جهاني حيرت انگيز و پر رمز و راز ما را احاطه کرده است
که در اغلب اوقات از حوزه شناخت حواس پنجگانه ما پنهان است
من هميشه عاشق کنکاش در رازها بوده ام و حقيقتا اين بزرگترين رازي است که تاکنون وجود داشته
اين يکي از ساده ترين و با اين وجود عميقترين سوالات در علم بوده است
جستجو براي يافتن ماهيت واقعيت
اما در اين جستجو حواس پنجگانه ما راهنمايمان نمي باشند
کوانتوم مکانيک ميگويد من ميتوانم از ميان آن ديوار رد شوم
هر چند وقت اين اتفاق مي افتد؟ بسيار به ندرت
اما باندازه کافي منتظر بمانيد اين اتفاق خواهد افتاد
جستجو براي يافتن مدارک و نشانه ها دانشمندان را تا مرزهاي آنچه شناخت آن براي انسان ميسر است پيش برده
از سياهچاله ها
تا عميقترين ساختارهاي فضا و زمان
و آنچه کشف ميکنيم ممکن است براي هميشه فهم ما از واقعيت را تغيير دهد
آيا اين بنظر شما گيج کننده نيست؟ بنظر من بسيار گيج کننده است
صحبت کردن پيرامون اين موضوع با واژگان معمول زبان بشري تقريبا غير ممکن است
اين جستجو شگرفترين مغز هاي فيزيک امروز را مجذوب خود ساخته است
اما آگاه باشيد که
هنگامي که به واقعيت تعريف شده توسط اين فيزيکدانها وارد شويد نگرش شما به واقعيت هيچگاه مشابه ديگران نخواهد بود
واقعيت براي اکثر ما آشنا و خودماني راحت و قابل اطمينان است
تمام اينها بگونه اي براي ما ملموس و منطقي هستند
درختان بطور عمودي رشد مي کنند فوتبال از قوانين معروف حرکت پيروي مي کند
و تمام اين اتفاقات به سادگي فقط در يک فضاي سه بعدي اتفاق مي افتند
اما فيزيکدانها تاحدودي متفاوت به اين پديده ها مي نگرند
واقعيت پر رمز و رازتر از آني است که بنظر مي رسد
احساس من بگونه اي است که گويا بدون حرکت ايستاده ام
اما در واقع من با سرعت 67000 مايل در ساعت در حال چرخش بدور خورشيد هستم
من به نوعي حس ميکنم که يک جسم جامد و توپر هستم اما اکثر جسم من از فضاي خالي تشکيل شده است
و تمام اتفاقاتي که اينجا و در اين بازي در حال رخ دادن است و گذر زمان ممکن است فقط خيال و وهم باشد
جستجو براي درک واقعيت فيزيکدانان را به سمت چيزي بسيار فراتر از ظاهر پديده ها سوق داده
به سمت آزمايش و کشف اساسي ترين قوانين و ساختارهاي پديده ها
اما هنگامي که مي خواهند آنرا تعريف کنند
واقعيت بگونه اي بشدت خود را از دسترس دور مي کند
آيا منظورت اينه؟مي خواهي که از من بپرسي واقعيت چيست؟اوه پسر
واقعيت چيست؟
او لکنت پيدا کرد
چيزي خلاصه تر از آن چيزي که بيان کردم مي خواهيد؟
واقعيت مفهومي فلسفي است که ما آنرا به چيزهايي که واقعي است اتلاق مي کنيم
اين کمکي نکرد..درسته؟
مي توانم بگويم واقعيت مجموعه اي از چيزهاست که ما آنها را بعنوان يک مورد(کيس) مي شناسيم
مثل چي؟
مثل اين امر که ما اينجا نشسته ايم ..صحبت مي کنيم
مثل اين امر که جهان بر اساس قوانين کوانتوم مکانيک کار مي کند
مثل اين امر که جهان حدود 13.8 ميليارد سال عمر دارد
يا اين امر که قرار و مدار عاشقانه در شنبه شب کار سختيه
واقعيت اينه
چاره اي جز اين نيست که بپذيريم فهم واقعيت يک چالش واقعا دشوار و ترسناک است
اما اين باعث توقف حرکت فيزيکدانان در تلاش براي انجام اين کار غير ممکن نشد
تلاش براي درک اينکه همه اينها از چه چيزي ساخته شده اند
و براي قرن ها آنها براي نزديکتر شدن به اين سوال با روشي که بطرز شگفت انگيزي ساده بود گام برداشته اند
آنها واقعيت را براي پي بردن به اجزاء تشکيل دهنده اش متلاشي نمودند
به واقعيت "اچ کيو" خوش آمديد معروف به فرمي لب
يک آزمايشگاه پر انرژي فيزيک در نزديکي شيکاگو
اين پروفسور "ياکوب کونيگزبرگ" است شکارچي ذرات
و يکي از معدود افرادي در سياره ما که ميتواند ادعا کند
که در کشف ذره اي از واقعيت کمک نموده است
دستگاهي که کونيگزبرگ هر روزه اجازه کار با آنرا دارد قدرتمند ترين شتابدهنده ذرات در آمريکاست
تواترون
اما مانند تمام کارهاي ديگري که برروي واقعيت انجام مي شود اين دستگاه نيز از نظرها پنهان است
ما در حال نگريستن به تواترون هستيم
برخورددهنده پروتن -آنتي پروتن فرمي لب
اين برخورددهنده ده متر زير زمين قرار دارد
تمام اينها در محلي در بيرون باتاويا ايلينويز قرار دارند
امروز روزي فوق العاده براي نگاه کردن به اينجاست
و همانطور که صحبت کرديم
در زير زمين ما در هر ثانيه در حدود ده ميليون برخورد پروتون-آنتي پروتون داريم
اين دستگاه به مدت 20 سال است که کار مي کند
و هر روزه ما مرز دانسته هاي خود را گسترده تر مي کنيم
اين يک کارخانه شکلات سازي است ما عاشقش هستيم
آنچه در زير اين ميدان در تواترون در حال اتفاق افتادن است
در حقيقت يکي از شديدترين برخوردها در کل جهان است
در اعماق زمين در يک لوله خلأ چهار مايلي
با غلافي از ابرهادي هاي مغناطيسي
همه اين ها دو ذره زير اتمي را با يکديگر برخورد مي دهند
با سرعتي نزديک به سرعت نور
هدف آنها يافتن ذرات بنيادين واقعيت از ميان ذرات باقيمانده از اين برخورد است
ريز و فنا ناپذير
اما اين روش هيجان انگيز فقط يک گره دارد
هنگامي که شما فقط يک پروتون را با يک آنتي پروتون تصادم دهيد و اين مقدار انرژي ايجاد کنيد
فقط از يک برخورد شما مي توانيد صدها ذره ايجاد کنيد
صدها ذره متفاوت که بعنوان يک فيزيکدان مي توانم بگويم نياز است براي شناخت هريک از آنها تلاش شود
کار کردن و تدبير انديشيدن براي هريک از اين ذرات بنيادين
چيزي است که فيزيک ذرات بنيادين را در طي 60 سال تعريف نمود
و نيازمند يک همگرايي فوق العاده از تئوري ها و آزمايشات بود
مسئله با اتم شروع شد
چيزي که زماني تصور ميشد تنها ذره بنيادين است
زماني که آزمايش کنندگان براي اولين بار آنرا شکافتند ذراتي ريزتر از آن در درونش يافتند
الکترون و نوترون و پروتون
اما زماني که سعي کردند پروتون ها را به يکديگر بکوبند
آنها با مشکلات گوناگوني مواجه شدند
براي از هم گسستن ذرات ريز نيازمند انرژي هاي بسيار بالا هستيم
که به معني ساختن دستگاههاي بزرگتر و بزرگتر است
اما آنچه از اين شاهکارهاي شگفت آور مهندسي حاصل شد کاملا غافلگير کننده بود
براي خوشحال نمودن آزمايشگران حاصل اولين برخورد پروتون
نه فقط مشتي از ذرات جديد بلکه صدها ذره بنيادين جديد بود
و وقتي زمان شناسايي اين ذرات رسيد
آزمايشگران متوجه شدند که نيازمند کمک هستند
به منظور چاره جويي براي آنچه در حال رخ دادن بود آزمايشگران به تئوريسين ها روي آوردند
نوابغ رياضيات که مسائل فيزيک را با قدرت خرد ناب خود حل مي نمودند
اين پروفسور فرانک ويلچک است برنده جايزه نوبل در فيزيک نظري
چطورين؟ خوبم مي خوام يک کلکسيون ميوه درست کنم...
