مشکلات چندگانهی چندجهانیرادنی هولدر/ ترجمه: مریم درودیان
پدر پیرونه[۱] فکر کرد برای کسی که نه ریاضیات میداند و نه الهیات، جهان چه آشفته به نظر میرسد. «خداوندا، فقط علم لایتناهی تو میتوانست این همه پیچیدگی ایجاد کند.»
جوزپه دی لامپدوزا[۲][۱]
کل ایدهی چندجهانی، از جمله آخرین ایدهی چشمانداز ریسمان، پر از مشکلات علمی و فلسفی است. من در اینجا، در نُه بخش گوناگون، این مشکلات را بررسی خواهم کرد.]۲[
۱- فیزیک نظری
مهم است بدانیم که فیزیک مرتبط با چندجهانی، بدون اغراق در حوزهی حدس و گمان است، به خصوص وقتی صحبت از نظریهی ریسمان میشود. برخی فیزیکدانان برجسته در مورد نظریهی ریسمان بهخودیخود تردید دارند. ریچارد فاینمن[۳] مدتها پیش به این موضوع اعتراض کرد. او معتقد بود نظریهپردازان ریسمان چیزی را محاسبه نمیکنند[۳]، هرچند «محاسبه» دستکم هنوز هدف برخی اعضای جامعهی نظریهی ریسمان است. به عنوان مثال، کین[۴] و همکارانش معتقدند که اساسا جرم ذرات قابل محاسبه است[۴]. با این حال، نویسندگان این مقاله تصدیق میکنند که ثابت کیهانشناختی ممکن است به رویکرد انساننگرانه نیاز داشته باشد؛ موضوعی که آنها آن را در قالب چندجهانی تفسیر میکنند.
از سوی دیگر، فقدان محاسبات مستمر باعث شده چندین کتاب منتشر شود که نسبت به کل ایدهی نظریهی ریسمان/نظریهی اِم اظهار شک و تردید کنند. کتاب حتی اشتباه هم نیست[۵]، نوشتهی پیتر وویت[۶]، عنوان خود را از عادت ولفگانگ پائولی[۷]، فیزیکدان مشهور گرفته است؛ او عادت داشت در سمینارهای تحقیقاتی گوشهای دور بنشیند تا در پایان دانشجوی مضطرب و لرزان مقطع دکتری را با عبارت «این اشتباه است» به چالش بکشد[۵]. ظاهرا یک بار پائولی فکر میکرد مقالهای از فیزیکدان نظری جوانی آنقدر بد است که به جای جملهی همیشگی خود، گفت: «این حتی اشتباه هم نیست!»، یعنی اصلا ارزش بررسی را هم ندارد. دومین کتاب مهم چالشبرانگیز نظریهی ریسمان نوشتهی لی اسمولین[۸] است که با عنوان گریز از فیزیک[۹]منتشر شده است[۶].
حتی خود جامعهی نظریهپرداز و هوادار نظریهی ریسمان هم در خصوص اینکه آیا این چشمانداز، یعنی نسخهی چندجهانی نظریه، وجود دارد یا خیر به دو گروه تقسیم شده است[۷]. برخی فکر میکنند راهحلها واقعا نظریههای متفاوتی هستند و بنابراین صحبت در مورد تونلزنی از یک روش به روش دیگر، رویکردی کاملا اشتباه است.
مشکل فرض وجود جهانهایی غیر از جهان ما این است که اساسا حتی نمیتوان آنها را مشاهده کرد. این موضوع تفاوت بسیار مهمی را در قیاس با سیارات مطرح میکند. با توجه به وجود میلیاردها سیاره در عالم، احتمالا سیارهای مانند زمین ما در فاصلهای مناسب از ستارهی مادرش وجود خواهد داشت و به این ترتیب، برای به وجود آمدن حیات مستعد خواهد بود. ما میتوانیم سیارات دیگری را هم رصد کنیم. ما سیاراتی را خارج از منظومهی شمسی شناسایی کردهایم، و پس از شناسایی سیارات بزرگ مشتریمانند، اکنون شروع به شناسایی سیاراتی کردهایم که بیشتر شبیه زمین هستند. هیچ چیز عجیب و شگفتانگیزی در این مورد وجود ندارد. اما جهانهای دیگر چه؟ آنها هیچ تاثیری در جهان ما ندارند، چون هرگز هیچ سیگنالی از آنها نمیتواند به ما برسد.
برای من بسیار جالب است که اینجا هم یک «قانون» وجود دارد. همانطور که نظریهها به سمت «غایت» پیش میروند و در واقع هرچه بیشتر به به «نظریهی نهایی همهچیز»[۱۰] نزدیک و نزدیکتر میشویم، حمایت رصدی و تجربی به سمت هیچ کاهش مییابد. بالاخره ما در مورد چارچوبهایی صحبت میکنیم که در آن انرژیها از آنچه در آزمایشگاه، در شتابدهندههای ذرات به وجود میآید، با ضریبهای میلیاردی فراتر میرود. تقریبا مثل این است که خدا با هزینهی ما کمی سرگرم میشود، ولی غایت را فراتر از درک ما قرار میدهد. یا شاید، فیزیک از طریق کشاندن ما تا مرزها، به یک منبع متعالی فراتر از خود اشاره میکند.
همچنین ممکن است تاریخ در مورد «نظریهی نهایی همهچیز» به ما هشدار دهد، زیرا پیشتر فکر میکردیم به مقصد رسیدهایم. در پایان قرن نوزدهم، برخی فیزیکدانان فکر میکردند که تقریبا تمامئ مسایل فیزیک را حل کردهاند و فقط برخی جزییات مانند تعیین دقیقتر اعشار ثابتهای فیزیکی بر اساس آزمایشهای بیشتر، باقی مانده است. فکری از این اشتباهتر وجود نداشت! آیا ممکن است باز هم اعماق بیشتری از طبیعت که به خلاقیت نامحدود خالق اشاره دارد، نامکشوف مانده باشد؟ چه کسی میتواند بگوید که ممکن است سطوح بنیادی تبیینی دیگری، فراتر از نظریهی ریسمان/نظریهی اِم (اگر درست باشند) وجود نداشته باشد که دسترس ناپذیرترند؟ این گزاره به مفهوم ایجاد محدودیت برای جست وجوی چنین نظریههایی نیست. من کاملا هوادار این موضع هستم که علم را باید تا جایی که میتوان دنبال کرد، حتی اگر در این مورد مشخص نباشد که در حوزهی فیزیک است یا متافیزیک. من صرفا کمی احتیاط را هنگام مواجهه با ادعاهای بیش از حد خوشبینانهی مبتنی بر رسیدن به نظریهی نهایی، توصیه میکنم.
مارتین ریس (لرد ریسِ لودلو)[۱۱] یکی از برجستهترین کیهانشناسان بریتانیایی است. او در یکی از کتابهایش خود را «تجربهگرای محتاط» توصیف میکند و میگوید وقتی میبیند میتواند فیزیک متعارف را برای توصیف جهان -به گفتهی او برای یکهزارم ثانیهی اول مبدأ جهان و بعد از آن- به کار گیرد، احساس راحتی میکند[۸]. او به حق از چهگونگی عمومی شدن کیهانشناسی ناراحت است:
نخست اینکه اگر بیش از حد ادعا کنیم که ما آخرین حجاب را از چهرهی خدا برمیداریم، یا اکتشافاتی انجام میدهیم که همهی ایدههای قبلی را براندازی میکند، مطمئنا اعتبار خود را از بین میبریم. این امری عاقلانه و منطقی است که گزافهگویی را کمی مهار کنیم. همچنین نباید چیزهایی را که به خوبی تثبیت شدهاند، با چیزهایی که هنوز در چنین حالتی نیستند، در هم آمیخت[۹].
از طرفی، ریس در کتاب دیگرش ترجیح خود را بر چندجهانی نسبت به طراحی ابراز میکند، گرچه او ایدهی چندجهانی را «بسیار حدسآمیز» و ترجیح خود را «تنها یک حس درونی» توصیف میکند[۱۰]. فیزیکی که محبوبترین نسخههای چندجهانی را ارایه میدهد، نه در مورد یک هزارم ثانیه پس از مبدأ، بلکه در ۳۲-۱۰ ثانیه اول یا حتی ۴۳-۱۰ ثانیهی اول اعمال میشود. این یک نمونهی کاملا جالب از ترجیحات ایدئولوژیکی به جای ترجیح مبتنی بر شواهد است. حتی با وجود اینکه ریس تشخیص میدهد علم در پاسخ به این پرسش که «اساسا چرا چیزی وجود دارد» ناتوان است، همچنان به سمتی میرود که به تعبیر دیتریش بونهوفر[۱۲]، در آن مسیر تبیین چندجهانی به معنای حذف نیاز به خدا به عنوان تبیین دیگر است.
