ایده‌ی جهان‌های موازی در ابتدا به دنیای داستان‌های علمی و تخیلی تعلق داشت، اما حالا این موضوع در بین فیزیکدانان قابل تامل است. کسانی که همواره تمایل دارند مسائل غیر قابل باور را وارد محدوده‌ی واقعیت کنند.
در حقیقت تعداد بسیار زیادی از جهان‌های بالقوه‌ی دیگر وجود دارند. فیزیکدانان نظریه‌های مختلفی را برای ایده‌ی چند جهانی بر طبق جنبه‌های مختلف قوانین فیزیک ارائه داده‌اند.
مشکل اصلی اینجاست که در تمام این تئوری‌ها با توجه به تعاریف صورت گرفته ما هیچ‌گاه نمی‌توانیم این جهان‌ها را ببینیم یا به آنها سفر کنیم تا بتوانیم وجود آنها را تایید کنیم. حال سوال این است که آیا ما می‌توانیم راهی پیدا کنیم تا وجود کلیه‌ی جهان‌های دیگر را که قادر به دیدن آنها نیستیم را تایید کنیم؟
CP68GR A stylized view of the Solar system.
حداقل در بعضی از این جهان‌ها، دنیا‌هایی وجود دارند که ما حدس می‌زنیم در آنها همزادهای ما که از نظر بسیاری از خصوصیت‌ها شبیه ما هستند، زندگی می‌کنند.
جیوردانو برونو از جمله ی کسانی است که فکر می‌کنند تعداد جهان‌های مختلف بی‌نهایت است.
این ایده‌ی جالب خودآگاه و ناخودآگاه ما را به سمت و سوی تخیلاتمان می‌برد و برای همین است که نظریهی چند جهانی هر چه‌قدر هم که دور از عقلانیت باشد، بی‌تردید برای عموم مردم جهان لذت‌بخش است. ما از این ایده در فیلم‌های مختلفی در دامنه‌ی متفاوتی از تخیل استفاده کرده‌ایم از فیلم مردی در برج بلند تا فیلم درهای کشویی.
البته هیچ چیز جدیدی درباره‌ی این ایده‌ی دنیای چندجهانی وجود ندارد. مری‌جین روبستن به عنوان یک فیلسوف دینی در کتاب دنیای بدون پایان که در سال ۲۰۱۴ به چاپ رسید در این باره توضیح می‌دهد. در نیمه‌ی قرن ۱۶ میلادی نیکولاس کوپرنیک مطرح کرد که زمین در مرکز عالم نیست، چند دهه‌ی بعد تلسکوپ گالیله به او نشان داد که با یک نگاه اجمالی به وسعت کیهان، ستاره‌ها بی‌شمارند. بنابراین در پایان قرن ۱۶ میلادی فیلسوف ایتالیایی جیوردانو برونو تصور می‌کرد که جهان هستی باید بی‌نهایت باشد و مملو از جهان‌های مسکونی باشد.
نقاشی متعلق به فونتنلی “گفتگو درباره‌ی چند جهانی”(۱۶۸۶)
در قرن ۱۸ ایده‌ی دنیا با چندین منظومه‌ی خورشیدی به یک فکر و نظر متداول تبدیل شده بود.
در اوایل قرن ۲۰ فیزیکدان ایرلندی، ادموند فرنیر فکر می‌کرد دنیا مجموعه‌ای از دنیاهای تودرتو است که در آن هم دنیای کوچک‌تر و هم دنیای بزرگ‌تر از ما وجود دارد. در این دیدگاه یک اتم هم می‌تواند یک منظومه‌ی خورشیدی مسکونی به حساب بیابد. امروزه دانشمندان این ایده که جهان مانند عروسک‌های روسی، خود از چنیدن جهان تودرتو تشکیل شده‌اند را رد کرده‌اند، اما آنها چندین فرضیه‌ی دیگر نیز دارند که ممکن است دنیاهای دیگری وجود داشته باشند.
در اینجا با پنج مورد از این فرضیات آشنا می‌شویم.
دنیای چند تکه‌ای
ساده‌ترین نوع از چند جهانی نتیجه‌ی بی‌نهایت بودن اندازه‌ی دنیای خود ما است. باید دنیایی دقیقا یکسان با دنیای ما یک جایی در این جهان باشد.
ما دقیقا مطمئن نیستیم که دنیا بی‌نهایت است یا نه، ولی نمی‌توانیم این را یک حکم در نظر بگیریم. اگر دنیا بی‌نهایت باشد، پس باید به مناطق مختلفی تقسیم شده باشد که ما نمی‌توانیم آنها را ببینیم.
این مسئله‌‌ی ساده‌ای است، چون این مناطق برای نور خیلی دور است تا نور بتواند این فاصله را طی کند. جهان ما تنها ۱۳.۸ میلیارد سال عمر دارد، بنابراین هر منطقه‌ای که دورتر از ۱۳.۸ سال نوری فاصله با ما داشته باشد کاملا از ما جدا افتاده است. در تمام مفاهیم و هدف‌ها، این مناطق، جهان‌های جدا شده هستند. اما آنها همین‌طور باقی نخواهند ماند، بالاخره نور از بخش‌های مختلف دنیاها عبور می‌کند و جهان یکپارچه می‌شود. اگر جهان ما واقعا شامل بی‌نهایت دنیاهای جزیره‌ای مثل دنیای خودمان باشد، با ماده و ستاره‌ها و سیاره‌ها، باید دنیایی دقیقا یکسان با زمین ما یک جایی در جهان وجود داشته باشد.
اگر عالم بی‌نهایت باشد، باید تعداد بی‌شماری زمین نیز وجود داشته باشد.
به نظر می‌آید احتمال بسیار بسیار اندکی وجود داشته باشد که اتم‌ها به طور شانسی و اتفاقی در کنار یکدیگر جمع شوند تا دقیقا یک کپی برابر اصل را با زمین به وجود آورند، یا تفاوت این کپی برابر اصل تنها در رنگ جوراب‌های شما باشد. اما در اصل این دنیاهای بی‌نهایت حتی در عجیب‌ترین حالات هم باید وجود داشته باشند، در واقع چندین عدد از آنها باید وجود داشته باشند.
عالم از یک نقطه‌ی بی‌نهایت کوچک آغاز شد و بعد به طور فوق‌العاده سریع با یک انفجار مهیب و بسیار داغ گسترش یافت.
پس، یک جایی که به طور غیر قابل تصور از ما دور است، کسی که دقیقا مثل من است، این لغات را می‌نویسد و نگران تصحیح و ایراد‌گیری شدید ویراستار خود است. پس با همین منطق جایی بسیار دورتر،عالم قابل شناسایی دقیقا مثل ما وجود دارد. این فاصله چیزی در حدود ۱۰ به توان ۱۰ به توان ۱۱۸ متر تخمین زده شده است.
این مشکل وجود دارد که شاید اصلا دنیا بی‌نهایت نباشد، یا شاید اگر هم بی‌نهایت است، کل ماده‌ی آن در گوشه‌ای از عالم جمع شده باشد، که در این حالت یعنی بیشتر دنیاهای دیگر خالی است. اما هیچ دلیلی وجود ندارد که از خود بپرسیم چرا این اتفاق افتاده است، و هیچ نشانه‌ای وجود ندارد که ماده این‌چنین پراکنده شده باشد تا ما نتوانیم آنها را ببینیم.
عالم ما در حال انبساط است.
چند جهانی تورمی
دومین نظریهی چند جهانی از بهترین ایده‌های ما راجع‌به این که دنیای ما چه‌طور آغاز شد، سرچشمه می‌گیرد.
بر طبق نظریهی غالب انفجار بزرگ، دنیا از نقطه‌ای بسیار کوچک و با انفجار شدید و بسیار داغ و با سرعت بسیار زیاد شروع شد. در کسری از ثانیه بعد از انفجار، گسترش و انبساط آغاز شد، در یک لحظه‌ی گذرا و بسیار کوتاه به شتاب باور نکردنی می‌رسد، سرعت آن بسیار بیشتر از سرعت نور بوده است. به این رویداد تورم می‌گویند.
تعدادی یا شاید بی‌نهایت عالم، همواره در طول زمان در حال بزرگ شدن هستند.
نظریهی تورمی برای ما تشریح می‌کند که چرا عالم به نسبت به طور یکسان در همه جا پخش شده و چرا وقتی که ما به هرجای دنیا که نگاه می‌کنیم تقریبا آن را یکسان با جاهای دیگر می‌بینیم. تورم آن توپ داغ را قبل از آنکه شانسی برای ثبات و توده شدن داشته باشد به ابعاد کیهانی گسترش داد. اگرچه این مناطق بسیار کهن با تغییرات احتمالا اندکی پراکنده شده‌اند. ولی توسط تورم در حال بزرگ شدن هستند. این نوسانات، حالا از طریق تابش پس‌زمینه‌ی ریزموج کیهانی قابل ردیابی هستند، این تابش به نوعی آثار به جا مانده و ضعیف شده از انفجار بزرگ هستند. این تابشها در کل عالم پراکنده و پخش شده‌اند، اما به طور کامل یک‌نواخت نیستند.