او در کمبريج ماساچوست زندگي مي کند
اما براي تمرکز بر روي افکارش به ييلاق زيباي نيو همپشير ميرود
ويلچک يکي از طراحان کليدي بهترين تعريف حال حاضر ما از واقعيت است
مدل استاندارد ذرات بنيادين
اين مدل توصيفي دقيق و با جزئيات از اجزاء اساسي و بنيادين ماده
و نيروهايي که آنها را به يکديگر متصل نموده ارائه مي کند
ما به شما انتخابهاي خوبي براي ذرات بنيادين واقعيت داديم آره ..مطمئنا همينطوره
هنگامي که آزمايشات عملا انجام شدند واقعا تکان دهنده بودند
چراکه دانشمندان متوجه شدند هرگاه دو پروتون را به شدت با يکديگر برخورد دهند
نتايج ذراتي کاملا جديد و غير منتظره خواهند بود
مانند کي مزون ها..امگا باريون ها..پاي مزون ها..الکترون ها
نوترينو ها و ساير مزون ها
آنها براي اسم گذاري اين ذرات حرف کم آوردند چون تعداد حروف الفباي يوناني محدود بودند
تنوع گيج کننده اي از باريون ها و مزون ها در آنجا وجود داشت
بگونه اي که اين مجموعه به "باغ وحش ذرات" معروف شدند
يک لايه کاملا جديد از واقعيت کشف شده بود
اما سوالي که هيچکس نتوانست بدان پاسخ گويد اين بود که
کداميک از اين ذرات بنيادي تر و آغازين تر است؟
اين ذرات صرفا از طريق آزمايش
و بدون هيچگونه فهم تئوريک از آنچه اتفاق افتاده است کشف شده اند
بنابراين تئوريسين ها که قصد داشتند به مدلي ساده براي توضيح طبيعت دست يابند
و تصور ميکردند که براي بستن کتاب قوانين طبيعت آمادگي دارند کاملا نظرشان تغيير کرد
آنها بايد به پاي تخته سياه هاي خود باز مي گشتند
بعد از مواجه شدن با اين ذرات غير منتظره
تئوريسين ها تلاش کردند به راه حلي ساده و زيبا بيانديشند
آن ها به اين مي انديشيدند که اگر اين باغ وحش
مجموعه اي از واحدهاي بنيادين کمتري بود براي ما ملموس تر بود
آن ها اين مجموعه ذرات بنيادين جديد را کوارک ناميدند
در مجموع شش کوارک در اين تئوري تعريف شدند
کوارک هاي بالايي.. پاييني ...غريب و آشنا کوارک کف و کوارک رويي
در ابتدا هيچ کس باور نکرد که اين ها واقعي هستند
سپس نشانه هايي از وجود آن ها آشکار شد
و اين ذرات مجازي در واقع يکي پس از ديگري
کشف شدند تا زمانيکه تئوري به بن بست رسيد
تاپ کوارک هنوز پيدا نشده بود
يا هنوز آن را پيدا نکرده بودند و يا واقعا وجود نداشت
يک موضوع غير قابل تفکر
پس تئوريسين ها و آزمايشگران تصميم گرفتند ريسک کنند
آن ها ميليون ها دلار روي شتاب دهنده جديدي که
حجيم تر و بزرگ تر از تمام مدل هاي قبلي بود سرمايه گذاري کردند
در 1990 ياکوب کونيگسبرگ به تيم کشف کننده تاپ کوارک پيوست
اون بزرگترين اسباب بازي را در فيزيک ذرات در اختيار داشت
تواترون جديد و درخشان و يک تئوري زيبا براي راهنمايي او در خدمتش بودند
تمام چشم ها به فرمي لب خيره شده بود
تيم جاکوب دنبال چيز بسيار کوچکي ميگشتند که سايز قابل توجهي نداشت
آن ها جرمش را نميدانستند
و اگر هم وجود داشت واقعا نادر بود
پيش بيني ميشد که اين يکي سنگين ترين کوارک باشد
ولي حتي اگر تاپ کوارک پديدار شود چيزي حدود يک تريلينيوم تريلينيوم ثانيه بيشتر طول نخواهد کشيد
پيدا کردن تاپ کوارک بسيار بسيار سخت است
ما بايد هزاران ميليارد از آن برخورد ها ايجاد کنيم
تا نهايتا دوز کمي از آن ذراتي که تاپ کوارک را تشکيل ميدهند کشف کنيم
باوجود اينکه توليد برخوردها چندان سخت نبود
آناليز ذرات زودگذر واقعيت که در اثر اين برخوردها ايجاد شده بودند
بستگي به عملکرد کامل پيچيده ترين دستگاه علمي که تاکنون ساخته شده داشت
آشکار ساز برخورد
اين يک قسمت از آشکار ساز هاست
اين يک محفظه بزرگ است
که سيم هاي بسيار بسيار نازکي در طول آن کار گذاشته شده
محفظه پر از گاز است
و زمانيکه ذرات از نقطه برخورد خارج ميشوند
ردپاهاي کوچک يوني از خود به جاي ميگذارند که توسط اين سيم ها جمع آوري مي شوند
و بعد از آن شما ميتوانيد مسير دقيق هر ذره را زمانيکه از
نقطه برخورد خارج مي شود بازسازي کنيد
اين بطرز عجيبي به ما کمک کرد
پس اين بخشي از تاريخ است
و اين جا به عنوان قسمت باشکوهي از دستگاه نشان داده شده
که براي رمزگشايي واقعيت به ما کمک کرده
تيم ياکوب چهار سال به دنبال تاپ کوارک گشت
دست نوشته هاي روزانه او تلاش هاي مصرانه ولي نااميد کننده آن ها را ثبت کرده
بيش از شش ميليون برخورد بدون کشف تاپ کوارک
بعد در يک روز همه براي جلسه اي دور هم جمع شدند
اين اتاقيست که بعد از سال ها و سال ها داده برداري
ما نهايتا متوجه شديم که ذره جديدي را کشف کرده ايم
ما تاپ کوارک را کشف کرده بوديم
بيست و يکم ژانويه 1995
اولين عکس العمل سکوت محض در تمام اتاق بود و بعد ناگهان همه شروع به کف زدن و شادي نمودند
هنوز همه در ناباوري بودند
براي اينکه تمام اينها بعد از سال ها کار سخت
و سال ها تحقيق از طريق شتاب دهنده هاي متعددي کشف شده بود
ما نهايتا به آن دست پيدا کرده بوديم و در وراي هر ترديدي
متقاعد شده بوديم که اين قسمتي از حقيقت شده است
تاپ کوارک وجود داشت و به عنوان قسمتي از حقيقت در تاريخ اکتشافات علم ماندگار شد
بنابراين تنها وجد و خوشحالي وجود داشت خوشحالي ناب
بنظر من همگي احساس مي کرديم اين بچه ماست
اين ذره ايست که ما آن را آشکار کرديم و حالا آن را مطالعه ميکنيم و از آن مراقبت ميکنيم
با کشف تاپ کوارک فيزيکدانان به فهم يکي از بزرگترين
رازهاي حقيقت نزديک شدند همه چيز از چه تشکيل شده
آن ها نهايتا باغ وحش ذرات را به مجموعه فوق العاده از ذرات تجزيه ناپذير تبديل کردند
