هدف از وجود کیهان چیست؟

در این مقاله ( هدف کیهان هستی چیست؟ ) با سایت هوشیار همراه باشید.

هر چقدر بیشتر دربارۀ کیهان یاد می‌گیریم بیشتر کشف می‌کنیم که چقدر سیارات، ستارگان، سحابی‌ها و قطعات متنوعی از ماده وجود دارد.

خب این مواد به غیر از شناور بودن در فضا چه کاری در کیهان‌ مان انجام می‌دهد؟

خب اتفاقاً نظریه‌ ای وجود دارد که نوعی علّت وجودی(raison d’etre) به جهان‌ مان و تمام اشیایی می‌دهد که در آن پرواز می‌کند.

اگر این نظریه صحیح باشد بدان معناست که کیهان‌‌مان چیزی بیشتر از یک مولد سیاه‌چاله نیست یا به معنای جهانی است که هدفش تولید حداکثری جهان‌های نوزاد است.

برای یادگیری بیشتر با مردی صحبت کردیم که این ایده را مطرح کرد.

به این نظریه “انتخاب طبیعی کیهانی” می‌گویند و توسط «لی اسمولین» محققی در موسسه‌ پریمتر برای فیزیک نظری و پروفسور کمکی فیزیک در دانشگاه واترلو، در میان گذاشته شده است.

اسمولین در کتابش حیات کیهان پیشنهاد می‌کند که فرآیندهای داروینی هنوز در سطح‌ کلان فرین(extreme macro-scale) و نهادهای غیر زیستی اعمال می‌شود.

از آن‌جایی که جهان به صورت بالقوه، واحدی همتاساختی(replicative) است، او پیشنهاد می‌دهد که جهان در معرض فشارهای گزینشی قرار دارد.

یعنی تقریباً تمام کارهایی که جهان انجام می‌دهد به سمت همتا سازی(replication) گرایش دارد.

اسمولین گفت:« این سناریویی است که توضیح می‌دهد چطور قوانین طبیعت انتخاب شده است و اگر این قضیه صحیح باشد، این پارامترها به سمت بیشینه‌ سازی تعداد سیاه‌ چاله‌های ایجاد شده در کیهان هدایت می‌شود.»

از تکینگی‌های کیهانی و جهان‌های نوزاد

قطعاً سیاه‌ چاله‌ها( و تکینگی‌هایی که ایجاد می‌کند) رکن اصلی نظریۀ اسمولین است. در این ناحیه از فضا- زمان کمیت‌هایی همانند میدان‌ گرانشی یا دما بی‌نهایت می‌شود.

همچنین در این نواحی نسبیت عام دیگر کارآیی نداشته و ایجاد هرگونه پیش‌بینی را غیرممکن می‌سازد. نسبیت عام کلاسیک می‌گوید که درون هر سیاه‌چاله یک تکینگی وجود دارد، اما نظریه‌ ریسمان و گرانش کوانتومی حلقه‌ای پیشنهاد می‌دهند که تکینگی‌ سیاه‌چاله را می‌توان از بین برد و وقتی چنین اتفاقی بیفتد شاید این امکان وجود داشته باشد تا فرگشت آیندۀ ناحیه‌ فضا- زمان ِ درونش را توصیف کرد.

او می‌گوید: «هر چیزی که درون سیاه‌چاله می‌افتد تنها به یک تکینگی کیهانی نمی‌رسد و چون زمان به پایان رسیده است از رشد متوقف می شود.

در واقع زمان ادامه می‌یابد و هر چیزی که درون سیاه‌چاله پرت می شود در جایی که تکینگی بوده است، آینده‌ای خواهد داشت و آن ناحیه جایی است که یک جهان نوزاد می‌نامیم.»

به علاوه اسمولین می‌گوید این جهان‌های نوزاد از هر اتفاقی که در جهان والدشان می‌افتد( از جمله تورم ابدی و مرگ گرمایی غایی‌اش) در امان هستند.

