الاكوان المتوازية

الفكرة الشائعة عن الاكوان المتعددة هي وجود عوالم أخرى تقبع في مكان ما وتحتوي تلك العوالم على نسخ عن كل واحد منا، فإنك اذا سافرت الى كون اخر ستجد "أنت" أخرى في ذلك الكون ، فهل يوجد حقا أكوان أخرى غير هذا؟

قبل كل شيء هنالك ما يجب ايضاحه، وهو الفرق بين الكون الكلي والكون القابل للرصد Observable Universe ، العلماء أحيانا يستخدمون مصطلح الكون للدلالة على الكون القابل للرصد، عندما يتحدثون عن عدد الذرات الموجودة في الكون وعدد المجرات الموجودة وحجم الكون فالمقصود حينها هو الكون القابل للرصد وليس الكون الكلي، والكون القابل للرصد هو ذلك الفضاء الذي يمكننا رصده ويمكن لتلسكوباتنا ومراصدنا التـقاطه، وهو محدود بسرعة ابتعاد المجرات عنا، المجرات القريبة من مجرتنا تبتعد عنا بسرعة بطيئة مقارنة بالمجرات البعيدة لكن هناك مجرات بعيدة جدا تتحرك مبتعدة عنا بسرعة أكبر من سرعة الضوء*، ولهذا لايمكن رصدها مهما كانت تلسكوباتنا قوية، لان الضوء القادم من تلك المجرات البعيدة يبتعد عنا مع ابتعاد تلك المجرات بسرعة أكبر من سرعة الضوء نفسه هذا يعني أنه لن يصل الينا ابدا، وتلك المجرات تعتبر خارج الكون القابل للرصد. أما الكون الكلي فيشمل كل الفضاء الموجود سواء تمكنا من رصده أم لا، ونحن لانعرف حجم الكون الكلي أما الكون القابل للرصد فيقدر الفلكيون نصف قطره بنحو 46 مليار سنة ضوئية اي اتجاه من الارض، لاحظ أيضا ان مركز الكون القابل للرصد محكوم بموقع الراصد فالراصد الذي على القمر يرى القمر مركزا للكون القابل للرصد أما الكون الكلي فليس له مركز.

ما هي الاكوان المتوازية

الاكوان المتوازية Parallel Universe أو الاكوان المتعددة Multiverse هي مجموعة من الفرضيات التي تتبع لنظريات فيزيائية وكونية، وعلى هذا فالأكوان المتعددة ليست نظرية بحد ذاتها ولكنها جزء من نظريات اخرى فتعتمد طبيعة الاكوان المتعددة على النظرية التي تحتوي على مفهوم الاكوان المتعددة كجزء منها، وسنذكر الان أهم النظريات التي ان صحت احداها يصح بالتالي وجود الاكوان المتعددة

الكون اللانهائي (أو الكبير بما يكفي)

هذه ليست نظرية حقا ولكن اذا كان الكون الكلي لانهائي في الحجم فهذا يعني وجود كواكب كثيرة لانهائية العدد تتطابق 100% مع كوكبنا هذا وستجد ايضا اذا سافرت عبر الكون لمسافة كافية عددا لا نهائيا من الكواكب المختلفة عن الارض وعددا لانهائيا أيضا من الكواكب التي تشبه ارضنا هذه مع بعض الاختلافات، والسبب في هذا يعود الى أن الذرات التي تكون ارضنا وتكون كل شئ في الوجود لها عدد محدد من الطرق التي يمكن أن تترتب بها، ولتوضيح هذه الفكرة انظر الى هذه الصورة