و آنرا مدل استاندارد ذرات بنيادي ناميدند
شش کوارک شش الکترون متناظر آن ها(لپتون ها)ا
و چهار ذره که نيرو ها را حمل ميکنند
اين شانزده ذره با هم دنيايي را که در اطرافمان ميبينيم درست ميکنند
اين يک دستاورد شگفت انگيز
براي نفوذ به اعماق دنياي قابل مشاهده
و مطالعه لايه هاي زيرين آن و خود واقعيت است
ولي معمايي در قلب اين تصوير نهفته است
شما اين حقيقت را که اينها را ميبينيد دوست داريد همانطور که حقيقتي را که نحوه تعامل
هر کدام از اين ذره ها را با هم توضيح مي دهد دوست داريد و اينکه اين ها چه هستند و خصوصيات پايه اي آن ها چيست
ولي نميدانيد چرا تعداد اين ذره ها اين قدر است؟ شما ميخواهيد فکر کنيد چه چيزي اين تعداد را توليد کرده؟
چه چيزي درباره شش کوارک جادوييست؟ چه چيزي در مورد شش لپتونس جادوييست؟ چرا شش؟
هر زمان که ما در تاريخ يک تعريف واقعا پيچيده از واقعيت داشتيم
کسي از راه رسيده و آن را به چيزي زيبا و درخور تبديل کرده
و هم اکنون من فکر ميکنم بهترين فهم ما از فيزيک دوباره
کمي پيچيده تر از آن است که بتواند واقعي باشد
زمانيکه فيزيکدانان ذرات بنيادي در روياي ساده سازي بودند
يک شاخه کامل ديگر از فيزيک وجود داشت که سوالش اين بود که
آيا اصلا مي توان گفت واقعيت به شکلي که ما ميشناسيم وجود دارد؟
به دنياي خارق العاده حقيقت کوانتومي خوش آمديد
که در آن هيچ چيز آنگونه که به نظر ميرسد نيست
اينجا در وينا فيزيکدان تجربي آنتون زلينگر
در شرف گشايش رازهاي جهان کوانتوم است
او قصد انجام آزمايش جالب توجهي را دارد که ماهيت واقعيت را زير سوال مي برد
اين آزمايش در بين فيزيکدانان به آزمايش دو شکافه مشهور است
اين آزمايش بدين دليل چشمگير است که دو پارادوکس حيرت انگيز را در مورد ماهيت حقيقت آشکار مي سازد
که هيچکس نمي تواند توضيح کاملي براي آن ارائه کند
من بهتون آزمايش دو شکاف رو نشون ميدم
که شامل يکي از اساسي ترين رازهاي مکانيک کوانتوم هست
بسيار ساده است
يک ليزر داريم و مجموعه قطعات دو شکاف
که نور فقط از بين دو شکاف باز مي تونه رد بشه و يک صفحه نمايشگر هم داريم
آزمايش يک طرح و روش مشخصي دارد-زايلينگر مي تواند پرتو ليزر را طوري کنترل کند که
ذرات منفرد نور که فوتون ناميده مي شود از شکاف ها عبور کنند
فقط ذرات منفرد
بياييد آزمايش رو انجام بديم به همراه يک دوربين که توانايي نمايان ساختن فوتون ها رو داره
ما به خاطر نور پس زمينه اينها رو مي پوشونيم
سون ممکنه کمکم کني؟
چنانچه ليزر فوتون هاي منفرد را پرتاب کند بعضي از آنها از شکاف ها عبور کرده و بعضي هم پراکنده مي شوند
رفته رفته يک الگو پديدار مي شود
حالا مي تونيد ببينيد که فوتون ها دونه دونه به دوربين مي رسند
اين يکي، اين يکي،اين يکي
پس واقعا مثل گلوله هاي تفنگ رفتار مي کنند
هنگام راه اندازي آزمايش دو شکاف انتظار چه رفتاري رو براي اونها داريد؟
انتظار داريد که بعضي از اينها از اين شکاف عبور کنند
و بعضي ديگه از اين شکاف، بنابراين انتظار داريم دو نوار بوجود آيد
ولي آنچه بدست مي آيد کاملا متفاوت است
اگرچه فقط فوتون هاي منفرد به سمت شکاف ها پرتاب شدند
اونها دو نوار ايجاد نکردند بلکه بطور اسرارآميزي سه نوار ايجاد کردند
بطور فيزيکي اين الگوي چند نواره آن چيزي است که
هنگام تاباندن يک پرتو نور به دو شکاف به دست مي آيد
چون زماني که نور بصورت جريان ذرات هست رفتاري مشابه موج دارد
و يک الگوي کلاسيک از نوارهاي سايه و روشن ايجاد مي کند
ولي اين کاملا غير قابل فهم است که چطور ذرات منفرد نور مي توانند اين الگوي موجي را ايجاد کنند
اينجا يک تناقض وجود دارد
در يک طرف ذرات منحصر بفردي داريم که در يک لحظه فقط از يک شکاف مي توانند عبور کنند
در طرف ديگه نوارها را داريم که آنها را بصورت امواجي که از شکاف ها عبور کرده اند نشان مي دهد
چطور مي تواند يک چيز در يک لحظه هم از يک شکاف و هم از هر دو شکاف عبور کند؟
اين ايده که يک ذره منفرد نور مي تواند به طريقي به دو قسمت جدا شود
و همزمان از هر دو شکاف عبور کند
مخالف همه قوانين طبيعي است که ما مي شناسيم
از منظر درک مستقيم چنانچه به تصويري که بطور روزمره از واقعيت داريم
پابند باشيم اين قابل فهم نيست
در طول دو دهه گذشته زايلينگر و همکارانش محدوديت هاي نظريه کوانتوم را مورد آزمايش قرار داده اند
همچنين ثابت کرده اند که فقط فوتون ها نيستند که رفتار غريبي دارند بلکه اتم ها و مولکول ها هم اينچنينند
ممکنه بپرسيد که چرا ما نمي تونيم واقعيت کوانتومي رو مشاهده کنيم؟
ولي موضوع عجيب تر اينکه
اگر ردياب هايي رو براي شکاف ها قرار بديد رفتار مرموز متوقف ميشه
فوتون ها مثل گلوله ها رفتار مي کنند
با برداشتن ردياب ها
نوارهاي چندگانه بطور غريبي دوباره پديدار ميشن
چه اتفاقي مي افته؟
بطور حيرت آوري به نظر مي رسه که ما ميتونيم مسير رفتار واقعيت رو فقط
با نگاه کردن به اون تغيير بديم
ولي اين همچنين به معناي اين است که واقعيت، زندگي رازآلودي براي خودش دارد
ما آنچه که ذرات انجام ميدهدند از هنگامي كه در منبع ايجاد مي شوند را مي دانيم
آنچه که ردياب ها هنگام ثبت انجام ميدهند را نيز مي دانيم
ولي آنچه دراين بين رخ ميدهد را نمي دانيم
ما اين را نمي توانيم با زبان روزمره مان توضيح دهيم
اگر به نظرشما مشکل ميايد نگران نباشيد براي همه همينطوره
نقيض نمايي هاي نظريه کوانتوم حتي اينشتين را نيز دچار يأس کرد
