آیا دنیا توهم یک فضای سه بعدی است؟

سیناپرس: فرض کنید که در برابر یک تلویزیون روشن ایستاده اید و برنامه ای را تماشا می کنید. در همین حین، اگر به اندازه کافی به صفحه تلویزیون نزدیک شوید، می توانید تک تک پیکسل های آن را مشاهده کنید. اما اگر از آن دوباره فاصله بگیرید، پیسکل های تکی دیگر به نظر نمی آیند و به جای مشاهده نقاط ریز روشن، تصویری کلی را از آنها مشاهده خواهد کرد.

اگر شخصیت های فیلمی که مشاهده می کنید ندانند دنیای سه بعدی آنها در واقع یک دنیای دو بعدی است که بر روی یک صفحه قرار دارد، شاید این مساله برای ما هم صدق کند و ندانیم که دنیایی که آن را سه بعدی می بینیم، در واقع یک دنیای دو بعدی است. در واقع دانشمندان آزمایشگاه فرمی بر این باورند که شاید درست همانند یک فیلم تلویزیونی، همه اطلاعات موجود در هستی تنها در بسته های بسیار کوچک در فضای دو بعدی موجود باشند.

در صورت درستی این مساله، این اطلاعات در بسته هایی ابعادی که «اندازه پیسکل» نامیده می شوند جای خواهند داشت. این اندازه حدود 10 تریلیون تریلیون بار کوچکتر از اتم است. در این ابعاد دیگر قوانین فیزیک کلاسیک کاربردی ندارد و باید از قوانین فیزیک کوانتوم بهره گرفت. در این صورت، بنا بر اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، تعیین دقیق مکان و سرعت ذره به صورت همزمان غیر ممکن خواهد بود. بر اساس این اصل، ماده حتی در صورت سرد شدن تا دمای صفر مطلق نیز باز هم به خاطر امواج کوانتومی خود دارای لرزش خواهد بود.  

دانشمندان آزمایشگاه فرمی به همین منظور، دستگاه ویژه ای که «هلومتر» (Holometer) نام دارد را طراحی کرده اند. این دستگاه که در اصل نوعی تداخل سنج هلوگرامی است به این منظور طراحی شده که ببینیم آیا نوسان کوانتومی موجود در مواد، در فضای خالی هم وجود دارد یا خیر. اگر این آزمایش اثبات کند که فضا-زمان همانند مواد دارای لرزش و نوسان است، باورهای علمی موجود در مورد فضا به طور جدی زیر سئوال خواهد رفت.

در این آزمایش از دو دستگاه تداخل سنج استفاده می شود. دستگاه تداخل سنج یک پرتو لیزر را بر روی تابشی دیگر می اندازد تا تفاوت ها در شدت و یا فاز آنها بررسی شود و به این ترتیب بتوان تاثیر عوامل خارجی را سنجید. هر یک از این تداخل سنج ها لیزر یک کیلوواتی را به سمت یک جدا کننده می فرستند و تابش به دو قسمت تبدیل می شود. سپس هر یک از این دو پرتوبازتاب می یابند و دو پرتو ایجاد شده نیز با هم ترکیب می شوند. هر گونه تغییر در شدت این لزر به معنای وجود لرزش در فضا خواهد بود.

یکی از اصلی ترین موانع پیش روی این آزمایش، وجود «نویزهای هلوگرامی» است. د رواقع همه فرکانس های موجود در محیط حکم این نویز را دارند. برای کاهش این مشکل، فرکانس عملکرد هلومتر آن قدر بالا است که مواد معمولی نمی توانند در آن مشکلی ایجاد کنند. به این ترتیب اگر باز هم نویزی در دستگاه مشاهده شد، می توان آن را نویز طبیعی فضا-زمان دانست و به این ترتیب، لحظه دگرگونی برداشت ما از فضا-زمان فرا می رسد.

این تیم پژوهشی از 21 دانشمند از آزمایشگاه فرمی، موسسه فناوری ماساچوست، دانشگاه شیکاگو و دانشگاه میشیگان تشکیل شده است.

gizmag :منبع

 

No tags for this post.