به همین ترتیب، لئونارد ساسکیند[۱۳]، از بنیانگذاران نظریهی ریسمان، معتقد است اگر نسخهی چشمانداز ریسمانی خودش از چندجهانی درست باشد، نیازی به خدا نیست. ساسکیند دراینباره مینویسد: «قوانین گرانش، مکانیک کوانتومی، و چشماندازی غنی همراه با قوانین اعداد بزرگ، تمام چیزهایی هستند که برای تبیین علت حیاتدوستی کیهان در بخشی که ما هستیم لازم است.» ساسکیند هم مانند هاوکینگ، ریس و اسکیما[۱۴]، تصدیق میکند: «این پرسش وجودی نهایی که “چرا چیزی به جای هیچ چیز وجود دارد؟”، نسبت به پیش از ظهور نظریهی ریسمان، پاسخی کمتر یا بیشتر ندارد.»[۱۱] با این حال، همانطور که پیشتر دیدیم، ساسکیند کتاب خود را با این عبارت به پایان میرساند: «اگر خدایی وجود داشته باشد، درد زیاد متحمل شده است تا خود را بلااستفاده کند»[۱۲].
۲- پارادوکسهای بینهایت
مدلهای چندجهانی به طور کلی فرض میکنند که تعداد بینهایت جهان وجود دارد. این موضوع در مورد چشمانداز نظریهی ریسمان هم صادق است، زیرا حتی اگر تعداد محدودی از راه حلها وجود داشته باشد (برای مثال۱۰۵۰۰ راه) این راه حلها بینهایت بار تکرار میشوند.
اما در مورد وجود بینهایتهای واقعی در طبیعت مشکلی وجود دارد. ریاضیدانان با خوشحالی در مورد درجات مختلف بینهایت صحبت کرده و آنها را دستکاری میکنند اما وقتی به تعداد نامتناهی از چیزهای موجود در دنیای واقعی فکر میکنید، پارادوکسهای زیادی پدیدار میشود. به عنوان مثال، هتلی را که دیوید هیلبرت[۱۵]، ریاضیدان بزرگ آلمانی، مثل میزند در نظر بگیرید. این هتل بینهایت اتاق دارد و تمام اتاقهای آن را مهمانها اشغال کردهاند. با این حال میتوان به راحتی جا را برای مهمانان بینهایت بیشتری باز کرد! تنها کاری که باید انجام دهید این است که به فرد اتاق ۱ بگوید به اتاق ۲ برود، به فردی که در اتاق ۲ است بگویید به اتاق ۴ برود، به فردی که در اتاق ۳ است بگویید تا به اتاق ۶ برود و همینطور تا آخر. به این ترتیب تمام اتاقهای با شمارهی زوج پر هستند اما شمارههای فرد همه خالی! بنابراین، هتل هیلبرت جا برای بینهایت مهمان جدید دارد. یک کتابخانهی بینهایت نیز به همین صورت عمل میکند. حتی اگر همهی قفسهها پر باشد، همیشه جا برای کتابهای بیشتری وجود دارد، زیرا بینهایت قفسه وجود دارد و میتوان کتابهای موجود را جابهجا کرد، درست همانطور که مهمانها را در هتل هیلبرت جابهجا کردیم. نویسندهای که مفهوم کتابخانهی بینهایت و سایر پارادوکسهای اینچنینی را بهطور دقیق بررسی کرده است، نویسندهی چیرهدست رئالیست اهل آرژانتین، خورخه لوییس بورخس[۱۶] است[۱۳].
پارادوکسهای فوق به وجود همزمان بینهایت پدیدهها مربوط میشود. اما پارادوکسهایی نیز وجود دارد که به امکان گذشتهی نامتناهی مربوط میشود که طی آن رویدادهای بینهایت زیادی رخ میدهد. این پارادوکسها ادعاهای ویلیام لین کریگ[۱۷] و گروهی که معتقدند جهان باید از نظر زمان و همچنین از نظر مکان متناهی باشد، تقویت میکند.
پارادوکس شمارش زیر را در نظر بگیرید. آلیس از زمان بینهایت گذشته شمارش کرده و امروز شمارش او به پایان میرسد: … −۳, −۲, −۱, ۰ اما چرا شمارش او اکنون به پایان میرسد؟ چرا او دیروز، یا دو روز قبل یا در واقع در نقطه خاصی از گذشته شمردن اعداد را تمام نکرد؟ مسلما شمارش او باید مدتها پیش به پایان میرسید، زیرا او از زمان منهای بینهایت شمارش را آغاز کرده است.
در واقع، همانطور که جان تیلور[۱۸] اشاره میکند، اینجا هیچ تناقضی بهطور واقعی وجود ندارد. آلیس میتوانست هر روزی در گذشته شمارش را تمام کند اما کار او بهطور اتفاقی امروز تمام شده است[۱۴]. با این حال، تناقض را میتوان با گنجاندن اصلدلیلکافی[۱۹] به عنوان مقدمهی برهان معرفی کرد؛ یعنی با این ادعا که اگر دلیل کافی وجود نداشته باشد که چرا یک فرایند در یک زمان خاص به جای زمان دیگری به پایان میرسد، آنگاه نمیتواند در هر یک از دو زمان خاتمه یابد. تیلور همچنین استدلال میکند که در حالی که اصل دلیل کافی حقیقتی ضروری نیست، نظریهای که دلیل میآورد، باید از نظر متافیزیکی بر نظریهای که چنین نیست ترجیح داده شود. نظریهای که اجازهی وجود بینهایت واقعی را میدهد، این پرسش را بی پاسخ میگذارد که «چرا آلیس به جای دیروز یا هر روز دیگری، امروز شمارش را تمام کرد؟» در قلمرو موضوع چندجهانی نیز این سؤال مطرح میشود که «چرا ما اینجا و اکنون وجود داریم در حالی که میتوانستیم در به طور نامحدودی در جاهای جایگزین زیادی از نظر فضا-زمان وجود داشته باشیم؟» این سوال به اندازهی پرسش قبلی بیپاسخ است. همچنین در چارچوب جهانی با گذشتهی نامحدود، مشکلی وجود دارد که قانون دوم ترمودینامیک آن را پیش می کشد. این قانون بیان میکند که جهان اساسا رو به پایان است و در نهایت سرد و مرده میشود: اگر جهان به مدت بینهایت در حال مردن بوده، چرا تا حالا سرد و مرده نشده است؟
یکی از اولین و سادهترین نسخههای چندجهانی را جورج الیس[۲۰] و جف بروندریت[۲۱] در سال ۱۹۷۹ ارایه کردند[۱۵]. این نوع چندجهانی صرفا یک جهان باز، بینهایت و منفرد از نوع استانداردFLRW (فریدمن- لومتر- رابرتسون- واکر) بود که کاملا همگن و همسانگرد است و کهکشان و ستاره ندارد. مشکلی که الیس و بروندریت شناسایی کردند، این بود که در یک جهان نامتناهی به این شکل، بینهایت نسخههای یکسان از «من» که دارم کتابی دربارهی مهبانگ و رابطهی آن با الهیات مینویسم، وجود خواهد داشت. این نتیجه از وجود بینهایت کهکشان و فقط تعداد محدودی از پیکربندیهای مولکول دیانای ناشی میشود.
همچنین نسخههایی از «من» وجود خواهد داشت که تفاوت بسیار کمی با خودم دارند. برخی از آنها در مورد چندجهانی مطلب مینویسند، در حالی که برخی دیگر تصمیم میگیرند لم بدهند و تلویزیون تماشا کنند! البته همین پدیدهی تکرار بینهایت، در دیگر نسخههای اخیرا پیشنهاد شدهی چندجهانی هم، مانند تورم ابدی، که در آن پارامترهای جهانها با هم متفاوت است، رخ خواهد داد. فکر کردن به این موضوع بسیار عجیب است. برخی فیلسوفان و ریاضیدانان تصور میکنند وجود بینهایت جهان به دلیل تناقضاتی که دارد، منتفی است. جورج الیس و همکارانش اخیرا به این موضوع پرداختهاند[۱۶]. آنها موضوع «عدم ساختارپذیری» بینهایتهای واقعی را مطرح میکنند. یک بینهایت پدیدهای است که همیشه میشود به آن اضافه کرد (مانند هتل هیلبرت) و هرگز نمیتوان آن را تکمیل کرد. آنها همچنین برخی پارادوکسهای حل نشدنی در نظریهی مجموعهها[۲۲] را مطرح میکنند؛ مانند پارادوکس راسل، که حتی قویتر از مواردی است که در بالا مطرح کردیم. فیلسوف بزرگ انگلیسی، برتراند راسل[۲۳]، از ما خواسته است تا مجموعهای از مجموعههایی که اعضای خودشان نیستند در نظر بگیریم. پرسشِ «آیا این مجموعه عضوی از خودش است؟» منجر به بروز تضادی منطقی میشود. اگر هست، نیست و اگر نیست هست!
البته من تناقضهای مجموعههای نامتناهی را منطقا مانع وجود فیزیکی آنها نمیدانم، اما بدیهی است که نظریهای بدون پارادوکس و با پرسشهای بیپاسخِ کمتر، ترجیح داده میشود.
۳- معیار سادگی
وجود گروه عظیمی از کیهانها فرضیهی سادهای نیست. دانشمندان معمولا سادهترین فرضیههای رقیب را انتخاب میکنند که پدیدههای مورد بررسی را توضیح میدهند. اساسا دلیلی ندارد وقتی صحبت از فرضیههای متافیزیکی به میان میآید، همین رویکرد را اتخاذ نکنند. به نظر نمیرسد فرضیهی چندجهانی فرضیهی سادهای باشد. اصل تیغ اوکام[۲۴] به ما میگوید که ما نباید موجودیتها را بیهوده به هم افزون کنیم: بلکه باید اقتصادیترین فرضیههای رقابتی را از نظر تعداد موجودیتها انتخاب کنیم.