لاحظ أنها تتكون من مربعات وترتيب المربعات السوداء والبيضاء هو ما يحدد الرسمة التي يمكن رسمها، يمكنك أن تعيد ترتيب المربعات لرسم وجه عبوس أو اي شيء اخر نريده، لكن طرق الترتيب محدودة في هذه الرسمة البسيطة فهناك 2⁴⁰⁰ طريقة لترتيب المربعات بعد ذلك ستجد نفسك مضطرا للاعادة من البداية الى الرسمة الاولى، نفس هذه المبدا ينطبق على الكون والذرات التي تكونه لكن طبعا بطرق ترتيب أكبر بكثير، يمكنك ترتيب الذرات بطريقة معينه لتظهر أمامك صخرة ويمكن أيضا اعادة ترتيبها لتظهر على شكل انسان، لكن احتمالات الترتيب محدودة وليست لانهائية واذا بدأنا من كوكب الارض وقمنا باعداة ترتيب الذرات لتشكيل كواكب اخرى ففي نهاية المطاف ستجد نفسك عدت الى الترتيب الاصلي ويظهر أمامك كوكب ارض اخر مطابق لهذا بكل تفاصيله واذا كان الكون لانهائي في الحجم والمساحة فكل الاحتمالات الممكنة لترتيب الذرات ستكون موجودة بل وتتكرر بشكل لانهائي. واذا اردنا تحري المزيد من الدقة ففي الحقيقة لايشترط في الكون أن يكون لانهائي لنرى أراض أخرى كهذه، حسبه أن يكون كبيرا بما يكفي لتظهر اراض أخرى كهذه أو اراض تشبهها مع بعض الاختلافات، أحد علماء الكونيات ماكس تيغمارك Max Tegmark يقدر أن علينا السفر حوالي 10^10¹¹⁵ مترا في الفضاء في أي اتجاه لنجد كوكبا مطابقا لكوكبنا هذا حيث أن تلك المسافة الشاسعة كافية لانتهاء الترتيب الممكن للذارت والاعادة من البداية. لكن في حالة الكون اللانهائي هذه، فليس عندنا أكوان أخرى بالمعنى الحرفي للكلمة فهو كون واحد به كواكب تشبه كوكبنا لكنها كواكب عادية في فضاء عادي.

نظرية التضخم الكوني Inflation Theory

احدى التعديلات على نظرية الانفجار العظيم التقليدية هي نظرية التضخم الكوني، وهذه النظرية لها نماذج كثيرة لكن مايهمنا الان هو نموذج التوسع الابدي Eternal Inflation ويمكن تلخيص هذا النموذج بأن الكون في بدايته بعد الانفجار العظيم مباشرة بدأ بعملية توسع هائل بسرعة توسع تعادل أضعاف معدل التسارع الموجود في الانفجار العظيم نفسه، والتوسع لم يتوقف بل سيتمر للابد واثناء هذا التوسع فإن بعض مناطق الكون ستنكمش وتشكل أكوان محلية ضمن الكون الكبير وأحدى هذه المناطق هي كوننا الذي نعيش فيه، كوننا المحلي لازال مستمرا بالتوسع ومجرات كوننا لاتزال تبتعد عن بعضها كما سبق أن ذكرنا ولكن معدل توسع كوننا لايقارن بعملية التوسع الابدية.

Inflation

بعض علماء الكونيات يفضل اطلاق تسمية "فقاعات" على تلك الاكوان، على أي حال فقاعتنا او كوننا هي جزء مما يسمى الكون الفائق Super Universe أو متعدد الاكوان Multiverse، وهنا علينا أن نكون دقيقين: الكون المحلي أو الفقاعة ليس هو الكون القابل للرصد بل الكون القابل للرصد يقع داخل الفقاعة والفقاعة هي الكون الكلي والفقاعات الاخرى هي أكوان كلية أخرى ضمن الكون الفائق، والكون الفائق بما فيه من أكوان متعددة هو الذي بدأ بالانفجار العظيم. توسع الكون الفائق انشأ الكثير من الاكوان، بعضها كبر ككوننا الكلي وبعضها سينهار على نفسه في بداية تكونه ولن يتمكن من النمو ليشكل كونا حقيقيا، بحسب النظرية أيضا فإن كل كون من تلك الاكوان له مواصفاته الخاصة به بمعنى أن كتله الالكترون التي في كوننا تختلف عن كتلة الالكترون التي في الأكوان الاخرى وهذا الاختلاف في المواصفات ان جاز لنا تسميته هكذا هو المسؤول عن تطور كون معين ونموه بحيث يصبح صالحا لاستضافة الحياه أو انكماش وانهيار كون اخر وزواله.

لاحظ أن هذه النظرية لاتختلف كثيرا عن فكرة الاكوان المتعددة من وجهة نظر الكون الكلي اللانهائي، فجميع تلك الفقاعات أو الاكوان موجودة ضمن الابعاد الثلاث التي نعرفها(الطول، العرض الارتفاع) وانما هي بعيدة جدا عنا ويحول بيننا وبينها فضاء شاسع يتمدد بسرعة مبعدا تلك الاكوان عنا.

لكن ماذا عن أكوان اخرى بالمعني الحرفي لكلمة أكوان، بمعنى أكوان موجودة خارج حدود المكان الذي نعرفه؟

نظرية الاوتار الفائقة

نظرية الاوتار تقول ان المادة تتكون من أوتار، بمنى أنك اذا نظرت داخل الذرة ونظرت ايضا الى داخل الالكترونات التي تكون الذرة واستمريت بالنظر عميقا فستصل بالنهاية الى جسيمات صغيرة جدا تشبه الخيوط يسميها أصحاب النظرية أوتارا Strings.

