چرا جهان این قدر در تلاش است که نابود نشود ؟

چراجهاناینقدردرتلاشاستکهنابودنشود؟
جواباینسوالراتابهحالهیچدانشمندویافیلسوفینیافتهاست. حتیهاوکینگدانشمندواخترشناسبزرگدرجواببهآنگفتهاست :«اگرجواباینسوالرابدانممطمئناًبهسوالهایدیگریخواهمرسیدکهآغازگرکشفنظریهیهمهچیزورسیدنبهقلههایناممکنفیزیکوتمامعلومدیگراست.» ازنظریهیهمهچیزگفتیم،حتماًمحتوایایننظریهیجدیدکههنوزکاملنشدهبرایشمامبهماست. پسدراینمقالهبهبحثوبررسیدربارهارکانسازندهیایننظریهخواهیمپرداخت. نظریهایکهشایدانسانبتواندباداشتنآنفکرخدارادربارهیکائناتوجهانآفرینشبخواندوخودرابهبینهایتنزدیکترسازد. بهعبارتدیگرتلاشمابیانمفاهیمیاستکهانسانبراییافتنسرنوشتویاگذشتهیخویشبهآنهااحتیاجدارد .
بهتراستقبلازبررسیپایهایایننظریهباچندمفهوموعبارتآشناشویم:
الف) سیاهچالههایاستارههایرمبیدهشده : یکسیاهچالهیکجرممتراکمویکستارهیمردهاستکهدرآنگرانشبهحدیشدیداستکهحتینورنیزنمیتواندازآنبگریزد،پسیکسیاهچالهدیدهنمیشود .
ب) انفجاربزرگ: نظریهایکهمیگویدجهاندرابتدایکگویآتشینبسیارداغبودهکهمنفجرشدهومادهوانرژیو...رابوجودآوردهاستتاجهانبصورتیکهامروزهمیبینیمدرآیدایننظریهدرقرننوزدهممیلادیتوسطهوگانارائهشد.
ج) مکانیککوانتومی : سالهاپیشتصورمیشدکهکوچکتریناجزایتشکیلدهندهیماده،اتمهاهستندولیبعدهاکشفشدکهدراتمنیزهستهایوجودداردکهالکترونهابهدورآنچرخشمیکنندوهمینطورخودهستهازذراتکوچکتریبهنامنوکلئونتشکیلشدهوهریکازنوکلئونهانیزبازازذراتکوچکتریبهنامکوارکهاتشکیلیافتهاندکهبارووزنهستهاتمرامشخصمیکنند . کوارکهایکیازذراتبنیادینهستندکهبعدازانفجاربزرگبوجودآمدند.کوارکهادارایششنوعهستندکههستهاتمفقطازدونوعاولآنهایعنیبالاوپایینتشکیلیافتهاست.
د) نیروهایبنیادینیااولیه :بینذراتبنیادینچهارنوعنیروعملمیکندکهعبارتنداز:
۱) نیرویپرقدرتکوارک :ایننیروازجداشدنبیشازحدکوارکهایداخلهستهازیکدیگرویاحتیازپرتشدنآنهابهخارججلوگیریمیکند،نیرویپرقدرتکوارکازطریقذراتمبادلهکننده(گلوئون)انتقالمییابدکهبینکوارکهادرپروازهستند .
۲) نیرویالکترومغناطیسی : یکذرهدارایبارمنفیبهوسیلهیکذرهیمنفیدیگردفعوبهسوییکذرهبابارمثبتجذبمیشودایننیروتوسطفوتونهامبادلهمیشود .
۳) نیرویضعیف : ایننیرودربینذراتبدونبار(خنثی)ودرفواصلخیلینزدیکبرقراراستوباعثرادیواکتیویتهمیشودکهنوعیازآنرارادیواکتیویتهیبتامینامندوذرهیپیامرسانایننیرو«ویکون»نامدارد.
