وحدت وجود در فیزیک کوانتوم

  عصر ایران؛ ماهو شیروانی - در یک روز آفتابی در بهار سال 1851 لئون فوکو، فیزیکدان فرانسوی، یک قطعه سنگ وزین را به ریسمانی که از سقف پانتئون (بنایی مشهور در پاریس) آویزان بود، بست. او این آونگ بزرگ را به حرکت درآورد و چند ساعت بعد، معمایی در دنیای علم شکل گرفت.

  در آن سال‌ها هنوز دلایل محکمی دربارۀ چرخش زمین حول محور خودش در دست نبود. فوکو با تعجب زیاد مشاهده کرد که پلانِ نوسانِ آونگ – یعنی جهت رفت و برگشت آن – ثابت نیست.

  پلانِ مذکور حول یک محور عمودی تغییر مکان می‌داد. یعنی هنگام شروع، جهت نوسان شرقی-غربی بود، اما چند ساعت بعد، این جهت شمالی-جنوبی شد. اما علت این تغییر جهت چه بود؟

  پاسخ فوکو به سؤال فوق بسیار ساده بود: این تغییر جهت، فقط تصوری است که ما داریم. پلانِ نوسانِ آونگ کاملاً ثابت است؛ و این زمین است که در حال چرخش است.

  اما سؤال اساسی‌تر این است که پلان نوسان آونگ نسبت به چه چیز ثابت است؟ زیرا در جهان همه چیز در حال جابجایی است و هیچ چیزی ثابت نیست. پس کجا می‌توان یک نقطۀ ثابت پیدا کرد؟ زمین حول خورشید در حال گردش است و خورشید نیز در حال گردش به دور کهکشان راه شیری است و ... پس کجای این بالۀ جهانیِ خارق‌العاده از حرکت باز می‌ایستد؟

  این پرسش بنیادینی است که از تجربۀ آونگ فوکو حاصل شده است. زیرا کهکشان راه شیری در حال حرکت به سمت گروهی از کهکشان‌های مجاور خود است و آن‌ها نیز به نوبۀ خود به طرف اَبَرجرمی دورتر حرکت می‌کنند و این ابَرجرم نیز به جانب ماهیتی که آن را «جاذب بزرگ» می‌نامند و در فاصله‌ای بسیار دور قرار دارد، در حال حرکت است.

  نتیجه‌ای که از آزمایش فوکو به دست آمد، اعجاب‌آور است؛ چراکه پلان نوسانِ آونگِ آزمایشِ او، علاوه بر جرم خورشید و کهکشان‌های مجاور، از اجرام سماوی‌ای تاثیر می‌گیرد که در فاصله‌ای باورنکردنی قرار دارند؛ فاصله‌ای که می‌توان آن را "افق دورِ جهان هستی" نامید.

  با توجه به اینکه کل جِرمِ قابل محاسبۀ جهان هستی در میلیاردها کهکشان بسیار دور قرار دارد، به نظر می‌رسد که رفتار آونگ فوکو توسط کل جهان هستی، و نه فقط توسط اجرام آسمانی نزدیک زمین، تنظیم می‌شد.

  مطابق این نگرش، باید گفت اگر ما یک لیوان ساده را از روی میز برداریم، تمامی نیروهای موجود در جهان هستی را درگیر می‌کنیم. یعنی هر چیزی در کرۀ زمین با کل کیهان در ارتباط است و گویی هر شیء، فشرده یا چکیدۀ جهان هستی را در خود دارد.

  از نظر برخی از دانشمندان، با تجربۀ آونگ فوکو باید بپذیریم که فعل و انفعالات اسرارآمیزی بین تمامی اتم‌های جهان هستی وجود دارد؛ فعل و انفعالاتی که هیچ انرژی یا نیرویی را مبادله نکرده اما در عین حال کل جهان هستی را در یک مجموعۀ واحد حفظ می‌کند.

  تلار دو شاردن، فیلسوف فرانسویِ (1955-1881)، گفته است: «در هر ذره، هر اتم، هر مولکول، و هر جزئی از ماده، چیزی پنهان وجود دارد که آگاهی مطلق نسبت به ابدیت، و قدرت مطلق نسبت به بی‌نهایت دارد.»