تقترح نظرية وجود ابعاد اضافية زيادة على الابعاد الثلاث المعروفة (الطول، العرض الارتفاع)، نظرية الاوتار بدورها لها ايضا أكثر من نموذج بعض النماذج يقول بوجود عشرة أبعاد وبعضها يقول بوجود عدد أكبر قد يصل الى عشرين بعدا، أما لماذا لانرى الابعاد الاخرى، فهذا لانها بحسب بعض النماذج صغيرة جدا وملتقة على بعضها، بعض الفيزيائيين يشبهها بالنظر الى خرطوم المياه، فمن بعيد يبدو الخرطوم وكانه يتكون من بعد واحد وهو الطول، ولكن عندما تلقي نظرة قريبة ستجد أن الخرطوم له بالاضافة الى الطول بعدا اضافيا وهو سمك الخرطوم.

نموذج اخر لتظرية الاوتار وهو ما يهمنا الان يصف الابعاد الاضافية كأبعاد حقيقية أكبر من أن نراها، فكوننا حسب هذا النموذج بأبعاده المكانية الثلاث جزء من كون أكبر.

لتوضيح الامور دعنا نتخيل كونا من بعدين فقط (الطول والعرض بدون الارتفاع) كون كهذا سيبدو كالخريطة نوعا ما، سكان ذلك الكون يمكنهم السير للأمام أو الخلف، اليمين أو اليسار ولكنهم لن يتمكنوا من الارتفاع أو الهبوط ولن يتمكنوا حتى من النظر للاعلى ولا للأسفل، بل ان مفهوم الاعلى والاسفل ليس موجودا عندهم فكونهم ليس الا بعدين اثنين ولم يسمعو ببعد ثالث وهو الارتفاع ، بالنسبة لنا نحن سكان الكون ثلاثي الابعاد لانعرف البعد الرابع وليس بوسعنا النظر باتجاهه فالبعد الرابع بالنسبة لنا كالبعد الثالث بالنسبة لسكان الكون ثنائي الابعاد، توضيح اخر وهو الفرق بين المربع والمكعب، المربع ثنائي الابعاد والمكعب ثلاثي الابعاد، اذا فكرت بالامر ستجد أن المكعب ليس الا عدد من المربعات تم وضها فوق بعض لتكوين مكعب، وبنفس المنطق فإن الكون ثلاثي الابعاد هو عدد من الاكوان ثنائية الابعاد تم وضعها "فوق" بعض لتكوين كون ثلاثي الابعاد، كلمة فوق هنا تشير الى البعد الثالث وهو الارتفاع لكن الى ماذا تشير كلمة فوق بالنسبة لكون رباعي الابعاد؟ الكون رباعي الابعاد هو عدد من الاكوان ثلاثية الابعاد مثل كوننا هذا تم وضعها "فوق" بعضها بعضا ولكن في أي اتجاه؟ باتجاه البعد الرابع طبعا، وليس "فوق"، ولكن أين هو البعد الرابع؟ يستحيل علينا تخيل اتجاه البعد الرابع، فنحن لم نره ولم نختبر وجوده بأي شكل، لكن ما علينا معرفته هنا هو أن الابعاد الاضافية تساوي الاكوان المتعددة ولافرق بينهما، نظرية الاوتار الفائقة تتحدث كما قلنا عن 10 ابعاد أو أكثر وليس أربعة فقط، ولكن يمكنك تطبيق نفس المنطق الذي طبقناه على الابعاد الثلاث والاربعة على بقية الابعاد التي أعلى من الاربعة.

بناء على هذا فالاكوان الاخرى ليست موجودة بمكان بعيد كما هو الحال بالنسبة للكون اللانهائي والاكوان الفقاعية ولكن موجودة في أبعاد اضافية فائقة، فمهما حاولت البحث عنها في أرجاء الفضاء فانك لن تجد أيا منها، فهي موجودة في ذلك البعد الرابع الذي ليس بمقدورنا النظر اليه.

