جسر من أي مكان: هل من الممكن إخراج شيء من لا شيء؟

"مسألة الوجود هي الأكثر قتامة في كل الفلسفة." لذلك استنتج ويليام جيمس ، وهو يتأمل في أبسط الألغاز: كيف جاء شيء من لا شيء؟ قرر جيمس هذا السؤال هو التبول ، لأنه يتطلب تفسيرا ، ينكر إمكانية وجوده. وكتب "لا يوجد جسر منطقي للانتقال من لا شيء إلى الوجود".

في العلم ، بنيت التفسيرات على الأسباب والآثار. ولكن إذا لم يكن هناك شيء حقًا ، فليس لديه طريقة ليصبح سببًا. النقطة ليست في أننا لا نستطيع العثور على التفسير الصحيح - فقط في مواجهة "لا شيء" لا يعمل التفسير.

هذا الفشل يضرب البقعة المؤلمة. نحن مخلوقات محبة للسرد. تأتي أبسط مفاهيمنا من خلال القصص ، وكيف أن شيئًا خرج من لا شيء هو أهم قصة ، حكاية ما قبل التاريخ أكثر جوهرية من "رحلة البطل" أو "رجل يلتقي بفتاة". لكن هذه القصة تقوض جوهر القصة. هذه القصة منسوجة من التدمير الذاتي والمفارقة.

وكيف لا تكون هكذا؟ شخصيتها الرئيسية هي لا شيء. كلمة متناقضة بسبب وجودها في شكل كلمة. إنه اسم ، شيء ، ومع ذلك ، ليس شيئًا. بمجرد أن نتخيلها أو نسميها ، سوف ندمر فراغها ، ملطخًا بمعناه. يبقى أن نتفاجأ: هل هذه مشكلة "لا شيء" ، أم أنها مشكلتنا؟ كوني أم لغوي؟ وجودي أم نفسي؟ مفارقة في الفيزياء أو الأفكار؟

ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الحل للمفارقة هو في السؤال ، وليس في الإجابة. في مكان ما يجب أن يكون هناك خلل ، افتراض خاطئ ، هوية خاطئة. في مثل هذا السؤال القصير ، "كيف يأتي شيء من لا شيء؟" هناك القليل للاختباء. ربما بسبب هذا ، نعود دائمًا إلى الأفكار القديمة في غلاف جديد ، ونلعب على مسار تطوير العلوم fugu ، أو اختلافات في الموضوع. مع كل مقطع ، نحاول وضع حجر واحد آخر لعبور النهر ، وتوسيع جسر جيمس بعيد المنال.

أقدم الحجارة: إذا لم تستطع إخراج شيء من لا شيء ، حاول ألا تجعل أي شيء ليس فارغًا. يعتقد الإغريق القدماء أن المساحة الفارغة مليئة بالمواد والأثير. يعتبر أرسطو الأثير العنصر الخامس الذي لا يتغير ، وهو أكثر مثالية من الأرض والهواء والنار والماء. "لا شيء" يتعارض مع الفيزياء الأرسطية ، التي ادعت أن الجثث تسقط أو ترتفع وفقًا لمكانها الصحيح في المسار الطبيعي للأشياء. لا شيء يجب أن يكون متناظرًا تمامًا ، أن يبدو متشابهًا من أي زاوية ، ويزيل معنى الاتجاهات المكانية المطلقة "أعلى" و "أسفل". الأثير ، وفقا لأرسطو ، يمكن أن يكون بمثابة بوصلة فضائية ، النظام المرجعي الرئيسي الذي يمكن قياس كل حركة فيه. بالنسبة لأولئك الذين يكرهون الفراغ ، طرده الأثير.

كان الأثير القديم موجودًا منذ آلاف السنين حتى تم إعادة التفكير فيه في نهاية القرن التاسع عشر من قبل علماء الفيزياء ، على سبيل المثال ، جيمس كلارك ماكسويل ، الذي اكتشف أن الضوء يتصرف مثل الموجة ، يتحرك دائمًا بنفس السرعة. ولكن ما الذي كان يقلق بالنسبة إلى السرعة التي تم قياسها؟ كان الهواء إجابة ملائمة ، حيث وفرت البيئة والإطار المرجعي. ولكن عندما قرر ألبرت ميشيلسون وإدوارد مورلي قياس حركة الأرض من خلال "الرياح الأثير" في عام 1887 ، لم يجدوا الأخير. وسرعان ما قاد آينشتاين المسمار الأخير في نعش الأثير ، من خلال نظريته النسبية الخاصة.