اين داستاني مشهور در تاريخ فيزيک است
روزي البرت اينشتين
از دوستش نيلز بور فيزيکدان دانمارکي پرسيد
"واقعا معتقدي که ماه اونجا نيست وقتي هيچکس نگاهش نکنه؟"
جواب بور اين بود که: مي توني خلافش رو براي من اثبات کني؟
"ميتوني براي من اثبات کني که ماه اونجا هست زماني که کسي نگاهش نمي کنه؟" اين امکان پذير نيست
بيش از 70 سال است که فيزيکدان ها بر روي معناي کوانتومي واقعيت بحث مي کنند
کارهاي زايلينگر ممکن است ما را به سمت جواب هدايت کند
فيزيک کوانتوم نظريه مهيجي است چون بشدت صريح و مختصره
اون زيبايي رياضي واري دارد و همه چيز را توصيف مي کند
فقط قابل لمس نيست
و واقعيت تبديل به چيزي بيگانه تر از آنچه تصور مي کنيم خواهد شد
هرچيزي توان بودن در دو مکان در آن واحد را دارد
ولي ما آن را نمي بينيم
اينها بسيار غريب و شگفت انگيز است
اشتباه مي کنيد اگر فکر مي کنيد که مي توانيد آن را ناديده بگيريد چون واقعيت کوانتومي
ممکنه در زندگي ما تغيير بزرگي بوجود بياورد
اينجا در ام. آي. تي. فيزيکداني هست که در رفتار غريب واقعيت
توان و فرصت عظيمي ميبيند
ست لويد قصد دارد با رده جديدي از کامپيوترها
که تشابهي با آنچه تاکنون جهان ديده ندارند انقلابي در زندگي ما بوجود بياورد
اين يک کامپيوتر کوانتومي است. در واقع چيزي که اينجاست
بهترين و قوي ترين کامپيوتر کوانتومي در رده خودش در جهان است
با استفاده از مدارهاي ابررسانا که تا چند هزارم درجه
بالاتر از صفر مطلق سرد شدند، کار مي کند
در درونش يک جزء اطلاعاتي کوچک وجود دارد
که جريان چرخشي اينگونه بيانگر صفر و
جريان اينگونه بيانگر يک و
جريان در دو جهت بطور همزمان بيانگر صفر و يک است
و اين چيزي است که در اينجا هر لحظه روي ميدهد
در حالي که بيت هاي کامپيوتر معمولي فقط ميتواند بيانگر صفر يا يک باشد، بيت کامپيوتر کوانتومي ميتواند
در يک زمان هم صفر و هم يک باشد
با پيوستن اين بيت هاي چند-وظيفه اي به يکديگر
اونها مي تونن با انجام محاسبات بسيار گسترده بطور همزمان، دنيا جديدي از امکانات رو باز کنند
مکانيک کوانتوم مرموز و غريب است و کامپيوترهاي کوانتومي از اين غريب بودن براي پردازش اطلاعات
طوري استفاده مي کنند که انجامش براي کامپيوترهاي معمولي هرگز قابل درک نيست
در نتيجه حتي يک کامپيوتر کوانتومي بسيار کوچک با چند هزار بيت کوانتومي مي تواند بسيار قويتر از
يک کامپيوتر کلاسيک با ابعاد کل جهان باشد
چيزي كه در مورد مهندسي ست در جهان کوانتوم منحصر بفرد و برانگيزاننده است
اين است که براي اولين بار تاکنون
او يک خط ارتباطي بين واقعيت ما و واقعيت کوانتومي گشوده
بيت هاي کوانتومي بسيار کوچک هستند، واقعا کوچک، با چشم غير مسلح ديده نمي شوند
در زير ميکروسکوپ هم ديده نمي شوند
تجهيزاتي به اندازه اين اطاق لازم است تا اين بيت کوانتومي را تحريک کنيد و اطلاعاتي را
از مقياس انساني ما به مقياس بسيار کوچک، جايي که اين بيت کوانتومي واقعا زنده هست، ببريد
اگر با آنها به درستي صحبت کنيد و آنها را ماساژ بدهيد
تا به اندازه کافي شاد باشند آنوقت ميتوانيد از آنها کاري را که مي خواهيد بگيريد
به نظر ساده مياد
ولي ست بر بسياري از قوانين مرموز واقعيت چيره شده
واقعيت اين است که بيت هاي کوانتومي او، به محض تلاشش براي مشاهده آنها، ممکنه
دست از بودنِ در دو حالت در آن واحد، بردارند
کوانتومي بودن واقعيت ظاهرا بسيار حساس است
در واقع اين يکي از اساسي ترين مشکلات براي ساخت کامپيوترهاي کوانتومي در ابعاد بزرگ است
چون اينطور نيست که فقط من يا شما به چيزي نگاه کنيم و باعث عدم موفقيت کامپيوتر شويم
بلکه ميتواند فقط چند الکترون سرگردان شوند و
از چرخه ابر رسانا کوچک به بيرون جهش کنند و آنوقت بگويند: ايست
اين الکترون ها اونطور ميگردند، همين کافي است تا محاسبات کوانتومي به هم بريزند
ست بوضوح با بعضي از مشکل ترين چالش هاي تکنيکي که علم تاکنون شناخته، رو به رو شده
داره دوباره بالا ميره
ولي اگر بر آنها غلبه کند محاسبات کوانتومي پتانسيل عظيمي براي تغيير جهان ما دارد
اين بسيار واقعي است
استفاده مورد علاقه من از کامپيوتر هاي کوانتومي
براي فهم صورت غريب و شگفت انگيز جهان است
کامپيوترهاي کلاسيک -اگر بخواهيم صادق باشيم- نوع تفكرشان همانگونه است که ما انجام مي دهيم
آنها براي فهميدن مکانيک کوانتوم چندان مناسب نيستند
اگر واقعا بدنبال فهم اين هستيم که جهان کوانتومي در عمقش چطور عمل ميکند نياز به کامپيوترهاي کوانتومي
براي بکار گرفتن آنها همچون درک خودمون داريم، براي فهميدن عملکردهاي بنيادي جهان
توان کامپيوتر ست وابسته به چيزهايي است که در آن واحد در دو مکان هستند
ولي تعداد دانشمنداني که به اين اعتقاد ندارند
که واقعيت به اينصورت است رو به افزايش است
آنها فکر مي کنند که پاسخ اين معما فراسوي جهان ما قرار دارد
فقط بايد ديد که هنوز واقعيت اونجا هست؟
ماکس تگمارک يک کيهان شناس است. او بر روي بزرگترين معماي جهان
از بيگ بنگ تا سياه چاله ها، مطالعه مي کند
وقتي زمان توضيح عملکرد واقعيت فرا مي رسد
او از يکي از گيج کننده ترين ايده هاي کيهان شناسي يعني جهان هاي موازي
الهام مي گيرد
اين نظريه بيانگر آنست که فراسوي مرزهاي جهان ما
تعداد بي شماري از جهان هاي ديگر وجود دارد
اين به نظر موضوع داستان هاي علمي-تخيلي مي آيد
که نسخه اي ديگر از شما در فاصله يک تريليون تريليون سال نوري دورتر در حال زندگي است
ولي اين تنها تفسير از اين نظريه نيست