سوالی که باید مطرح کرد این است که «چرا باید این چندجهانی را در نظر بگیریم؟» این سوال همان اندازه جای طرح دارد که ایدهی «چشمانداز ریسمان» مورد سوال است. حتی برای تولید چشمانداز در نظریهی ریسمان برخی انتخابها انجام شده است. به عبارت دیگر، انتخاب نسخهی چشمانداز ریسمان از چندجهانی، در واقع یک انتخاب از میان بسیاری از احتمالات مختلف است. انتخاب زیرمجموعهای از احتمالات در نظریهی ریسمان برای تحقق، انتخاب دیگری است. پرسش این است که چه چیزی این انتخابها را تعیین میکند؟ و خود این واقعیت که باید این سوالات را طرح کنیم، بیانگر این است که این فرضیه ساده نیست.
اگر نظریهای وجود داشته باشد که بر اساس دلایل دیگری بتواند در پیدایش چندجهانی ما را متقاعد کند، ممکن است این مشکل مرتفع شود. مشکل با نظریههای چندجهانی ارایه شده، از جمله (شاید به ویژه) نسخهی چشمانداز ریسمان، این است که اساسا ما چنین زمینهای در اختیار نداریم. اکنون ما به اولین مشکلی که در بالا مورد بحث قرار گرفت برگشتیم، یعنی عدم ارتباط با آزمایش و رصد و ماهیت نظری فیزیک. جامعهی هوادار نظریهی ریسمان برای متقاعد کردن سایرین، باید هم دربارهی وجود چشمانداز به اجماع برسد و هم پیشبینیهای صریحی ارایه کند که قابل تایید باشند. اگر هیچچیز پیشبینی نشده باشد و همه چیز به صورت انسانی (منظور مبتنی بر چندجهانی) توضیح داده شود، من با کسانی که در متون علمی خود استدلال میکنند این رهیافت به منزلهی دست کشیدن از فیزیک است، موافق هستم.
من با فیلسوفی به نام تیم ماوسون[۲۵] موافقم که معتقد بود برای اینکه فرضیهی چندجهانی تضمین کند جهان خاص ما وجود دارد، باید رویکردی مانند «چندجهانی حداکثری» ماکس تگمارک[۲۶] را اتخاذ کند[۱۷]. این مسئله به چند دلیل مشکلساز است. مثلا این که «همهی جهانهای ممکن نمیتوانند وجود داشته باشند»، گرچه من استدلال دربارهی آن را در ادامهی مطلب نادیده میگیرم. ماوسون موافق است که سادگی یک معیار مهم است اما او (برخلاف من) معتقد است نسخهی تگمارک از چندجهانی «ساده» است. دلیل او این است که شما مجبور نیستید مشخص کنید کدام جهانها یا ساختارهای ریاضی وجود دارند. اساسا همهی آنها وجود دارند و این رویکرد برای ماوسون ساده است، زیرا فقط یک «نوع» جهان موجودیت دارد. این که چنین جهانی حاوی بینهایت «نشانههای» این موجودیت است، برای ارزیابی ماوسون از منظر سادگی مهم نیست. با این حال، ماوسون معتقد است چندجهانی همچنان از یک نقص جدی و در واقع از نقصی ویرانگر برخوردار است که در بخش بعد توضیح داده خواهد شد.
۴- چندجهانی و پیشبینیپذیری
تغییر رویه از استراتژی اول (نظریهی همهچیز که ثابتهای فیزیکی را محاسبه میکند) به استراتژی دوم (نوعی چندجهانی که در آن ثابتها تغییر میکنند) به معنای دور شدن از قابلیت پیشبینی است؛ قابلیتی که سنگ بنای روش علمی است. موضوع فقط معطوف به قابلپیشبینی بودن پارامترهای فیزیکی نیست، بلکه مسئله به طورکلی « قابلپیشبینی بودن» بر اساس وجود نظم در جهان است.
فرض کنید پدیدهی غیرقابلتوضیحی در آزمایشگاه به وجود بیاید و ما به جای تلاش برای توضیح عقلانی آن به کمک علم، وسوسه شویم که بگوییم: «ما تصادفا در جهانی هستیم که آن پدیده را نشان میدهد.» یا چنین گفته میشود که به هر حال، با توجه به مجموعهی وسیع دسته کیهانها، اگر چیزی امکانپذیر باشد، در جایی در فلان کیهان اتفاق میافتد. چنین نظریههایی قابل ابطال نیستند.
چندین استدلال مشابه از این نوع وجود دارد که ما اکنون یکی از آنها را شرح میدهیم. انتظار دارید در این مجموعه جهانهای بینظم، جهانهای منظم بیشتری وجود داشته باشند؟ و بهویژه، آیا جهانهایی وجود نخواهند داشت که به اندازهی کافی نظم یافته باشند تا حیات هوشمند را به وجود بیاورند، و سپس، در لحظهای تصادفی، به هرج و مرج منحط شوند؟ ماوسون این گزاره را با بیان اینکه «ما به آینده تکیه میکنیم و به آن نیاز داریم تا شبیه گذشته باشد»، برجسته میکند[۱۸]. در واقع و به طورکلی «موجوداتی اخلاقی که حساس و بهطور قابلتوجهی آزاد هستند»، به این تفاسیر نیاز دارند. اصل استقرا بیان این ادعا است که طبیعت واقعا اینگونه عمل میکند و ما را قادر میسازد تا استنتاجهای قابل اعتمادی انجام دهیم اما این موضوع حقیقتی ضروری نیست. از این واقعیت که تفسیری تا به حال کار کرده است، نمیتوان نتیجه گرفت که در آینده نیز به همین ترتیب کار خواهد کرد. در واقع راههای بینهایت زیادی وجود دارد که ممکن است در آنها این تفسیرها دیگر صدق نکنند. بنابراین، در چندجهانی حداکثری، تا زمان حال بینهایت موجودات مشابه خود ما وجود دارند که مراحل استقرایی آنها در چند ثانیهی بعدش از بین رفته است. بنابراین، بر اساس چندجهانی حداکثری، احتمال ادامهی کار استقرا به طور نامحدود بینهایت کم است، زیرا تعداد جهانهایی که استدلال استقرایی در آنها کار میکند بسیار اندکاند و از طرف تعداد عظیمی از جهانها که این استدلال در آنها موفق نمیشود، احاطه شدهاند.
این مشکلی بغرنج برای چندجهانی حداکثری تگمارک است. از سوی دیگر، خواه خدا توضیح سادهتری باشد یا نه، فرضیهی خداباوری این فرضیه را که موجوداتِ بهطورقابلتوجهی آزاد، در تکجهانی زندگی میکنند که برای
استفادهی آنها از آزادی به روشهای اخلاقی مسئول شناخته میشوند، توجیهپذیر میکند؛ زیرا احتمالا خدا چنین جهانی را با این قصد به وجود میآورد.
۵- ثابت کیهانشناختی
احتمالا برجستهترین مشکل در کیهانشناسی، تنظیم دقیق ثابت کیهانشناختی Λ است. این مفهوم، اصطلاحی است که نخست اینشتین آن را وارد معادلات گرانش کرد. اینشتین برای ایستا کردن جهان، مقدار خاصی را به این ثابت نسبت داد. اگر اینشتین این ثابت را صفر در نظر میگرفت، انبساط را پیشبینی میکرد و به نظریهی مهبانگ میرسید. بعدها او و دیسیتر[۲۷] مقدار صفر را برای آن در نظر گرفتند و مدلی از مهبانگ را به دست آوردند، در حالی که لومتر[۲۸]مقدار مثبتی را در مدل مهبانگِ جایگزینِ خود اتخاذ کرد. مشاهدات پرلموتر[۲۹]، اشمیت[۳۰] و ریس[۳۱]، دانشمندان برندهی نوبل، در پایان دههی ۱۹۹۰ نشان داد که Λ مقداری بسیار کوچک اما مثبت دارد. با این حال، همچنان یک مشکل وجود دارد: مقدار مشاهده شدهی Λ با ضریب ۱۰۱۲۰ کوچکتر از مقدار به دست آمده از محاسبات خلاء کوانتومی است. این موضوع احتمالا بزرگترین عدم تطابق میان نظریه و مشاهده یا آزمایش در کل علم است!
پاسخی که کیهانشناسان به این مسئله دادهاند، چیست؟ احتمالا آن را حدس زدهاید. همانطور پیشتر اشاره کردیم، پیشنهاد آنها «چندجهانی» است. در واقع، در چشمانداز نظریهی ریسمان، جهانهای مختلف مقادیر مختلف Λ را نشان میدهند. اگر یک جهان با مقدار بسیار بالای Λ شروع شود، میلیاردها میلیارد بار «تونلزنی» میکند تا زمانی که سرانجام جهانی با مقدار کمی Λ که جهان ما دارد، به وجود بیاید. استیون واینبرگ[۳۲] پیشتر استدلال کرده بود که نوعی چندجهانی برای ایجاد یک منطقهی فضا-زمانی با Λ بسیار کم مانند جهان ما لازم است، و چشمانداز ریسمان سازوکاری برای تولید چنین منطقهای (جهان) فراهم میکند.