وی افزود:« پیش‌بینی شده که سیاه‌چاله‌ها با ایجاد تابش، تبخیر می‌شود، چیزی که فرآیند تابش هاوکینگ نامیده می‌شود، اما فقط تا زمانی که به یک تعادل با دمای تابش زمینه‌ی ریزموجی کیهان برسد.» اسمولین می‌گوید این فرآیند باید به مشخصه‌های افق مربوط باشد- و فقط این افق است که تبخیر می‌شود.

شاید جهان نوزاد وارد نوعی ارتباط با جهان اصلی شود، طوری که قبلاً این ارتباط را نداشته است ولی اینکه آیا این اتفاق می‌افتد یا نه، به جزئیات نظریۀ گرانش کوانتومی بستگی دارد.»

یک مدل داروینی

و مثل نظریه‌ گوناگونی و گزینش داروین، اسمولین هم گمان می‌کند که جهان‌های نوزاد یک مقدار با والد خود که آنها را تولید کرده، تفاوت دارند.

در عوض این “جهش” کیهانی( که در آن پارامترهای طبیعت اندکی اصلاح شده است) احتمال دارد منجر به جهان جدیدی شود که برحسب قابلیت همتا ساختی، بهتر یا بدتر باشد.

برای مثال اگر ثابت کیهانی و سرعت نور اندکی بهبود پیدا کرده باشد یا اگر قوانین گرانش خیلی ضعیف یا قوی شده باشد جهان جدید می‌تواند در قابلیت‌اش برای ایجاد کمیت‌های عظیم ستارگان بزرگ، پایین‌تر از سطح بهینه باشد.

در چنین جهانی احتمالا ماده قادر به تلفیق نیست و به ستارگان تبدیل نمی شود یا کهکشان‌ها قادر به شکل‌گیری نیستند.

بنابراین در این مدل، جهان “برازنده(fit)”، جهانی است که طوری رشد کرده باشد که قابلیت‌اش برای تولید سیاه‌چاله‌ها بهینه شده است و این شاید بتواند توضیح دهد چرا جهانی را مشاهده می‌کنیم که باریکۀ بزرگی از ستارگان را تولید می‌کند- هر کدام تلاشی برای تولید یک نوزاد است.

اگرچه، ایدۀ گوناگونی کیهانی گمانه‌زنی محض است. اسمولین تصدیق می‌کند که ” این یک فرضیه است.”

اما اسمولین به نظریه‌ ریسمان به عنوان ساز و کاری بالقوه اشاره می‌کند:« احتمال دارد رابطه‌ای در این بین وجود داشته باشد و چشم‌اندازی از پارامترهای کیهانی( گذارهای فاز متفاوت بین آنها) متفاوت را توصیف کند و این تقریباً دقیقاً نوع مثالی است که وقتی داشتم گوناگونی ثابت‌ها را توضیح می‌دادم در ذهن داشتم.»

همچنین اسمولین مطمئن نیست هر سیاه‌چاله، چه تعداد جهانِ نوزاد می‌تواند تولید کند- اگرچه فکر می‌کند به ازای هر سیاه‌چاله، یک جهان نوزاد تولید شود.

او می‌گوید:« پاسخ این سوال در نهایت به نظریۀ گرانش کوانتومی وابسته است.»

حیات به منزله‌ی پدیدۀ ثانویه؟

از اسمولین پرسیدیم که پس آیا حیات در کیهان یک تصادف است و انسان‌ها و تمام جانداران دیگر، پدیده‌ای ثانویه و نمایشی فرعی از فرآیندی بسیار بزرگ‌تر هستند.

او در پاسخ گفت:« اگر فرضیه‌ انتخاب طبیعی کیهانی صحیح باشد آن‌وقت حیات( و تمام جهان سازگار با حیات) پی‌آمدی از کیهان تنظیم‌شده است تا به وسیلۀ تولید ستارگان عظیمِ بسیار بسیار زیاد سیاه‌چاله‌هایی را تولید کند. ولی اضافه کرد:« این گزاره‌های اما و اگر بسیار مهم هستند.»