ماکس فکر مي کند که جهان هاي موازي فقط در فراسوي جهان ما وجود ندارند
آنها اينجا هستند، در فاصله چند ميليمتري و در همه زمان ها در حال بوجود آمدن هستند
من الان اينجا هستم
ولي بسيار بسيار ماکس ديگر
در جهان هاي موازي کارهاي کاملا متفاوتي انجام مي دهند
بعضي از شاخه هاي اين جهان بسيار تازه هستند
و ممکن است کاملا مشابه به نظر برسند با اين تفاوت که لباس متفاوتي دارند
بقيه ماکس ها ممکن است که در ابتدا به آمريکا نيامده باشند يا به دنيا نيامده باشند
اين تفسير از واقعيت مي گويد که هر زمان که عملي انجام مي دهيم
جهان ديگري وجود دارد که در آن ما در خانه مي مانيم
جهان هايي وجود دارند که در آنها مشاغل متفاوتي داريم
حتي جهان هايي هست که ما در آنها وجود هم نداريم
اين يک ايده ي آزاردهنده است که در دهه 50 ميلادي کار شده
ولي براي مکس، اين بهترين و تنها جواب براي تناقض موجود در قلب واقعيت کوانتومي است
مشکل اساسي مکانيک کوانتومي اين است که
ذرات کوچکي که سازنده ي همه ي ما هستند مي توانند در آن واحد در چند مکان باشند
ولي با اين حال من از ذرات ساخته شده ام و شما هيچ گاه من را در يک لحظه در دو مکان نمي بينيد. پس جريان چيه؟
مکس معتقده که رياضيات نظريه کوانتومي يک چيز خارق العاده را به ما ميگويد
بنابراين هر وقت معادلات به ما بگويند که يک توپ تنيس به صورت همزمان
در چند مکان حضور دارد معناي آن اين است كه
واقعيت ما در چند جهان شاخه شاخه شده است و در هر کدام از اونها، توپ در يک مکان قطعي هست
بنا بر اين نظريه، زماني که يک فوتون نور با دو شيار برخورد مي کند
به دو شاخه تقسيم نمي شود
بلکه جهان را به دو بخش تقسيم مي کند
هر فوتون در آزمايش شکاف دوگانه يک جهان موازي ايجاد مي کند
...به اين معني که آن چيزي که ما به عنوان واقعيت در نظر مي گيريم
تنها يکي از واقعيت هاست که هر کدام با ديگري مقداري تفاوت دارد
هر چند اين تئوري عجيب به نظر مي رسد
مکس معتقداست که بايد واقعيت را همانگونه که مي يابيد باور کنيد
مثلا وقتي من يک بليط پارکينگ مي گيرم هميشه يک جهان موازي وجود دارد که در آن بليط نگرفته ام
در عين حال، يک جهان ديگري هست که ماشين من در آن به سرقت رفته
بنابراين مقداري مي بازيد و مقداري برنده مي شويد ولي جدا از شوخي
کار من به عنوان دانشمند اين نيست که به جهان بگويم که چگونه با پيش باورهاي من در مورد اين که جهان چگونه بايد باشد، خودش را منطبق کند
بلکه نگريستن به جهان و فهم چگونگي عملکرد آن است
ظاهرا تمام آن چيزي که دستگاه هاي حسي ما در مورد واقعيت به ما مي گويند
تجربه ي تنها کسري از آن چيزي که واقعا در جريان هست را براي ما فراهم مي کنند
بياييد رو راست باشيم اين جهان عظيم از زمان کپرنيک باعث سرافکندگي ما شده
از زمان اکتشاف کهکشان هاي دور دست
از زمان انفجار بزرگ اين هم يک مورد ديگر شرمساري ماست
جايي که افکار ما حس عادي ما از جهان
خيلي خيلي ناقص است ما تنها متوسطي از اين سازه ي غني را مي بينيم
واقعيت کوانتومي در مورد عجيب ترين اکتشافاتي هست که فيزيکدانان تاکنون انجام دادند
اما با اين وجود بطرز حيرت آوري قدرتمند است
نه تنها به ما کمک کرده که عصر امروزي کامپيوترها را به وجود بياوريم بلکه کمک کرده تا پديده هاي متنوعي را
درک کنيم از درخشش ستاره ها تا رنگ طلا
اين ارتباط ما با واقعيت را براي هميشه از جهت فلسفي و عملي تغيير داده
ولي اين رابطه شايد در شرف يک تغيير ديگر باشد
در چند دهه ي گذشته ايده اي جديد و جالب شکل پيدا کرده است
يک چشم انداز از اين که واقعيت به چه شکل مي تواند باشد
و تمام حيطه هاي فيزيک از کوانتوم تا انفجار بزرگ را شامل شود
اگر اين صحت داشته باشد تغييري بزرگتر از هر آنچه تا بحال ديده ايم در نحوه ي تفکر ما ايجاد مي کند
و همه ي اين قضايا از يک روز در سان فرانسيسکو شروع شد
پروفسور لني ساسکايند يکي از مشهورترين فيزيکدان هاي نظري آمريکا است
در سال 1981 او مشغول کار بر روي نظريه اي راجع به نحوه پيدايش ماده از ريسمان ها بود
در همين زمان يک کارآفرين محلي از او براي برگزاري يک کنفرانس علمي خصوصي تقاضا کرد
ساسکايند يک کيهان شناس بريتانيايي را براي سخنراني دعوت کرد
آن فرد استيفن هاوکينگ بود و سخنراني که او در مورد سياهچاله ها ارائه داد
باعث تغيير مسير زندگي ساسکايند شد
دقيقا اينجا بود که استيفن ما را دچار شوکي کرد که بيست سال ما رو گيج نگه داشت
در آن زمان، استيفن هاوکينگ فردي دانشگاهي و ممتاز بود که بر روي سياهچاله ها کار مي کرد
او بينش خارق العاده اي از دروندادهاي اين اشيأ رمز آلود بدست آورده بود
سياهچاله ها هولناک ترين مکان در اين جهان هستند
زماني به وجود مي آيند که يک ستاره ي عظيم مي ميرد در قلب تاريک آنها نقطه اي هست که جاذبه ي آن بي نهايته
آن قدر قوي که هيچ چيز نمي توانداز آن خارج شود- حتي نور
ساسکايند انتظار داشت که چيزهاي جالبي در مورد سياهچاله ها ياد بگيرد
چيزي که انتظار نداشت اين بود که نظريه جديد هاوکينگ تمام آن چه را که او واقعيت مي پنداشت به چالش کشد
من آن زمان اصلا فكر نمي كردم
که اين باعث شود زندگي من در 20 سال آينده تغيير کند
استيفن شروع به صحبت كردن در مورد سياهچاله ها كرد و داستاني را گفت که خيلي احمقانه و عجيب به نظر مي رسيد
به نظر کاملا غيرممکن مي رسيد- آن سياهچاله
تمام اصول فيزيکي که مي شناختيم را نقض مي کند
