گسستگی زمان و فضا-قسمت۲

 

اين كاربرد نوعي انفصال در ساختار ميدانها وارد مي‌كند كه منجربه يك تعبير ذره‌اي مي‌شود. اين نظريه، فرايندهاي خلق و فناي ذرات بنيادي و اندركنش بين آنها را بررسي مي‌كند. با اين توضيحات ناگفته در بخش ميدانها گمان مي‌رود كه درك اين

تئوري و توضيحات آمده آسانتر شده باشد.

اینشتین، براي استقرار يك توري واحد ميدان، كه بتواند تمام ميدانها و ذرات شناخته شده را شامل گردد، سالها فعاليت نمود، اما  نتيجه‌اي بدست نياورد. فيزيكدانها سرانجام به اين نتيجه رسيدند، كه ميدان و ماده هيچ كدام به تنهائي نهادي نيستند؛ بلكه هر دو به ميزان مساوي، اساسي و ازلي هستند.با اينكه فيزيكدانها نظريه اخير را پذيرفتند، اما كماكان به حث و مجادله ادامه مي‌دهند.آيا انديشه‌هاي آنان با واقعيات منطبق است؟ آيا اطلاعات آنها پيرامون دنياي بي‌نهايت كوچگها، تا چه اندازه درست است؟ آيا بكار بردن تئوريها و تصورات مخلوق ذهن بشر، در مورد طبيعت اشتباه نبوده است؟ و آيا بشر ـ نماينده جهان معمولي ـ استعداد فراگيري و تسلط، بر تمام وقايعي را كه درجهان بي‌نهايت كوچكها رخ مي‌دهد، دارد؟

انسان مي‌تواند قوانين طبيعت را بشناسد و متدرجاً به حقيقت نزديك‌تر شود، اما پژوهش دانش هرگز پايان نمي‌گيرد، زيرا هيچ‌يك از دانش‌هاي جهان به دقت مطلق نرسيده‌اند.

فيزيكدانها، برمبناي مراتب فوق، با اين مسئله روبرو هستند كه چگونه روابط ماده و ميدان را توجيه نمايند.  قبل از هرچيز، آيا يك تئوري واحد ميدان، يا يك تئوري مادي كه بتواند تمام پديده‌هاي دنياي بي‌نهايت كوچكها را تشريح كند وجود دارد؟ نه، ميدان و ماده دو شكل متضاد از اجسام و گسترش آنها هستند و وجود يكي بدون ديگري امكان پذير نيست. با اينكه اين دو متضادند, اما به شكل تفكيك‌ناپذيري به يكديگر وابسته‌اند؛ و در واقع, دو روي يك سكه محسوب مي‌گردند. ميدان, خواص مادي از خود نشان مي‌دهد و ماده, خواص ميدان را داراست.

آيا تصورات ما پيرامون وجود و روابط اين دو اكسير, از حقيقت نيز بهر‌ه‌اي دارد؟ مسلماً همين طور است؛ زيرا, با اينكه انديشه‌هاي مزبور از دقت كافي برخوردار نيستند, اما بطور كلي با تجربه تائيد مي‌گردند و پيش‌بيني‌هائيكه بر اساس آنها مي‌شود, درست از كار درمي‌آيد.

در اين صورت چرا فيزيكدانها, كماكان بر سر اين مسئله كه نتايج كار آنان چگونه بايد تفسير گردد, مجادله مي‌كنند؟ قبل از هر چيز براي اينكه همه فيزيكدانها با فلسفه ماترياليسم ديالكتيك آشنا نشده‌اند. فلسفه‌هاي مخالف مخصوصاً نمونه خطرناك آن كه ايده‌آليسم سوبژكيتو ناميده مي‌شود, بر اين مرامند, كه جهان فقط در تصور بشر وجود دارد و قوانين آن نيز زائيده تخيلات اويند. با وجود چنين فلسفه‌اي, حتي بعضي از دانشمندان برجسته نيز, وقعي با اكتشافات فيزيك نمي‌گذارند و بر اين عقيده‌اند كه جهان قابل شناخت نيست.البته اين كار آسانتر است؛ زيرا جهان بي‌نهايت كوچكها مستقيماً قابل مشاهده نيست و به علاوه ويژگيهاي آن, با دنياي معمولي متفاوت است. اختلاف اخير به حدي است كه شناسائي سرشت حقيقي دنياي مذكور از چهارچوب قدرت انديشه‌هاي روزمره خارج است.

