🗾 🧖🏻 👊 اسأل إيثان رقم 96: هل نظرية الكون علمية؟ 👨🏿‍🔬 👨‍🍳 🏀

من الصعب بناء نماذج تضخم لا تؤدي إلى الأكوان المتعددة. لكن هذا ليس مستحيلًا ، وأعتقد أن هناك مجالًا للبحث هنا. لكن معظم نماذج التضخم تؤدي إلى الأكوان المتعددة ، ودليل على التضخم سيدفعنا إلى أخذ فكرة الأكوان المتعددة على محمل الجد.
- آلان جوث

بشكل دوري ، أتلقى سؤالًا يتطرق إلى أقصى حدود ما يمكننا أن نتعلمه أو نتخيله أو يمكننا أن نبني عليه نظرية. أسئلة حول بداية ونهاية الكون ، قوانين الطبيعة والعلوم نفسها. هذا الأسبوع ، تم منح شرف طرح سؤال لجون باشكوف:

لقد كتبت أن النظرية العلمية الثورية تحتاج إلى ثلاثة أشياء ، والثالث على التوالي هو أنه يمكن التحقق منها وتأكيدها أو دحضها. في الوقت نفسه ، لا يبدو أن نظرية الأكوان المتعددة تجتاز هذا الاختبار.

لنتحدث عن هذا: المعايير الثلاثة ، الأكوان المتعددة ، من أين أتت ، وما إذا كانت تلبي المعايير العالية للنظرية العلمية.

في الأسبوع الماضي ، حددت ثلاثة مكونات لأي نظرية علمية ثورية:

1. إعادة إنتاج كل نجاحات السابقة.
2. شرح النتائج الجديدة التي تتعارض مع القديم.
3. عمل تنبؤات جديدة يمكن التحقق منها لم يتم التحقق منها من قبل ، والتي يمكن التحقق منها وتبريرها أو رفضها.

هذه هي الطريقة التي حدثت فيها التحولات عمليًا في جميع التخصصات العلمية ، من الفيزياء "البسيطة" إلى علم الأحياء "المعقد".

تم استبدال مركزية الأرض ، بباطنها ، وخيلها ، ومرجعيها ، بمركزية كبلر الشمسي والمدارات الإهليلجية ، والتي توسعت بعد ذلك إلى الجاذبية النيوتونية. وشرحت ليس فقط موقع وحركة الكواكب ، ولكن أيضًا أقمار المشتري ، ومراحل كوكب الزهرة ، والمدار غريب الأطوار للمريخ ، وقدمت تنبؤات جديدة حول تكرار وعودة المذنبات.

بعد مئات السنين ، لم تكن الجاذبية النيوتونية قادرة على التنبؤ بخصائص مدار عطارد ، وكانت نظرية أينشتاين العامة للنسبية هي التي أعادت إنتاج نجاحات نيوتن فقط ، ولكن أيضًا الشذوذ في مدار عطارد ، وقدمت تنبؤًا يمكن التحقق منه لتشويه ضوء النجوم من مصادر الجاذبية. وبعد بضع سنوات فقط ، تم تأكيد GTR ، وحصلنا على ثورة علمية جديدة كاملة.

بالنسبة لعلماء الأحياء ، كانت نظرية داروين ، التي تم استبدالها باكتشاف الحمض النووي ، مثالاً ممتازًا. يسير العلم إلى الأمام بهذه الطريقة - ليس فقط لدحض المحاولات السابقة ، ولكن يتوسع من أجل وصف أفضل لمجموعة كاملة من الظواهر التي يمكن ملاحظتها في الكون.

ومن أين جاءت الأكوان المتعددة ، وما هو؟ من أجل الفهم ، نبدأ بفكرتنا عن الكون. أعني بذلك الكون المرئي - كل ما يمكننا رؤيته وقياسه والتفاعل معه.

أينما نظرنا في السماء ، نرى النجوم والمجرات متصلة بشبكة كونية عملاقة. لكن كلما نظرنا إلى الفضاء أبعد ، كلما وجد نفسه في الماضي. المجرات البعيدة أصغر سنًا وأقل تطورًا. تحتوي نجومها على عناصر ثقيلة أقل ، وتبدو أصغر لأنها خضعت لعدد أقل من الارتباطات ، والمجرات أكثر لولبية وأقل بيضاويًا (تتشكل الأخيرة بسبب عمليات الاندماج) ، وما إلى ذلك. إذا وصلنا إلى حدود رؤيتنا ، فسوف نجد أقدم النجوم في الكون ، وما وراءها منطقة الظلام حيث لا يبقى سوى ضوء من الانفجار الكبير.

لكن الانفجار العظيم نفسه ، الذي حدث في كل مكان في نفس الوقت قبل حوالي 13.8 مليار سنة ، لم يكن بداية المكان والزمان. كان بداية الكون المرئي. قبل ذلك كان هناك تضخم كوني مع مساحة تتوسع بشكل كبير مليئة بالطاقة المتأصلة في الزمكان نفسه.

التضخم الكوني هو مثال لنظرية حلت محل النظرية السابقة. هي:

1. لم تناقض كل نجاحات الإنفجار الكبير واحتضنت كل علم الكون الحديث.
2. شرح عدد من القضايا التي لا يمكن الوصول إليها للانفجار الكبير ، بما في ذلك درجة حرارة موحدة للكون ، المستوى المكاني ، وغياب آثار عالية الطاقة مثل أحادية القطب المغناطيسي.
3. عمل تنبؤات جديدة تم التحقق منها من خلال الملاحظة ، تم تأكيد أربعة منها بالفعل.

