جهان ما بر اساس نظریه ریسمان یکتا نیست و جهان‌های موازی وجود دارد

به گزارش روابط عمومی پارک فناوری پردیس، پروفسور کامران وفا، برگزیده جایزه مصطفی  ۲۰۲۱ در هشتمین نشست تبادل تجربیات علم و فناوری (STEP)  به نام نظریه ریسمان و جهان ما، امروز (چهارشنبه، ۲۸ مهر) در دانشگاه صنعتی شریف به ارکان اساسی فیزیک نوین پرداخت و اظهار داشت: سه رکن اساسی در فیزیک ۱۰۰ سال اخیر قابل تشخیص است؛ اول اینکه نیروها از ذرات اولیه ساخته شدهاند؛ الکترون‌ها و پروتون‌ها و این ذرات نیروهایی بهم وارد می‌کنند. البته ذرات دیگری هم وجود دارد که نیروهای ضعیف‌تر یا قوی‌تری وارد می‌کنند.

 

ارکان فیزیک نوین

وی ابرکوآنتومی را رکن دیگری از فیزیک نوین دانست و گفت: بر اساس این فرضیه، ذره در واقع گسترش می‌یابد و به ابر تبدیل می‌شود. رکن سوم نیز نظریه نسبیت عام انیشتین است که نیروی گرانش را توجیه می‌کند.

پروفسور وفا با اشاره به وجود تناقض و ناسازگاری این رکن‌ها با هم گفت: آنچه این تناقض را از بین می‌برد نظریه ریسمان است. بر اساس این نظریه که بیش از ۵۰ سال قبل معرفی و همچنان روی آن کار می‌شود، ذره به ریسمان تعمیم می‌یابد.

وی با تاکید بر اینکه هنوز سوالاتی در این نظریه وجود دارد گفت: ایده کلی این است که ذرات فقط نقطه‌ای نیستند بلکه حالت ارتعاشی دارند، در طول یک ریسمان گسترده شده‌اند و می‌توانند به اشکال مختلفی حرکت کنند.

استاد دانشگاه هاروارد نظریه ریسمان را وحدت‌بخش همه نیروها و ذرات دانست و گفت: این نظریه ساده، همه نیروها و حرکات آنها را توجیه می‌کند. البته هنوز برای ارائه فرمول‌بندی آن زود است و از طرفی به دلیل اندازه بسیار کوچک ریسمان‌ها که نمی‌توان با انرژی‌های رایج در برخورددهنده‌های موجود آشکار کرد، هیچ مدرک آزمایشگاهی برای نظریه ریسمان تا امروز وجود ندارد. تنها دلیل اعتقاد به نظریه ریسمان حل تناقض‌های مساله عام نسبیت انیشتین و مکانیک کوآنتومی را حل کرده و از طرف دیگر نظریه ساده و واحدی است.

وی با تاکید بر دانش ناقص امروز فیزیکدانان نسبت به نظریه ریسمان خاطرنشان کرد: اصول جدیدی را در مورد نظریه ریسمان یاد گرفته ایم. خیلی از آنها بر خلاف شهود ما هستند ولی از ۵۰ سال تحقیق به دست آمده اند.

 

اصول نظریه ریسمان

پروفسور وفا ادامه داد: تقارن‌های دوگانه پدیده کلی است که نشان می‌دهد ۲ سیستم فیزیکی از نظر ظاهری متفاوت ولی در واقع یکسان هستند‌.

برگزیده جایزه مصطفی ۲۰۲۱ ادامه داد: اصول فضا در نظریه ریسمان ۱+۳ نیست؛ زیرا ابعاد فشرده‌تری هم ممکن است در فضا و زمان وجود داشته باشد و همیشه یک بعد اضافهتر هم شاید داشته باشیم. البته بعد فضا و زمان خوش‌تعریف نیست و جواب ما بسته به موقعیت تغییر می‌کند.

وفا نتیجه گرفت: به طور کلی ساختار فضا و زمان، ساختار و مفهومی که تاکنون فکر می کردیم نیست و هر فضایی مفهوم خود را دارد.

پروفسور وفا به وجود سیاهچاله‌ها و اثبات آنها بر اساس محاسبات انیشتین اشاره کرد و گفت: فیزیکدانان از طریق محاسبات کوانتومی یافته اند که سیاهچاله‌ها افقی دارند که اگر از فاصله دیگری به آن نزدیک‌تر شوید، توان خارج شدن ندارید. سوال اصلی در مورد سیاهچاله‌ها این است که حالات میکروسکوپی سیاهچاله ها چیست؟ بر اساس نظریه ریسمان حالات میکروسکوپی سیاهچاله‌ها نقطه یا ناحیه ای است که جرم قرار گرفته است.

وی در ادامه سوالاتی مطرح کرد و به آنها بر اساس نظریه ریسمان پاسخ داد‌.

اولین سوال این بود که آیا جهان یکتا است؟ پاسخ خیر است؛ تعداد زیادی جهان ممکن است وجود داشته باشد و بر اساس چشم انداز ریسمان آنقدر جهان ها زیاد است که قابل شمارش نیست و شواهد نشان می‌دهد ما در یک گوشه استثنایی از این چشم انداز قرار داریم.

سوال بعدی این بود که آیا جهان تا ابد باقی می‌ماند، پاسخ پروفسور وفا به سوال منفی بود. وی در توضیح آن گفت: بر اساس نظریه ریسمان، به یک ابرتقارن نیاز است تا جهان برای ابد باقی بماند که آن ابرتقارن در انرژی های پایین و دنیای ما وجود ندارد. اینکه چقدر به پایان جهان وجود دارد، سوال بعدی بود و پاسخ نظریه ریسمان از زبان پروفسور وفا این بود که بر اساس برآوردهای اولیه دست کم ۱ تریلیون سال وقت داریم.

اما سوال آخر این بود که جهان به چه شکل از بین خواهد رفت؟ به گفته وفا ۲ حالت وجود دارد؛ یکی اینکه حبابی از یک گوشه دنیا تشکیل شده و با سرعت به اطراف حرکت کند و جهان امروز به جهان جدیدی تبدیل شود و حالت دیگر اینکه به صورت تدریجی ذرات دچار واپاشی شود.

 

پروفسور وفا در پایان این نشست که به صورت حضوری و مجازی برگزار شد، به سوالات حضار و شنوندگان مجازی این سخنرانی پاسخ داد.