۴) نیرویگرانش : یکیازچهارنیرویطبیعتکهضعیفترینآنهاست . گرانی،همیشهجذبمیکند،هیچگاهدفعنمیکندومیتواندتافواصلبسیاردور،تاثیرداشتهباشد.همچنینذرهیپیامرسانایننیرو«گراویتون»نامداردکهتاکنونبطورمستقیممشاهدهنشدهاست.
● انرژیتاریک:
یکیازنظریههاییکهمارادررسیدنبه «نظریهیهمهچیز» یاریمیکند،نظریهیاینشتیندرموردمجموعهایستکهسببانبساطجهانمیشود.اینمجموعه (منظورمادهوانرژی)حدود۹۵درصدمادهوانرژیجهانراتشکیلمیدهد.
ازاینمجموعهی۹۵درصدی،۳۰درصدمادهیتاریکو۶۵درصدانرژیتاریکاستکهعاملشتابداربودنانبساطوبینظمیجهانمیباشد.همچنینسیاهچالههانیزنوعیمادهتاریکمحسوبمیشوند. نظریهپردازانانرژیتاریکیانیرویضدجاذبهمعتقدندکه: ایننیرودرطولزمانمیتواندنیرومندتریاضعیفترشود.ایننیرویاسرانجامدنیارادریکلحظهازهممیپاشاند،یادرآیندهیدوررفتهرفتهآنراخاموشمیکند.اینآیندهیدور۱۰میلیاردسالبازمانحالفاصلهدارد.اگرایننیروخودبهخودازمیانبرود،جاذبهباردیگربرگیتیمستولیمیشودوجهانخودبهخودفرومیپاشد.ایننیرومدتهاستکهوجودداردوتغییرآنبسیارکندوآراماست.
یکیازکیهانشناسانبهنامدکتر"ریس"میگوید:«هرگونهتحولتسریعکننده،کهبهقدرتمندشدناینانرژیتاریکمنجرشودتا۳۰میلیاردسالدیگرروینخواهدداد.»همچنینبرخیمحاسباتدانشمنداندربارهیقدرتاینانرژیبهیکعددواحدرسیدهاستکهنامآنرادبلیوگذاشتهاند.اینعدددرحقیقتنسبتمیانفشاروتراکماینانرژیتاریکاست.یکیازعجیبترینخصوصیاتاینانرژیمرموزایناستکهبرخلافمادهیاانرژیمعمولیچگالیآنباانبساطفضاکاهشنمییابدوشواهدزیادیحکایتازآنداردکههمیشهدارایچگالیثابتیاست.بهاینترتیبباانبساطجهانچگالیموادمعمولیرفتهرفتهکمترمیشودوحتینسبتیکمتراز۵درصدرابهخوداختصاصخواهددادولیدرصدانرژیتاریکروبهازدیادخواهدگذاشت.
امیداستباادامهیکاردانشمنداندرآیندهینزدیکهیجانانگیزترینرازعلمحلشود.
ـفرضیهسفردرزمان: یکیازجالبترینافکاربشر،ایدهیجابجاییدربعدزماناست.اینشتینباارائهینظریهینسبیتخاصخودنشاندادکهاینکارازنظرتئوریشدنیاست،برطبقایننظریهاگرشیئیبهسرعتنورنزدیکشود،گذشتزمانبرایشآهستهترصورتمیگیرد.بنابرایناگربشودباسرعتبیشازسرعتنورحرکتکردزمانبهعقببرمیگردد.مانعاصلیایناستکهاگرجسمیبهسرعتنورنزدیکشودجرمنسبیآنبهبینهایتمیلمیکندلذانمیشودشتابیبیشازسرعتنورپیداکرد. اماشایدروزیهماینمشکلحلشود!