این یک دستاورد بزرگ به نظر میرسد. با این حال، مشکلات متعددی را نیز نشان میدهد. نخست اینکه اساسا معلوم نیست که تمام مقادیر Λ در واقع قابل اتخاذ باشند. فرض کنید (ممکن است فرض صحیحی نباشد) که Λ باید بین صفر و یک مقدار محاسبه شده (که ۱۰۱۲۰ برابر مقدار مشاهده شده است) قرار گیرد. در این صورت ممکن است تحقق تعداد زیاد اما محدودی (بیشتر از ۱۰۱۲۰) از این راه حلها این احتمال را ایجاد کند که یک مقدار در ناحیهی مشاهده شده محقق شود. به نظر میرسد این ادعای موافقان چشمانداز ریسمان است که ارقامی از ۱۰۱۰۰ تا ۱۰۵۰۰ را برای تعداد راه حلها ذکر کردهاند[۱۹]. با این حال، ممکن است سوال شود که آیا راهحلهای کافی محقق شدهاند، یا حتی اگر تعداد محدودی از راهحلها بسنده است، آیا همهی پارامترهای دیگر (سرچشمهی نیروها و . . .) در سراسر چشمانداز متغیر هستند یا خیر. اشاره شده است که اگر جرم پلانک (جرمی که در آن اثرات گرانش کوانتومی دارای اهمیت میشود) یا دامنهی افتوخیزهای اولیهی چگالی و همچنین Λ متغیر باشند، احتمال به دست آوردن جهانی مانند جهان ما وجود دارد. البته ممکن است میزان این احتمال پایین باشد[۲۰]. اگر این احتمال کم نبود، باز هم میتوانستیم بپرسیم: «چرا که نه؟!» چرا راهحلهای زیادی وجود دارد تا بتوان جهانی مانند جهان ما را به وجود آورد؟ چهگونه است که طبیعت جهان را با این ابزار خاص، سازگار با حیات ساخته است؟
پیشرفت در خصوص طرح تورم ابدی اولیه، ارایهی سازوکاری در سطح نظری اساسیتر برای تولید جهانهای چندگانه است؛ به این معنا که چندجهانی راهحلهای مختلفی از نظریهی ریسمان را تشکیل میدهد اما این راهحلها از طریق طرح تورم ابدی به وجود میآیند. با این حال، فیزیک در این قلمرو همچنان مبتنی بر حدس و گمان باقی مانده است و همانطور که اشاره کردم، این بحث وجود دارد که آیا اصولا چشمانداز برقرار است یا خیر. به عنوان مثال، تام بنکس[۳۳] عقیده دارد اینکه راهحلهای مختلف را به عنوان حالتهای یک نظریه در نظر بگیریم، رویکردی اشتباه است[۲۱]. حتی اگر چشمانداز وجود داشته باشد، هنوز انتخابی از متغیرهای نظریهی ریسمان برای تحقق آن وجود دارد.
حتی اگر این طرح کارآمد بود، باز هم این پرسش باقی میماند که آیا مقدار Λ که به جهان ما مربوط میشود، از طیف مقادیری است که اجازهی ظهور و بروز حیات را میدهد یا خیر. اگر چندجهانی وجود داشته باشد، مقدار ثابت کیهانشناختی ما باید از مقادیر اجازهدهندهی حیات باشد، زیرا باید خود را ناظر معمولی بدانیم. این نکتهای است که در ادامه دوباره بررسی خواهد شد. بنابراین، جهان ما به نوعی عضوی تصادفی از زیرمجموعهی جهانهایی است که حیات را به وجود میآورند. پس این سوال مطرح است «آیا این فرضیه صحیح است، یا جهان ما خاصتر از آن است که فکرش را میکنیم؟»
اکنون محاسبات نشان میدهند که مقدار متوسط Λ که با حیات سازگار است، کمی بیشتر از مقداری است که مشاهده میکنیم. اگر ثابت کیهانشناختی بیش از حد بزرگ باشد، به دلیل فروپاشی گرانشی در جهان اولیه، کهکشانها نمیتوانند شکل بگیرند. با این حال، اولین محاسبات نشان داد که مقدار این ثابت میتواند ۱۰۰ برابر بیشتر از مقدار مشاهده شده باشد. این رقم با محاسبات بعدی به دست آمد اما هنوز کمی زیاد به نظر میرسد. به عبارت دیگر، مقدار واقعی که مشاهده میکنیم، تا حدی بسیار پایین به نظر میرسد، واقعیتی که استیون واینبرگ، کسی که محاسبات را انجام داده است، در کتابی دربارهی چندجهانی که برنارد کار[۳۴] ویراستار آن بوده، آن را تایید کرده است[۲۲]. همچنین پل دیویس در همان کتاب اشاره میکند Λ در محدودهی «حداقل زیست دوست» نیست؛ یعنی مقداری نیست که بگوییم صرفا برای حیات «به اندازهی کافی خوب» است؛ چیزی که در فرضیهی چندجهانی انتظار میرود. دیویس تصور میکند این مقدار برای حیات بسیار مناسب است و حتی شاید «در بهترین حالت دوستدار حیات» قرار گرفته باشد. یعنی سازگارترین مقدار را با حیات دارد[۲۳]. بنابراین، به نظر میرسد مقداری از Λ که ما مشاهده میکنیم کمی بیش از حد خاص است، گرچه در استانداردهای نجومی چنین نیست.
البته، حتی اگر فکر میکردیم که Λ بر اساس یک چندجهانی توضیح داده شده است (و من میتوانم قبول کنم که این پارامتر قابل توضیحتر است)، باز هم میتوان بسیاری از پارامترهای دیگر جهان ما، غیر از Λ را نام برد که بسیار دقیقتر از آنچه که برای وجود ما ضروری است، تنظیم شدهاند. به نظر میرسد این موارد حقیقتا وجود دارند.
۶- آیا تنظیم دقیق برای چندجهانی لازم است؟
برخی مدلهای چندجهانی به یک عنصر تنظیم دقیق نیاز دارند تا اساسا در وهلهی اول یک چندجهانی وجود داشته باشد. به عنوان مثال، چگالی میانگین کل باید کمتر از مقدار بحرانی یا مساوی با آن باشد تا جهان به عنوان یک کلیت، «باز» و بینهایت باشد. به یاد داشته باشید که اگر چگالی بالاتر از مقدار بحرانی باشد، جهان «بسته» و دارای اندازهی محدود خواهد بود.
همانطور که برای بینهایت بودن جهان لازم است، با توجه به اینکه اصولا چگالی میتواند هر مقداری از یک محدودهی بسیار بزرگ را اتخاذ کند، شاید بعید باشد که چگالی کمتر از مقدار بحرانی را اختیار کند. یک گمانهزنی ابتدایی به ما میگوید که چگالی میتواند بیشتر از مقدار بحرانی باشد و در این صورت جهان نامتناهی نیست بلکه متناهی است. در تفسیر مقادیری که چگالی میتواند داشته باشد مسایل فنی زیادی دخیل هستند اما سادهترین و واضحترین راه، گیرم سادهلوحانهترین آنها، این جهان بینهایت را بسیار بعید جلوه میدهد[۲۴].
به همین دلیل ممکن است چشمانداز و سایر نظریههای چندجهانی پیشاپیش با امکان ابطال رصدی مواجه شده باشند. اتفاقا ساسکیند به ما میگوید که گرچه ممکن است ناظر منفرد از تعداد محدودی راه حلهای نظریهی ریسمان عبور کند، اما «فضای جهانی شامل تعداد نامحدودی از چنین تاریخهایی است.»[۲۵]
اطلاعات مربوط به تشعشعات پسزمینهی کیهانی از ماهوارهی دبلیومپ[۳۵] به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است. نوسانات بسیار کوچک در دمای تابش برای تایید پیشبینیهای تورم مشاهده شده است اما یک اختلاف کوچک وجود دارد، یعنی اینکه افتوخیزها در بزرگترین مقیاسهای زاویهای بسیار ضعیفتر از آنچه در مدل استاندارد جهان تخت و بینهایت انتظار میرود، هستند. علاوه بر این، بهترین تناسب با دادهها برای چگالی، به طور جزیی بیشتر از مقدار بحرانی است. برخی کیهانشناسان، به ویژه ژان پیر لومینه[۳۶] و همکارانش، این پدیده را به این معنا تفسیر میکنند که ما واقعا در جهان محدودی زندگی میکنیم که در حال بسته شدن به درون خود است[۲۶]. به گفتهی لومینه، اندازهی جهان، افتوخیزها در مقیاس بزرگ را در یک جهان محدود، محدود میکند، و چنین جهانی دارای خاصیت عجیبی است که در نسبیت عام اینشتین به طور طبیعی برای فضای منحنی مثبت به وجود میآید. به همین دلیل است که ما میتوانیم در جهات مختلف به یک آسمان یکسان نگاه کنیم. چیزی که این واقعیت میتواند به ما بگوید، این است که ما میتوانیم دقیقا دور جهان را ببینیم و مناطق دیگری «خارج» از منطقهی ما وجود نخواهند داشت. این موضوع بسیار نامحتمل و بحث برانگیز است (مثلا خطای ۲ درصد در چگالی میتواند چگالی را به حد بحرانی یا پایینتر برساند) اما مدلی که اینجا پیشنهاد میشود، دستکم شایستگی ارتباط با مشاهده و باز بودن به روی تحقیقات تجربی را دارد و از تمام پارادوکسهای بینهایت نیز اجتناب میکند.
