انرژی از ویژگیهای فضا است با گسترش فضا مقدار آن کم نمیشود . در اینصورت با افزایش و گسترش فضا علاوه بر مقدار موجود انرژی مقدار زیادتری انرژی نیز ظاهر میشود به بیان دیگر با گسترش فضا انرژی آن نیز افزوده میشود و در نتیجه سرعت گسترش هم افزایش می یابد . این است که در نتیجه این فرم از انرژی جهان تندتر و تندتر منبسط میشود .

ماده تاریک :

ستاره شناسان کشف کرده اند که اثرات گرانشی مشاهده شده در جهان با میزان ماده موجود دیده شده تناسب ندارد . با محاسبه این اختلاف به نظر میرسد که جهان ما آکنده از شکل اسرارآمیزی از ماده ای است که ما نمیتوانیم ببینیم . به این ماهیت مرموز ماده تاریک گفته میشود . مقدار ماده تاریک در سراسر جهان تقریبا شش برابر ماده نرمال میباشدو حدود یک چهارم جهان از این نوع ماده ساخته شده است .ماده تاریک باید اساس ساختار جهان باشد و جهان بدون وجود این ماده بسیار متفاوت خواهد بود .

ایده ماده تاریک از تلاش برای درک عدم تناسب بین گرانش و حرکت کهکشانها و خوشه های کهکشانی سرچشمه میگیرد . در سال 1930 یک ستاره شناس سوئیسی برای اولین بار مشاهده کرد که سرعت حرکت اسپین برخی از کهکشانها با تعادل ستاره های موجود در آن متناسب نیست و این سرعت به حدی بالا است که ستاره های داخل کهکشان قاعدتا باید از یکدیگر دور شوند . در سال 1961 مجددا این پدیده مورد بررسی قرار گرفت اما به تائید ستاره شناسان نرسید . تا این که در سال 1978 با ادامه مطالعات روی 11 کهکشان مارپیچ از جمله کهکشان خودمان ، تائید شد که این سرعت مداری با تعادل اجرام داخل آنها تعادل ندارد و بر اساس قوانین فیزیک این سرعت غیر ممکن است .

ستاره های یک کهکشان همه در مداری حول مرکز کهکشان در حرکت هستند بر اساس قوانین فیزیک ستاره هایی که در حاشیه کهکشانها قرار دارند باید سرعت مداری کمتری نسبت به ستاره های مرکز کهکشانها داشته باشند اما این مشاهدات نشان میداد که سرعت این ستارگان تقریبا نزدیک به سرعت ستاره های مرکزی هستند . به هر حال مشخص بود که پدیده ای مرموز خارج از کهکشان وجود دارد که ستاره ها را بطرف خود میکشاند. با محاسبه مشخص شد که باید مقادیر زیادتری از ماده در کهکشانها وجود داشته باشد که ما قادر به دیدن آنها نیستیم وچیزی به مراتب بیشتراز مواد نرمال وجود دارد که این اثر گرانشی زیاد را ایجاد میکند . هر چند فیزیکدانان نظریاتی برای توضیح این ماده ارائه داده اند اما تا به امروز هیچکدام از آنها قطعیت نیافته است . این ماده باید از ذرات عجیبی ساخته شده باشد که با ماده نرمال واکنشی ندارد لذا قابل مشاهده نیست .ولی جرم آنها مانند مواد مرئی یک کشش گرانشی ایجاد میکند که در نتیجه آن سرعت ستارگان و دیگر پدیده ها بوجود می آید .

در واقع ماده تاریک شکلی از مواد است که نور و سایر امواج الکترومغناطیس را گسیل و یا پراکنده نمیکند به همین دلیل نمیتوان آن را با تجهیزات نوری و یا رادیو نجومی تشخیص داد . حضور ماده تاریک از طریق تاثیرات گرانشی آن روی مواد نرمال استنتاج میشود . این ماهیت مانند ستاره ها و سیاره ها از اتمها تشکیل نشده است واز نوع ابرهای سیاه یا باریونی هم نیست چون ابرهای باریونی را میتوان از طریق جذب تابشهایی که از میان آنها عبور میکند تشخیص داد . ضمن آن که ماده تاریک ضد ماده هم نیست زیرا تابش گاما که هنگام برخورد ماده با ضد ماده نشر میکند ، دیده نمیشود . نهایتا غیر ممکن است که آن را از نوع سیاه چاله ها فرض کنیم زیرا نور هنگام عبور از میدان سیاه چاله ها خمیده میشود و این ویژگی در ماده تاریک وجود ندارد .

