سخنرانی دکتر میثم توکلی بینا عضو هیئت علمی گروه کلام مؤسسه تحت عنوان «حدوث زمانی جهان از دیدگاه فیزیک» به مناسبت هفته پژوهش در مؤسسه پژوهشی حکمت و فلسفة ایران

نوشته شده در تاریخ ۰۹:۲۷:۰۰ ۱۳۹۶/۱۱/۰۱ و در حوزه های تک صفحه ای - ۰ نظر
سخنرانی دکتر میثم توکلی بینا عضو هیئت علمی گروه کلام مؤسسه تحت عنوان «حدوث زمانی جهان از دیدگاه فیزیک» به مناسبت هفته پژوهش در مؤسسه پژوهشی حکمت و فلسفة ایران
حکمت و فلسفه: سخنرانی دکتر میثم توکلی بینا عضو هیئت علمی گروه کلام مؤسسه تحت عنوان ««حدوث زمانی جهان از دیدگاه فیزیک» » به مناسبت هفته پژوهش در مؤسسه پژوهشی حکمت و فلسفة ایران

مسأله تحقیق و دغدغه من این است که در فیزیک آنچه که در مورد پیدایش یا آغازمندی جهان مطرح می‌شود چیست؟ در واقع در این تحقیق من دقیقاً به دنبال نقطه آغاز بودم که آیا اساسا در بعد زمانی وجود دارد یا نه، و نیر توضیح فیزیکی آن چیست؟

به عنوان مقدمه باید عرض کنم که بر خلاف تصور عمومی که فیزیک دانشی قاطع است، به مزاح باید گفت به تعداد فیزیکدان‌ها فیزیک وجود دارد. این موضوع جزء اولین چیزهایی است که باید به آن بیشتر فکر کنیم. قبلاً فقط متافیزیک در کیهان‌شناسی وجود داشت، اما صد سالی هست که کیهان‌شناسی حوزه جولان فیزیک است. مدل دادن در این حوزه، هیچ محدودیتی ندارد. یعنی مثلاً ممکن است شما دوست داشته باشید یک مدل ارائه دهید که از منهای بی‌نهایت تا صفر را داشته باشد، یا از صفر تا مثبت بی‌نهایت باشد، یا از منهای بی‌نهایت تا مثبت بی‌نهایت باشد. همه این‌ها امکان دارند. کافی است شما توصیفی ارائه دهید که با یک تبدیل پِنرُز بتوانید مَنیفُلد فضایی برای آن ترسیم کنید. این مدل‌ها سپس بررسی می‌شوند که روی کدام‌یک از آنها می‌توان داده‌ها و شواهد بهتری را یافت. تنوع مَنیفُلدهایی که ترسیم می‌شوند زیاد است و همه جور شکلی را می‌توان ترسیم کرد. همه می‌توانند به تعداد ایده‌هایی که دارند پیشنهاد ارائه کنند؛ منتهی پیشنهاد باید در نهایت بتواند با شواهد مستقیم و غیر مستقیم پشتیبانی شود و ابزارهای آزمون و مشاهده برای آن طراحی گردد.
نکته‌ای که مد نظر من است، نقطه صفر است. با این توضیحی که گفتم یک نفر می‌تواند اصلاً نقطه صفر را در نظر نگیرد. این یک چیز دلخواه است. الان هم یک سری مدل‌ها هستند که نقطه صفر ندارند. من از بین آن‌ها مدل‌هایی که نقطه صفری پیشنهاد می‌کنند انتخاب کردم؛ به این دلیل که مسأله من‌ مسأله کران‌مندی است.
بعضی‌ از نگرش‌هایی که به نقطه آغاز باور دارند، اصلاً فیزیکی بحث نمی‌کنند و فقط ریاضیاتی بحث می‌کنند. سخنرانی قبلی من در این مورد بود که آیا اصلاً بی‌نهایتِ بالفعل -به عنوان یک مفهوم ریاضیاتی- ممکن هست یا نه. این مسئله موافقان و مخالفانی دارد. در جلسه پیش عرض کردم مثالی که مخالفان می‌زنند بیشتر بر مبنای نظر هیلبرت است، و آن‌هایی که در دفاع از بی‌نهایت بالفعل صحبت می‌کنند هم بیشتر نظریه‌ی کانتور را می‌پسندند. و شاید این مرافعه‌ لاینحلی باشد و به نظر من بحث بی‌سرانجامی است. چون اگر بخواهیم در فیزیک راجع به واقعیت صحبت کنیم، از آنجا که ریاضیات بحث‌های انتزاعی است، معلوم نیست لزوماً در واقعیت قابل پیاده شدن باشند یا نه. بی‌نهایت بالفعل باید در واقعیت فیزیکی سنجیده شود، نه در عالم انتزاعی ریاضیات.