تلار دو شاردن

  برخی از دانشمندان، بویژه فیزیکدانان و کیهان‌شناسانِ کوانتوم‌گرا، معتقدند نوعی "آگاهی" در ارتباط بین اتم‌ها وجود دارد.

  آنچه تلار دو شاردن گفته، به نوعی دیگر پیشتر نیز از سوی ماکس پلانک مطرح شده بود. پلانک که بنیانگذار فیزیک کوانتوم بود، گفته بود: «به عنوان شخصی که تمام زندگیش را صرف مطالعه در روشن‌ترین علوم و مطالعه ماهیت ماده کرد، نتایج تحقیقاتم را این گونه خلاصه می‌کنم: هیچ ماده‌ای به معنای واقعی کلمه وجود ندارد، منشأ و حیات عالم مادی به لطف وجود نیرویی است که ذرات زیراتمی را کنار هم و به صورت مرتعش نگاه داشته که بواسطۀ آن، این منظومۀ خورشیدی کوچک که در ساختار اتم وجود دارد حفظ می‌شود و ما باید این را در نظر داشته باشیم که در ورای این نیرو یک وجود و روح هوشمند و آگاه حضور دارد، که این وجود، روح و شالودۀ تمام هستی است.»

  نیرویی در کُنه اتم؛ نیرویی که در ورای آن، نوعی آگاهی وجود دارد. تلار دو شاردن هم از "چیزی پنهان در ماده" سخن می‌گفت؛ چیزی که آگاهی مطلق و قدرت مطلق دارد.

  هریس والکرِ فیزیکدان (2006-1935) نیز با اشاره به رای تلار دو شاردن نوشته است: «به نظر می‌رسد که رفتار ذرات بنیادی تحتِ مدیریتِ یک نیروی سازمان‌دهنده تنظیم می‌شود.»

هریس والکر

  در واقع دست کم برخی از اهالی فیزیک کوانتوم معتقدند فیزیک کوانتوم به ما می‌آموزد که طبیعت مجموعه‌ای تفکیک‌ناپذیر است و همه چیز در آن در یک انسجام کلی قرار دارد؛ به این معنا که تمامی جهان هستی در تمامی مکان‌ها و زمان‌ها حضور دارد.

  بر این اساس، مفهوم "فضا" به مثابه جداکنندۀ دو شیء، با فاصلۀ حتی زیاد، معنای چندانی ندارد. مثلا وقتی دو کتاب روی یک میز قرار دارند، ما نه فقط عادتاً بلکه منطقا آن‌ها را جدا از یکدیگر می‌بینیم و می‌دانیم. اما یک فیزیکدان قائل به فیزیک کوانتوم، می‌گوید: از زمانی که دو شیءِ فیزیکی بر هم تاثیر می‌گذارند، دیگر تفکیک‌ناپذیر می‌شوند.

  مقولۀ "تفکیک‌ناپذیری" از دهۀ 1920 با نخستین نظریه‌های کوانتوم مطرح شد. در آن زمان، چنین نظریاتی غوغای زیادی حتی در بین بزرگ‌ترین فیزیکدانان برپا کرد و حتی داد اینشتین را هم در آورد. اینشتین در سال 1935 با انتشار مقاله‌ای تلاش کرد ثابت کند نظریۀ کوانتوم دچار نقصان است.

  او به همراه دو تن از همکارانش، پودولسکی و روزن، آزمایشی تصوری را پیشنهاد کردند که به آزمایش "ای.پی.آر" معروف شد. ای.پی.آر مخفف اینشتین-پودولسکی-روزن بود. اما این آزمایش چه بود؟

  دو الکترون الف و ب را در نظر بگیرید که آن‌ها را به طرف یکدیگر پرتاب می‌کنیم و منتظر می‌مانیم که یکی از دیگری آن قدر دور شود که نتواند دیگر اثری بر آن بگذارد. از این پس می‌توان با اندازه‌گیری‌هایی روی الکترون الف، به نتایجی در مورد الکترون ب نیز رسید؛ اما هیچ کس نمی‌تواند ادعا کند که فرضا با اندازه‌گیری سرعت الکترون الف، سرعت الکترون ب را تحت تاثیر قرار داده‌ایم.

  اینشتین گفت ما نمی‌توانیم جهت الکترون الف را قبل از اینکه توسط یک "وسیلۀ محاسبه" اندازه‌گیری شود، دریابیم. دلیل او این بود که بر اساس نظریۀ کوانتوم، واقعیت هر پدیده وابسته به "عمل مشاهده" است.