محاسبات نشان داده که هاله پهناوری از ماده تاریک کهکشان ما را احاطه کرده است که جرم زیاد آن گرانشی قوی اعمال میکند .این نیروی گرانش بسیار قویتر از کشش ستاره ها و اجرام مرئی در کهکشان میباشد . چنین تاثیری در بسیاری از کهکشانهای دیگر هم دیده شده است

نبرد بین ماده تاریک و انرژی تاریک

در مدل استاندارد کیهان شناسی انرژی تاریک 72 درصد از مجموع جرم – انرژی جهان را تشکیل میدهد 23 درصد دیگر ماده تاریک و فقط نزدیک به 5 درصد ماده نرمال وجود دارد انرژی تاریک عامل سرعت گسترش جهان است و ماده تاریک عامل مقاومت در برابر گسترش و اعمال نیروی گرانش است . اگر سرنوشت جهان را نتیجه رقابت بین این دو بدانیم ،بنابر این باید تاریخ جهان به صورتی که کدامیک از آنها در نقاط مختلف در حال پیروزی بوده اند، نوشته شود .


  تصویر 

با توجه به آن که رسیدن نور به ما زمان میبرد لذا میتوان گذشته را با دیدن اجرام دوردست مشاهده کرد . در گذشته اخیر(5 میلیارد سال قبل) میتوانیم شتاب گسترش جهان را ببینیم اما اگر بتوانیم دورتر از آن را ببینیم یقینا تعادل بین این دو ماهیت فرضی متفاوت بوده است . به بیان دیگر زمانی که جهان هنوز جائی کوچکتر از اکنون بوده این ماده تاریک بوده که غالب بوده است و نسبت وجود آن بر خلاف اکنون از انرژی تاریک بیشتر بوده است و لذا آهنگ انبساط جهان نسبت به اکنون کند تر بوده است .


  تصویر  
منابع این قسمت :
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

 تصویر
شماره پانزدهم [COLOR=#000000]- ویژه نامه بهار 1392 (بر روی تصویر کلیک نمائید)   

Re: جهان اسرارآمیز

ارسال شده: جمعه 4 مرداد 1392, 12:43 pm
توسط behrad90
 

2- جهانهای دیگر Multiverse
 

 آیا احتمال دارد کپی دیگری از شما در جهانی دیگر هم اکنون در انجمنی به نام سنترال کلوبز مشغول مطالعه این تاپیک باشد و در حالیکه شما این مطالب را جنون آمیز تشخیص داده و از ادامه مطالعه خودداری کنید ، دیگری آن را جالب بداند و به مطالعه ادامه دهد؟


 تصویر 
در سالهای اخیر نظریه بسیار شگفت انگیزی مورد توجه قرار گرفته است مبنی بر آن که ممکن است جهان ما فقط یکی از بیشمار جهانهای دیگر میباشد . ایده وجود جهانهای دیگر واقعا حیرت انگیز است ولی این تئوری با بسیاری از قوانین فیزیک قابل توضیح است و فیزیکدانان نامداری به آن توجه داشته اند . این تئوری با نامهایی مانند جهانهای چندگانه ، جهانهای بیشمار ، جهانهای موازی ، دنیاهای موازی و دنیاهای دیگر شناخته شده است . در این تاپیک از عنوان " جهانهای دیگر " استفاده خواهد شد .

در نظریه "جهانهای دیگر" ما وارد سرزمین عجائب و رویاها خواهیم شد . نظراتی بسیار شگفت انگیز و غریب را خواهیم دید . آنچنان غیرقابل باور که در نگاه اول وهم آلود و دیوانه وار به نظر میرسند . آنجا که مرز بین واقعیتها و رویاها قابل تشخیص نخواهند بود . با این نظریه ما وارد قلمرو مرموز کوانتوم خواهیم شد و یا با نظریه ریسمانها و مدل توسعه یافته این نظریه به نام نظریه M رودرو خواهیم شد . آنجا که هستی ابعاد بیشتری از آنچه که ما میشناسیم خواهد داشت .