در واقع، ماهوارهی پلانک که جدیدتر است هم نوسانات دمای ضعیف در مقیاسهای زاویهای بزرگ و سایر ناکاملیها در تابش پس زمینهی کیهانی را تایید میکند اما به نظر نمیرسد که از این مدل خاص پشتیبانی کند[۲۷]. بنابراین، فرض کنید که این مدل محدود خاص واقعا با رهیافت مشاهده حذف شده است. هنوز هم چنین است که ما هرگز نمیتوانیم مطمئن باشیم واقعا در یک جهان بینهایت ساکن هستیم؛ موضوعی که جان بارو[۳۷] هم به آن اشاره میکند[۲۸]. در واقع هر یک از دو گزینه محتمل است. وقتی فقط در یک بخش کمچگال از یک جهان بسته و متناهی ساکن هستیم، ممکن است فکر کنیم که در یک جهان باز و نامتناهی هستیم یا فکر کنیم در یک جهان بسته و متناهی هستیم وقتی در یک بخش بسیار چگال از یک جهان باز بینهایت ساکن هستیم. تنها موردی که از نظر تجربی قابل تایید است، این است که در آن جهان متناهی و به اندازهی کافی «کوچک» است که میتوانیم «همهی دور آن را ببینیم»، همانطور که مدل لومینه و همکارانش چنین چیزی را نشان میدهد. این گزاره در عمل به معنای جهانی است که بُعد فضایی آن کمتر از فاصلهی افق ما است؛ یعنی حدود ۴۶ میلیارد سال نوری که هنوز هم از نظر استانداردهای زمینی بسیار بزرگ است!
ممکن است هواداران چندجهانی برخی مشکلاتی را که تاکنون فهرست کردهایم با انتخاب یک فضای فراگیر با اندازهی محدود اما بسیار بزرگ به جای فضای نامحدود، تقلیل دهند. البته، این فضای محدود باید به اندازهی کافی بزرگ باشد که بتواند تغییرات کافی را در خود جای دهد و بدینگونه اطمینان حاصل شود که مجموعه پارامترهای ما در یک منطقه انتخاب شدهاند. اما با وجود این هم همچنان پرسشهای بسیاری باقی میماند، از جمله اینکه «چرا فضای فراگیر به اندازهای بزرگ است که منطقهای درون آن برای ظهور حیات مساعد باشد؟»
- نظم در سرآغاز عالم
راجر پنروز، استاد سابق ریاضیات در آکسفورد و کیهانشناس برجسته، مشکل بزرگی را برای تورم، و در واقع برای تمام تلاشهای که میکوشند خاص بودن مهبانگ با توجه به چندجهانی توضیح دهند، ارایه میکند. پنروز به میزان نظمی که در ابتدا وجود داشت، توجه دارد. نظم را میتوان با کمیتی به نام آنتروپی اندازهگیری کرد. نظم با گذشت زمان کاهش مییابد (اگرچه با کاهش نظم آنتروپی افزایش مییابد). این چیزی است که قانون دوم ترمودینامیک به ما میگوید. برای مثال وقتی فنجان قهوه را روی زمین میریزیم، قهوه روی زمین پخش و خنک میشود. مثال دیگر این است که رنگ قرمز و آبی را در یک ظرف بریزید و آن را به هم بزنید، گرچه حتی بدون هم زدن هم نتیجه در نهایت یکسان خواهد بود[۲۹]. یک رنگ ترکیبی ارغوانی حاصل میشود و پس از آن هیچ میزانی از به هم زدن، نمیتواند ما را به حالت قبلی رنگهای اصلی، یعنی قرمز و آبی برگرداند. دلیل این موضوع این است که حالتهای بسیار بیشتری با ترکیب مولکولهای رنگ قرمز و آبی نسبت به جداسازی دقیق آنها در سیستم وجود دارد. بنابراین، رنگ ارغوانی بسیار محتملتر از قرمز-آبی مجزا است. به سادگی میتوان گفت که آنتروپی اندازهگیری احتمال یک همآرایی خاص است. در مورد رنگ ها، قرمز-آبی مجزا آنتروپی بسیار کمی در مقایسه با رنگ کلی ارغوانی دارد.
پنروز میگوید که تنها یکی از حدود پیکربندی ممکن جهان، نظم و ساختاری را دارد که جهان ما حایز آن است. این نظمی است که برای تولید کیهانی با ۱۰۰ میلیارد کهکشان، هر کدام با ۱۰۰ میلیارد ستاره و سیارات مرتبط، که جهان ما در اختیار دارد، ضروری است. از سوی دیگر، اگر حالت اولیه تصادفی بود، باید با یک آشفتگی آنتروپی بالا مواجه باشیم، مانند رُمبش بزرگ[۳۸] که سادهترین مدلهای بسته به آن تمایل دارند. تورم نمیتواند آشفتگی اولیه را هموار کند. در واقع، پنروز در تلاش است تا ثابت کند که یک عدم تقارن اساسی بین مهبانگ و رُمبش بزرگ وجود دارد، به این مفهوم که دومی به دلیل قانون دوم ترمودینامیک بسیار بینظم است. بهویژه بینظمیهای رُمبش بزرگ به طور چشمگیری از تقارن مدلهای استاندارد FLRW منحرف خواهد شد. پنروز میگوید تورم به شدت به داشتن پسزمینهی FLRW (دستکم با توجه به محاسباتی که واقعا انجام شده است) بستگی دارد[۳۰]. جهان ما باید شبیه معکوس زمانی یک رُمبش بزرگ باشد اما با رُمبش بزرگ تا حدی شگفتانگیز که ما توصیف کردیم، متفاوت است.
البته اوضاعی بدتر از این هم در راه است. در واقع اگر شرایط تغییر نکند، هواداران چندجهانی به سادگی میتوانند بگویند که اگر جهانهای بینهایتی وجود داشته باشند که همهی پیکربندیهای آغازین ممکن را در بر میگیرند، در آن صورت تضمین میشود که جهان بسیار منظم ما در میان آنها باشد. با این حال، پنروز به این واقعیت اشاره میکند که برای اینکه یک جهان حیات داشته باشد، به نظم زیادی نیاز دارید اما این میزان بسیار کمتر از مقدار نظم عظیم کنونی است[۳۱]. شما میتوانید کل منظومهی شمسی را با تمام سیارات و همهی ساکنانش با برخورد تصادفی ذرات و تشعشعات با احتمال ۱ در ایجاد کنید. این یک احتمال بسیار کوچک است اما بسیار بیشتر از ۱ در است (از منظری دیگر، به طور کامل در جا میگیرد). در اینجا مفهوم ضمنی این است که جهان ما بسیار خاصتر از آن چیزی است که صرفا برای اینکه ما وجود پیدا کنیم، خلق شده باشد. این عالم بسیار خاصتر از جهانی است که به طور تصادفی از زیر مجموعه جهانهایی که برای حیات مساعد هستند، انتخاب شده باشد. این یک چالش بسیار جدی برای ایدهی چندجهانی است اما کاملا با ایدهی طراحی سازگار است.
اجازه دهید این استدلال را کمی بیشتر پیش ببریم. برای داشتن درک درستی از آن، باید بدانیم که آنچه مهم است احتمال وجود جهانی مانند جهان ما نیست بلکه احتمال مشاهدهی آن است، نکتهای که فیلسوف برجسته نیک بوستروم[۳۹] بر آن تاکید کرده است[۳۲]. اگر همهی جهانهای ممکن وجود داشته باشند، پس بدیهی است که جهان ما با احتمال ۱ وجود دارد، اما احتمال رصد چنین جهانی تنها ۱ در است. طبق فرمول بوستروم ما باید خود را به عنوان ناظران معمولی در دستهی مرجع خود در نظر بگیریم، و اگر چنین کنیم، در آن صورت ما به احتمال زیاد یک بستهی کوچک از نظم را که آشوب آن را احاطه کرده است به جای یک جهان کاملا منظم مشاهده میکنیم.
ممکن است بگویید افسوس! اما احتمالا در جهان قابل مشاهدهی ما حدود ۱۰۲۲ منظومهی شمسی وجود داشته باشد (تقریبا ۱۰۱۱ کهکشان با تقریبا ۱۰۱۱ ستاره در هر کدام). این موضوع به این معنا است که ۱۰۲۲ برابر تعداد موجودات ذیشعور منظومهی شمسی ما در چنین جهانی وجود خواهد داشت؛ با این فرض قوی که برای این اهداف، به اندازه کافی منصفانه است که هر منظومهی شمسی موجودات ذیشعور تولید کند و ما باید خود را در طبقهی مرجع موجودات ذیشعور به حساب بیاوریم. مطمئنا یک جهان بسیار منظم، موجودات ذیشعور بیشتری نسبت به هر بستهی کوچکی از نظم که با آشوب احاطه شده باشد، ایجاد میکند. با این حال، واقعیت این است که از نظر آنتروپی، تولید ۱۰۲۲ منظومهی شمسی منفرد که هرجومرج آنها را احاطه کرده باشد، بسیار آسانتر از یک جهان منفرد منظم با ۱۰۲۲ منظومهی شمسی است. تعداد برابر جهانهای با یک منظومهی شمسی نسبت به جهانهایی با ۱۰۲۲ منظومهی شمسی موجود در آن ها، این واقعیت را که جهان دوم ۱۰۲۲ برابر بیشتر سکونتپذیر است، کاملا نفی میکند.