  مطابق نظر نیلز بور و شاگردش هایزنبرگ، هر نوع شیوه اندازه‌گیری بر رفتار الکترون‌ها اثر خواهد گذاشت. یعنی اگر به روی الکترون نور بتابانیم، می توانیم آن را ببینیم ولی همان نور موجب انحراف الکترون از مسیرش می‌شود و بر سرعت و مکان آن اثر می‌گذارد. بور توضیح داده بود که «هر مشاهده‌ای دربارۀ رفتار الکترون در اتم با تغییری در حالت اتم همراه خواهد بود.» اما اگر هیچ اقدامی برای اندازه‌گیری الکترون نکنیم، به هیچ وجه نمی‌توانیم آن را ببینیم و هیچ چیز درباره آن درنمی‌یابیم.

   چکیدۀ نقد اینشتین در واقع این چند جمله است:

• ما نمی‌توانیم جهت الکترون الف را بدون استفاده از یک وسیلۀ محاسبه تشخیص دهیم.
• وقتی که اقدام به مشاهده و اندازه‌گیری الکترون الف بکنیم، مسیر حرکت این الکترون تغییر کرده و جهتی تازه پیدا می‌کند (مطابق نظریۀ کوانتوم).
• تا وقتی که اقدام به مشاهده و اندازه‌گیری الکترون الف نکرده‌ایم، خود این الکترون هم جهت تازه یا آتی‌اش را نمی‌شناسد.
• اگر الکترون الف جهت را نشناسد، چگونه الکترون ب می‌تواند جهت آتی الکترون الف را بشناسد و در جهتی مخالف آن حرکت کند؟

  اینشتین می‌گفت چنین چیزی محال و ادعای امکان آن باطل است. بنابراین او معتقد بود که نظریۀ مکانیک کوانتوم یک نظریۀ ناقص است و دانشمندانی که آن را در آزمایشات خود اعمال می‌کنند، به بیراهه می‌روند.

  به نظر اینشتین، دو ذرۀ یاد شده، ماهیتی کاملا مجزا از یکدیگر داشته و دو عنصر از یک واقعیت در فضا هستند و بر یکدیگر نیز نمی‌توانند اثر بگذارند.

  اما طرفداران فیزیک کوانتوم، اینشتین را آدمی عقب‌‌مانده می‌دانستند که «قبل از طوفان نوح به دنیا آمده است.»

  فیزیک کوانتوم دقیقا عکس مدعای اینشتین را تایید می‌کند. یعنی می‌گوید آن دو ذره که ظاهرا در فضا از یکدیگر جدا هستند، در واقع یک سیستم واحد را در فیزیک تشکیل می‌دهند.

  در سال 1982 فیزیکدان فرانسوی، الن اَسپه، برای همیشه خط بطلانی بر نظریۀ اینشتین در این حوزه کشید. او گفت: بین فوتون‌های نور یک ارتباط توصیف‌ناپذیر، هنگامی که در جهات متضاد از یکدیگر دور می‌شوند، وجود دارد. به این معنا که هر بار ما قطب مغناطیسی یکی را (از طریق فیلتر) تغییر بدهیم، فوتون دیگر در آن واحد "متوجه" شده و قطب مغناطیسی خویش را تغییر می‌دهد.

اَلَن اَسپِه

  فیزیکدانان که از این آزمایش شگفت‌زده شده بودند، دو تفسیر از آن ارائه کردند: اول آنکه فوتون الف از طریق علامتی که سرعتی بیش از سرعت نور دارد، به فوتون ب "اطلاعات" منتقل می‌کند.

   این تفسیر در ابتدا طرفدارانی پیدا کرد ولی امروزه اکثر فیزیکدانان آن را مردود می‌دانند. فیزیکدانان بیشتر تفسیر نیلز بور را پذیرا هستند؛ تفسیری که بور آن را "تفکیک‌ناپذیری عمل کوانتوم" یا "تجربۀ کوانتوم" نام نهاده است.