به طور خلاصه سه مدل فیزیکی هست. اولین مدل را که مدل استاندارد می‌گویند، مدل بیگ بنگ است که کرانه یا صفر زمانی دارد. ولی علت استاندارد نبودنِ آن این است که پیشنهاد منیفلدهای دیگر هم ممکن و موجود است. به این دلیل می‌گوییم مدل استاندارد است که هیچ داده‌ای که آن را قاطعانه ثابت کرده باشد برای آن وجود ندارد و هنوز تلاش برای نشان دادن شواهد مستقیم ادامه دارد. ولی تا الان بیشترین انطباق را با داده‌های کیهان‌شناسی دارد. البته از این «بیشترین انطباق» هم تصور نشود که نود درصد انطباق دارد! مثلاً اگر بقیه مدل‌ها کمتر از بیست درصد با داده‌ها انطباق دارند، این مدل بسته به دیدگاه فیزیکدان‌ها بیشتر از بقیه انطباق دارد. بخش‌هایی از آن هم کاملاً مجهول و به صورت یک پازل است. یعنی حتی بخش‌هایی از آن پیشنهادی و ذهنی است، چون داده‌ای وجود ندارد. آن قسمت‌ها باید تکمیل شوند. قسمت‌هایی از آن لزوماً توضیح ندارند و مرافعات شدیدی بین فیزیکدانان بر سر توضیح دادن آن وجود دارد.
مدل استاندارد بیگ بنگ که بسیاری از مردم روی آن تمرکز دارند دو نکته مهم دارد. یکی اینکه بیگ بنگ یک مدل نیست؛ تقریرهای مختلفی دارد.
نکته بعد این است که قبل از یک نقطه خاص – که آن نقطه، نقطه دغدغه من در این طرح است - همه چیز حدس است. اگر بخواهم بسیار همه‌فهم و تمثیلی داستان را بگویم، بر اساس نظریه اینشتین و با مشاهدات هابل، کهکشان‌ها از هم دور می‌شوند و جهان در حال انبساط است. اگر همین انبساط را به صورت عقب‌گرد به گذشته برگردیم باید به یک نقطه تکینگی یا فشردگی خیلی شدید در فضا، زمان، ماده و همه چیز برسیم. این مدلی است که در بیگ بنگ در مورد آن بحث شده است. ولی حدسمان این است که اگر این انبساط روی محور زمانی ادامه داشته باشد، به طور طبیعی از یک جایی به قبل -یعنی از ده به توان منفی چهل و سه ثانیه- با امتداد مسیر باید به صفر برسیم. چرا می‌گوییم حدس؟ چون ما در بازه‌ی زمانی کوچک‌تر از ده به توان منهای چهل و سه ثانیه -که یک زمان پلانک است- اصلاً هیچ فیزیکی نداریم که بتوانیم قضاوت کنیم و فیزیک با این امکانات فعلی‌اش منتفی می‌شود. چون در آن‌جا احتیاج داریم نظریه گرانش کوانتومی  داشته باشیم و نداریم. این جزو آرزوهای فیزیکدانان است که در این مورد چیزهایی بدانند و بتوانند در مورد آن بحث کنند. در واقع قبل از آن زمان، فقط همان ادامه دادن مسیر فشرده‌سازی به عقب است و هیچ چیز دیگری نداریم.