برای خلاصه کردن این نکته باید بگوییم که اگر تبیین چندجهانی درست باشد، ما میبایست در جهانی با پارامترهایی باشیم که دقیقا برای ما مناسب است، اما خیلی هم خاص نیستند. به نظر میرسد ثابت کیهانشناختی نزدیک به این معیار باشد، اما آنتروپی اولیهی جهان به طور فاجعهباری در این آزمون شکست میخورد. پارامترهای دیگری نیز وجود دارند که بسیار دقیق به نظر میرسند و بنابراین برای فرضیهی چندجهانی مشکل ایجاد میکنند. بار الکتریکی روی الکترون با یازده رقم اعشار ثابت است، اما همانطور که پل دیویس اشاره کرده است، میتواند به میزان ۱ قسمت در ۱۰۶ بدون تاثیر بر خواص زیستشیمیاییاش نوسان داشته باشد[۳۳]. طول عمر پروتون دستکم ۱۰۳۲ × ۲ سال است، یعنی دستکم ۱۰۲۲ برابر عمر جهان، که بسیار بیشتر از چیزی است که برای حیات لازم است[۳۴]. بنابراین، این دو پارامتر، خاصتر از آنچه که صرفا برای حیات مورد نیاز است به نظر میرسند و بدین ترتیب فرضیه چندجهانی را به چالش میکشند.
جدیدترین مدل عالم که خود پنروز آن را ارایه داده است، با این استدلال که جهانی که اکنون نامتناهی تصور میشود، در نهایت به نقطهی شروع آنتروپی پایین خود باز میگردد (و نه به یک رُمبش بزرگ بسیار بینظم) بر این مشکل غلبه میکند. پنروز با این مدل که پُر از مشکلات نظری و رصدی است، هواداران چندانی به دست نیاورده است. به نظر من مشکل این است که چرا جهان دارای این خاصیت چرخهای بسیار خاص و با شروع و پایان فوقالعاده منظم است. در هر صورت، همچنان مشکل تمام تنظیمهای دقیق دیگر نیز باقی خواهد ماند. به هر حال، مدل استاندارد جهان بینهایت در مقایسه با مدل متناهی «مهبانگ-رُمبش بزرگ»، احتمال نظمیافتگی کمتری (احتمال بسیار کوچکی) خواهد داشت.
۸- تنظیم دقیق برای عوامل آگاه عینی
با توجه به توضیحات گفته شده، به نظر میرسد ما ناظران عمومی یا معمولی در یک چندجهانی نیستیم. در عوض، ما ناظرانی بسیار ویژهتر از آن چیزی هستیم که مدل چندجهانی آن را پیشبینی میکند. رابین کالینز[۴۰] این استدلال را بیشتر پیش میبرد[۳۵].
کالینز ابتدا این نکته را روشن میکند که ما در واقع باید خود را ناظر معمولی یا عام بدانیم. او استدلال میکند که برای انجام آنچه لازم است، فرض چندجهانی باید با «اصل انتخاب ناظر»[۴۱] ترکیب شود؛ ادعای همانگویانه[۴۲] مبنی بر اینکه ناظران تنها میتوانند در ناحیهای از فضا-زمان وجود داشته باشند که در آن شرایط ثابتهایی که وارد قوانین فیزیک میشوند با وجود خود آنها سازگار باشد. بنابراین، جای تعجب نیست که ما به عنوان ناظر خود را در مناطقی از فضا-زمان با ساختار ناظر مییابیم، زیرا نمیتوانیم در انواع دیگری از منطقهها وجود داشته باشیم. همچنین قرار است چند جهانی این مشکل را که ما وقوع برخی پدیدهها را نامحتمل میدانیم طوری حل کند که دیگر آنها را نامحتمل نبینیم. به عنوان مثال، کالینز میگوید ما معمولا باور داریم این رویداد که کسی تاسی را ۵۰ بار پرتاب کند و هر بار عدد چهار بیاید، بسیار تصادفی است اما در یک چندجهانی به اندازهی کافی بزرگ، کسی واقعا این پرتاب را انجام خواهد داد. اصل انتخاب ناظر تضمین میکند ناظری که به طور تصادفی انتخاب شده است، این کار را با احتمال بسیار کم انجام میدهد و ما باید خود را به صورت تصادفی انتخابشده تلقی کنیم.
کالینز سپس استدلال میکند که در یک چندجهانی، «مشاهدهگران افتوخیزها» بسیار رایجتر و در نتیجه معمولتر از نوع مشاهدهگرانی هستند که ما واقعا هستیم. ناظر افتوخیز تقریبا شبیه ناظری است که در منظومهی شمسی زندگی میکند و با آشوب احاطه شده است؛ وضعیتی که به طور مشابه میتوان آن را «منظومهی شمسی نوسانی» نامید. بنابراین، ناظر افتوخیز کسی است که از طریق برخوردهای تصادفی موضعی (افتوخیزهای حرارتی) اتمها و تشعشع به وجود میآید؛ وضعیتی که در آن جرم-انرژی در یک منطقهی کوچک از حالت بینظمی به نظم بالاتر (به زبان آنتروپی، از آنتروپی بالا به آنتروپی پایین) جابهجا میشود. ناظران افتوخیز موجوداتی مجرد، منزوی و بیجسم اما خودآگاه خواهند بود، زیرا آنها ساختار کافی برای داشتن تجارب آگاهانه خواهند داشت و حتی کسانی که تجارب آگاهانهشان بسیار مشابه تجارب من هستند، زیاد میشوند، حتی اگر این تجربیات برای آنها یک واقعیت دروغین باشد.
همهی اینها بسیار غیرممکن است اما به طور اجتناب ناپذیری در چندجهانی رخ خواهند داد. در واقع، ناظران افتوخیز بسیار بیشتر از کل منظومههای خورشیدی که حاوی مشاهدهگر هستند، رخ خواهند داد. بنابراین، آنها همچنین بسیار بسیار بیشتر از ۱۰۲۲ کهکشان در یک منطقهی منفرد رخ خواهند داد. کالینز میافزاید که این ناظران منزوی افتوخیز در جهانهایی وجود خواهند داشت که بهطوردقیق تنظیم نشدهاند. برای مثال، اگر Λ بیش از حد بزرگ بود، ناظرانی مانند ما نمیتوانستند وجود داشته باشند اما ناظران افتوخیز همچنان میتوانند اوایل انبساط کیهان و زمانی که نوسانات حرارتی رخ میدهد، پدید آیند.
ناظران افتوخیز با عنوان «مغز بولتسمان»[۴۳] نیز شناخته میشوند. این اصطلاح از این واقعیت ناشی میشود که فیزیکدان بزرگ اتریشی، لودویگ بولتسمان[۴۴]، فقط این ایده از نوسانات حرارتی را برای توضیح وجود ناظران مطرح کرد. با این حال، درست مانند بحث حاضر، به این نکته نیز اشاره کرد که نواحی منزوی نظم که مغزهای بولتسمان را در خود جای دادهاند، بسیار بیشتر از کل جهانهای منظم با موجوداتی مانند ما هستند.
بنابراین، کالینز استدلال میکند که جهان در واقع برای مشاهدهگران تنظیم نشده است بلکه برای آنچه که او عواملآگاهعینی[۴۵] مینامد، به خوبی تنظیم شده است. عواملآگاهعینی، عواملی مانند خود ما هستند که «میتوانند به طور قابل توجهی با یکدیگر تعامل داشته باشند» و «میتوانند فناوری علمی را توسعه دهند و جهان را کشف کنند». به عنوان مثال، کالینز به قدرت گرانش اشاره میکند که در اصل میتواند بین صفر تا ۱۰۳۸ برابر مقدار فعلی آن باشد. با این حال، هنگامی که قدرت گرانش تنها با ضریب ۱۰ یا ۱۰۰ افزایش مییابد، عملکرد صحیح عواملآگاهعینی -به عنوان مثال، ساختن خانهها یا انجام آزمایشهای علمی – بسیار دشوارتر میشود و کاهش اندازهی سیاره مشکلات دیگری را به همراه دارد. بنابراین، به نظر میرسد عواملآگاهعینی مانند ما واقعا بسیار خاص هستند.
البته هواداران چندجهانی میتوانند همان نوع پاسخی را مطرح کنند که به پنروز ارایه کردند؛ یعنی جهانهای تنظیمشده ممکن است بسیار کمیابتر از جهانهای تنظیم نشده باشند اما ناظران بسیار بیشتری را در خود جای خواهند داد. ولی همانطور که اشاره شد، احتمال کم وجود یک جهان تنظیمشده در مقایسه با یک جهان بدونتنظیم دقیق، این واقعیت را که جهانهای دقیقا تنظیم شده ناظران بیشتری دارند، کاملا نفی میکند. ما به این نتیجه بازگشتهایم که اگر خود را ناظران معمولی بدانیم، بعید است به جامعهای از ناظران مشابه که قادر به تعامل اخلاقی و انجام کارهای علمی هستند، تعلق داشته باشیم.
قیاس زیر ممکن است به روشن شدن استدلال ارایه شده در بالا کمک کند. تصور کنید میمونی تریلیونها سال پشت رایانه نشسته و تایپ میکند. فرض کنید که اگر میمون با سطرهای «بودن یا نبودن، مسئله این است» بیاید، او مربوط به جهانی است که ناظرانی در آن هستند. این پدیده بسیار نادر خواهد بود اما میمونی که برای ابدیت تایپ میکند، بینهایت بار این خطوط از هملت را ارایه میکند (گرچه جالب است بدانید در آزمایشی در سال ۲۰۰۲، گروهی از میمونها به تولید حتی یک کلمه نزدیک نشدند، آنها ترجیح میدهند تا کامپیوتر را بجوند یا از آن به عنوان دستشویی استفاده کنند!)[۳۶].
