چندجهانی چیست و آیا شواهدی از آن وجود دارد؟

چه چیزی فراتر از لبه کیهان قابل‌مشاهده است؟ آیا ممکن است کیهان ما تنها یکی از بی‌شمار کیهان موجود در یک دنیای چندجهانی بزرگ‌تر باشد؟

فیلم‌ها از کاوش در این پرسش‌ها سیر نمی‌شوند؛ از برندگان اسکار مانند Everything Everywhere All at Once گرفته تا ابرقهرمانی‌های بلاک‌باستر مانند Dr. Strange in the Multiverse of Madness. داستان‌های علمی-تخیلی پر از تعاملات خلاقانه میان واقعیات متفاوت هستند و بسته به این که از کدام کیهان‌شناس بپرسید، مفهوم چندجهانی بیش از یک فانتزی خالص یا ابزار داستان‌گویی کارآمد است.

ایده‌های انسان درباره واقعایت موازی قدمتی طولانی دارند و گوناگون هستند (حتی در ۱۸۴۸ ادگار آلن پو شعری منثور نوشت و در آن درباره وجود یک «توالی نامحدود کیهان‌ها» خیال‌پردازی کرد). اما مفهوم چندجهانی واقعاً زمانی آغاز شد که نظریه‌های علمی در تلاش برای توضیح خصوصیات کیهان، وجود جهان‌هایی دیگر را پیش‌بینی کردند که در آن‌ها وقایع خارج از واقعیت ما رخ می‌دهند.

«آندری لیند» (Andrei Linde)، فیزیک‌دان دانشگاه استنفورد می‌گوید: «فهم ما از واقعیت به‌هیچ‌وجه کامل نیست. واقعیت مستقل از ما وجود دارد.»

اگر این جهان‌ها وجود داشته باشند، از ما جدا، غیرقابل‌دسترس و غیرقابل‌شناسایی با هر ابزار مستقیمی هستند (حداقل تا به الان). این باعث می‌شود برخی متخصصان بپرسند که آیا جستجوی چندجهانی هیچ‌گاه می‌تواند واقعاً علمی باشد یا خیر.

آیا دانشمندان هیچ‌گاه خواهند دانست جهان ما تنها است یا جهان‌های دیگر وجود دارند؟

ما به بررسی نظریه‌های مختلف درباره چندجهانی‌های ممکن می‌پردازیم؛ ازجمله جهان‌هایی با قوانین فیزیک خودشان و اینکه آیا نسخه‌های دیگری از شما وجود دارند یا خیر.

چندجهانی چیست؟

چندجهانی اصطلاحی است که دانشمندان برای توصیف این ایده به‌کار می‌برند که ورای جهان قابل‌مشاهده، جهان‌هایی دیگر نیز می‌توانند وجود داشته باشند. چندجهانی را چندین نظریه علمی در توصیف سناریوهای مختلف پیش‌بینی می‌کنند؛ از نواحی فضا در صفحه‌های متفاوت با کیهان ما تا جهان‌های حبابی جدا که دائماً به‌وجود می‌آیند.

یک چیز که این نظریه‌ها باهم به اشتراک دارند، این است که پیشنهاد می‌دهند فضا و زمانی که می‌توانیم مشاهده کنیم، تنها واقعیت موجود نیست.

چرا دانشمندان فکر می‌کنند امکان دارد بیش از یک جهان وجود داشته باشد؟

ژورنالیست علم، «تام زیگفرید» (Tom Siegfried) که در کتابش با عنوان تعداد آسمان‌ها (The Number of the Heavens) به بررسی تکامل ایده چندجهانی طی هزاران سال می‌پردازد، می‌گوید: «ما نمی‌توانیم تمام خصوصیات جهان خودمان را توضیح دهیم؛ اگر تنها یکی از آن‌ها وجود داشته باشد.»

زیگفرید می‌پرسد: «چرا ثابت‌های بنیادی طبیعت این مقادیر را دارد؟ چرا در جهان ما زمان کافی برای ساختن ستاره‌ها و سیاره‌ها وجود دارد؟ چرا ستاره‌ها این‌گونه و با مقدار دقیقاً درست انرژی می‌درخشند؟ تمام این‌ها سؤالاتی هستند که در نظریه‌های فیزیکی خود پاسخی برای آن‌ها نداریم.»