چندین تلسکوپ ماهواره‌ای این تابشها را با جزییات بالا ترسیم کرده‌اند و آنها را با پیش‌بینی‌های تئوری تورم مقایسه کرده‌اند. این مقایسه به خوبی نشان داد که نظریهی تورم با واقعیت سازگار است و برای همین نیز حدس زده می‌شود که تورم واقعا در این عالم اتفاق افتاده است.
دقیقا بعد از انفجار بزرگ، عالم به سرعت گسترش یافت: به این رویداد تورم گفته می‌شود.
این‌ها حدس و گمان‌هایی هستند که با توجه به آنها ما می‌توانیم بفهمیم که انفجار بزرگ چطور اتفاق افتاده که در این مورد ما می‌توانیم از نظر منطقی بگوییم که این رویداد بیش از یک بار اتفاق افتاده است.
تئوری فعلی این است، زمانی که انفجار بزرگ اتفاق افتاد. و به فضای عادی پیوست، بدون ماده و سرشار از انرژی بود و به عنوان نوعی فضای دیگر ظاهر شد که به آن خلاء کاذب گفته می‌شود و بعد از آن، این دنیا مانند یک حباب گسترش پیدا کرد. احتمالا دنیای ما نیز یکی از همین دنیاها است.
اما بر طبق همین تئوری، خلاء کاذب هم باید نوعی از تورم را تجربه کند، که باعث گسترش آن با سرعت فوق‌العاده زیاد می‌شود. در حالی که، دیگر جهان‌های حبابی که با نام خلاء درست معروف است، می‌تواند داخل دنیای خلاء کاذب اتفاق بیافتد، مثل دنیای ما در ۱۳.۸ میلیارد سال پیش. و به طور مداوم این اتفاق در عالم در حال افتادن است.
به این سناریو تورم ابدی می‌گویند. این سناریو می‌گوید در تمام طول زمان تعدادی و یا شاید بی‌نهایت دنیا به وجود می‌آیند و رشد می‌کنند، اما هیچ وقت نمی‌توانیم به آنها دست‌یابی پیدا کنیم، حتی اگر ما با سرعت نور برای همیشه حرکت کنیم، چراکه آنها بسیار سریع و به طور مداوم از ما دور می‌شوند.
مارتین ریس کیهان‌شناس سلطنتی بریتانیایی می‌گوید که تئوری چندجهانی تورمی چهارمین انقلاب کوپرنیکی است: ” این چهارمین باری است که ما مجبور می‌شویم از وضعیت خود در برابر آسمان عقب‌نشینی کنیم.” بعد از آن که کوپرنیک گفت سیاره‌ی زمین تنها یک سیاره از میان دیگر سیاره‌ها است، ما فکر می‌کردیم خورشید ما تنها ستاره‌ی موجود در کهکشان است و مابقی نقاط نورانی که ما آنها را در آسمان شب می‌دیدیم همگی سیاره‌های دیگر هستند، بعد از آن ما کشف کردیم که کهکشان ما فقط یکی از بی‌شمار کهکشان دیگر است که عالم را گسترش می‌دهند و حالا شاید عالم ما به سادگی تنها یکی از چندین عالم دیگر باشد.
پرتوهای ریزموج پس‌زمینه‌ی کیهانی شواهدی برای تورم هستند.
ما هنوز هم مطمئن نیستیم که تئوری تورم درست باشد.
در هر صورت، اگر تئوری تورم ابدی با یک سری انفجار بزرگ بی‌پایان، یک چندجهانی درست کند، این تئوری می‌تواند یکی از بزرگ‌ترین مسئله‌های فیزیک مدرن را حل کند. بنیادی‌ترین ثابت‌ها در قوانین فیزیک به طور عجیبی دقیقا مقداری تنظیم شده‌اند تا زندگی بتواند به وجود بیاید.
برخی از فیزیکدانان مدت زمان زیادی را صرف جستوجو برای “تئوری همه چیز” کرده‌اند. یک‌سری از قوانین ابتدایی وشاید هم فقط یک معادله، که تمام قواعد و اصول فیزیک بتواند از آن جاری شود. اما آنها به‌جای یکی، چندین گزینه مختلف پیدا کردند که اصول بنیادی برای شناخت جهان در آنها وجود داشت.