  بر اساس این تفسیر دوم، باید پذیرفت که دو فوتون یادشده حتی اگر میلیاردها کیلومتر از یکدیگر فاصله داشته باشند، یک مجموعۀ واحد را تشکیل می‌دهند؛ به این معنا که بین آن‌ها نوعی کنش اسرارآمیز وجود دارد که پیوسته آنان را در ارتباطِ دائم با یکدیگر قرار می‌دهد. تقریبا مثل اینکه اگر دست چپ ما در معرض آتش قرار گیرد، دست راست‌مان نیز دقیقا و فی‌الفور همان واکنشِ کشیدنِ دست چپ را بروز دهد.

  ژان گیتون (1999-1901)، فیلسوف مسیحیِ فرانسوی، در تایید این نگرش کوانتومی، خاطره‌ای از لویی دو بُروگلی (1987-1892) فیزیکدان فرانسوی نقل کرده و گفته است: « ما {یعنی خودش و دو بروگلی} در مقابل بنای پانتئون بودیم. او به من گفت: فیزیک و متافیزیک، عملکردها و ایده‌ها، ماده و آگاهی در واقع یک چیز بیشتر نیستند، و برای اینکه ایده‌اش را روشن‌تر بیان کند تصویری را برایم ترسیم کرد که همیشه در خاطرم باقی مانده است: تصویر گرداب در یک رودخانه، که از فاصله‌ای مشخص آبِ آشفتۀ آن کاملا از آب‌های آرام اطراف قابل تشخیص است. در نگاه نخست این دو به‌مثابه دو "ماهیتِ" جدا دیده می‌شوند، اما با نزدیک‌تر شدن، تفکیک آبِ رودخانه از گرداب عملاً ناممکن می‌شود. بنابراین آنالیز کردنِ آن‌ها به صورت اجزاء جداگانه بی‌معنا خواهد بود؛ چراکه گرداب جزئی از کل رودخانه محسوب می‌شود.»

ژان گیتون

  اینکه برخی از فیزیکدانان معتقدند جزء و کل با هم یک مجموعه را تشکیل می‌دهند، یکی از دلایلش نمونۀ عجیب هولوگرام است. افرادی که تصاویر هولوگرافیک (یعنی تصاویری که از طریق گذراندن اشعۀ لیزر از پشت یک عکس برای بزرگ کردن آن بر روی سطحی دیگر به دست می‌آید) را دیده‌اند، این تصور را داشته‌اند که یک تصویر واقعی و سه‌بعدی را تماشا می‌کنند.

  حتی می‌توان دور تصویر هولوگرافیک جرخید و باز هم تصویر را در سه بُعد و مانند یک شیء واقعی مشاهده کرد. فقط زمانی که دست خود را از تصویر عبور می‌دهید متوجه غیرواقعی بودن آن می‌‌شوید.

  تصویر هولوگرافیک یک ویژگی خارق‌العادۀ دیگر نیز دارد. تصور کنید که عکسی از برج ایفل دارید و نگاتیو آن را به دو نیم پاره می‌کنید. طبیعتا هنگام ظاهر کردن نیمی از آن، نصفِ عکس را خواهید داشت؛ در حالی که تصویر هولوگرافیک چنین نیست. یعنی حتی اگر تصویر را پاره کنید و این کار را بارها تکرار کنید و فقط تکۀ کوچکی از تصویر باقی بماند، تصویر هولوگرافیک کامل ظاهر می‌شود.

هولوگرام برج ایفل

  این پدیده در عین شگفتی نشانگر این است که همیشه رابطۀ یک‌طرفه بین اجزاء وجود ندارد. یعنی همۀ تصویر به گونه‌ای روی اجزاء ثبت شده است که هر جزء بازتاب‌دهندۀ کل تصویر باشد. دیوید بوهم (1992-1917)، فیزیکدان انگلیسی، معتقد بود هولوگرام شباهتی عجیب با نظم عمومی و تفکیک‌ناپذیر جهان هستی دارد.

دیوید بوهم

  اما چه اتفاقی در پدیدۀ هولوگرافیک می‌افتد که هر جزء بازتاب‌دهندۀ کل تصویر است؟ بر اساس گفتۀ بوهم، این دقیقا بازتابِ لحظه‌ای، و فریز شده از همان پدیده‌ای است که در مقیاسی بسیار عظیم‌تر در هر جزء از جهان هستی، از اتم گرفته تا ستارگان، و از ستارگان تا کهکشان‌ها، اتفاق می‌افتد.