زیگفرید می‌گوید دو توضیح ممکن است: اول اینکه ما نیاز به نظریه‌هایی بهتر برای توضیح خصوصیات جهان خود داریم یا این امکان وجود دارد که «ما تنها یکی از جهان‌های بسیاری هستیم که با هم متفاوتند و ما در یکی از آن‌ها که خوب و راحت است، زندگی می‌کنیم.»

کدام نظریه‌های چندجهانی محبوب‌تر هستند؟

شاید قابل‌قبول‌ترین ایده علمی از کیهان‌شناسی تورمی بیاید که می‌گوید در لحظاتی بسیار کوتاه پس از بیگ‌بنگ، جهان به‌سرعت و به‌طور نمایی گسترده شد. تورم کیهانی بسیاری از خصوصیات مشاهده‌شده جهان را توضیح می‌دهد؛ مانند ساختار و توزیع کهکشان‌های آن.

لیند، یکی از معماران نظریه تورم کیهانی، می‌گوید: «این نظریه ابتدا مانند ایده‌ای علمی-تخیلی بود؛ البته ایده‌ای بسیار دور از ذهن. اما چنان از پس توضیح بسیاری از خصوصیات جالب جهان ما بر آمد که مردم کم‌کم آن را جدی گرفتند.»

یکی از پیش‌بینی‌های نظریه این است که تورم می‌تواند بارها و بارها (شاید دائماً) رخ دهد و منظومه‌ای از جهان‌های حبابی بسازد. همه این حباب‌ها خصوصیات حباب ما را نخواهند داشت؛ آن‌ها شاید فضاهایی باشند که رفتار فیزیک در آن‌ها متفاوت است. برخی از آن‌ها می‌توانند شبیه به جهان ما باشند، اما همه آن‌ها ورای قلمرویی هستند که می‌توانیم مستقیماً مشاهده‌اش کنیم.

ایده‌های دیگر چه؟

یک نوع چندجهانی قانع‌کننده دیگر تفسیر چندجهانی مکانیک کوانتومی نامیده می‌شود؛ نظریه‌ای که به‌طور ریاضی رفتار مواد را توصیف می‌کند. تفسیر چندجهانی که اولین‌بار «هیو اورت» (Hugh Everett) آن را در ۱۹۵۷ ارائه داد، حضور خطوط زمان شاخه‌ای یا واقعیت‌های متفاوتی را که تصمیمات ما و خروجی‌هایشان در آن‌ها گاهی بسیار متفاوت هستند، پیش‌بینی می‌کند.

«جیمز کاکالیوس» (James Kakalios)، فیزیک‌دان دانشگاه مینه‌سوتا که درباره فیزیک ابرقهرمان‌ها (یا رد فیزیک آن‌ها) نوشته است، می‌گوید: «هیو اورت می‌گوید درواقع بی‌نهایت زمین موازی وجود دارد و وقتی شما آزمایشی انجام می‌دهید و احتمالی به‌دست می‌آورید، اساساً تنها چیزی که اثبات می‌شود، این است که شما روی زمینی زندگی می‌کنید که این خروجی آن آزمایش بوده است. اما روی زمین‌های دیگر خروجی‌های دیگری ایجاد شده‌اند.»

طبق این تفسیر، نسخه‌های شما می‌توانند زندگی‌های متفاوتی را داشته باشند که شما اگر تصمیم‌هایی متفاوت می‌گرفتید می‌داشتید؛ هرچند تنها واقعیتی که شما می‌توانید درک کنید، همانی است که زندگی‌اش می‌کنید.

اما زمین‌های دیگر کجا هستند؟

آن‌ها در ابعادی هم‌پوشانی دارند که به آن‌ها دسترسی نداریم. «مکس تگمارک» از دانشگاه MIT به این نوع چندجهانی، چندجهانی سطح سه می‌گوید؛ جایی که سناریوهای چندگانه در شاخه‌های دیگر واقعیت تحقق پیدا می‌کنند.

لیند می‌گوید: «در تفسیر چندجهانی شما هنوز یک بمب اتمی دارید، اما نمی‌دانید دقیقاً چه زمانی منفجر می‌شود» و شاید در تعدادی از آن واقعیت‌ها منفجر نشود.

