«آلبرت اینشتین» با همه نبوغ و دانش خود، تفسیر آماری مکانیک کوانتومی را قبول نداشت و این مفهوم را در جمله معروف «خدا تاس نمی‌اندازد» گفت. «نیلز بوهر» هم که از پایه‌گذاران مکانیک کوانتومی می بود، در جواب اینشتین او گفت: «به خدا نگو چه‌کار کند!».

به گزارش ScienceAlert، تحقیقات فیزیک‌دانان طی نیمه دوم قرن بیستم نشان داد که نه‌تنها تعبیر اینشتین در تاس‌بازی نادرست می بود که کازینوی عظیم فیزیک کوانتومی به‌گمان زیاد دارای اتاق‌هایی زیاد زیاد تر از هر آن چیزی است که تا بحال فکر می‌کردیم. حال «ارسلان عادل» و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا در دیویس (UCD)، آزمایشگاه ملی لس‌آلاموس در ایالات متحده و انستیتو فدرال فناوری سوئیس در لوزان می‌گویند که به نظر می‌رسد تعداد این اتاق‌های اضافی، نهایتی ندارد!

این پژوهشگران در مقاله‌ای در آرکایو، نقشه حقیقت بنیادین را مجدد ترسیم کرده‌اند تا نشان دهند که نحوه ربط ما با اشیاء در فیزیک، امکان پذیر مانع از مشاهده چشم‌انداز عظیم عالم شود.

تفسیر آماری عالم

نزدیک به یک قرن است که فهمیدن ما از حقیقت، تحت تأثیر نظریه‌ها و مشاهداتی که زیر پرچم مکانیک کوانتومی نقل شده‌اند، پیچیده شده است. روزگاری که می‌شد اندازه‌گیری‌های دقیقی از اجسام انجام داد و سرنوشت محتوم آن‌ها را با معادلات مکانیک، ترمودینامیک، الکترومغناطیس و نسبیت تعیین کرد، قبل است.

برای فهمیدن تاروپود بنیادینی که عالم را راه اندازی داده است، به ریاضیاتی نیاز داریم که بازی احتمالات را به اندازه‌گیری‌های حدودی و غیرقطعی مرتبط کند؛ و این، به دور از دیدگاه شهودی عالم است.

بر پایه تعبیر کپنهاگی مکانیک کوانتومی، به نظر می‌رسد که امواج هر احتمالی همیشه وجود دارند، تا وقتی که آن اتفاق قطعی می‌شود و دیگر احتمالات به ناگاه ناپدید خواهد شد. حتی اکنون هم کاملاً اشکار نیست که درنهایت، چه چیزی سرنوشت گربه شرودینگر را تعیین می‌کند.

نظریه جهان‌های موازی

اما این‌همه ابهام، مانع از آن نشده است که دانشمندان از دیدگاه‌ها و ایده‌های گوناگون دست بکشند. «هیو اِوِرِت» (Hugh Everett)، فیزیک‌دان آمریکایی در دهه ۱۹۵۰ (۱۳۳۰) نظریه جهان‌های موازی را نظر کرد که بر پایه آن، همه اندازه‌گیری‌های محتمل، حقیقت خود را پایه‌گذاری می‌کنند. به گفتن ساده‌تر می‌توان این نظریه را این چنین گفت که انبوهی از جهان‌های موازی داریم که هر اتفاق امکان‌پذیری در یکی از آن‌ها به شکل اتفاقی رخ می‌دهد. آنچه جهان ما را در قیاس با دیگر جهان‌ها پراهمیت می‌کند، فقطً آن است که ما در حال مشاهده آن اتفاق هستیم.

مدل «جهان‌های متعدد» اِوِرِت را از نظر علمی نمی‌توان «نظریه» دانست (همانند نسبیت یا مکانیک کوانتومی) و نمی‌توان آن را با مکانیک کوانتومی قیاس کرد که شگفتی‌های مطلق را در اتفاق‌ای محسوس به نمایش می‌گذارد؛ بااین‌حال محاسبات فیزیک‌دانان نظریه ریسمان، تعداد نزدیک به ۱۰ به توان ۱۰۰ جهان موازی را محتمل می‌داند؛ یعنی چند ده میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد عالم!