لعقود ، اعتبرنا الأثير فضول تاريخي ، الانحدار. لكن قتله كان أصعب مما كنا نعتقد. اليوم يمكن رؤيته في شكل آخر: حقل هيجز ، يخترق فراغ الفضاء الفارغ ، متحمسًا لبوزون هيجز الشهير. هذا حقل عددي ، الممثل الوحيد من نوعه ، مؤكدًا تجريبيًا. هذا يعني أنه في كل نقطة في الفضاء لها معنى فريد (على النقيض من الحقل الذي يصف الضوء ، الذي له في كل نقطة الحجم والاتجاه). هذا مهم لأنه يعني أن المجال سيبدو كما هو بالنسبة لأي مراقب ، سواء كان يستريح أو يتسارع.

علاوة على ذلك ، فإن دوران الكم هو صفر ، أي أنه يبدو نفسه من أي زاوية. Spin هو مقياس لمقدار الجسيم الذي يجب أن يدور لجعله يبدو كما كان قبل الدوران. حاملات التفاعلات (الفوتونات ، gluons) لها دوران كامل - دوران 360 درجة سيتركها دون تغيير. تحتوي جسيمات المادة (الإلكترونات ، الكواركات) على دوران نصف عدد صحيح ، مما يعني أنها تحتاج إلى التدوير مرتين ، 720 درجة ، للعودة إلى حالتها الأصلية. لكن هيجز ليس لديه دوران. بغض النظر عن كيفية تشغيله ، فإنه يبدو دائمًا كما هو. تمامًا مثل المساحة الفارغة. التماثل يساوي الخفاء.

وفقًا لحدس أرسطو ، فإن علماء الفيزياء اليوم لا يعتبرون أي شيء هو الحالة النهائية للتناظر - التشابه المستمر بلا هوادة الذي يسبق العثور على الاختلافات اللازمة لتعريف "الأشياء". إذا أطلق الفيزيائيون فيلمًا فضائيًا في الاتجاه المعاكس ، يتتبعون تاريخ الماضي العميق ، فإنهم يرون مزيجًا من أجزاء متفاوتة من الواقع ، وتحولهم إلى تناظر متزايد ، ويشيرون إلى مصدر - لا شيء.

اشتهر هيجز بتزويد الجسيمات الأولية بكتلتها ، لكن هذا يخفي معناها الحقيقي. إعطاء الجسيمات الكثير أمر سهل. قم بإبطائها إلى سرعات تحت الضوء ، وهناك الكتلة. من الصعب منحهم كتلة دون كسر تناظر ما قبل التاريخ. يحقق حقل هيجز ذلك بافتراض قيمة غير صفرية حتى في حالة أقل طاقة. في كل زاوية من المساحة الفارغة ، تعاقدت 246 GeV Higgs - لكننا لا نلاحظ ذلك ، لأنه هو نفسه في كل مكان. يمكن إخفاء مجال عددي فقط في الأفق. لكن الجسيمات الأولية تلاحظه. في كل مرة ، عندما تكسر كتلة الجسيم تناظر الكون ، فإن هيجز هناك ، يتنكر كمكان فارغ ، يزيل الضرر. يعمل هيغز دائمًا في الظل ، ويحافظ على التناظر الأصلي للكون كما هو.يمكنك أن تفهم (إذا لم تغفر) ميل الصحفيين لاستخدام اسم "جسيم الله" - حتى لو أراد ليون ليدرمان ، الذي صاغ مصطلح الهجوم ، في الأصل أن يطلق عليه "الجسيم الملعون من قبل الله" ، ولم يسمح له ناشره بذلك.

كل هذا يعني أن حقل هيجز أقرب إلى لا شيء من مفهوم ماكسويل للأثير. هذا هو أحدث فرشنا للرسم في الفراغ. من خلال تناظره غير المعتاد ، يعمل هيجز كقناع من أجل لا شيء - ولكنه في حد ذاته لا شيء. لديه هيكل ، يتفاعل. المعنى المادي لـ 246 GeV لا يزال غير معروف. بمساعدة هيجز ، نحن نقترب من حدود لا شيء ، لكن لا يمكننا عبورها.