درک ما از جهان در طول تاریخ دائما در حال تغییر بوده است . حتی تا اوائل قرن بیستم کهکشان ما به عنوان کل جهان شناخته میشد و ما باید آماده باشیم که تعریف عالم باز هم توسعه پیدا کند . از دید برخی از کارشناسان وجود جهانهای پنهان بیشتر محتمل است تا عدم وجود آنها. قبل از مهبانگ چه بوده است ؟ چه عاملی باعث مهبانگ شده است ؟ نظریه "جهانهای دیگر" میتواند به این سوالها پاسخ دهد هر چند سوالات جدیدی هم بوجود می آورد .

. ایده وجود"جهانهای دیگر" مورد توجه نویسندگان و فیلمسازان قرار دارد و داستانها و فیلمهای علمی تخیلی زیادی بر مبنای این فرضیه ساخته شده است .برای مفهوم "جهانهای دیگر" فقط یک راه درک وجود ندارد و تئوریهای فیزیکی بسیاری مستقلا به آن اشاره دارد که در این تاپیک مهمترین و پذیرفته ترین آنها بصورت فهرست وار اشاره میشود .


 1- جهان نامحدود



یکی از نظرات مطرح شده در مورد احتمال وجود جهانهای بیشتر ، از ایده نامحدود بودن فضا سرچشمه میگیرد . در ایده جهان نامحدود مرزی برای فضا – زمان وجود ندارد و شاید تا ابد ادامه داشته باشد .


   تصویر  

برای درک علت نامحدود بودن فضا – زمان باید ابتدا هندسه جهان مورد توجه قرار داد . چگونگی شکل هندسی جهان همواره مورد توجه دانشمندان بوده است . کیهان شناسان با تلفیق نظریه نسبیت عام و مبانی کیهان شناسی (مانند مطالعه تابش ریز موج کیهانی) مدلهای احتمالی مختلف را مورد بررسی قرار داده اند . بر این اساس سه احتمال برای هندسه جهان وجود دارد :
1- ممکن است هندسه جهان کروی باشد و در نتیجه این جهان کروی جهانی بسته و محدود خواهد بود . جهان محدود به این معناست اگر بتوانیم سفری را در کل جهان آغاز کنیم ،ممکن است سرانجام در انتهای سفر به نقطه شروع برسیم .
2- شکل دیگر قابل تصور به صورت زین اسب میباشد . این شکل از جهان بصورت باز و نامحدود خواهد بود
3- احتمال سوم هم بصورت صاف و مسطح میباشد مانند یک صفحه کاغذ که این جهان هم بصورت باز و نامحدود میباشد

  تصویر  
دانشمندان نمیتوانند با اطمینان کامل بگویند بگویند فضا – زمان دقیقا از لحاظ هندسی کدامیک از سه حالت فوق میباشد . اما بر اساس برخی شواهد مانند داده های ماهواره WMAP احتمال زیادی میدهند جهان بصورت مسطح و باز است و شاید تا ابد ادامه داشته دارد . در این نظریه در اولین لحظه بعد از رویداد مهبانگ ، ماده و انرژی به شکل یکنواخت در تمام جهات انتشار یافته است .

در مفهوم جهان نامحدود بایستی بین کل جهان و جهان قابل مشاهده تفاوت قائل شد . وقتی ما به "جهان ما" اشاره میکنیم منظور جهانی است که نور آن به ما میرسد و جهان قابل مشاهده است . بعد از مهبانگ انتشار ذرات در تمامی جهات صورت گرفته است اما مرزهای جهان قابل مشاهده در دورترین مسافت حدود 13.7 میلیارد سال نوری با ما فاصله دارد . میتوان گفت جهان قابل مشاهده دایره ای با شعاع 13.7 میلیارد سال نوری است و ما قادر نخواهیم بود فراتر از این فاصله را ببینیم . این فضای قابل مشاهده "حجم هابل " یا " افق هابل " و به عبارت ساده تر " جهان ما" نامیده میشود . فضا – زمان فراتر از افق هابل به عنوانی جهانی مجزا در نظر گرفته میشود .