دانشمندانبراینعقیدههستندکهاینکاربهکمکیکپدیدهیطبیعیصورتمیگیرد.دراینخصوصسهپدیدهمدنظراست:
ـسیاهچالههایدوار
ـکرمچالهها
ـریسمانهایکیهانی
ـسیاهچالههایدوار:سیاهچالههابردونوعاند،دواروغیردوار،سیاهچالههایغیردواردارایانتهاینقطهمانندهستند،درآنجاهرجسمیکهبهحفرهمکششدهباشدنابودمیشود،اماسیاهچالههایدواردارایانتهاییقاعدهداربهشکلحلقههستندکهمانندیکقیفواقعیانتهایشانبازاست،همچنینفقطایننوعسیاهچالهاستکهمیتواندسکویپرتاببهآیندهیاگذشتهباشد.انتهایقیفبهیکقیفدیگربهاسمسفیدچالهمیرسدکهدرستعکسآنعملمیکند.یعنیهرجسمیرابهشدتبهبیرونپرتابمیکند.ازهمینجاستکهمیتوانیمپابهزمانهاوجهانهایدیگربگذاریم.
ـکرمچالهها: یکسکویدیگرگذراززماناستکهمیتوانددرعرضچندساعتماراچندینسالنوریجابجاکند.فرضکنیددونفردوطرفیکملافهراگرفتهومیکشنداگریکتوپتنیسبررویملافهقراردهیمیکانحنادرسطحملافهبهسمتتوپایجادمیشود.
یکتیلهرویاینملافهقراردهیمبهسمتچالهایکهتوپایجادکردهاستمیرود.
ایننظراینشتیناستکهکراتآسمانیدرفضاوانحناایجادمیکنند،درستمثلهمانتوپرویملافه. حالافرضکنیمفضابهصورتیکلایهیدوبعدیروییکمحورتاشدهباشدوبیننیمهبالاوپایینآنخالیباشدودوجرمهماندازهدرقسمتبالاوپائینمقابلهمقرارگیردآنوقتحفرهایکههردوایجادمیکنندمیتوانندبههمدیگررسیدهوایجادیکتونلکند۰مثلاینکهیکمیانبردرزمانومکانایجادشدهباشدبهاینتونلکرمچالهمیگویند.
حالسوالیپیشمیآیدکهاگرمامیتوانستیمبهگذشتهسفرکنیم.زمانیکههنوزبهدنیانیامدهبودیموپدربزرگخودرامیکشتیمپسچگونهماوجودداریماینیکپارادوکساستونقیضخودشدردرونشاستولیبایدگفتراهحلینیزبرایاینموضوعپیداشدهاستواینراهحلنظریهیجهانهایموازیاست.طبقایننظریهامکانداردچندینجهانوجودداشتهباشد،کهمشابهجهانماستاماترتیبوقایعدرآنهافرقمیکند.پسوقتیبهعقببرمیگردیمدریکجهاندیگروجودداریمنهدرجهانیکهدرآنهستیم.همچنینمیتوانگفتکهایننظریهتقریباهمجهتومنطبقبانظریهاستیفنهاوکینگدربارهیجهانهاینوزاداستکهبیانگرایناستکهغیرازجهانماجهانهایدیگرینیزوجوددارندکهازطریقراههائیبههممتصلند.
▪ نظریهریسمانهایکیهانییاابرریسمان:
یکیازبرترینموفقیتهایعلمدرقرنبیستمایناستکهدرسطحپایه،قوانینفیزیکبهدوفرمولخلاصهشدند:
الف) تئوریگرانشاینشتن:کهفضاهایبسیاربزرگراتوصیفمیکند.مثلاکهکشانها،سیاهچالههاوانفجاربزرگ.
ب) تئوریکوانتومی:کهفضاهایبسیارکوچکراتوصیفمیکند۰مثلاجهانکوچکذراتزیراتمیوالکترومغناطیس۰
یکیازبزرگترینطنزهایطبیعتکیهانشناسیاتحادایندوفرمولاستکهواقعاگیجکنندهبهنظرمیرسدوحتیبزرگترینفیزیکدانانجهانمثلاینشتینوهایزنبرگنتوانستندازعهدهیآنبرآیند،خوشبختانهمایکتئوریمناسببرایاتحادایندونیروداریم (درحقیقتاینتنهاتئوریاستودیگرتئوریهابهتناقضرسیدهاند ) کهابرریسماننامیدهمیشودکهبهسادگیدستگاهگرانشیراباتئوریالکترومغناطیسکهبرایحلمشکلاتکرمچالههایکوانتومیلازماست،متحدمیکند.