تفسير العوالم المتعددة

ميكانيك الكم فرع من الفيزياء يختص بدراسة الاجسام التي أصغر من الذرة مثل الالكترونات وغيرها، والحقيقة أن قوانين الفيزياء التي تحكم ميكاينك الكم تختلف عن قوانين الفيزياء التي تحكم الاجسام المرئية، الاجسام دون الذرية لها خاصية الدالة الموجية، وباختصار فإن الجسيم لايكون له موضع محدد وإنما يتحدد موضعه عند قياس موضعه، يشبه هذا رمي حجر النرد هناك ستة احتمالات لكن احدها سوف يقع، موضع الجسيم له عده احتمالات قبل أن يتم رصده وبعد الرصد يقع أحد تلك الاحتمالات، لكن ماذا عن بقية الاحتمالات التي لم تقع؟ يقترض أنها وقعت في أكوان أخرى، بالعودة الى تشبيه حجر النرد اذا وقع على الرقم واحد في كوننا فهو قد وقع على الرقم 2 في كون اخر و3 في كون غيره وهكذا بحيث تقع جميع الاحتمالات الممكنة وكل احتمال يقع في كون ما، تفسير العوالم المتعددة يحاول تفسير سلوك الجسيمات دون الذرية على أساس أن الاحتمالات الاخرى لموضع الجسيم التي لم تظهر في عالمنا فإنها لابد وتظهر بعوالم (أكوان) أخرى.

تفسير العوالم المتعددة لايتعارض مع نظرية الاوتار فقد تقع الاحتمالات الاخرى لموضع الجسيم في الاكوان التي تفرضها نظرية الاوتار.

وأخيرا

فرضية الكون الرياضي

وهذه الفرضية خاصة بعالم الكونيات ماكس تيغمارك Max Tegmark، وفكرتها تقوم على أن الرياضيات ليست مجرد طريقة لوصف الكون الذي من حولنا بل الرياضيات هي الكون نفسه ونحن نرى الكون على هذه الهيئة التي نراه عليها بسبب عجزنا عن رؤية حقيقة الكون الرياضية البحتة، بناء على هذا فإن بنية الرياضيات التي تشكل كوننا هذا ليست الوحيدة بل في الواقع إن أي بنية رياضياتية ممكنة هي موجودة فعلا بل هي كون اخر غير هذا.

تنظر اذا فرضية الكون الرياضي للاكوان المتعددة على أنها ليست موجودة في مكان ما بعيد عنا ولكن في أبعاد أخرى بطريقة قريبة من فكرة نظرية الاوتار.

هل هذا علم؟

فكرة الاكوان المتعددة أو المتوازية لا شك أنها مثيرة للاهتمام، ولكن هل تصنف ضمن العلم؟ العلم يقوم على وضع الفرضيات القابلة للتجريب ثم التأكد من صحتها أو تفنيدها بالتجربة والمشكلة بفكرة الاكوان المتعددة هو صعوبة تجريبها والتأكد منها أو نفيها، ولهذا السبب يعترض الكثير من العلماء على فكرة الأكوان المتوازية بوصفها فلسفة أكثر من كونها فيزياء، وربما هم على حق باعتراضهم.

بالنسبة الى الكون اللانهائي فنحن لسنا على يقين أن الكون لانهائي حقا لكن احدث القياسات تشير الى أن الكون مسطح، وليس معنى هذا أنه مسطح كالورقة بل المقصود أن أبعاد الكون المكانية الثلاثة (الطول، العرض والارتفاع) مستقيمة تماما وتتبع مبادء الهندسة الاقليدية تماما مثل الغرفة التي تجلس بها فجدرانها، بحسب ما افترض، مستقيمة تماما، واذا كان الكون مسطحا فيغلب الظن أنه لانهائي في الحجم ولكن هذا غير مؤكد.

وعندما نتحدث عن أكوان فقاعية أخرى خارج نطاق الرصد وتتحرك مبتعدة عنا بسرعة تفوق سرعة الضوء بكثير يصبح رصد تلك الاكوان بشكل مباشر خارج نطاق العلم، على الاقل بامكانيات الرصد الحالية.

نظرية الاوتار الفائقة من الممكن التأكد منها فكل ما علينا فعله هو بناء مسرع للجسيمات يكون قويا بما يكفي ليصدم الاجسام دون الذرية ببعضها بعضا ويحطمها ثم يقوم بصدم حطامها مرارا حتى نصل الى الاوتار نفسها، ولكن بناء مسرع جسيمات بهذه القوة يتطلب أن يكون حجمه بمثل حجم مجموعتنا الشمسية، طبعا هذا لايمنع أن نتمكن في وقت ما في المستقبل من بناء مسرع جسيمات بالقوة المطلوبة وبحجم وتكلفة ضمن المعقول، وبالنسبة الى زيارة الاكوان الاخرى فهي ممتنعة الان ولكن لا أحد بوسعه القول انها ستظل ممتنعة في المستقبل.