دومین شکلی که جهان می‌تواند کرانه داشته باشد مدلی بود که آقای هاوکینگ مطرح کرد و به این صورت بود که یک منیفلد یا مدلی را پیشنهاد داد که در عین کران‌مندی، بی‌نهایت است. یعنی مشکلی که در فیزیک با آن برخورد می‌کنند، ندارد. توضیح دادن و حتی دیدن آن کمی سخت است. این مدل بعدها خیلی ساده مورد انتقاد قرار گرفت، چون هیچ‌کدام از شواهد تجربی از آن حمایت نمی‌کردند. بیشتر یک بازی ذهنی بود و انصافاً جزء کارهای خوب هاکینگ است. ولی بعدها خود هاکینگ هم از آن عبور کرد. در کتاب‌هایی که نظریات هاوکینگ را نوشته‌اند فقط نظریه اول او را توضیح می‌دهند و خیلی‌ها متوجه نشدند که خود او هم از این نظریه عدول کرد.
مدل سومی که امروز روی آن بحث می‌شود، و هاکینگ هم این مدل را مطرح کرده، پیدایش از هیچ کوانتمی است. ولی متأسفانه آن را به گونه‌ای مطرح کرد که خودش قادر به حمایت کردن از آن نبود و بیشتر به ضرر نظریه‌اش عمل کرد و در کتاب طرح بزرگ خیلی بد مطرح شده است.  شاید کراوس بهتر و علمی‌تر از همه توضیح می‌دهد. او می‌گوید صفر زمانی داریم و پیدایش از هیچ از طریق نظریه کوانتمی قابل توضیح است و نیازی به متافیزیک ندارد. البته ریشه این نظریه تقریباً به 1980 و مسأله‌ای به نام افت و خیز کوانتومی برمی‌گردد. در افت و خیز کوانتومی، که افت و خیز در سطوح انرژی است، امکان پیدایش ماده از هیچِ کوانتومی وجود دارد. این یک واقعیت فیزیکی و پذیرفته‌شده است. افت و خیز کوانتومی با توسعه‌ای که کراس و هاوکینگ دادند، روی نقطه آغاز کیهان مدل‌سازی شده است. این نظریه را به زبان ساده می‌توان چنین گفت «با وجود قوانین افت و خیز کوانتومی امکان اینکه یک ماده و یک پادماده به وجود بیاید همیشه وجود دارد ولی به شدت ناپایدار هستند. اگر خود ماده یا پادماده در مجاورت سیاه‌چاله تحت گرانش بسیار شدید قرار گیرد و یک طرف‌شان به طرف داخل سیاه‌چاله جذب شود، طرف دیگر می‌تواند پایدار  شود. به محض اینکه پایدار شود، اولین ماده به وجود آمده است».
مشکل بزرگی در مورد گرانش کوانتومی وجود دارد و آن این است که نمی‌توان به سادگی در مورد آن نظر داد و نظریه روشنی در مورد آن نداریم. و «هیچ»ی که در نظریه کراس مطرح شده، اصلاً آن هیچِ فلسفی یا همان هیچ که همه به عنوان کرانه مد نظر دارند، نیست. هیچِ کوانتومی قابل اندازه‌گیری است، در یک نقطه از فضا- زمان اتفاق می‌افتد، حتماً باید با افت و خیز باشد تا آن اتفاق روی دهد، و انرژی منفی می‌خواهد. واقعیتی به نام انرژی منفی هنوز در فیزیک به عنوان یک عنصر مدل‌سازی یک سری مشکلات دارد.
تا این لحظه جمع‌بندی من این است که هنوز تصویر روشنی در فیزیک به وجود نیامده است. در جمع بندی باید گفت اولا بر خلاف آن چه که در فلسفه رایج است، حداقل خرد جمعی  فیزیکدانان گارد خاصی در مورد صفر داشتن یا نداشتن عالم ندارد و اصلاً خط قرمزی وجود ندارد. بستگی دارد به چه چیزی از لحاظ علمی برسند تا آن را بپذیرند.
ثانیا دیدگاه‌های دینی در برگزیدن نظریه اثر دارد. گاه دیده می‌شود که موحدان بیشتر به مدل استاندارد مایلند چون با متون دینی همبستگی بیشتری دارد و ملحدان به مدل‌های بی‌کران تمایل دارند چون پرسش‌های متافیزیکی کمتری را باید پاسخ گویند. فعلا مدل علمی ترجیح داده شده همان مدل بیگ بنگ است بدون آن که بتوانیم بگوییم افت و خیز کوانتمی توجیه مناسبی برای نقطه‌ی آغاز است و پرسش‌های متافیزیکی را فیصله نمی‌دهد.