برخی دانشمندان به طرز معکوسی ادعا کردند که کیهان به طرز عجیبی زیست‌دوست است- یعنی قوانین طبیعت ظاهراً به سمت ایجاد حیات گرایش دارد.

حتی بعضی پیشنهاد می‌دهند که این هدف غایی کیهان است- یعنی طوری تنظیم شده تا جانداران زیستی را تولید کند( اصطلاحاً به آن فرضیه‌ی زیست‌ کیهان (biocosm hypothesis) می‌گویند).

به همین نحو فلاسفه دوست دارند دربارۀ اصل انسان‌نگر صحبت کنند- ایده‌ای که می‌گوید هر تحلیلی از کیهان و اتفاقاتی که در آن می‌افتد، باید حضور مشاهده‌کنندگان( یعنی حیات هوشمند) را در نظر بگیرد.

آنها ادعا می‌کنند ما در معرض یک اثر گزینش مشاهده‌ای قرار داریم که این یعنی فقط می‌توانیم کیهانی را مشاهده کنیم که با حیات سازگاری دارد.

از طرف دیگر اسمولین این استدلال‌ها را کنار زده و می‌گوید کیهان‌شناسان باید مشخصه‌های کیهان را به صورتی مطالعه و درک کنند که مرتبط با حیات نباشد.

او می‌گوید اصل انسان‌ نگر از ایجاد پیش‌بینی ابطال‌پذیر برای هر نوع آزمایش آزمون‌ پذیری ناتوان است.

اگرچه در همین حین می‌گوید:« “انتخاب طبیعی کیهانی” بخوبی قادر به این کار است.» به علاوه قوانین کیهان( و هر چیزی که درون آن قرار دارد) را می‌توان به کلی بدون ارجاعی به حیات، تبیین کرد.

او می‌گوید:« تصادفی نیست که در دنیایی زندگی می‌کنیم که کربن و اکسیژن زیاد به همراه فهرست بلندبالایی از ستارگان مناسب و غیره‌ای را درون خود دارد.»

حضور این عناصر به ظاهر سازگار با حیات( مثل کربن و اکسیژن) تبیین بسیار خوبی خارج از پارادایم زیست‌دوست دارد.

این عناصر شرایط مورد نیاز برای شکل‌گیری کارآمد ستارگانی بزرگ را ایجاد می‌کند که برای تولید سیاه‌چاله‌ها مناسب است.

در واقع ادعاهایی که توسط طرفداران اصل انسان‌نگر، به شواهد و مدارک تبدیل شده است را می‌توان به صورت دیگری توضیح داد.

انتقاد‌ها

نیازی به گفتن نیست که ایدۀ بزرگ اسمولین انتقادهای زیادی را به خود دیده است.

هر چه باشد ایده‌ای بسیار شگفت‌انگیز است و ایده‌های شگفت‌انگیز اغلب متحمل سطوح خارق‌العاده‌ای بررسی عمیق و موشکافانه قرار می‌گردد.

برای مثال، کیهان‌شناس “جو سیلک” می‌گوید جهانی که مشاهده می‌کنیم با مولدی بهینه از سیاه‌چاله‌ها بسیار فاصله دارد.

او تصور می‌کند که “نسخه‌های” دیگر جهان می‌توانند در این مورد کار بسیار بهتری انجام بدهند.

به همین ترتیب الکساندر ویلکنین ادعا می‌کند که آهنگ سیاه‌ چاله‌ زایی را می‌توان با افزایش مقدار ثابت کیهانی بهبود بخشید.

او می‌گوید اسمولین در این تصور اشتباه می‌کند که مقادیر فعلی تمام ثابت‌های طبیعت، به طرز مناسبی تنظیم شده است تا تولید سیاه‌چاله را به حداکثر برساند.

“رودیگر فاس” می‌گوید که اولین اشتباه اسمولین ایجاد قیاس‌هایی با فرآیند داروینی بود. او می‌گوید برازندگی(fitness) جهان‌های اسمولین محدود به محیط‌شان نیست بلکه محدود به تعداد سیاه‌چاله‌ها است.