بالرغم من هذا كله لاننسى أن الاكوان المتعددة فكرة جديدة جدا وكحال الافكار الجديدة تجد صعوبة في قبول المجتمع العلمي لها، فالعلم يضع الشك أولا قبل التصديق الى حين تراكم الادلة الكافية لمحو أي شك ويقتنع المجتمع العلمي بهذه النظرية أو الفكرة الجديدة، علم الكونيات Cosmology وهو العلم القائم على دراسة الكون ككل، لم يصبح علما معترفا به الا في منتصف القرن العشرين عندما تطورت أدوات الرصد بما يكفي لتطبيق المنهج العلمي على علم الكونيات، فربما علينا الانتظار حتى يكتشف أحدهم (أو نكتشف نحن) طريقة لرصد تلك الاكوان الاخرى وندخلها ضمن اطار العلم.

أيضا الصورة ليست قاتمة للغاية بعض العلماء وضعو طرقا لاختبار فرضية الاكوان المتعددة بطريقة غير مباشرة، ففي نظرية التضخم الكوني هناك إمكانية أن يصطدم كون اخر بكوننا هذا ويترك الاصطدام أثرا يمكن رصده ونستدل من خلاله على وجود كون اخر غير هذا، هناك طريقة أخرى تتعلق بخصائص كوننا هذا، وهي أن فكرة الاكوان المتعددة تقترح وجود أكوان أخرى بخصائص مختلفة عن خصائص كوننا هذا، مثلا قد تكون كتلة الالكترون أو شحنة البروتون في كوننا مختلفة عند جيراننا من الاكوان الاخرى، إن اي اختلاف في تلك الخصائص قادر على جعل الكون غير صالح لاستضافة الحياة وبالتالي لاشك أن عدد كبير من الاكوان الاخرى ليس بها حياة لانها ببساطة غير صالحة لاحتواء الحياة، هذا يفسر لنا لماذا نحن موجودون في كون صالح للحياة فلو كنا نعيش في كون له خصائص لاتدعم الحياة فلن نكون موجودين لنسأل لم كوننا لايدعم الحياة، اذا كان هناك فعلا أكوان أخرى بخصائص مختلفة فمعظم تلك الاكوان لن تبتعد قيم خصائصها عند قياسها عن الحد الفاصل لدعم الحياة، لو كانت القوة الكهرومغناطيسية أكثر بمقدار 1% فلن تكون مشكلة لايزال الكون قادر على احتصان الحياة ولكن لو كانت 50% أقوى فلن يصلح الكون حينها لاستضافة الحياة، فالمقصود بالحد الفاصل لقابلية استضافة الحياة هو القيمة التي اذا تجاوزتها خصائص الكون سيقضي هذا على صلاحيته لاستصافة الحياة، بحسب فرضية الاكوان المتعددة يجب أن تكون معظم الاكوان ذات خصائص تحمل قيما قريبة من ذلك الحد الفاصل، وبحسب علم الاحصاء فإن كوننا لن يكون حالة خاصة بل واحد من الاكوان شائعة الانتشار، هذا يعني أن نظرة متفحصة الى القيم التي تمتلكها خصائص كوننا يجب أن تظهر لنا أن تلك القيم ليست بعيدة جدا عن الحد الفاصل، واذا كانت كذلك (اذا كانت بعيدة جدا) فهذا يعني أن كوننا حالة خاصة فريدة من نوعها وليس جزءا من أكوان كثيرة مختلفة الخصائص.

هل الاكوان المتعددة موجودة؟ ربما نعم وربما لا، فرضية الاكوان المتعددة لاتزال بين العلم واللاعلم على الاقل حتى الان، ولا زال الوقت مبكرا على تكوين معتقدات بشأنها.

*لا شيء يتحرك خلال الفراغ أسرع من الضوء لكن المجرات تبتعد عن بعضها أسرع من الضوء لأنها فعليا لا تتحرك خلال الفضاء ولكن الفضاء نفسه يتمدد بين المجرات ولا حدود لسرعة تمدد المجرات

مراجع وروابط خارجية
http://www.space.com/18811-multiple-universes-5-theories.html
http://www.space.com/31465-is-our-universe-just-one-of-many-in-a-multiverse.html
http://www.scientificamerican.com/article/does-the-multiverse-really-exist/
http://www.scientificamerican.com/article/multiverse-the-case-for-parallel-universe/