اگر فضا- زمان تا ابد ادامه دارد پس باید در برخی از نقاط تکرار آن آغاز شود . بنابراین جهانهای بیشماری میتوانند در کنار یکدیگر وجود داشته باشند . این نظریه میگوید هر اتفاقی که در جهان ما رخ دهد میتواند درجهانهای دیگر هم تکرار شود و چنانچه ما قادر باشیم نقطه ای فراتر ار افق هابل را ببینیم ،در فاصله متری احتمال دارد یک کپی از خودمان را ببینیم که اکنون در انجمن سنترا ل کلوبز حضور دارد . در جهانی دیگری کپی دیگری از ما شاید زندگی دیگری اختیار کرده باشد .

بطور کلی وجود این چنین جهانهایی به دو عامل بستگی دارد :
1-فضا زمان نامحدود باشد
2-داخل این فضا – زمان نامحدود هر ترکیب از ذرات در افق هابل در دفعات نامحدود شکل بگیرد
اگر این سطح از "جهانهای دیگر" واقعا وجود داشته باشند ، دسترسی به آنها تقریبا غیرممکن است زیرا ما نمیتوانیم فراتر از افق هابل را ببینیم


 2-جهانهای حبابی


علاوه بر جهانهای متعدد که با گسترش بی نهایت فضازمان بوجود می آیند ، جهانهای دیگری میتوانند از فرضیه ای موسوم به تورم ابدی بوجود آیند .این ایده که بر پایه فرضیه تورم استوار است به نام جهانهای حبابی شناخته میشود .


 
  تصویر 


بر اساس فرضیه تورم در اولین لحظه پس از رویداد مهبانگ عامل ناشناخته ای باعث شده جهان با سرعت غیر قابل تصوری متورم شود . (مانند یک بالون ) تورم یک کشیدگی به نهایت سریع در فضا بوده است و پاسخی به این سوال است که چرا جهان تا این حد بزرگ است .

نظریه جهانهای حبابی ایده تورم بی نظم یا تورم آشفته را پیشنهاد میکند . به این ترتیب که در پدیده تورم برخی از بسته های فضا بواسطه نوسانات انرژی از تورم باز می ایستند در حالیکه سایر نواحی همچنان در حال تورم خواهند بود . هر عاملی که مسبب ایجاد تورم بوده است ، همیشه میتواند وجود داشته باشد و این بسته های کوچک فضا خود میتوانند جهانی نوپا را بوجود آورند .

معمولا جهانهای حبابی را به حبابهای حاصل از کف صابون تشبیه میکنند . حبابهای بسیاری میتوانند در اثر دمیدن کف صابون ایجاد شوند که در اندازه ها و جهات مختلف شناور شوند . جهانهای حبابی در مجموع نظرات جهانهای چندگانه بیشتر مورد توجه قرار دارد.


 3-جهانهای موازی



شاید بتوان گفت در میان نظرات مختلف مبنی بر احتمال وجود جهانهای دیگر ، نظریه جهانهای موازی بیشتر مورد بحث بوده است . وجود جهانهای موازی بر اساس فرضیه ریسمانها شکل گرفته است .

نظریه ریسمانها درک جدیدی از عالم ارائه میدهد و جهانی عجیبتر از آنچه که تصور میکردیم ترسیم میکند .دنیایی که واقعیات و تخیلات بسیار به هم نزدیک میشوند .شناخت ما از عالم تا کنون بر نظرات مجزایی مانند فرضیه نسبیت عام و مکانیک کوانتومی استوار بوده است . مثلا نسبیت عام برای تشریح بزرگترین اجرام مانند سیارات و ستاره ها کاربرد دارد اما مکانیک کوانتومی در دنیای ذرات زیر اتمی که قوانین بسیار متفاوتی دارند کاربرد دارد . فیزیکدانان همواره به دنبال نظریه ای بوده اند که قادر باشد همه مجموعه عالم را در بر گیرد .در صورت تحقق این رویا تمام عالم از کوچکترین ذرات تا بزرگترین کهکشانها فقط در قالب یک نظریه قابل تشریح خواهد بود . گفته شده اینشتین حتی تا لحظه مرگ بدنبال این راه حل بوده است . از این نظریه به عنوان نظریه یکپارچه یا نظریه همه چیز یاد میشود .

اکنون با ظهور نظریه ریسمانها امید بسیار زیادی بوجود آمده است که بشر در آستانه دسترسی به این نظریه جامع قرار گرفته باشد و بسیاری از فیزیکدانان بر این باورند با توسعه نظریه ریسمانها در آینده فقط و فقط یک نظریه وجود خواهد داشت که در برگیرنده تمام نیروهای عالم بوده و از ذرات زیر اتمی تا عظیمترین کهکشانها در قالب یک قانون توضیح داده شود .