کشف هاوکينگ اين بود که سياهچاله ها برخلاف عقيده ي همگان به جاي اين که هميشه ماندگار باشند
عملا ناپديد مي شوند
و هيچ اثري باقي نمي گذارند
حتي چيزي که فيزيکدان ها به عنوان بخشي بنيادي از واقعيت مي پندارند- اطلاعات
اگر اطلاعات در شرايط عادي در اين اتاق از بين مي رفت خيلي ناجور مي شد
چون آن موقع
هر جور چيز عجيبي رخ مي داد، مثلا
ساعت هاي زمان شروع مي کردند به عقب رفتند
مي دونيد ...ساعت ها ممکن است از کار بايستند، ما ممکنه در يک آن ناپديد شويم
اين حقيقت که اطلاعات در فيزيک معمول ذخيره مي شود، يک اصل پايه اي قوانين فيزيکي است
امروزه اطلاعات بخش مهمي از واقعيت است، درست مثل ماده و انرژي
هر چيز فيزيکي حاوي اطلاعات است
اطلاعات توضيحي از چيستي هر شئ مي باشد نظير رنگ ،جرم و مكان هرشئ
و نکته ي مهم اين که اطلاعات به مانند انرژي، هيچ گاه از بين نمي روند
من فقط مي دانستم، يا حس کردم دلم بهم ميگفت كه استيفن بايد اشتباه كند
آن سخنراني من را به يک ماموريت فرستاد، و ماموريت اين بود که دو ديدگاه رقيب
و متضاد در مورد سياهچاله ها را با هم وفق دهم
اين که آنها اطلاعات را مي بلعند و آن را ناپديد مي کنند اما اطلاعات هرگز مجاز به از بين رفتن نيست
ساسکايند همانطور که تا خانه رانندگي کرد مي دانست که اولين کارش اين است که در مورد اين اشيا
محتمل- راز آلود و ترسناک تحقيق کند
هر سياهچاله مرزي دارد که به آن افق رويداد مي گويند
اين نقطه اي بدون بازگشت است
اگر از آن عبور کنيد، ديگر نمي توانيد از کشش گرانش سياهچاله فرار کنيد
اگر خيلي به سياهچاله نزديک شويد
کارتون تمومه اگر به درون آن کشيده شويد
هيچ چيز به بيرون نمي رسد، حتي صداي فريادهاي شما
و نه حتي پيام راديويي براي کمک، هيچ چيز
اگر هر شيئي از افق رويداد بگذرد
اطلاعاتش را هم با خودش مي برد
ساسکايند بايد راهي پيدا مي کرد تا سياهچاله ها
اطلاعات را درون خودشان ناپديد کنند بدون اين که آنراز بين ببرند
ولي فيزيک سياهچاله ها آنقدر پيچيده است که او 12 سال با آن مسئله کلنجار رفت
سپس در 1993، در يک روز خوب در استنفرد، ساسکايند در دپارتمان فيزيک قدم مي زد
و چيزي را ديد که به او درک جالبي از اين که ماهيت صحيح واقعيت چيست اعطا کرد
اين درک
که امروزه به عنوان اصل هولوگرافيک نام برده مي شود، خيلي ساده در يک روز
که داشتم در دپارتمان فيزيک قدم مي زدم و به يک هولوگرام رسيدم رخ داد
خب، وقتي هولوگرام را ديدم به نظرم رسيد که بين هولوگرام
و يک عکس معمولي تفاوت خيلي زيادي وجود دارد
وقتي به هولوگرام نگاه کنيد مي توانيد اطراف آن و آن چه که پشت سر آن خانم هست را هم ببينيد
نه فقط سطح آن را بلکه آنچه که پشت سر او هست
به تعبيري هولوگرام هر سه بعد را ثبت مي کند
هولوگرام تمام سه بعد تشكيل دهنده ساختار اتاق
و اشيا پشت سر آن خانم را ثبت مي کند، بنابراين وقتي با اين برخورد کردم
خيلي به شوخي به خودم گفتم شايد افق يک سياهچاله چيزي مثل هولوگرام است
هر چيزي که در سياهچاله بيفتد سه بعدي است
ولي خود افق دو بعدي است
ولي شايد به يک شکلي کارکرد افق مانند هولوگرام باشد
که هر سه بعد اشيايي که در آن مي افتند را تسخير ميکند
هولوگرام ها از کد کردن اطلاعات بر روي يک صفحه ي تخت به وجود مي آيند
ساسکايند فهميد که اگر سياهچاله ها مانند هولوگرام باشند
پس تنها يک مکان قادر به ذخيره سازي اطلاعات آنها مي باشد افق رويداد
به اين معني که خود افق نمي تواند هيچ گاه به داخل سياهچاله بيفتد يا از بين رود
درک ساسکايند نه تنها باعث نجات اطلاعات از سياهچاله ها شد
بلکه منجر به ابزار رياضي جديدي شد که اصل هولگرافيک نام دارد
و مي گويد تمام اشيأ سه بعدي مي توانند در دو بعد کد شوند
اصل هولوگرافيک از يک تخمين حساب نشده يک ايده ي احمقانه به وجود آمده
الان بر سر اين ايده وفاق کامل وجود دارد
تقريبا در حيطه ي فيزيک نظري به صورت کامل جا افتاده
از يک ايده ي نسنجيده به يک ابزار روزمره ي فيزيک نظري تبديل شده
ولي ساسکايند اينجا متوقف نشد
او و ساير فيزيکدانها قدمي حيرت انگيز در تصوراتشان برداشتند
آنها پرسيدند- اگر کلا واقعيت يک هولوگرام باشد چطور؟
که از افق رويداد ما يعني لبه هاي دور جهان ما
به سمت ما منعکس مي شود
شايد اطلاعات واقعي در جهان آن جايي که به نظر مي رسند نباشند
شايد آنها در مرزهاي دوردست کائنات باشند و
اين که فکر کنيم اشيأ به درون سياهچاله ها مي افتند کلا اشتباه باشد،
و در عوض سياهچاله و اشيايي که درون آن مي افتند همگي هولوگرام باشند
يا تصويري از اشيايي که در خيلي خيلي دوردست رخ مي دهند باشد
اگر حرف ساسکايند درست باشد و هويت نهايي واقعيت هولوگرافيك باشد
به اين معني است که سه بعد ما يک توهم هست
بلکه ما از اطلاعاتي که در دوردست هاي کائنات ذخيره شده اند داريم به تصوير کشيده مي شويم
اين يک ديدگاه مهشره
ولي اگر فکر مي کنيد آن را درک کرديد به خاطر اين است که احتمالا آن را نفهميديد
بسيار خب، فکر کنم فهميدم پس
فکر نکنيد که آن را داريد مي فهميد چون نمي فهميدش
و علت اين که نمي فهميد اين است که هيچ کس از آن سر در نمي آورد
گاهي اوقات مي شود که- مثل مکانيک کوانتومي
هيچ کس مکانيک کوانتومي را درک نمي کند
ما مي دانيم چطور آن را به کار ببريم و مي دانيم چطور با آن پيش بيني کنيم اما هيچ كس براستي آنرا درك نمي كند
اين که ماهيت نهايي واقعيت يک هولوگرام باشد خيلي غير مأنوس است
اين که در لبه ي کائنات ممكن است ورقه اي سوسو کنان
