برگزیده جایزه مصطفی: جهان ما یکتا نیست

کامران وفا در هشتمین نشست تبادل تجربیات علم و فناوری (STEP) که امروز چهارشنبه در دانشگاه صنعتی شریف برگزار شد، به برخی سوالات بنیادین بر اساس نظریه ریسمان پاسخ داد.

به گزارش ایرنا از ستاد اطلاع رسانی جایزه مصطفی (ص) وی گفت: سه رکن اساسی در فیزیک ۱۰۰ سال اخیر قابل تشخیص است؛ اول اینکه نیروها از ذرات اولیه ساخته شده اند؛ الکترون‌ها و پروتون‌ها و این ذرات نیروهایی به هم وارد می‌کنند. البته ذرات دیگری هم وجود دارد که نیروهای ضعیف‌تر یا قوی‌تری وارد می‌کنند.

استاد دانشگاه هاروارد، ابرکوآنتومی را رکن دیگری از فیزیک نوین دانست و گفت: بر اساس این فرضیه، ذره در واقع گسترش می‌یابد و به ابر تبدیل می‌شود. رکن سوم نیز نظریه نسبیت عام انیشتین است که نیروی گرانش را توجیه می‌کند.

پروفسور وفا با اشاره به وجود تناقض و ناسازگاری این رکن‌ها با هم گفت: آنچه این تناقض را از بین می‌برد، نظریه ریسمان است. بر اساس این نظریه که بیش از ۵۰ سال قبل معرفی و همچنان روی آن کار می‌شود، ذره به ریسمان تعمیم می‌یابد.

وی با تاکید بر اینکه هنوز سوالاتی در این نظریه وجود دارد، گفت: ایده کلی این است که ذرات فقط نقطه‌ای نیستند بلکه حالت ارتعاشی دارند، در طول یک ریسمان گسترده شده‌اند و می‌توانند به اشکال مختلفی حرکت کنند.

استاد دانشگاه هاروارد نظریه ریسمان را وحدت‌بخش همه نیروها و ذرات دانست و گفت: این نظریه ساده، همه نیروها و حرکات آنها را توجیه می‌کند. البته هنوز برای ارائه فرمول‌بندی آن زود است و از طرفی به دلیل اندازه بسیار کوچک ریسمان‌ها که نمی‌توان با انرژی‌های رایج در برخورددهنده‌های موجود آشکار کرد، هیچ مدرک آزمایشگاهی برای نظریه ریسمان تا امروز وجود ندارد. تنها دلیل اعتقاد به نظریه ریسمان حل تناقض‌های مساله عام نسبیت انیشتین و مکانیک کوآنتومی را حل کرده و از طرف دیگر نظریه ساده و واحدی است.

وی با تاکید بر دانش ناقص امروز فیزیکدانان نسبت به نظریه ریسمان خاطرنشان کرد: اصول جدیدی را در مورد نظریه ریسمان یاد گرفته ایم. خیلی از آنها بر خلاف شهود ما هستند ولی از ۵۰ سال تحقیق به دست آمده اند.

پروفسور وفا ادامه داد: تقارن‌های دوگانه پدیده کلی است که نشان می‌دهد ۲ سیستم فیزیکی از نظر ظاهری متفاوت ولی در واقع یکسان هستند.

برگزیده جایزه مصطفی (ص) سال ۲۰۲۱ ادامه داد: اصول فضا در نظریه ریسمان ۱+۳ نیست؛ زیرا ابعاد فشرده‌تری هم ممکن است در فضا و زمان وجود داشته باشد و همیشه یک بعد اضافهتر هم شاید داشته باشیم. البته بعد فضا و زمان خوش‌تعریف نیست و جواب ما بسته به موقعیت تغییر می‌کند.

وفا نتیجه گرفت: به طور کلی ساختار فضا و زمان، ساختار و مفهومی که تاکنون فکر می کردیم نیست و هر فضایی مفهوم خود را دارد.

وی به وجود سیاهچاله‌ها و اثبات آنها بر اساس محاسبات انیشتین اشاره کرد و گفت: فیزیکدانان از طریق محاسبات کوانتومی یافته اند که سیاهچاله‌ها افقی دارند که اگر از فاصله دیگری به آن نزدیک‌تر شوید، توان خارج شدن ندارید. سوال اصلی در مورد سیاهچاله‌ها این است که حالات میکروسکوپی سیاهچاله ها چیست؟ بر اساس نظریه ریسمان حالات میکروسکوپی سیاهچاله‌ها نقطه یا ناحیه ای است که جرم قرار گرفته است.

وفا در ادامه سوالاتی مطرح کرد و به آنها بر اساس نظریه ریسمان پاسخ داد.

 اولین سوال این بود که آیا جهان یکتا است؟ و پاسخ این استاد فیزیک: خیر تعداد زیادی جهان ممکن است وجود داشته باشد و بر اساس چشم انداز ریسمان آنقدر جهان ها زیاد است که قابل شمارش نیست و شواهد نشان می‌دهد ما در یک گوشه استثنایی از این چشم انداز قرار داریم.

سوال بعدی این بود که آیا جهان تا ابد باقی می‌ماند، پاسخ پروفسور وفا به سوال منفی بود. وی در توضیح آن گفت: بر اساس نظریه ریسمان، به یک ابرتقارن نیاز است تا جهان برای ابد باقی بماند که آن ابرتقارن در انرژی های پایین و دنیای ما وجود ندارد. اینکه چقدر به پایان جهان وجود دارد، سوال بعدی بود و پاسخ نظریه ریسمان از زبان پروفسور وفا این بود که بر اساس برآوردهای اولیه دست کم ۱ تریلیون سال وقت داریم.

اما سوال آخر این بود که جهان به چه شکل از بین خواهد رفت؟ به گفته وفا ۲ حالت وجود دارد؛ یکی اینکه حبابی از یک گوشه دنیا تشکیل شده و با سرعت به اطراف حرکت کند و جهان امروز به جهان جدیدی تبدیل شود و حالت دیگر اینکه به صورت تدریجی ذرات دچار واپاشی شود.

 وفا در پایان این نشست که به صورت حضوری و مجازی برگزار شد، به سوالات حضار و شنوندگان این سخنرانی پاسخ داد.

کامران وفا از سال ۲۰۰۳ تاکنون استاد تمام یا پروفسور دانشگاه هاروارد و صاحب کرسی ویلیام دانر است.

وفا متولد سال ۱۳۳۹ تهران از پدری زنجانی است که پس از اخذ دیپلم از دبیرستان البرز در سال ۱۳۵۷ به آمریکا رفت و مدارک کارشناسی و کارشناسی ارشد خود را در فیزیک و ریاضی از دانشگاه ام آی تی و سپس دکتری فیزیک را از دانشگاه پرینستون گرفت.

وی موضع چند نظریه در قضیه ریسمان و از صاحب نظران تراز اول این نظریه در جهان است.

کامران وفا در امور عام المنفعه و خیریه در ایران  فعالیت ممتد دارد.