به علاوه اگرچه جهان‌های اسمولین آهنگ‌های همتاسازی متفاوتی دارند ولی با یکدیگر رقابت نمی‌کنند- چیزی که رودیگر احساس می‌کند جزئی بسیار مهم از هر نوع فرآیند داروینی است.

لئونارد ساسکیند – پروفسور دارای مقام فلیکس بلوخ در فیزیک نظری در دانشگاه استنفورد- در وب‌سایت Edge نوشت: «اسمولین… فکر می‌کند ثابت‌های طبیعت توسط بقاء برازنده‌ترین تعیین می‌شود: یعنی برازنده‌ترین جهان در تولیدمثل.

آن مشخصه‌هایی که منجر به بزرگ‌ترین آهنگ تولید می‌شود بر جمعیت جهان‌ها غلبه کرده و احتمال بسیار زیاد این است که در چنین جهانی داریم زندگی می‌کنیم.

حداقل این استدلال مطرح شده است. ولی این منطق می‌تواند منجر به نتیجه‌گیری‌های مسخره‌ای شود.

در مورد تورم ابدی، منجر به پیش‌بینی‌ای می‌شود که می‌گوید جهان ما حداکثر ثابت کیهانی امکان‌پذیر را دارد چون آهنگ تولید‌ مثل چیزی جزء آهنگ تورم نیست.»

وقتی از اسمولین درباره‌ی این اعتراضات پرسیدیم گفت که بسیاری از این نگرانی‌ها در کتاب حیات کیهان ذکر شده و کتاب بعدی که تولد دوبارۀ زمان: از بحران در فیزیک تا آینده‌ی جهان نام دارد هم به بسیاری از این سوالات پرداخته است( همچنین این کتاب ایده‌ توهم بودن زمان را تخریب می‌کند).

با این حال و در نهایت، این اعتراضات هم کاری از پیش نبرده و او را مشوش نکرده است.

او گفت:« عقیده‌ام این است که اگرچه افرادی تلاش کرده‌اند، اما این ایده رد نشده است.

این بدان معنی نیست که این ایده صحیح است بلکه این ایده در برابر تلاش‌ها برای ابطالش مقاومت کرده است.»

او یک لحظه مکث کرد و سپس با سرعت بیشتری گفت:« ببینید، برای من بخش مهم این است که این ادعا یک استدلال علمی است.

خودِ ایده مهم‌ترین بخش داستان نیست- البته که ایدۀ بسیار جالبی است- ولی ادعایی کلی را مثال می‌زند که اگر می‌خواهید جهان را تبیین کنید، یکی از چیزهایی که باید توضیح دهید این است که چرا قوانین معینی از طبیعت را می‌بینیم و شاهد قوانین دیگری نیستیم و ادعایی که می‌کنم این است که این سوال می‌تواند در حقیقت به صورت علمی پاسخ داده شود.

پاسخی که ما را به سمتی می‌برد تا پیش‌بینی‌هایی را انجام دهیم تا ببینیم آیا قوانین طبیعت همیشه ثابت است یا در طول زمان رشد و نمو می‌کند. این برای من نکته‌ی کلیدی است.»

او می‌گوید با توجه به ساز و کار دقیق فرگشت کیهانی احتمال دارد مدل یا فرانامه‌ای معین، صحیح یا اشتباه باشد.

اسمولین می‌گوید نکته‌ مهم این است که علم فقط می‌تواند در حد توان ما پیش رود تا توضیح دهد اگر قوانین در طول زمان رشد و نمو کرده است، چرا همان‌طوری هستند که هستند.

او می‌گوید:« تا جایی که به سناریوی انتخاب طبیعی کیهانی مربوط است، این هم به همان اندازه‌ای‌ یک فرضیه است که برای داروین و مندل محسوب می‌شد- دو دانشمندی که قبل از دانستن چیزی درباره‌ی دی‌ان‌ای یا اکتشاف مولکولی ژن‌ها فهمیدند چطور انتخاب طبیعی کار می‌کند.»

منبع: gizmodo – بیگ بنگ