مشکل این است که ما در جهانی متناظر با «بودن، یا نبودن، مسئله این است» نیستیم که با زبالههای بیمعنا احاطه شده است، بلکه ما در جهانی هستیم که مطابق با میمونی است که با کل هملت یا حتی آثار کامل شکسپیر میآید. آثار کامل شکسپیر نیز بینهایت بار ظاهر خواهند شد اما با وجود این چنین رویدادی بسیار بسیار نادرتر از «بودن یا نبودن، مسئله این است» خواهد بود. احتمال اینکه ما در جهان «بودن یا نبودن؛ مسئله این است» باشیم، بسیار بیشتر از آثار کامل شکسپیر است و این مشکلی ویرانگر برای چندجهانی به عنوان تبیینی برای تنظیم دقیق است.
برخلاف چندجهانی، در رویکرد وجود خدا تعجبآور نیست که جهانی برای عواملآگاهعینی تنظیم شده باشد و ما خود را در چنین جهانی مییابیم. کالینز استدلال میکند خداوندی که کاملا خوب در نظر گرفته میشود، مانند خداباوریِ کلاسیک مسیحی، جهان را طوری ساختار میدهد که ارزش زیباییشناختی و اخلاقی را درک کند.
کالینز به نکته جالب دیگری اشاره میکند؛ این که خداباوری بیشتر از جایگزینهای یک جهان واقعی یا چندجهانی به دنبال علم است. او میگوید چون خداباوری به انسان اطمینان میدهد که جهان قابل کشف است، میتواند به طور قابلتوجهی بر عملکرد علمی فرد تاثیرگذار باشد. از نظر کالینز، خداباوری در ایجاد انگیزه برای جستوجوی نظریههای عمیقتر مطابق با ارزش زیباییشناختی و اخلاقی جهان موثر است. او استدلال میکند که خداناباوری، با توسل به چندجهانی میتواند عامل «بازدارندهی علم» باشد. این نظر در تضاد مستقیم با چیزی است که خداناباوران قاطعی مانند ریچارد داوکینز اظهار میدارند؛ این که اعتقاد مذهبی مانعی در مسیر علم است: «اگر نمیدانید پدیدهای چهگونه کار میکند، اهمیت ندهید: فقط تسلیم شوید و بگویید خدا این کار را کرد.»[۳۷] به عقیدهی من هنگامی که چیزهای شگفت انگیزی در آزمایشگاه اتفاق میافتد هم این گفته میتواند به سادگی از زبان هوادار چندجهانی بیان شود: «ما بهطور تصادفی در جهانی هستیم که فلان پدیده را نشان میدهد.»
خداباوری به عنوان انگیزهای برای اکتشاف علمی
کالینز به عنوان نمونهای از خداباوری که انگیزهای برای اکتشافات علمی است، از نسلهای اضافی و ظاهرا زاید کوارکها و لپتونها یاد میکند. همهی مواد معمولی از دو نوع کوارک (بالا و پایین) و دو نوع لپتون (الکترون و نوترینو الکترونی) تشکیل شدهاند اما سه نسل از هر یک از آنها وجود دارد که ظاهرا نسبت به حیات بیربط هستند. کالینز میگوید وجود این نسلهای اضافی ممکن است بیانگر نظریهای عمیقتر و ظریفتر باشد، یا ممکن است ارتباطی غیرمستقیم با حیات داشته باشند. در هر صورت، خداباوری دلیلی برای وجود آنها و انگیزهای برای جستوجوی آن دلیل ارایه میدهد در حالی که نظریهی چندجهانی میگوید: بالاخره چنین چیزهایی در جهان ما یا در یک جهان دیگر رخ میدهند. ما میتوانیم این را «چندجهانی شکافها» (در مقابل «خدای شکافها» که داوکینز آن را مورد تمسخر قرار میداد) بنامیم. بر اساس دیدگاه «خدای شکافها» الهیات عمیقا ناقص است و همچنین ممکن است با پیشرفت علم تضعیف شود.
مثال دیگری که کالینز میآورد، به ثابت کیهانشناختی مربوط میشود. همانطور که در بالا دیدیم، مقدار Λ نمیتواند بسیار بزرگتر از آنچه هست باشد و با حیات سازگار بماند. با این حال، اگر کوچکتر از آنچه اکنون هست میبود، غیرقابل تشخیص بود و میتوانست کاملا صفر باشد و همانطور که در مدل اینشتین-دوسیتر وجود دارد، همچنان با یک جهان حیاتزا سازگار باشد،. اینشتین ثابت کیهانشناختی را عاملی بدریخت میدید و از اینکه در وهلهی اول آن را در معادلات خود گنجانده بود، پشیمان بود. اگر این پدیده واقعا فاقدظرافت بود، خداباور انگیزه پیدا میکرد تا دلیلی بیابد که چرا یک مقدار قابل تشخیص وجود دارد و این که آیا این موضوع به نظریهای عمیقتر اشاره نمیکند؟
۹- بروز جهانهای جعلی
با توجه به چندجهانی، معلوم میشود که ما به احتمال زیاد در یک جهان جعلی شبیهسازی شده به دست نوعی ابرهوش، مثلا آنطور که در فیلم علمی تخیلی ماتریکس[۴۶] در سال ۱۹۹۹ به تصویر کشیده شده است هستیم، نه در یک جهان واقعی. علت چنین برداشتی این است که به قول پل دیویس، به محض اینکه ما حتی احتمال وجود چندجهانی را در نظر میگیریم، به نظر نمیرسد دلیل خوبی برای رد وجود جهانهایی که حاوی شبیهسازی کامپیوتری جهانهای دیگر هستند، داشته باشیم. در واقع، در یک چندجهانی، تمدنهای فنآوری، مانند تمدن ما، در زیر مجموعهای از جهانها ظهور خواهند کرد و تمدنهایی که از نظر فنآوری پیشرفتهتر از تمدن ما هستند، به ظرفیت شبیهسازی آگاهی دست خواهند یافت. همانطور که دیویس میگوید «در مسیر شبیهسازی آگاهی تا شبیهسازی جامعهای که مرکب از موجودات آگاه و دنیای مجازی کاملی است که در آن ساکن میشوند، این فقط یک گام کوچک است.»[۳۸]
نیک بوسترومِ فیلسوف استدلال میکند که جانشینان پساانسانی ما ممکن است قدرت محاسباتی بسیار زیادی داشته باشند و بنابراین توانایی اجرای بسیاری از شبیهسازیها را دارند[۳۹]. بدین ترتیب ما میتوانیم شبیهسازیهایی از اجداد انسانی پساانسان باشیم، نه انسانهای واقعی. البته ما تنها نمونهای از یک تمدن هوشمند در چندجهانی خواهیم بود. بنابراین، با برخی تخمینهای معقول از اعداد و احتمالات مربوط به آن، بوستروم به این نتیجه میرسد که چنین شبیهسازیهایی در بین جهانها احتمالا یک کلیت غالب هستند. بنابراین، احتمال اینکه یک ناظر تصادفی خود را در یک شبیهسازی بیابد تا یک جهان واقعی، بسیار بیشتر است. با توجه به اینکه یک بار دیگر باید خود را به عنوان ناظران معمولی در نظر بگیریم، باید نتیجه بگیریم که جهان ما احتمالا یک شبیهسازی است تا یک جهان واقعی، و بنابراین ما گونههای زیستشناختی واقعی نیستیم بلکه شبیهسازی شدهایم. بوستروم چنین استدلالی را مطرح میکند و پل دیویس نیز با او موافق است. جان بارو نیز همین نکته را بیان میکند[۴۰]. فراموش نکنید این افراد شامل یک فیلسوف جدی در آکسفورد و دو تن از برجستهترین کیهانشناسان جهان و صاحب کرسی استادی در دانشگاههای آریزونا و کمبریج هستند!
اگر این سناریو به اندازهی کافی عجیب نیست، هم دیویس و هم بارو به برخی از ویژگیهای عجیبتر آن اشاره میکنند. در وهلهی اول، برنامهنویسان رایانهای که شبیهسازیها را ایجاد میکنند، از برخی جهات به خدا شباهت دارند و میتوانند قوانین دلخواه ایجاد کنند، یا میتوانند به طور معجزهآسا یا هوسبازانه -در واقع هر کاری که بخواهند انجام میدهند- تا در شبیهسازیهایی که ایجاد کردهاند، دخالت کنند. علاوه بر این، شبیهسازیها یا «خدایان» دمدمی مزاج درون آنها، میتوانند شبیهسازیها و دیگر «خدایان» ابدی را ایجاد کنند. دیویس استدلال میکند که اگر این واقعیت نهایی باشد، ایدهی وجود جهان منظم نادرست است و علم بیمعنا میشود. همان طور که بارو استدلال میکند: «اگر بیشتر این دنیاها مجازی هستند، آنگاه میتوانند قوانین واهی فیزیک را به نمایش بگذارند و ما در شیب لغزندهای هستیم که هیچ چیز نمیدانیم، زیرا اساسا دانش قابل اعتمادی وجود ندارد تا آن را برگیریم.»[۴۱]
اکنون ممکن است خواننده فکر کند که ما در حال ورود به حوزهی سورئال هستیم. در واقع، به جای سرگرم شدن با این امکانِ کاملا عجیب که مطمئنا برهان خلفی برای غیرمنطقی بودن فرضیهی چندجهانی است، یقینا موضع سادهتری برای اتخاذ وجود دارد. این موضع با وجود تمام مشکلاتی که دارد، موضع خداباورانه است؛ یعنی باور به این که یک اَبَرهوش وجود دارد، موجود ضروری منحصربهفردی که در الهیات سنتی مسیحی، چون کاملا خیّر و قابل اعتماد است (و نه دمدمی مزاج) جهانی واقعی با موجوداتی واقعی در آن ایجاد میکند؛ موجوداتی که توانایی آن را دارند تا عملکرد او را درک کنند.