از طرف دیگر، جهان‌های چندگانه‌ای که برخی از نظریه‌های تورم کیهانی پیش‌بینی می‌کنند، چیزهایی هستند که تگمارک آن‌ها را چندجهانی سطح دو می‌نامد؛ جایی که فیزیک بنیادی می‌تواند در جهان‌های متفاوت، متفاوت باشد. لیند می‌گوید در یک چندجهانی تورمی «شما حتی نمی‌دانید در برخی جاهای کیهان بمب‌های اتمی اصولاً امکان‌پذیر هستند یا خیر.»

آیا می‌توانیم بین جهان‌های چندگانه سفر کنیم؟

متأسفانه خیر، دانشمندان فکر نمی‌کنند که سفر بین جهان‌ها ممکن باشد؛ حداقل الان.

زیگفرید می‌گوید: «درصورتی‌که بسیاری از فیزیکی که می‌دانیم و کاملاً تثبیت شده است، اشتباه نباشد، نمی‌توانید بین جهان‌ها سفر کنید. اما کسی چه می‌داند؟ نمی‌گویم که هزار سال بعد کسی نمی‌تواند چیزی را کشف کند که شما هیچ‌گاه نمی‌توانید تصور کنید.»

آیا هیچ مدرک مستقیمی نشان می‌دهد که چندجهانی وجود دارد؟

با اینکه به‌نظر می‌رسد برخی ویژگی‌های جهان وجود چندجهانی را واجب می‌سازند، هیچ چیزی مستقیماً مشاهده نشده است که پیشنهاد دهد واقعاً چنین چیزی وجود دارد. تا‌به‌حال شواهد پشتیبان ایده چندجهانی تماماً نظری و در حتی برخی موارد، فلسفی بوده‌اند.

برخی از متخصصان استدلال می‌کنند که شاید این یک تصادف کیهانی بزرگ بود که بیگ‌بنگ یک جهان کاملاً بی‌نقص را به‌وجود آورد که مناسب وجود ما است. دانشمندان دیگر فکر می‌کنند که به احتمال بیشتر تعداد بی‌شماری جهان فیزیکی وجود دارند و ما تنها در آن جهانی زندگی می‌کنیم که خصوصیات مناسب برای بقای ما را دارد.

کاکالیوس می‌گوید وجود تعداد بی‌نهایت جهان‌های کیسه‌ای یا حبابی که برخی از آن‌ها فیزیک یا ثابت‌های بنیادی متفاوتی دارند، ایده‌ای جذاب است. او می‌گوید: «به همین دلیل است که برخی مردم این ایده‌ها را به‌نوعی جدی می‌گیرند؛ زیرا به توضیح برخی از مسائل جدی فلسفی کمک می‌کنند.»

دانشمندان استدلال می‌کنند که آیا چندجهانی نظریه‌ای است که بتوان آن را به‌طور تجربی آزمایش کرد یا خیر. برخی خواهند گفت نه؛ زیرا طبق تعریف، یک جهان دیگر از جهان ما مستقل و دسترسی به آن غیرممکن است. اما شاید ما هنوز آزمایش درست را پیدا نکرده‌ایم.

آیا هیچ‌گاه خواهیم دانست که جهان ما یکی از جهان‌های دیگر است؟

شاید نه؛ چندجهانی از پیش‌بینی‌های نظریه‌هایی مختلف است که می‌توانیم آن‌ها را به روش‌های دیگر آزمایش کنیم و اگر این نظریه‌ها از تمام آزمایش‌ها سربلند بیرون بیایند، شاید چندجهانی نیز صادق باشد. یا شاید یک کشفی جدید بتواند به دانشمندان کمک کند تا بفهمند آیا واقعاً چیزی فراتر از جهان قابل‌مشاهده ما وجود دارد یا خیر.

زیگفرید می‌گوید: «جهان با چیزی که چند توده سلولی روی یک سیاره کوچک بتوانند بفهمند یا آزمایش کنند، محدود نمی‌شود. ما می‌توانیم بگوییم این قابل آزمایش نیست، پس نمی‌تواند واقعی باشد؛ اما این فقط به این معنی است که ما نمی‌دانیم چطور آن را آزمایش کنیم. شاید روزی بفهمیم چطور آن را آزمایش کنیم و شاید هیچ‌گاه نفهمیم، اما جهان می‌تواند هر کار که می‌خواهد انجام دهد.»