  برخی از فیلسوفان و فیزیکدانان خداباور به این نکته اشاره کرده‌اند که در متون دینی آمده است که خداوند انسان را بر صورت خویش آفرید؛ و همین آموزه را آموزه‌ای هولوگرافیک دانسته‌اند. یعنی معتقدند انسان  کپی برابر اصل خداوند است؛ و همان طور که در تصویر هولوگرافیک همۀ اجزاء انعکاس‌دهندۀ کل هستند، انسان نیز تصویری از کل "جهان متعالی" است. خداگونگی انسان، آموزه‌ای است که در عرفان هم مفصلا به آن پرداخته شده است.

  لویی دو بروگلی معتقد بود ماده نوعی موج نیز هست. پس مادۀ تشکیل‌‌دهندۀ اشیاء، ترکیبی از ماهیت موجی‌شکل و انرژی است. بنابراین تصویری که از این طریق به دست می‌‌‌آید، چیزی شبیه هولوگرام بوده و از ماده و انرژی‌ای تشکیل یافته که در حال انتشار در همۀ جهان هستی است.

لویی دو بروگلی

  هر منطقه از فضا، هر چقدر هم که کوچک باشد، مثل فوتون از مجموعه‌ای از امواج تشکیل شده، مانند سطح تصویر هولوگرافیک، شامل بازتاب کل مجموعه است. به عبارتی هر آنچه روی کرۀ خاکی کوچک ما اتفاق می‌افتد، بازتابی از سلسله‌مراتب آن ساختاری است که در کل جهان هستی وجود دارد.

  در این صورت ما با جهانی هولوگرافیک و بی‌نهایت مواجه‌ایم که هر منطقۀ آن در عین اینکه مستقل است، همۀ اجزاء را نیز در خود مستتر کرده است. اگر چنین باشد، ما در مقابل تصویری از کمال متعالی در فضا و زمان قرار می‌گیریم. مطابق این تصویر، جهان هستی انتهاناپذیر است و انتظامی مافوق تصور دارد و در آن همه چیز بازتاب‌دهندۀ همه چیز است.

  در این جاست که به یکی از مهم‌ترین یافته‌های نظریۀ کوانتوم پی می‌بریم؛ ولو که هضم برخی از نکات این نظریه برای ما دشوار باشد. در قرون وسطی نیز وقتی که ایدۀ کروی بودن زمین (در برابر ایدۀ مسطح بودن زمین) مطرح شد، هضم آن برای مردم دشوار بود.

  در واقع مطابق فیزیک کوانتوم، یا دست کم تفسیری از آن، فنجانی که روی میز صبحانۀ ما قرار دارد، خود میز، لباس‌هایی که بر تن داریم، تابلویی که بر دیوار خانه است، و خود ما که به عنوان اشیاء مجزا تصور می‌شویم، همۀ کل جهان هستی را در خود پنهان داریم. و این یعنی: ما بی‌نهایت را در دستانِ خویش داریم.

  این نگاه کوانتومی، نوعی وحدت وجود را تداعی می‌کند. اگر فیزیک کلاسیک چندان به سود ایدۀ خداباوری تمام نشد، بسیاری از خداباوران امیدوارند فیزیک کوانتوم به سود خداباوری عمل کند. بویژه اینکه آنچه در "کتب آسمانی" آمده، چندان عجیب‌تر از یافته‌ها و نظریات موجود در فیزیک کوانتوم نیست.

  البته جنس این اعجاب و روش دستیابی به یافته‌های فیزیک کوانتوم، متفاوت از آموزه‌های دینی است؛ اما در مجموع به نظر می‌رسد دانشمندان و فیلسوفان خداباور و حتی دینداران به فیزیک کوانتوم بیش از فیزیک کلاسیک برای معقول نشان دادن برخی از باورهای بنیادی خویش امیدوارند.

بیشتر بخوانید:

ثبت تصویری متفاوت از خورشید (+عکس)

تماشاخانه

هیجان و جنون یکی از پرفرازونشیب‌ترین روزهای خرید / بلک فرایدی یا جمعه سیاه چطور به وجود آمد؟ (فیلم)

شکوه فرش ایرانی از دوره صفوی در اروپا ؛ هیجان مدیر گالری کریستی هنگام تعریف کردن را ببینید (فیلم)

فیلم های دیگر