یادداشتها:
- Giuseppe di Lampedusa, The Leopard, trans. Archibald Colquhoun, revised edition (London: Collins & Harvill Press, 1961; first published as Il Gattopardo [Milan: Feltrinelli Editore, 1958]), 163.
- A more technical treatment of some of these topics is to be found in Rodney D. Holder, God, the Multiverse, and Everything: Modern Cosmology and the Argument from Design (Aldershot and Burlington, VT: Ashgate, 2004), 113–
- R. Feynman, in Superstrings: A Theory of Everything?, ed. P. C. W. Davies and J. Brown (Cambridge: Cambridge University Press, 1988), 194.
- G. L. Kane, M. J. Perry, and A. N. Zytkow, “The Beginning of the End of the Anthropic Principle”, <http:// arxiv.org/pdf/astro-ph/0001197v2.pdf> (28 January 2000).
- Peter Woit, Not Even Wrong: The Failure of String Theory and the Continuing Challenge to Unify the Laws of Physics (London: Jonathan Cape, 2006).
- Lee Smolin, The Trouble with Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science and What Comes Next (London: Allen Lane, 2006).
- For an example of a landscape doubter, see T. Banks, “Landskepticism or Why Effective Potentials Don’t Count String Models”, <http://arxiv.org/pdf/hepth/0412129v1.pdf> (13 December 2004).
- Martin Rees, New Perspectives in Astrophysical Cosmology, second edition (Cambridge: Cambridge University Press, 2000), 138.
- Rees, New Perspectives, ۱۳۷–۳۸.
- Martin Rees, Our Cosmic Habitat (London: Weidenfeld & Nicolson, 2001), 164.
- Leonard Susskind, The Cosmic Landscape: String Theory and the Illusion of Intelligent Design (New York: Little, Brown and Company, 2006), 380.
- Susskind, Cosmic Landscape, ۳۸۰.
- See, especially, Jorge Luis Borges, “The Library of Babel”, in Labyrinths, Penguin Classics Edition (London: Penguin, 2000), 78–۸۶.
- John Taylor, “Modern Cosmology and the Possibility of Causal Explanation of the Origins of the Universe”, B. Phil. Thesis, University of Oxford (1995), 18–۱۹.
- G. F. R. Ellis and G. B. Brundrit, “Life in the Infinite Universe”, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society ۲۰ (۱۹۷۹): ۳۷–۴۱.
- G. F. R. Ellis, U. Kirchner, and W. R. Stoeger, “Multiverses and Physical Cosmology”, <http://arxiv.org/pdf/astroph/0305292v3.pdf> (28 August 2003). See also the twin philosophical paper, W. R. Stoeger, G. F. R. Ellis, and U. Kirchner, “Multiverses and Cosmology: Philosophical Issues”, <http://arxiv.org/pdf/ astro-ph/0407329v2.pdf> (16 July 2004).
- T. J. Mawson, “Explaining the Fine Tuning of the Universe to Us and the Fine Tuning of Us to the Universe”, Royal Institute of Philosophy Supplement ۶۸ (۲۰۱۱): ۲۵–۵۰.
- Mawson, “Explaining the Fine Tuning”.
- E.g. M. R. Douglas, “Statistics of String Vacua”, <http://arxiv.org/pdf/hepph/0401004v1.pdf> (1 January 2004).
- See Banks, “Landskepticism”. Bernard Carr also notes that the issue of whether the number of solutions is large enough, and the spacing between them sufficiently small, has not been resolved. See Bernard Carr, “Introduction and Overview”, in Universe or Multiverse? ed. Bernard Carr, 3–۲۸ (۶).
- Banks, “Landskepticism”.
- Steven Weinberg, “Living in the Multiverse”, in Universe or Multiverse? ed. Bernard Carr (Cambridge: Cambridge University Press, 2007), 29–۴۲ (۳۲).
- Paul Davies, “Universes Galore: Where Will it all End?” in Universe or Multiverse? ed. Bernard Carr, 487–۵۰۵ (۴۹۲).
- See Chapter 7, note 5, on “measure”.
- Leonard Susskind, “The Anthropic Landscape of String Theory”, <http://arxiv.org/pdf/hep-th/0302219v1.pdf> (27 February 2003).
- See J.-P. Luminet, J. Weeks, A. Riazuelo, R. Lehoucq, and J.-P. Uzan, “Dodecahedral Space Topology as an Explanation for Weak Wide-Angle Temperature Correlations in the Cosmic Microwave Background”, <http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0310253v1.pdf> (9 October 2003). A slightly edited version of this paper appeared in Nature ۴۲۵ (۹ October 2003): 593–۹۵. A more popular, and somewhat updated, account is to be found in J.-P. Luminet, “A Cosmic Hall of Mirrors”, Physics World ۱۸, no. 9 (2005): 23–۲۸.
- Andrew H. Jaffe et al., “Planck ۲۰۱۳ Results. XXVI. Background Geometry and Topology of the Universe”, <http://arxiv.org/pdf/1303.5086v1.pdf> (20 March 2013).
- John D. Barrow, The Infinite Book (London: Jonathan Cape, 2005), 144.
- This example is discussed in Roger Penrose, Cycles of Time: An Extraordinary New View of the Universe (London: The Bodley Head, 2010),16–۱۹.
- Penrose, Cycles of Time, ۱۲۴.
- Roger Penrose, The Emperor’s New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics (Oxford: Oxford University Press, 1989), 354.
- Nick Bostrom, Anthropic Bias: Observation Selection Effects in Science and Philosophy (New York & London: Routledge, 2002).
- Paul Davies, “Universes Galore”, ۴۹۲–۹۳.
- Frank Wilczek, “Enlightenment, Knowledge, Ignorance, Temptation”, in Universe or Multiverse? ed. Bernard Carr, 43–۵۴ (۵۲).
- Robin Collins, “Modern Cosmology and Anthropic Fine-tuning: Three Approaches”, in Georges Lemaître: Life, Science and Legacy, ed. Rodney Holder and Simon Mitton (Heidelberg: Springer, 2012), 173–۹۱.
- Notes Towards the Complete Works of Shakespeare by Elmo, Gum, Heather, Holly, Mistletoe and Rowan, Sulawesi Crested Macaques (Macacanigra) from Paignton Zoo Environmental Park (UK), first published for vivaria.net in 2002; the experiment was carried out by students from the University of Plymouth’s MediaLab Arts course.
- Richard Dawkins, The God Delusion (London: Transworld, 2006), 159.
- Paul Davies, “Universes Galore”, ۴۹۶.
- Nick Bostrom, “Are We Living in a Computer Simulation?” Philosophical Quarterly ۵۳, no. 211 (2003): 243–۵۵.
- Barrow, Infinite Book, ۲۰۴.
- Barrow, Infinite Book, ۲۱۱.
منبع:
Holder, Rodney D., Big Bang Big God: A Universe For Life?, 2013, Lion Hudson, chapter 8
[۱] Father Pirrone
[۲] Giuseppe di Lampedusa
[۳] Richard Feynman
[۴] Kane
[۵] One, Not Even Wrong
[۶] Peter Woit
[۷] Wolfgang Pauli
[۸] Lee Smolin
[۹] The Trouble with Physics
[۱۰] theory of everything (TOE)
[۱۱] Martin Rees (Lord Rees of Ludlow)
[۱۲] Dietrich Bonhoeffer
[۱۳] Leonard Susskind
[۱۴] Sciama
[۱۵] David Hilbert
[۱۶] Jorge Luis Borges
[۱۷] William Lane Craig
[۱۸] John Taylor
[۱۹] the principle of sufficient reason
[۲۰] George Ellis
[۲۱] Geoff Brundrit
[۲۲] set theory
[۲۳] Bertrand Russell
[۲۴] Ockham’s razor
[۲۵] Tim Mawson
[۲۶] Max Tegmark
[۲۷] de Sitter
[۲۸] Lemaître
[۲۹] Perlmutter
[۳۰] Schmidt
[۳۱] Riess
[۳۲] Steven Weinberg
[۳۳] Tom Banks
[۳۴] Bernard Carr
[۳۵] WMAP
[۳۶] Jean-Pierre Luminet
[۳۷] John Barrow
[۳۸] Big Crunch
[۳۹] Nick Bostrom
[۴۰] Robin Collins
[۴۱] observer selection principle
[۴۲] tautological
[۴۳] Boltzmann brains
[۴۴] Ludwig Boltzmann
[۴۵] embodied conscious agents (ECAs)
[۴۶] The Matrix