لكن إحدى عواقب النظرية هي أننا لا نعرف حتى الآن ما إذا كان بإمكاننا تأكيدها: الأكوان المتعددة.

بسبب التضخم ، يتوسع الفضاء بمعدل أسي. أي أن ما كان موجودًا قبل أن يصبح الانفجار العظيم أكبر بكثير مما كان عليه. هذا أمر جيد - فهو يفسر التوحيد وحجم الكون. مع نهاية التضخم ، يمتلئ الكون بالمادة والإشعاع ، وهذا ما نلاحظه على أنه الانفجار الكبير. لكن هذا غريب.

وفقًا لآليات قابلة للتطبيق ، وبفضلها يكون التضخم كافياً لإنشاء كون يمكن ملاحظته ، هناك أجزاء أخرى من المساحة المحيطة بنا (التي انتهى فيها التضخم) ، حيث لم ينته التضخم بسرعة. الأمر الذي يؤدي إلى ظاهرة "التضخم الدائم".

بفضل ميكانيكا الكم ، فإن التضخم لديه فرصة للانتهاء في أي منطقة في أي لحظة ... ولكن هناك أيضًا احتمال نهائي بعدم الانتهاء في أي منطقة في أي وقت. حيث ينتهي ، يظهر الانفجار الكبير والكون - مثلنا تمامًا (في الصورة يشار إليها بالصليب الأحمر).

عندما لا ينتهي التضخم ، يتسع الفضاء ، مما يؤدي إلى ظهور المناطق التي انفصلت الانفجارات الكبيرة عنها منطقيًا ، والمناطق التي يستمر فيها التضخم.

وهكذا دواليك.

نحن لا نعرف الكثير عن هذه الأكوان الأخرى:

• هل قوانين الفيزياء والجسيمات والثوابت الأساسية تتزامن مع قوانيننا هناك؟
• هل تتطابق كثافتها وخصائصها الأخرى مع ثقافتنا؟
• هل نحن مرتبكون بأي طريقة كمومية مع الأكوان الأخرى؟

ربما نعم ، ربما لا. يشير النهج المحافظ إلى أن الإجابات على هذه الأسئلة يجب أن تكون "نعم" و "نعم" و "لا" على التوالي. ولكن الآن نأتي إلى السؤال الرئيسي للقارئ: هل هذه النظرية علمية؟

الأكوان المتعددة ليست نظرية علمية في حد ذاتها. هذه هي النتائج النظرية لقوانين الفيزياء وفقًا لتفسيرها الحالي. من الممكن أنه حتى النتيجة الحتمية هي أنه إذا كان لديك كون تضخمي تتحكم فيه فيزياء الكم ، فسيتعين عليك التعامل مع بعض الظواهر.

لكن الأكوان المتعددة لا تفسر بالضرورة كل ما يحدث في كوننا. لا يحل مشاكلنا الحالية (استدعاء كلمات مثل "المناظر الطبيعية" ، "الطاقة الفراغية" ، "المبدأ البشري" ، "الثابت الكوني" ، أنت ببساطة لا تفهم معنى "حل المشاكل"). الأسوأ من ذلك كله ، أنها لا تتنبأ بدقة بما قد نلاحظه.

وماذا يعني كل ذلك؟ من الواضح أن الأكوان المتعددة - إذا قبلنا بصحة فهمنا للكون وتاريخه - موجودة. خارج الجزء الذي يمكن ملاحظته من الكون ، ربما هناك الكثير من الأشياء الأخرى ، وربما هناك أكوان أخرى بدأت بعد الانفجارات الكبيرة ، ولا يمكنها التفاعل مع كوننا.

ولكن هذا يعني أيضًا أنه لا يمكن التحقق منه من حيث المبدأ. الطريقة الوحيدة التي يمكنني أن أتخيلها هي الكارثة: لاستعادة التضخم ، وإرباك العديد من المراقبين المنتشرين عبر مناطق التضخم المختلفة ، ومراقبة كيف ينتهي وكيف تنشأ الأشياء المختلفة منه في نقاط زمنية مختلفة ، على افتراض أنه يمكنك القيام بشيء ما فهم متى تكسر التشابك الكمي (وهذا لا يزال غير معروف).

ولهذا ، بالمناسبة ، من الضروري النجاة من الانفجار الكبير ، الذي أتمنى لك فيه التوفيق. لكن إذا لم يفلح ذلك بالنسبة لك ، فسوف أنضم إلى جون والمتشككين الآخرين: يمكن أن تكون الأكوان المتعددة نتيجة مثيرة للاهتمام ولا مفر منها للفيزياء. ولكن حتى نتمكن من التحقق من ذلك علميًا - وقد يحدث أننا لا نستطيع أبدًا - لن يكون ذلك جيدًا بما يكفي للعلم. هذا افتراض نظري منطقي ، لكنه ليس نظرية علمية ، وبسبب قيود الكون ، قد لا يصبح أبدًا واحدًا.

ما هذا؟ يمكن أن تصبح فئة جديدة من الموضوعات التي بدأنا نفهمها: أول "الميتافيزيقيا" بدوافع جسدية اكتشفناها. لأول مرة ، نفهم حدود الكون ومعلوماته وما يعنيه إمكانية الإدراك. وبعد ذلك وبعد ذلك؟ ربما هذا هو المكان الذي تبدأ فيه الميتافيزيقيا ، وهناك ، ربما تبقى الأكوان المتعددة إلى الأبد.

شكراً للسؤال الفلسفي ، وآمل أن تكون قد استمتعت بهذه القضية! أرسل لي أسئلتك واقتراحاتك للمقالات التالية لبدء wwwhabhabang في gmail dot com.

اسأل إيثان رقم 96: هل نظرية الكون علمية؟

More articles: