فرمول جهان شمول

ریچارد فاینمن، برنده ی جایزه‌ی نوبل و یکی از پدران نظریه‌ی کوانتوم، کسانی را که فیزیک نمیدانند اینگونه تسلی می دهد: «کسی که ادعا می کند نظریهی کوانتوم را می فهمد آن را نفهمیده است. در واقع عدم قطعیت تناسبی با مدل های نیوتن و انیشتین ندارد چرا که در هر کدام از آن مدل ها تمام عالم از سیاره ها گرفته تا کوچک ترین ذرات تحت قوانین محکم و قطعی قرار دارند. از آن پس کوشش های فیزیکدانان مصروف امری مهم شد و آن ترکیب قانون گرانش (که ساختار کلی عالم را شکل می دهد) با فیزیک کوانتم (که ساختار میکروسکوپی ماده را شرح می دهد) بود. پس از همای موفقیت های پرسروصدایی که از نظر گذراندیم، چنین نظریهی جامعی درباره نیروهای طبیعت یا به اصطلاح «جهان شمول»، غیرممکن به نظر می رسید.

هرچند انیشتین نخستین نسخه‌ی فرمول جهان شمول را در سال ۱۹۲۳ عرضه کرد اما در همان زمان خطاهای آن فرمول و همچنین فرمول های بعدی آشکار شد. پس از جنگ جهانی دوم هایزنبرگ بیش از همه کوشید تا به نظریهای واحد برای توصیف عالم ماده دست یابد. او می خواست با کمک نظریه‌ی کوانتم فرمولی جهان‌شمول برای تمام ذرات بنیادی و نیروهای متقابلشان پیدا کند اما حتى «فرمول جهانشمول هایزنبرگ» که در سال ۱۹۵۸ به سرانجام کار خود رسید، نتوانست فیزیکدانها را متقاعد کند.یک نظریه‌ی جامع؟ هاوکینگ اما عاقلانه اظهار می دارد که هرچند معادله های مبتکرانه اش برای توصیف همه چیز است اما هنوز به حقیقت همه چیز راه نبرده است و هنوز این سؤال مطرح است که اصلا چرا عالم وجود دارد؟ حتی اگر یک «نظریهی جامع وجود داشته باشد چیزی جز مجموعه ای از قوانین و معادلات نیست. سرانجام، رهیافت جدیدی برای حل مشکلات زیربنایی توسط نظریه‌ی ریسمان نوید داده شد که طی آن ذرات بنیادین کوانتمی به صورت نقطه های ثابت و بدون بعد تلقی نمی شدند بلکه ریسمان های کوچک مرتعش با فرکانس های مختلف بودند. دانشمندان در تلاش برای کمی کردن این نظریه با اصول ریاضی، متوجه شدند که توضیح عددی آن، کار مشکلی است. با وجود این، آنها بیش از یازده بعد فضا-زمان و امکان وجود هزاران جهان دیگر را به دست آوردند. بدون اینکه بتوان توضیح داد که چرا مخصوصا جهان ما از میان دیگر جهانها تحقق یافت.

به جز هایزنبرگ برخی فیزیکدان ها تحت تأثیر این نظریه خیال می‌کردند هستی می تواند بر نظریه ای بسیار کلی استوار باشد به نحوی که آفریدگار عالم چاره ای جز استفاده از آن در نحوه ی ایجاد عالم نداشته است. بر اساس این نظریه وجود خداوند غیر ضروری بود یا باعث می شد آنها فکر کنند که خدا همان فرمولی است که قرار است به دست بیاورند. این دسته از فیزیکدان ها، دانسته یا ندانسته، هنوز پیرو الگوی فکری مکانیستی و ماده گرایانه ای هستند که در قرن نوزدهم شهرت یافت و معتقد بود که می تواند همه ی مشکلات را قدم به قدم با استفاده از علم حل کند. هیچ کس غیر از فیزیکدانی که اخیرا روی نظریه ی وحدت کلان "(GUT) کار می کند، نتوانست پیش زمینه ایدئولوژیکی این نظریه را آشکار سازد.

