فیزیکدانان: شاید در کنار جهان ما یک واقعیت دیگر هم وجود داشته باشد

«ویکتور گالیتسکی» و «علیرضا پرهیزکار»، دو دانشمند از دانشگاه مریلند اخیرا یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای در مجله Physical Review Research منتشر کرده‌اند. محققان زمانی به این کشف بزرگ دست یافتند که مشغول مطالعه روی صفحات گرافین بودند. صفحات گرافین از تک‌لایه‌های اتمی کربن در الگوهای هگزاگون تکراری تشکیل شده است. آن‌ها متوجه شدند که مشخصه‌های الکتریکی در پشته‌ای از صفحات گرافین منجر به نتایجی می‌شود که شبیه جهان‌های کوچک است، و اصول بنیادی این پدیده را می‌توان به سایر حوزه‌های علم فیزیک تعمیم داد.

قواعد پشته‌های گرافین در سایر حوزه‌ها قابل تعمیم است

رفتارهای الکتریکی جدید در پشته‌های گرافین از تعامل میان صفحات تکی نشأت می‌گیرند، بنابراین این رخدادهای خاص فیزیکی می‌توانند در لایه‌های دارای تعامل در سایر حوزه‌های علم تکرار شوند. از جمله این حوزه‌ها می‌توان به نظریه‌های کیهان‌شناسی درباره کل جهان اشاره کرد.

مشخصه‌های الکتریکی خاص در پشته‌های گرافین و احتمال ارتباط آن‌ها با دوقلو بودن واقعیت در جهان از بخش ویژه‌ای در علم فیزیک نشأت می‌گیرد که بر اثر الگوهای مویر پدید می‌آید. الگوهای مویر زمانی ساخته می‌شوند که دو الگوی تکرارشونده – شامل هر چیزی از جمله هگزاگون‌های اتمی در صفحات گرافین یا شبکه‌ای از صفحات پنجره‌ای – با یکدیگر همپوشانی پیدا می‌کنند و یکی از لایه‌ها پیچانده یا کشیده می‌شود.

الگوهای حاصله می‌توانند خود را در طولی بزرگ‌تر از الگوهای زیرین تکرار کنند. این الگوهای جدید در پشته‌های گرافین، قواعد فیزیکی حاکم بر خود صفحات و به خصوص رفتار الکترون‌ها را تغییر می‌دهند. الگوی مویر در یک مورد خاص موسوم به «گرافین زاویه جادویی» خودش را در طولی تقریبا 52 برابر طول صفحات تکی تکرار می‌کند. سطح انرژی حاکم بر رفتار الکترون‌ها هم به شکل چشمگیری کاهش می‌یابد و رفتارهای جدیدی از جمله ابررسانایی را به وجود می‌آورد.

گالیتسکی و پرهیزکار در مطالعات خود متوجه شدند که قواعد فیزیک در دو صفحه گرافین را می‌توان به‌صورت فیزیک دو جهان دو-بعدی تفسیر کرد، جایی که الکترون‌ها گاه و بیگاه بین دو جهان جابه‌جا می‌شوند. این اتفاق آن‌ها را مجاب کرد تا ریاضیات این رفتارها را به جهان‌های چند-بعدی از جمله جهان چهار-بعدی خودمان تعمیم دهند، و ببینند که آیا پدیده‌های مشابهی در نتیجه‌ی الگوی مویر در سایر حوزه‌های فیزیک قابل مشاهده خواهد بود یا نه.

مدل کیهانی دو جهانی چگونه به وجود آمد؟

از آن‌جا که الگوی مویر می‌تواند تفاوت‌های بزرگی را از نظر مقیاس به وجود بیاورد، گالیتسکی و پرهیزکار از نظریه اینیشتن درباره چگونگی تغییر جهان در طول زمان دو نسخه ایجاد و آن را با مشخصه‌های ریاضی که اجازه تعامل این دو نسخه را فراهم می‌کرد، ترکیب کردند تا یک مدل ریاضی جدید به نام «گرانش مویر» داشته باشند. آن‌ها به جای بررسی مقدار انرژی و طول گرافین، به دنبال رصد ثابت‌های کیهانی و طول‌ها در جهان رفتند.

محققان با مدل خود نشان دادند که دو جهان در حال تعامل با ثابت‌های کیهانی بزرگ می‌توانند بر رفتارهای مورد انتظار از ثابت‌های کیهانی منفرد غلبه کنند. این تعاملات رفتارهایی را به وجود می‌آورند که از طریق یک ثابت کیهانی مشترک با اندازه‌ای بسیار کوچک‌تر از ثابت‌های منفرد کنترل می‌شود.

مدل کیهانی دو جهانی می‌گوید وجود دو دنیا می‌تواند یک ثابت کیهانی کوچک را توضیح دهد و بگوید که چگونه یک جهان دوقلویی ممکن است امضای خود را بر تابش زمینه کیهانی باقی بگذارد. گالیتسکی و پرهیزکار در واقع این احتمال را مطرح کرده‌اند که واقعیت ما صرفا نیمی از یک جفت جهان در حال تعامل است.

گالیتسکی می‌گوید: «شاید تا حدی شک‌برانگیز باشد که این فرضیه در پیش‌بینی ویژگی‌های بنیادی جهان ما از جمله تورم تا این اندازه خوب عمل می‌کند.»

با این حال پرهیزکار می‌گوید آن‌ها هنوز تمام جوانب این فرضیه را بررسی نکرده‌اند چون انجام این کار دشوار است. این دانشمند ایرانی می‌گوید یافته‌های آن‌ها می‌تواند بسیاری از سوالات دانشمندان درباره قوانین فیزیک را برطرف کند.

فعلا چیزی درباره چگونگی دسترسی به واقعیت دوم گفته نشده و به نظر می‌رسد که مطالعات و بررسی‌های بیشتری نیاز باشد تا به یک نظریه جامع دست پیدا کنیم. در این حین، می‌توانیم نیم‌نگاهی به فرضیه «تاریخچه‌های متعدد» هم داشته باشیم که احتمال سفر در زمان در جهان‌های موازی را مطرح می‌کند.

منبع: دیجیاتو