إذا كانت محاولات جعل أي شيء فارغًا لا تجيب على السؤال "كيف يأتي شيء من لا شيء" ، فيجب علينا أن نجعل السبب ليس مثل هذا السبب. وهذه المحاولات لها قصتها الخاصة. أدى ظهور اليرقات المفاجئ على اللحوم المتعفنة خلال فترة أرسطو إلى انتشار الأسطورة الواسعة للظهور العفوي للحياة. نفس الحياة يمكن أن ينشأ من الفراغ. اقتربت الحدود بين لا شيء وشيء من الحدود بين الحياة والموت والروح والمادة الإلهية والدنيوية. وهذا بدوره جلب معه مجموعة كاملة من الأديان والعقيدة ، مما أدى إلى حل معقد للغاية لمفارقتنا. قبلنا هذه النظرية لمدة 2000 عام ، حتى عام 1864 بددها عالم الأحياء الدقيقة لويس باستور. Omne vivum ex vivo ex - كل الحياة من الحياة. اكتشفنا في العقود التالية الظهور التلقائي لفضول تاريخي آخر. ولكن ، مثل الأثير ، عادت إلينا مرة أخرى ،في ملابس الأغنام من التقلبات الكمومية.

التقلبات الكمومية ، المزينة بعدم اليقين ، هي عواقب بدون سبب ، ضوضاء في الإشارة ، إحصائيات نقية ، عشوائية في الطبيعة. تسمح قواعد ميكانيكا الكم - بل تتطلب - أن تظهر الطاقة (ووفقًا لـ E = mc ² ، الكتلة) "من العدم" ، من لا شيء. Creation ex nihilo - هذا ما يبدو عليه.

مبدأ عدم اليقين في هايزنبرغ هو مصدر طبيعي لليرقات الكمومية. ["Maggot" في اللغة الإنجليزية ليست مجرد يرقة ، بل أيضًا نزوة ، وغرابة ، ونزعة - ترجمة تقريبًا.] ويفترض أن أزواجًا معينة من الخصائص الفيزيائية - الموقع والزخم والطاقة والوقت - ترتبط ببعضها البعض عن طريق عدم اليقين الأساسي. كلما قمنا بتعيين أحد المعلمات بشكل أكثر دقة ، كلما أصبح الآخر أقل وضوحًا. يشكلان معًا أزواجًا متصلة ببعضهما ويمنعان وجود "لا شيء". ابدأ بتحسين الوضع المكاني ، وسيبدأ الزخم في التذبذب بشكل كبير. حدد الأطر الزمنية الصغيرة والدقيقة ، وستبدأ الطاقة في التذبذب على نطاق أوسع من القيم غير المتوقعة. في أقصر اللحظات ، على أقصر المسافات ، يمكن أن تظهر أكوان كاملة فجأة ، ثم تختفي. تكبير صورة العالم والهدوء ،الواقع المنظم يفسح المجال للفوضى والصدفة.

لكن هذه الأزواج المزدوجة ليست عشوائية في حد ذاتها: فهي أزواج من الخصائص التي لا يمكن للمراقب قياسها في نفس الوقت. على الرغم من حقيقة أن التقلبات الكمية عادة ما يتم وصفها ، في العالم لا يوجد واقع معين محدد مسبقًا ، يتململ ويتردد. تُظهر التجربة أن ما هو في الواقع غير موجود على الإطلاق ، ولكنه ينتظر. الجنين. إن التقلبات الكمية ليست وجودية ، ولكنها أوصاف مشروطة - لا تعكس ما هو ، ولكن فقط ما سيصبح ممكنًا إذا قرر المراقب اتخاذ قياس معين. يبدو الأمر كما لو أن قدرة المراقب على القياس تحدد ما يجب أن يكون. يلخص علم الوجود المعرفة . عدم اليقين في الطبيعة هو عدم اليقين في الملاحظة.