استفن هاوکینگ ، فیزیکدان انگلیسی متولد ۱۹۴۲ در کمبریج، به حق تحسین مردم را برانگیخته است چرا که او در ناحیه ی نخاع دچار آشفتگی عصبی شده و فقط به وسیله ی یک کامپیوتر می تواند با محیط پیرامون ارتباط برقرار کند. او امیدوار بود طی تحقیقاتش درباره ی وضعیت عالم در لحظه ی پس از انفجار، نظریه ی وحدت کلان را توسط ادغام تأثیر متقابل نیروهای شناخته شده توسعه دهد. به عبارتی این نظریه توضیح سؤالی است که پرسیدم: «بنیادی ترین چیزی که عالم را برپا داشته چیست؟» هایزنبرگ با اینکه با مکانیک کوانتمی اش نظریه ای بزرگ را به نحوی پیش برد که به صورت تجربی به اثبات رسید، در عین حال نشان داد که احترامی عمیق برای دین قائل است. اما هاوکینگ در کتاب تاریخچه زمان - که ۲۵ میلیون نسخه فروش داشت با وجود اینکه فهم این کتاب حتی برای اهل علم مشکل است - سرشار از نوعی خوش بینی روشنفکرانه شد و نوید نظریه ای بزرگ و یگانه را می داد که نه تنها دانسته های بنیادین تجربی ما از عالم را توضیح می دهد بلکه علاوه بر آن، ما را قادر می سازد که «به علم خداوند پی ببریم.»

این اشاره، تعمدی است و معنای طنز آمیزی دارد. زیرا دیدگاه هاوکینگ این بود که با چنین نظریه ای (TOE)، جهان خودش را شرح می دهد و وجود خداوند به عنوان آفریدگار امری چندان ضروری به نظر نمی رسد. اگر جهان بدون اینکه منحصر به فرد باشد و یا حدی داشته باشد کاملا در خود محبوس شده است و اگر می شد تمام آن را توسط نظریهای واحد توضیح داد، در این صورت علم فیزیک، وجود خداوند را امری غیر ضروری می داند. به هر حال پیدا کردن سرواژه های دهن پرکنی مثل GUT یا TOE راحت تر است از یافتن نظریه ای که تمام نیروهای فیزیکی عالم را وحدت دهد!

در تصور هاوکینگ عالم مجموعه ای بسته اما بدون محدوده و بدون شرایط اولیه است. بر خلاف نظریه ی قدیمی تر انفجار بزرگ که در آن «تکینگی» خداوند را در مقرر کردن شرایط و قوانین آغاز آفرینش عالم آزاد می گذارد. «البته خدا آزاد بود که قوانینی که عالم از آنها اطاعت می کند را انتخاب کند. اگر چه این انتخاب گزینه های چندانی نداشته است. ممکن است یک گزینه یا یک عدد کوچک از نظریه های جامع، مثل نظریه ی ریسمان هتروتیک باشد، که قائم به خود است و منجر به وجود ساختارهای پیچیده ای مانند انسان می شود که می تواند دربارهی قوانین عالم و ماهیت خدا تحقیق و پرس و جو کند.»

یک نظریه‌ی جامع؟ هاوکینگ اما عاقلانه اظهار می دارد که هرچند معادله های مبتکرانه اش برای توصیف همه چیز است اما هنوز به حقیقت همه چیز راه نبرده است و هنوز این سؤال مطرح است که اصلا چرا عالم وجود دارد؟ حتی اگر یک «نظریهی جامع وجود داشته باشد چیزی جز مجموعه ای از قوانین و معادلات نیست. چه چیزی درون این فرمول ها و قوانین شعله می کشد و عالم را برای ما قابل فهم می کند؟ راهکار همیشگی علم که ساختن مدل های ریاضی است نمی تواند به این سؤال پاسخ بدهد که چرا باید عالمی وجود داشته باشد که بتوان با مدل های علمی آن را توضیح داد؟»

با این همه او به وضوح بیان می دارد که امیدوار است روزی نظریه‌ی جامع بتواند به این سؤال که چرا عالم وجود دارد، پاسخ بدهد: «اگر روزی بتوانیم به نظریه ای جامع دست بیابیم در عین حال باید اصولی ساده داشته باشد که نه تنها برای دانشمندان بلکه برای عامه مردم نیز قابل فهم باشد. به این ترتیب فلاسفه، دانشمندان و حتی مردم عادی همگی می توانند در مورد این سؤال به بحث و گفتگو بپردازند که اساسا چرا انسان و کیهان وجود دارد؟ اگر پاسخ این سؤال یافته شود، عقل بشری به پیروزی نهایی می رسد و از آن پس می توانیم به علم خداوند پی ببریم.» اما امور به نحو متفاوتی جریان می یابند.

منبع: علم و دین، هانس کوک، ترجمه رضا یعقوبی، چاپ اول، نشر تمدن علمی، تهران 1395

فرمول جهان شمول

مقالات مرتبط

مقالات مرتبط

تازه های مقالات

بیشترین بازدید هفته