در مدل چندجهانی (برخی آن را «بس‌گیتی» ترجمه کرده‌اند)، با برداشتی از بی‌نهایت عالم از گمان‌ها اغاز می‌کنیم که به زبان فیزیک‌دانان، همان مجموع همه انرژی‌ها و موقعیت‌های شناخته‌شده تحت گفتن «هملیتونین سراسری» است و سپس، روی هر چیزی که دقت‌مان را جلب کند، تمرکز می‌کنیم. بدین ترتیب گمان‌های نامتناهی را درون زیرسیستم‌های همیلتونی اشکار‌تر و به‌مراتب مدیریت‌پذیرتر، محدود می‌کنیم.

ذره‌بین فریبنده

حال این سوال نقل می‌شود که این تمرکز یا بزرگ‌نمایی، درعین‌حالی که می‌تواند ادراکی از نامتناهی در اختیارمان قرار دهد، آیا می‌تواند مانع مشاهده چشم‌انداز کلی شود؟ آیا این کار، رویکرد کوته‌فکرانه‌ای نیست که از آشنایی ما با برخی از اشیاء ریزمقیاس (میکروسکوپی) برآمده باشد؟

به‌گفتن‌دیگر، می‌توان این‌طور گفت که در آزمایش گربه شرودینگر، ما به‌راحتی می‌پرسیم که آیا گربه در داخل جعبه، زنده است یا مرده؛ اما هیچ زمان در نظر نمی‌گیریم که آیا بوی نامطبوعی از جعبه انتشار می‌شود یا این که میز زیر جعبه، گرم است یا سرد.

پژوهشگران در تلاش برای تعیین این که آیا تمایل ما به نگه داری تمرکز بر آنچه در داخل جعبه است، اهمیتی دارد یا نه؛ الگوریتمی را گسترش دادند تا بازدید کنند که آیا امکان پذیر برخی از احتمالات کوانتومی موسوم به «حالت‌های اشاره‌گر»، مقداری سرسختانه‌تر از دیگر گمان‌ها تنظیم شوند و درنتیجه جهت شوند که برخی از ویژگی‌های حیاتی با گمان پایین‌تری درهم تنیده شوند.

اگر این چنین باشد، جعبه توصیف‌کننده گربه شرودینگر تا حدی ناقص است مگر آنکه ما فهرست طویل عواملی را در نظر بگیریم که بالقوه در سراسر کیهان پراکنده‌اند.

ارسلان عادل، فیزیکدان پاکستانی و عضو هیئت‌علمی دانشکده فیزیک UCD در توضیح این ایده می‌گوید: «برای مثال شما می‌توانید بخشی از زمین و کهکشان آندرومدا را در یک زیرسیستم داشته باشید و این زیرسیستم، کاملاً درست است». در تئوری، هیچ محدودیتی برای تعریف زیرسیستم‌ها وجود ندارد و فهرست طویل از حالت‌های دور و نزدیک را می‌توان در نظر گرفت که هرکدام، حقیقت را با اندکی تحول پدید می‌آورند.

پژوهشگران با اتخاذ رویکرد تازه در نظریه چندجهانی (جهان‌های متعدد) اِوِرِت، به پاسخی رسیده‌اند که آن را تفسیر «جهان‌های زیاد زیاد‌تر» نامیده‌اند. تفسیر تازه، مجموعه‌ای بی‌شمار از گمان‌ها را در نظر می‌گیرد و آن را در بازه بی‌نهایتی از حقیقت‌ها ضرب می‌کند که در شرایط معمولی آن‌ها را در نظر نمی‌گیریم.

روش نوین هم با شباهت بسیاری به تفسیر مهم، بیشتر از آن‌که درمورد حرکت عالم توضیحی اراعه دهد، به تلاش ما برای مطالعه قدم‌به‌قدم آن در هر لحظه اشاره دارد.

پژوهشگران امیدوارند که این الگوریتم بتواند در گسترش راه‌های بهتر برای کاوش سیستم‌های کوانتومی همانند الگوریتم‌های داخل کامپیوتر، کاربرد داشته باشد.