الاستحالة الأساسية لتعيين قيم معينة لجميع خصائص النظام المادي تعني أنه عندما يأخذ المراقب قياسًا ، ستكون النتيجة عشوائية حقًا. على نطاق صغير حيث تحكم التأثيرات الكمومية ، تطير سلسلة من السبب والتأثير من الملفات. ميكانيكا الكم ، كما قال الأب المؤسس نيلز بور ، "لا يمكن التوفيق بينها وبين مفهوم السببية". كما تعلم ، تجاهلها أينشتاين. قال: "الله لا يلعب النرد ،" رد عليه بوهر ، "أينشتاين ، توقف عن نصح الله ماذا يفعل".

ولكن ربما يستحق إلقاء اللوم علينا لتوقع مبدأ السببية. علمتنا Evolution البحث عن أنماط بسيطة بأي ثمن. بالنسبة لأسلافنا الذين قطعوا السافانا الأفريقية ، كانت القدرة على التعرف على عواقب الأسباب هي الحد الفاصل بين الحياة والموت. أكلت فطرًا مرقطًا وأصبحت مريضة. النمر يجثم قبل القفزة. القصص تعني البقاء. لا يحتاج الانتقاء الطبيعي إلى فيزياء الكم - فكيف كنا نظن وجودها؟ لكنها موجودة. والسببية تقريب. هذا هو وعينا يبحث عن التاريخ.

وهكذا ، هل هذا كل شيء؟ الجواب على السؤال "لماذا نحن موجودون" هو أنه لا يوجد "لماذا" ، هذا الوجود هو تقلب كمّي عرضي؟ حسنًا ، يمكننا بعد ذلك إسقاط جميع التفسيرات والقيام بقفزة كمية للتغلب على جسر جيمس. كيف يأتي شيء من لا شيء؟ نعم ، هكذا. للأسف ، لن نذهب أبعد من ذلك. يعتقد علماء الكونيات أن قوانين ميكانيكا الكم يمكن أن تخلق الأكوان من تلقاء أنفسهم ؛ هذه القصة ببساطة تغير المسؤولية. من أين أتت هذه القوانين؟ تذكر أننا أردنا شرح كيفية ظهور شيء من لا شيء - وليس كيف ظهر شيء من قوانين الفيزياء الموجودة مسبقًا. لا يكفي إزالة السببية من المعادلة - تبقى المفارقة.

في البداية لم يكن هناك شيء ، ثم ظهر شيء.

بطل الرواية في هذه القصة هو تايم ، عامل التغيير. هل يمكن أن يكون الحل للمفارقة هو إنكار الوقت؟ إذا كان الوقت ، كما قال آينشتاين ، مجرد وهم دائم ، فيمكننا أن نحرر أنفسنا على الفور ليس فقط من السببية الناشئة عن قوانين الطبيعة ، ولكن أيضًا من السؤال من أين جاءت هذه القوانين. لم يأتوا من أي مكان ، لأنه لا يوجد تطور. تختفي القصة ، ولا توجد قصة ، ولا يوجد جسر أيضًا.

يظهر مفهوم الكون الأبدي ، أو الدوري ، الذي يعود في أي وقت مضى ، في الأساطير والقصص المبكرة ، من أساطير البانتو من أفريقيا ، إلى وقت الحلم للسكان الأصليين الأستراليين ، من علم الكونيات من Anaximander of Miletus إلى Puranas الهندية القديمة. يمكنك أن ترى جاذبية هذه النظريات. الأبدية تتجنب "لا شيء".

في الوقت الحاضر ، يتم إرجاع هذه الفكرة القديمة في شكل نظرية للكون الثابت ، صاغها جيمس جينز في 1920 ، ثم صقلها وشاعها فريد جويل وآخرون في أربعينيات القرن العشرين. الكون يتوسع ، ولكن لملء الفراغات طوال الوقت الذي تظهر فيه المادة الجديدة ، لذلك في المتوسط ​​لا يتغير الكون. تبين أن النظرية غير صحيحة ، وتم استبدالها بنظرية الانفجار العظيم ، وانخفض الخلود إلى حوالي 13.8 مليار سنة.