نظریه ریسمانها میگوید که تمام چیزها در عالم اعم از ماده و نیرو فقط از یک ماهیت اولیه ساخته شده است یعنی رشته هایی از انرژی که فوق العاده کوچک و مرتعش هستند و به نام ریسمان شناخته میشوند . برای تشریح ریسمانها معمولا آنهارا با نتهای موسیقی تشبیه میکنند . در یک آلت موسیقی مانند ویلن نتهای مختلف ارتعاشات مختلفی را شکل میدهد که باعث خلق یک اثر موزیکال میشود . ریسمانها هم با ارتعاش خود حالت ماده را شکل میدهند . در حقیقت چگونگی ارتعاش ریسمانها اشکال ماده و نیروها را خلق میکند و یک سمفونی عظیم کیهانی شکل میگیرد.

در چند سال اخیر با تکامل این نظریه تغییراتی در آن بوجود آمده که ضعفهای قبلی آن را برطرف کرده است و مدل جدیدی از این نظریه ارائه شده که به نظریه M مشهور است . در نظریه M جهان باید یازده بعد داشته باشد که ده بعد آن فضایی و یک بعد زمان است . ما در یک جهان 4 بعدی زندگی میکنیم یعنی سه بعد فضایی و یک بعد زمان . بنابر این ابعاد فراتر از آن برای ما قابل مشاهده یا لمس نخواهد بود . برای مقایسه جهانهای چند بعدی معمولا از یک مثال تخیلی استفاده میشود . فرض کنیم جهانی وجود دارد که ساکنان آن فقط قادر به درک دو بعد هستند . این جهان باید جهانی مسطح باشد و موجودات فرضی آن فقط قادر به مشاهده سطح هستند و چیزی بالاتر از سطح برای آنها قابل رویت نیست . حال اگر ما در درارتفاع حتی یک میلیمتری آنها حضور پیدا کنیم آنها نمیتوانند ما را ببینند . ما هم قادر نیستیم ابعادی فراتر از سه بعد فضایی را ببینیم و اگر ابعاد توضیح داده شده در نظریه ریسمانها واقعا وجود داشته باشند خارج از دید ما هستند .

نظریه M اجازه میدهد برخی از ریسمانها کشیده شده و در واقع به شکل یک پوسته درآیند . برخی از این پوسته ها میتوانند بسیار بزرگ باشند . شاید دنیای ما روی یک پوسته قرار گرفته باشد و وجود ابعاد بالاتر این اجازه را میدهد که جهانهای دیگری در پوسته های دیگر به موازات جهان ما وجود داشته باشند . ممکن است این جهانها شبیه به جهان ما باشند شاید هم بسیار متفاوت و عجیب باشند و قواعد فیزیکی کاملا متفاوتی با ما داشته باشند .


 
  تصویر بر اساس نظریه M همه چیز مثل نور و ماده از ریسمانهایی باز ساخته شده اند و هر ریسمان هم به پوسته سه بعدی جهان ما متصل است . با اینحال ریسمانهایی به شکل بسته هم وجود دارند . که یک نوع آن عامل نیروی گرانش است و به آن گراویتون میگویند . میدانیم نیروی گرانش نسبت به سایر نیروهای طبیعت مانند الکترومغناطیس ضعیفتر است . این نظریه میگوید چون گراویتون به شکل ریسمان بسته است حالت آزادی دارد و میتواند به ابعاد بالاتر برود . حال اگر در یکی از جهانهای پوسته ای حیات هوشمندی وجود داشته باشد ما میتوانیم از طریق امواج گراویتون با آنها ارتباط بر قرار کنیم .محققان امیدوارند با آزمایشات بتوانند فرار گراویتون را شناسایی کنند و اگر این کار امکان پذیر باشد شاید اولین گام در اثبات نظریه ریسمانها باشد.