تكامل دانش به شيوه‌اي است كه, ايده‌هاي جديد خيلي به كندي بنياد مي‌گيرند. علاوه بر همه اينها, موجودات بشري در جهان اشياء معمولي و انديشه‌هاي معمولي زندگي مي‌كنند و افكار آنها نيز بر همين مباني استوار است. انتقال از اين جهان به

 

 

دنياي بي‌نهايت كوچكها، با تصورات مهجور و غيرمحسوس آن كار آساني نيست. تصور و گفتگو از ذرات اساسي، كه واقعاً يك ذره ساده نيستند، كار پر دردسري است. به همين ترتيب، ميدان نيز چيزي بيشتر از ميدان است. البته اشكال در اسامي بكار برده شده نيست، بلكه اشكال در تصورات، ايده‌ها و مفاهيم است.

مكانيك کوانتومی، موفق گرديد كه انديشه‌هاي قديمي را با تصورات موج ـ ذره، حفره‌ي پزيترون و کوانتومیي مزوني ادغام نمايد. اما هنوز مسائل اخير در مغز فيزيكدانها، هماهنگي لازم را نيافته‌اند و اين وظيفه‌ايست كه در آينده نزديك بايد انجام گيرد.

دراين قسمت احساس مي‌شود اين بحث زيبا و حيرت‌انگيز كمي گنگ و نامفهوم است لذا نياز به توضيح بيشتر احساس مي‌شود. همانطوركه در روند سير تكاملي نيز ديديم مكانيك كلاسيك تمام كميات مكان، زمان، انرژي و اندازه حركت خطي و زاويه‌اي را كميتهايي پيوسته و مطلق مي‌دانست. همانطوركه قبلاً نيز اشاره شده در كلاسيك يك ذره مي‌تواند هر مقدار انرژي را دريك بازه متناهي اختيار كند يا به اصطلاح داراي يك طيف پيوسته انرژي است همچنين يك ذره در هر مكاني مي‌تواند قرار بگيرد و در هر زماني نيز مي‌تواند وجود داشته باشد، اندازه حركت زاويه‌اي آن هر مقداري را مي‌تواند داشته باشد. با ارائه نسبيت خاص اینشتین زمان و مكان مفهوم مطلق بودن خود را از دست دادند. يعني ديگر زمان و مكان مطلق نيستند بلكه نسبي هستند و براي ناظر در چهارچوبهاي مختلف متفاوت هستند. مفهوم اتساع زمان و انقباض طول نيز حاكي از همين موضوع است از طرفي با تولد كوانتم انرژي و اندازه حركت خطي و زاويه‌اي نيز مفهوم كلاسيك خود را از دست دادند بطوري كه ذره كوانتومي ديگر نمي‌تواند هر مقداري از انرژي و اندازه حركت خطي و زاويه‌اي را داشته باشند به عبارتي اين پارامترها كوانتيده مي‌شوند. موارد فوق با تجربه سازگاري دارند و آزمايشات نيز آنها را تائيد كرده است اما مقوله‌اي ديگر نيز دراينجا مطرح مي‌شود كه تا به امروز چون هيچ تجربه و آزمايشي آنها را نشان نداده لذا فقط درحكم فرضيه باقي مانده‌اند و آن مفهوم كوانتيدگي مكان و زمان است. همانطوركه مي‌گوئيم در كوانتوم انرژي و .... كوانتيده‌اند و هر مقداري را نمي‌توانند داشته باشند اين فرضيه هم بطور مشابه بيان مي‌كند كه در كوانتوم هم فضا و زمان كوانتيده هستند. كوانتيدگي فضا و زمان در كنار انرژي و .... به اين مفهوم است كه يك ذره نمي‌تواند هر انرژي‌اي را داشته باشد در هر مكاني و در زماني باشد و هر مقداري از اندازه حركت را نمي‌تواند اختيار كند با توجه به اينكه تمام موجودات چه در ابعاد انسان و چه در ابعاد اجسامي كه انسان در مقابل آنها حكم اتم را دارد به هرحال از ذرات ريز و بنيادي تشكيل شده است، لذا اين كوانتيدگيها شامل حال او نيز مي‌شود. برفرض كه زمان و مكان هم كوانتيده باشند همانند كوانتيدگي انرژي و تكانه كه در ابعاد اجسام بزرگ (نسبت به ذرات ريز) پيوسته به نظر مي‌رسند، اين موارد نيز پيوسته به نظر مي‌آيند. به هرحال كوانتوم نتوانسته تمام روابط خود را با آزمايش نشان دهد چون براي اين كار به ابزار اندازه‌گيري در ابعاد هسته و زمانهايي در حدود s 15- 10 احتياج دارد حال آنكه براي نشان دادن كوانتيدگي فضا و زمان احتياج به ابزاري با دقت s 23- 10 و ابعادي درحدود هسته نياز است كه با علم امروزي رسيدن به آن غيرممكن است. هرآنچه كه براي بشر با عادات و تجربيات انطباق نداشته باشد همواره حكم همان