برخی از فیزیکدانان که در این آب‌های متلاطم در حال جستوجو هستند، معتقدند یک ایده که به آن تئوری ریسمان گفته می‌شود می‌تواند بهترین گزینه برای ” آخرین نظریه” باشد. این راه حل آخر، تعداد بسیار زیادی راه حل جداگانه را پیشنهاد می‌کند. این تعداد برابر است با یک ۱، به همراه ۵۰۰ صفر به دنبالش. هر راه حل نتایج خود را از ترکیب قوانین فیزیک دارد و هیچ دلیلی ندارد تا یکی را بر دیگری ترجیح دهیم.
تورم چندجهانی مقداری رنج و عذاب ما را در برابر نیاز به انتخاب یکی از میان این همه نظریه مقداری تسکین می‌دهد، چرا که اگر دنیاهای موازی در میان خلاء کاذب در مدت میلیاردها سال به وجود بیایند، هر کدام از آنها می‌تواند قوانین فیزیک مربوط به خود را داشته باشند و از میان این‌همه راه‌حل در تئوری ریسمان بالاخره یکی می‌تواند آن دنیا را توضیح دهد.
اگر این درست باشد، می‌تواند ویژگی‌های عجیب دنیای مارا نیز توضیح دهد.
تورم ابدی ما را به دنیاهای حبابی می‌رساند
ثابت‌های بنیادین در قوانین فیزیک به‌طور غریبی درست تنظیم شده‌اند تا زندگی توانایی به‌وجود آمدن را داشته باشد.
چیزها باید همان‌طوری بمانند که ما آنها را فهمیدیم: اگر آنها این‌طور نبودند، ما وجود نداشتیم تا این سوال را بپرسیم.
برای مثال اگر قدرت نیروی الکترومغناطیس ذره‌ای متفاوت با حالا بود، اتم پایدار نمی‌شد و به وجود نمی‌آمد. تنها ۴ درصد تغییر در این مقدار از فرآیند جوش هسته‌ای در ستاره‌ها جلوگیری می‌کرد، این فرآیندی است که کربن داخل بدن ما را به مقدار زیادی تولید کرده است.
همین‌طور، در نیروی گرانش نیز تعادل ظریفی وجود دارد، که ماده را به سمت هم جذب می‌کند. و انرژی تاریک که بر عکس گرانش عمل می‌کند و باعث سرعت گرفتن و گسترش جهان می‌شود. این‌ها تنها یکی از چیزهایی است که باعث می‌شوند ستاره‌ها به‌وجود بیایند و در عین حال عالم روی خودش فرو نریزد.
این و چیزهای دیگر همگی باعث شده‌اند عالم پذیرای وجود ما باشد و این مسئله بسیاری از مردم را مشکوک به دخالت دستان پرتوان خداوند می‌کند.
هنوز هم چندجهانی تورمی که در آن تمام قوانین فیزیک ممکن را در خود جای می‌دهد، گزینه‌های مختلفی را برای توضیح جهان پیشنهاد می‌کند.
دنیاهای دیگر ممکن است با دنیای ما تفاوت داشته باشند.
در هر دنیایی که شرایط به گونه‌ای است که زندگی بتواند در آن جریان داشته باشد. بحث و تبادل نظر در آن روی می‌دهد، و زندگی هوشمند در آن روی خواهد داد و این موجودات شانس خود را برای بقا امتحان خواهند کرد، و در بسیاری از این دنیاها که شرایط این گونه نیست کسی وجود نخواهد داشت تا سوالی بپرسد.
اگر نمی‌خواهید خدایی وجود داشته باشد، بهتر است چندجهانی را برگزینید. این یک نمونه از “اصل آنتروپیک” است، که می‌گوید تمام چیزها بهتر است همینی باشند که حالا هستند، چون اگر نباشند کسی وجود نخواهد داشت تا سوالی در این باره بپرسد.
برای برخی از فیزیکدانان و فیلسوفان این نوع استدلال یک تقلب به‌حساب می‌آید: راهی برای طفره رفتن از تفسیر درست مسائل.
آنها می‌پرسند، راهی برای آزمودن این اظهارات وجود دارد؟
مسلما این یک شکست است که بگوییم هیچ دلیلی وجود ندارد که چرا قوانین طبیعت این‌طور هستند، راحت‌تر است بگوییم که در دنیاهای دیگر چنین قوانینی متفاوت هستند؟ مشکل اینجا است، مگر این‌که شما توضیح دیگری برای این نظم داشته باشید، مثلا کسی دعا کرده است که حتما خدا چیزها را به این صورت درست کرده.
برنارد کار اخترفیزیکدان به صراحت می‌گوید: “اگر نمی‌خواهید خدایی وجود داشته باشد، بهتر است یک چندجهانی داشته باشید.”
نظرات