از اطلاعاتي كه ماهيت تمام جهان را تشريح مي كند وجود داشته باشد
ماهيت همه چيز شامل شما و من و هرکس که مي شناسيم
ولي باورنکردني اين است که اين نظريه قرار است به بوته آزمايش گذاشته شود
شايد ما در مرز کشف اين باشيم که دنيا يک هولوگرام است
در فرمي لب
يک آزمايش ميليون دلاري خاص در شرف آغاز است
تکنسين هاي ماهر در حال ساخت ماشين خارق العاده اي به نام هولومتر هستند
به خاطر طراحي حساسش مي تواند کوچکترين واحد مکان و زمان را اندازه بگيرد
اين ماشين زاييده ي فكر پروفسور کريگ هوگان است
او گرداننده ي مرکز فيزيک نجومي ذرات در فرمي لب هست
او شيفته ي يک صداي غير قابل توضيح شده که بوسيله دانشمندان آلماني ضبط شده است
صداي سفيد
اين صدا مثل يک پارازيت است که بوسيله ي حسگر موجهاي گرانشي ثبت شده
ولي اين يك موج گرانشي نيست
هوگان فکر مي کند که ممکن است صداي واقعيت هولوگرافيک در ميان آن پنهان باشد
او براي بررسي اين تئوري يک آزمايش طراحي کرده است
هولومتر هوگان اشعه نور را بين چند آينه بازتاب مي دهد
و مدت زماني که بازگشت اشعه به طول مي انجامد را اندازه گيري مي کند
اين دستگاه قادر خواهد بود تاخيرهاي فوق العاده کوچک، يا به گفته خود او
آشفتگي هاي فضا و زمان را شناسايي کند
اين يکي از تيوب هاي اشعه هولومتر ما است
اين يک لوله استيل شش اينچي است و ما آنها را در يک تيوب بزرگ به هم پيچ خواهيم کرد
با طول 40 متر
و اين کار را پنج بار تکرار خواهيم کرد
و اشعه ليزر از مرکز تيوب عبور خواهد کرد
اما پيش از آن، بايد آنها را تميز کنيم
زيرا اپتيک دقت فوق العاده اي دارد و بايد فوق العاده تميز نگه داشته شود
در حال حاضر، آنها دارند ايستگاه آخر را تميز مي کنند
اين شي شبيه قوطي ساردين است
که اجزا هولومتر در آن قرار خواهند گرفت
اين آن جايي است که آينه ها و ساير اجزايي که اندازه گيري دقيق را انجام مي دهند قرار خواهند گرفت
در نهايت اين ماشين ممکن است که به ما بگويد که فضا و زمان ايستا است
در صورتي که نور در هر دو بازو در زمان دقيقا يکساني رفت و برگشت کند هيچ شکي نخواهد بود که
آن فضا و زمان کلاسيک است
اما ممکن است که ما مقدار کمي آشفتگي در آن پيدا کنيم
که در آنصورت نشانه اي خواهد بود از اينکه ما درون يک هولوگرام زندگي مي کنيم
کريگ فکر مي کند که اگر واقعيت واقعا هولوگرافيک باشد
آنگاه هر چه که از نزديکتر به آن نگاه کني، محوتر خواهد بود
مثل يک عکس
که بيشتر و بيشتر بزرگ شده باشد
اين آشفتگي اشعه ليزر را مشوش خواهد کرد و آن همان نشانه اي خواهد بود که او به دنبال آن مي گردد
واقعا ساختن ماشيني با دقتي اين چنين که
بتواند چنين کاري را انجام دهد بسيار هيجان انگيز است مي دانيد، ما زمان رسيدن
جبهه موج نور به اندازه کسر بسيار کوچکي از اندازه يک هسته اتم را اندازه گيري مي کنيم
و زمان آن پالس ها را با دقتي در حد ميکروثانيه اندازه گيري مي کنيم
هيچکس قبلا چنين کاري را انجام نداده است، هيچکس پيش از اين
تست نکرده است که ببيند فضا زمان در آن سطح واقعا ايستا مي ماند
اگر کريگ هوگان اثبات کند که واقعيت هولوگرافيک است
آن يکي از مهمترين کشفيات فيزيک خواهد بود
اين مي تواند موجب تغييري به بزرگي کشف تئوري کوانتوم در تفکر شود
اما امروزه براي کاوش و بررسي واقعيت اگر يک چيز باشد که در همه تئوري ها دوام آورده باشد
اين خواهد بود که
بهترين و عالي ترين بيان از يک تئوري با استفاده از کلمات نيست بلکه با رياضيات است
رابطه ميان رياضيات و واقعيت شگفت انگيز است اما واقعا دارد کار مي کند
در واقع کيفيت کار رياضيات عجيب است
چرا بايد جهان مطابق قوانين رياضيات رفتار کند؟
تنها اين نيست که با رياضيات آسانتر مي توان توصيف کرد
هر چه بيشتر و بيشتر به عمق واقعيت مي رويم
رياضيات به تنها راه توصيف واقعيت تبديل مي شود
در شرايطي که مفصل ترين دانش ما از واقعيت، از ذرات بنيادي تا اعوجاج در فضا زمان
در رياضيات به بهترين شکل تشريح مي شود
آيا ممکن است که تعريف نهايي واقعيت درست در صورت ما خيره شده باشد؟
ماکس تگمارک (کيهان شناس) به نظر شيفته توضيحي راديکال از واقعيت است
و زماني که به رياضيات مي رسد نيز همينطور است
به جاي پذيرفتن نظم رياضي در جهان
او تلاش کرده است تا چرايي وجود و منشا آن را کشف کند
او گمان مي کند که راه حلي وجود دارد
براي من، رياضيات پنجره اي رو به جهان است
رياضيات شاه کليد فهم آنچه در بيرون مي باشد است
نمي گويم که فقط عاشق بعضي معادلات هستم
اما تعدادي از آنها هستند که از همه بيشتر به آنها علاقه دارم
من عاشق آنها هستم زيرا آنها دقيقا توضيح مي دهند که
در بيرون از پنجره،در جهان، چه روي مي دهد
اين معادلات توضيح مي دهند که نور چگونه رفتار مي کند
اين معادلات رفتار گرانش را توصيف مي کنند
آنها رفتار اتم ها را شرح مي دهند
اين معادلات توضيح مي دهند که زماني که واقعا بسيار سريع و نزديک به سرعت نور حرکت مي کنيد چه رخ مي دهد
و براي من بسيار هيجان انگيز است که تعداد کمي از علائم
مي توانند ذات آنچه را که در اين جهان به ظاهر پيچيده رخ مي دهد را نمايان کنند
گاليله سالها پيش در زمان رنسانس اظهار داشت که به نظر طبيعت کتابي است که
به زبان رياضيات نوشته شده
پس از گاليله کشفيات بسياري رخ داده است
پس چرا ما بيشتر و بيشتر قوانين رياضيات را
در آن بيرون کشف مي کنيم، اين به ما چه مي گويد؟
من فکر نمي کنم که جهان تنها با رياضيات توضيح داده مي شود