ولكن في الستينيات ، عاد الكون الثابت فجأة بطريقة غريبة - في المعادلة

H (x) | Ψ> = 0

كتبه الفيزيائيون جون أرشيبالد ويلر وبريس ديويت ، المعروف الآن باسم معادلة ويلر-ديفيت ، على الرغم من أن ديفيت نفسه يسميها "هذه المعادلة اللعينة" (لا ، لا علاقة لها بـ "الجسيم اللعين الله"). حاولوا تطبيق القوانين الغريبة لميكانيكا الكم على الكون ككل ، كما هو موضح في نظرية النسبية العامة لأينشتاين. يجدر الانتباه إلى الجانب الأيمن من المعادلة - الصفر. الطاقة الإجمالية للنظام لا شيء. لا تطور في الوقت المناسب. لا شيء يمكن أن يحدث. تكمن المشكلة في أن كون أينشتاين عبارة عن فضاء مكاني رباعي الأبعاد ، مزيج من المكان والزمان. لكن ميكانيكا الكم تتطلب وظيفة الموجة لنظام مادي للتطور بمرور الوقت. لكن كيف يمكن أن يتطور الزمكان مع الوقت ،إذا حان الوقت؟ هذه المعضلة مُثيرة للغضب - الكون الموصوف بميكانيكا الكم ،يتجمد في الوقت المناسب . معادلة ويلر-ديفيت هي نظرية الكون الثابت من الداخل إلى الخارج. بدلاً من الكون الموجود ، نحصل على كون لن يكون أبداً.

معادلة Wheeler-Devitt وحدها تحل مشكلتنا بأناقة. كيف خرج شيء من لا شيء؟ لم يظهر. لكن مثل هذا القرار محير - بعد كل شيء ، نحن هنا.

هذا هو الجوهر. في ميكانيكا الكم ، لا يحدث شيء حتى يأخذ المراقب (شخص أو تكوين آخر للجسيمات) قياسًا. ولكن في حالة الكون كله ، فإن الراصد غير موجود. لا يمكن لأحد أن يقف خارج الكون. الكون ككل عالق في لحظة لا نهائية. ولكن في الداخل ، يبدو كل شيء مختلفًا.

من الداخل ، لا يمكن للمراقب قياس الكون بأكمله ، وبالتالي يقسم الواقع إلى جزأين - المراقب والمراقب - بفضل الحقيقة البسيطة والقوية التي لا يمكن للمراقب قياس نفسه بها. كما كتب الفيزيائي رافائيل بوسو ، "من الواضح ، يجب أن يكون للجهاز درجات أقل من الحرية أقل من النظام الذي تحاول حالته الكمية تحديده." استخدم فيلسوف العلوم ، توماس بروير ، حجة غودل للتعبير عن نفس الفكرة: "لا يمكن لأي مراقب الحصول على معلومات كافية أو تخزينها لتمييز جميع حالات النظام الذي يوجد فيه".

كمراقبين ، نحن محكوم علينا أن نرى إلى الأبد قطعة فقط من اللغز الكبير ، الذي نحن جزء منه. وهذا يمكن أن يكون خلاصنا. عندما ينقسم الكون إلى قسمين ، يتغير الصفر على الجانب الأيمن من المعادلة إلى قيمة أخرى. كل شيء يتغير ، يحدث الفيزياء ، الوقت يمر. يمكنك حتى أن تقول أن الكون قد ولد.

إذا كان هذا يبدو وكأنه ارتداد عكسي (المستقبل يؤثر على الماضي) - حسنا ، فهو كذلك. تتطلب نظرية الكم هذا التحول الغريب لسهم الوقت. لفت ويلر الانتباه إلى هذه الحقيقة بمساعدة التجربة المعروفة مع الاختيار المتأخر ، والتي تم اقتراحها لأول مرة على أنها تجربة عقلية ، ثم تم عرضها في المختبر. في اختيار مؤجل ، يحدد قياس المراقب في الوقت الحاضر سلوك الجسيم في الماضي - الماضي ، والذي يمكن أن يمتد لملايين ، وحتى 13.8 مليار سنة. تتحول سلسلة الأسباب والتأثيرات إلى نفسها ، وترتبط نهايتها بالبداية: تبين أن جسر جيمس هو حلقة.

هل يمكن أن يكون هناك شيء كيف يبدو شيء من الداخل؟ إذا كان الأمر كذلك ، فإن قلقنا بشأن "لا شيء" قد يشير إلى تفكير عميق: طبيعتنا البشرية لا تتسامح مع "لا شيء" ، ومن منظورنا المحدود هو الذي يحل هذا التناقض.

Source: https://habr.com/ru/post/ar397775/