 

 

 سحر و جادو را دارد. همانطوري كه تصور برگشت زمان او را متحير مي‌كند. مسلماً اثرات كوانتيدگي فضا و زمان هم در دنياي مربوط به آنها نيز او را متحير مي‌كند. اينكه هر ذره (e , p , n ,...) دريك نقطه‌اي از فضا در زماني خاص نتواند قرار گيرد و مجموع اين ذرات خود انسان را تشكيل دهد دوباره موجب حيرت او مي‌شود كه شايد بخواهد در فلان ساعت در فلان مكان برسرقرار برود. ولي قوانين حاكم طوري باشد كه كوانتيدگي فضا و زمان ذرات سازنده بدن او مانع اين امر شود؟! پس اين يك توجيح مناسب براي افراد بدقول است!! چرا كه ديگر تابع موج حاكم بر ذره به ازاي هر x وy وz وهر t نمي‌تواند وجود داشته باشد. البته اثبات اين فرضيه منجر مي‌شود كوانتوم هم مانند كلاسيك بي‌اعتبار شود، چرا كه ديگر هر تابع موج حاكم بر سيستم كه حاوي بيشترين اطلاعات يك سيستم است شرط اساسي خود يعني پيوستگي تابع و مشتق خود را از دست مي‌دهد.

ناپيوستگي تابع موج منجربه ناپيوستگي احتمال نيز مي‌شود بنابراين ذره داخل چاه پتانسيل نامتناهي ممكن است دريك لحظه‌اي نه داخل چاه باشد و نه خارج آن ؟!

چنانچه اين نظريه كوانتيدگي زمان صحيح باشد يا به عبارتي برفرض صحيح بودن كوانتيدگي زمان چنانچه براي انسان قابل لمس باشد (يا انسان وارد آن سرزمين شود و يا ابعاد آنها بزرگ شود) مي‌توان يك شاهد تجربي براي كوانتيدگي زمان ارائه داد. بدين صورت كه گاهي براي ما پيش آمده كه گفته‌ايم "امروز براي من بسيار طولاني بود" و يا گاهي كه گفته‌ايم "امروز چه سريع گذشت." اصطلاحات در واقع مي‌توانند شواهدي بر كوانتيدگي زمان باشند؟ روزهايي كه پرمشغله هستيم و گذشت زمان را كمتر حس مي‌كنيم، درواقع پيوستگي بيشتر زمان را احساس مي‌كنيم. البته تا به امروز اين موارد فقط يك فرض هستند؟