دکتر حسن بلوری
برلین، ۲۰۲۳٫۰۶٫۰۲
Quantum cosmology
تصویر۱: در کیهانشناسی کوانتومی تصور می‌شود که کیهان ما (Y) از بازگشت (rebound) و فروپاشی کیهان (X) بوجود آمده است.۱
توصیف کیهان بهعنوان یک سیستم فیزیکی خواهان توضیح علمیِ علت انفجار بزرگ و شرایط حاکم در آن مقطع است. به‌نظر، علمی که توان این کار را دارد، علم کیهانشناسی کوانتومی است که کیهان را یک سیستم کوانتومی تلقی می‌کند.
فشرده
در حال حاضر اساس علمِ کیهان‌شناسیِ را نظریه نسبیت عام اینشتین۲ که یک نظریه کلاسیک است تشکیل می‌دهد. اما این نظریه تنها توسعه و تحولات کیهان را پس از به اصطلاح انفجارِ بزرگ۳ توضیح می‌دهد. یعنی، نسبیت عام اینشتین هیچ اظهار نظری در باره‌ی حالت “پیش” از انفجار، علت انفجار و مراحل اولیه پس از انفجار نمی‌کند و نمی‌تواند بکند. بیگمان این وضع و نیز بی‌اطلاعی ما از بخشهای بزرگی از کیهان مانند ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک (؟) که بیش از ۹۵ کیهان را تشکیل می‌دهند، بیان از کاستی‌های جدی در علم کیهانشناسی دارد.
به‌نظر علت حجم بالا از کاستی‌ها در علم کیهانشناسی در وحله‌ی اول به نبود نظریه‌ای واحد از نیروهای پایه‌ای۴ برمی‌گردد. یعنی، به بی‌اطلاعی ما از نیروی اولیه‌ای که نیروهای اساسی فیزیک (گرانش، الکترومغناطیس، ضعیف و قوی) از آن مشتق شده‌اند. از اینرو قابل تصور است که علم کیهانشناسی کلاسیک۵ توان توضیح مسائلی مانند علت انفجار بزرگ را نداشته باشد. چرا که از چهار نیروی پایه‌ای دو نیرو، یعنی نیروی ضعیف و نیروی قوی، در قلمرو نظریه نسبیت عام نیستند. لذا طبیعی است که این نظریه نتواند مسئله‌ی انفجار بزرگ و فرایند‌های اولیه‌ی پس از آن را حل نماید و پاسخ‌های بی‌معنا، مانند فشار بی‌نهایت، چگالی بی‌نهایت و دمای بی‌نهایت برای این مقطع ارائه دهد. در حالیکه ما می‌دانیم در علم فیزیک کمیت‌های بی‌نهایت محلی از اِعراب ندارند.
توصیف کیهان بهعنوان یک سیستم فیزیکی از جمله خواهان توضیح علمیِ علت انفجار بزرگ مرتبط با داده‌ها و شرایط حاکم در آن مقطع است. به‌نظر، علمی که توان این کار را دارد، نظریه علم کیهانشناسی کوانتومی است. در این نظریه کیهان بهعنوان یک سیستم کوانتومی تصور می‌شود. برای دستیابی به چنین نظریه‌ای لازم است که نیروی گرانش نیز مانند سه نیروی دیگر بهعنوان گرانش کوانتومی۶ کوانتیزه شود تا که شاید با وحدت این نیروها بشود به نیروی اولیه و با آن به منشاء کیهان دست یافت. آرزوئی که تاکنون عملی نشده است. با این وجود فیزیکدان‌ها در تلاشند و امیدوارند به این بزرگترین مسئله‌ی علم فیزیک چیره شوند. مسئله‌ای که پس از گذشت یک قرن همچنان بی‌پاسخ مانده است.
در این مقاله می‌کوشم ابتدا نظریه کیهان کوانتومی را توضیح دهم تا در ادامه به شرح کیهانشناسی کوانتومی بپردازم.
برای مطالعه متن کامل نوشته با فرمت پی دی اف لطفا اینجا کلیک کنید
******