بلکه گمان مي کنم که جهان رياضيات است
من فکر مي کنم که تمام جهان يک ساختار عظيم رياضي است که ما نيز بخشي از آن هستيم
و اين دليلي است براي آنکه هر چه بيشتر فيزيک را بررسي مي کنيم
قوانين رياضي بيشتري کشف مي کنيم
تئوري ماکس از مرزهاي فيزيک مي گذرد و به حوزه فلسفه مي رسد
و به قديمي ترين پرسش مي پردازد
"چه چيز واقعي است؟"
من فکر مي کنم که جهان يک شي رياضي است
در آن بيرون وجود دارد
با يک حس دوست داشتني اينطور نيست که جهان درون فضا و زمان قرار داشته باشد
بلکه فضا و زمان در آن است
و اين واقعا ديدگاه ما را به جهان تغيير مي دهد
به اين معني که واقعيت با آنچه که به نظر مي رسد بسيار متفاوت است
اگر ماکس درست بگويد، رياضيات زباني نخواهد بود که ما آن را خلق کرده باشيم
بلکه يک سازه عميق است که ما رفته رفته مانند يک باستان شناس آن را کشف مي کنيم
يک موجوديت انتزاعي و تغييرناپذير که هيچ آغاز و پاياني ندارد
همانطور که لايه ها را کنار مي زنيم، کدها را کشف مي نماييم
عجيب به نظر مي رسد، اما اين يک نظريه آرامش بخش است
چرا که اگر واقعيت يک شي رياضي باشد
فهم آن ممکن است در دسترس ما قرار داشته باشد
در صورتي که من در اشتباه باشم، به اين معني است که فيزيک بنيادي سرانجام به بن بست خواهد رسيد
بگونه اي که نمي توانيم واقعيت را فراتر از آن بفهميم
در صورتي که حق با من باشد، هيچ بن بستي در کار نخواهد بود
و در اصل همه چيز براي ما قابل فهم خواهد بود
و من فکر مي کنم که اين فوق العاده است، چرا که ما تنها در تصور خودمان محدود خواهيم بود
اين دو منظر باشکوه از واقعيت ساختار رياضي و هولوگرام کيهاني
تفکر تئوريک را در خيال انگيزترين و زيباترين شکل آن نمايان مي کنند
آنها ممکن است ما را به آينده اي روشن هدايت کنند و يا ممکن است در نهايت رد شوند
زيرا همانطور که همه فيزيکدانان مي دانند، هيچ چيز تا زماني که آزمايش نشود پذيرفته نمي شود
کمتر کسي اين مسئله را به اندازه دانشمندان فرمي لب درک مي کند
آنها در حال حاضر درگير بزرگترين مسابقه فيزيک مدرن هستند
تلاش براي پيدا کردن قسمتي از واقعيت که براي 40 سال گم شده بود
اين مهمترين ذره است –هيگز بوزون
هيچکس به درستي منشا جرم را نمي داند و ذره هيگز
به عنوان توضيح چرايي تفاوت
جرم ذرات مختلف معرفي شده بود
پس اين ذره مهم است چرا که به يکي از بنيادي ترين نادانسته هاي واقعيت
در فيزيک ذرات پاسخ مي دهد جرم واقعيت را مي سازد و ما نمي دانيم که از کجا مي آيد
اين يک کار شبانه روزي است، افراد کدهاي کامپيوتري را اجرا مي کنند
داده ها را بررسي مي کنند، راه هاي جديدي را براي يافتن
هيگز جستجو مي کنند چرا که شما مي توانيد به صورت باورنکردني خلاق شويد
در واقع، اين يکي از اتفاق هايي است که در اينجا رخ مي دهد، که شما با تحليل هاي ساده شروع مي کنيد
راه هاي ساده براي جستجو و هر چه که سخت تر مي شود شما بيشتر و بيشتر خلاق مي شويد
هيگز در حال حاضر اولويت اول فرمي لب مي باشد
اما آنها تنها کساني نيستند که به جستجوي آن مي پردازند
آنها در رقابت با
بزرگترين شتاب دهنده ذرات هستند
برخورد دهنده بزرگ هادرون در جنيوا
که بيش از سه برابر قدرتمند تر است
پس ممکن است آن کسي باشد که هيگز را اول کشف مي کند
در حال حاضر تواترون يک ميليون برخورد را در روز انجام مي دهد
من واقعا به اين ماشين افتخار مي کنم
آن براي سالها يک ابزار زيبا بوده است
و خوشبختانه به ما کمک خواهد کرد تا يک راز ديگر از واقعيت را در آينده اي نه چندان دور آشکار کنيم
ميلياردها دلار صرف اين تحقيق شده است
و هزاران فيزيکدان در سراسر جهان در جستجوي هيگز بوزون هستند
اما اين بحث هنوز تئوريک است
اگر آن را پيدا نکنيم چطور؟
خوب، اگر ما چيزي که ويژگي هايي که از
هيگز بوزون انتظار داريم را پيدا نکنيم
يا ترکيبي از اجزا که اين کار را انجام دهد
ما واقعا بايد در بسياري از چيزها که فکر مي کرده ايم مي دانيم تجديد نظر کنيم
اين اتفاق نخواهد افتاد، ما پيدايش خواهيم کرد
ممکن است که ما در مرز يک نسخه جديد از واقعيت قرار داشته باشيم
ما اين نشانه ها را داريم مکانيک کوانتومي، نسبيت
اصل هولوگرافيک و چند تاي ديگر
و ممکن است همين اطراف منتظر است تا کسي
آنها را کنار هم بگذارد و بفهمد که آنها واقعا در مورد واقعيت چه مي گويند
فيزيکدانان واقعيت را با اندازه گيري و مشاهده جهان مادي مجددا تعريف کردند
آنها تا اعماق لايه هاي زيرين آن نفوذ کردند
کشف کردند که ما مي توانيم تنها با نگاه کردن به واقعيت آنرا تغيير دهيم
و شروع به دريافت و فهم اطلاعات رمزگشايي شده در مرز جهان کردند
اين اطلاعات ممکن است از ماده مهمتر باشند
اما در نهايت، ممکن است که واقعيت در بهترين شکل خود
به صورت يک مکالمه هوشمند با جهان تعريف شود
تا زماني که ما براي طرح سوالاتمان اينجا بمانيم
طرح سوال در ذات انسان است
اين لذت بخش و چالش برانگيز است و آن چيزي است که ما را انسان مي کند
در صورتي که يک نسخه نهايي از واقعيت وجود داشته باشد فکر ميکنم که راه طولاني اي تا رسيدن به آن باشد
پس من نمي خواهم بخشي از آن باشم
من گمان مي کنم که حدي براي آنچه که ما مي توانيم بفهميم وجود دارد
اما هميشه پيرترها فکر مي کنند که مرزهايي براي فهم ما وجود دارد
و اين جوانان هستند که از مرزها عبور مي کنند
MUSIC: "Is That All There Is" by Peggy Lee
Subtitles by BAROBACHZ!
- Untranslated subtitle -