تئوریابرریسمانقوانینمبهمفیزیککوانتومیرابافرضاینکهذراتزیراتمیدرحقیقتارتعاشیازیکرشتهکوچکهستندتوضیحمیدهد،ارتعاشیکرشتهویالونسببایجادیکنتمیشود،همچنینارتعاشیکابرریسمانسببایجادذراتموجوددرطبیعتمیشود. بنابراینجهانیکسمفونیازریسمانهایدرحالارتعاشاستوتوضیحبیشتراینکهیکریسمانکهدرزمانحرکتمیکندباعثانحنایفضایاطرافشمیشودکهسیاهچاله،کرمچالهودیگرجوابهایمرموزاینیشتنرامیسازدودریککلام،تئوریریسمان،تئوریاینیشتنوکوانتومفیزیکرابایکنتیجهیمنطقیمتحدمیکند.
همچنینبایددانست،کهاینذراتزیراتمیکهسازندهیتارهایاینویالونهستندآنقدرکوچکهستندطوریکهاگرهستهیاتمهیدروژنراشهرتهرانفرضکنیماندازهاینذراتاتمیدرداخلاینشهراستبهعبارتیدیگراینذره۱۸-^۱۰برابریکاتماست.
ادواردویتنازموسسهیتحصیلیپیشرفتهدرپرینستونادعاکردهاست: «تئوریابرریسمانتئوریقرنبیستویکماستکهتصادفادرقرنبیستمکشفشدهاستوهنوزریاضیاتموردنیازقرنبیستویکمبرایحلسیاهچالههایکوانتمیکشفنشدهاست.»تااینجابهتلاشهایانجامشدهونظریههایارائهشدهبرایرسیدنبهنظریهکلیپرداختیم.درپایانبهتراستشناختدقیقترینیزازخودنظریهدرحیطهیفیزیکداشتهباشیم:
ایننظریه :
ـبایدمدلیبهمابدهدکهبیننیروهاوذرات،یگانگیایجادکند.
ـبایدبهاینسوالپاسخدهدکه«شرایطمرزی»چیست؟شرایطیکهدراولینلحظه،قبلازآنکههیچزمانیبگذردوجودداشتهاست.
ـبایدامکانچندانتخابرابدهد.بایدمحدودکنندهباشد.بهعنوانمثال،بایددقیقاًپیشگوییکندکهچندنوعذرهوجوددارد. اگرحقانتخابهاییراباقیمیگذارد،بایداینواقعیترابهنحویتوضیحدهدکهاین،جهانیاستکهماداریم،نهجهانیکهباآناندکتفاوتیدارد.
ـبایدتعدادکمیاجزایاختیاریداشتهباشد .اینمیتواندبهاینمعنیباشدکهماهیچگاهنظریهایبدوناجزایاختیارینخواهیمداشتبااینحال،ترجیحمیدهیمکهبرایپاسخهانبایدنگاهزیرچشمیبسیارمکرریبهجهانواقعیداشتهباشیم،شگفتآنکهنظریهی«همهچیز»ممکناستیکجزءاختیاریباشد.
ـبایدجهانی،مثلجهانیراکهمشاهدهمیکنیم،پیشگوییکندیابهطورقانعکنندهایتوضیحدهدکهچرااختلافیوجوددارد.یکنظریه «همهچیز»بایدراهیبیابدتادرقیاسباآنچهمامشاهدهمیکنیم،ایستادگیکند.
ـبایدسادهباشدودرهمانحال،امکانپیچیدگیهایعظیمرابدهد.
ـبایدمعمایترکیبنظریهینسبیتعاماینیشتننظریهایکهمعمولاباآنگرانیراتوضیحمیدهیم)ومکانیککوانتومی(نظریهایکهمعمولابههنگامبحثدربارهیسهنیرویدیگربهکارمیبریم)راحلکند.