ریسمانها باید بسیار کوچک باشند و تا کنون مشاهده نشده اند اما شاید در آینده با پیشرفت تجهیزات میکروسکوپی وجود آنها ثابت شود . از طرفی این نظریه در فقط در قالب ابعاد یازده گانه برای عالم میتواند درست باشد و این ابعاد بالاتر به آن حالتی تخیلی داده اند . البته اگر نظریه ریسمانها درست باشد باید این یازده بعد هم وجود داشته باشند . در قسمتی از این نظریه اشاره میشود که مهبانگ اصلا نقطه شروع نبوده است و عالم قبل از مهبانگ وجود داشته است و مهبانگ در واقع نتیجه برخورد دو پوسته بوده است . بنابراین مهبانگ رویداد ویژه ای نبوده و برخورد جهانهای موازی میتواند همواره صورت گیرد .


 4-جهانهای کوانتومی


نظریه دیگر برای وجود جهانهای دیگر بر مبنای تفسیری از مکانیک کوانتومی حاصل میشود. تئوری مکانیک کوانتومی که بر دنیای ذرات زیر اتمی حکومت میکند پیشنهاد میکند که راه دیگری برای احتمال وجود چند جهانی وجود دارد . این تئوری توصیف جهان را به جای نتایج قطعی بر اساس احتمالات و امکان پذیر بودن ارائه میدهد. در این فرضیه ممکن است تمام نتایج از یک وضعیت رخ دهد . در مکانیک کوانتومی عدم قطعیت حکومت میکند و قوانین کوانتومی با قوانین دیگر فیزیک به کلی متفاوت است . بر اساس اصول کوانتومی نمیتوان نتیجه قطعی هیچ اقدامی را داشت. برای مثال زمانی که به یک دو راهی میرسیم میتوانیم راه راست یا چپ را برای رفتن انتخاب کنیم در فرضیه کوانتومی اینجا هر دو حالت میتواند انجام شود ودر حالیکه در این جهان به سمت راست میرویم تابع موج ما در جهان دیگر به سمت چپ رفته و در هر جهان یک کپی از ما شاهد نتیجه است . به عبارتی هر تصمیم گیری ما باعث تفسیم ما به تعداد نامحدودی میشود .

این جهانهای کوانتومی متفاوت از بقیه میباشند زیرا در همان فضازمان جهان ما رخ میدهد با اینحال اگر این جهانها وجود داشته باشند ، هنوز هیچ راهی برای دسترسی به آن نیست . در نظرات دیگر هرگز با جهانهای دیگر تماس نخواهیم بود اما در این سطح به طور مداوم در هر لحظه با جهانهای دیگر در تماس هستیم . در هر تصمیم گیری ما باعث تقسیم خودمان به تعداد نامحدودی از ما که همه آنها از یکدیگر بی اطلاع هستند.



5-جهانهای ریاضی


 
  تصویر 

این سطح از جهانهای چندگانه به معنای کامل عجیبترین نظرات هستند زیرا قوانین کاملا غیر عادی در اینجا حاکم است . بصورت خلاصه این ایده به ما میگوید هر جهانی که فیزیکدانان روی کاغذ بررسی میکنند میتواند وجود داشته باشد و هر آنچه که از لحاظ ریاضی امکان وجود دارد ، میتواند وجود داشته باشد . ساختارهای ریاضی به ساختاری مختلفی از فیزیک میرسند و تمام ساختارهای ریاضی میتوانند بصورت فیزیکی هم وجود داشته باشند . اصولا قواعد فیزیکی بوسیله ساختارهای ریاضی توصیف میشوند مثل نظریه نسبیت عام . و بر اساس این ایده جهانهای دیگر بر یکی از این ساختارها استوار است .

در این نظریه جهان یک ساختار ریاضی است . ما دقیقا نمیدانم ساختار ریاضی جهان چگونه است اما بصورت تقریب میدانیم تلفیقی از نسبیت عام و مکانیک کوانتومی است .

در جهانهای ریاضی قوانین عجیب غریبی میتواند وجود داشته باشد . مثلا فرض کنیم جهانی وجود دارد که آنجا فقط قوانین فیزیک کلاسیک حاکم باشد و یا جهانی که سرعت نور در آنجا 20 کیلومتر در ساعت است یا جائی که نیروی گرانش عامل ایجاد عشق است . همه این چیزها جنون آمیز به نظر میرسند اما اگر بر اساس قواعد جهانهای ریاضی امکان داشته باشند ، میتوانند وجود داشته باشند .


 
منابع این قسمت :
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]