علم، فلسفه و الهیات

🔰«تبیین فیزیکی پیدایش جهان از هیچ»- بخش اوّل: ادوارد ترایون و الکساندر ویلنکین
The Physical Explanation of the Creation from Nothing- First Part: Edward Tryon and Alexander Vilenkin

📌طبق مدل استاندارد مِهبانگ (Big Bang)، جهان از یک حالت بسیار داغ و چگال (تکینگی) اوّلیه شروع به کار کرده است. امّا خود آن حالت اوّلیه چرا به وجود آمده است؟ برخی نظریات فیزیکی وجود دارد که در تلاش است تا پیدایش جهان از هیچ را به صورت طبیعی و فیزیکی توضیح دهد:

1️⃣ مدل ترایون (#افت‌وخیز_کوانتومی): او در سال 1973 پیشنهاد کرد که جهان می‌تواند حاصل یک افت‌وخیز از یک میدان خلأ کوانتومی باشد. او استدلال کرد که برای یک جهان بسته، انرژی منفی پتانسیل گرانشی با انرژی مادّه-انرژی موجود در جهان یکدیگر را خنثی می‌کنند و در نتیجه مجموع انرژی جهان صفر است. به همین سبب، جهان به عنوان یک افت‌وخیز کوانتومی، بدون نقض قانون پایستگی انرژی، می‌تواند به مدّت طولانی پایدار بماند.

2️⃣ مدل ویلنکین (#تونل‌زنی_کوانتومی): او در سال 1982 مدلی را ارائه داد که طبق آن جهان می‌تواند از "#هیچ" تونل‌زنی کرده و به وجود بیاید. ویلنکین احتمال آن که کیهان از «یک حالت بسیار کوچک در حال رمبیدن»، به «یک حالت بزرگ در حال انبساط» تونل بزند را محاسبه کرد. او نشان داد که حتّی اگر حجم آن حالت اوّلیه به صفر میل کند، باز هم احتمال این تونل‌زنی صفر نیست. ویلنکین این کیهان اوّلیه با حجم صفر را "#هیچ" می‌نامد و این فرآیند را "#به_وجود_آمدن_جهان_از_هیچ" می‌داند.

❗️امّا این نظریات، فارغ از مشکلات فیزیکی که دارند، واقعاً یک نظریه پیدایش از هیچ نیستند، زیرا:

🔹1- میدان خلأ دارای انرژی است، در فضازمان قرار دارد و قوانین فیزیک برای آن برقرار است. بنابراین خلأ کوانتومی از منظر فیزیکی یک "چیز" است و موجودیت دارد؛ و آن را نباید با "هیچ محض"، یعنی عدم مطلق فلسفی، یکی دانست. با این اوصاف، نظریۀ ترایون را نباید "خلق جهان از عدم" دانست، بلکه آن "خلق جهان از میدان خلأ کوانتومی" است. به عبارت دیگر این نظریه پاسخی برای این پرسش ندارد که «خود آن خلأ کوانتومی چگونه خلق شده‌است؟»

🔸2- همان‌طور که خود ویلنکین نیز بعداً اذعان کرد، این "هیچ" به معنای "هیچ فلسفی" نیست، چرا که همچنان قوانین فیزیک در آن‌جا وجود دارند و برقرار هستند. از آن گذشته، خود این جهانِ با حجم صفر، همچنان یک موجود هندسی سه-بُعدی است که به عنوان یک حالت اوّلیه می‌تواند مطابق با قوانین فیزیک به یک حالت ثانویه تونل‌زنی کند. بنابراین، نظریۀ ویلنکین نیز به مانند نظریۀ ترایون، یک توضیح فیزیکی برای "پیدایش جهان از هیچ" نیست.

🔺در این زمینه، یک دیدگاه مشهور دیگر، نظریۀ هارتل-هاوکینگ است که در آینده به آن خواهیم پرداخت.

توضیحات بیشتر دربارۀ خلأ و تونل‌زنی کوانتومی:

دلیل آن‌که خلأ کوانتومی (Quantum Vacuum) را "خلأ" می‌نامند این است که از نظر فیزیکی هیچ ذرّه‌ای در آن نیست، به عبارت دیگر یک "فضای تهی از ذره" است. امّا در چهارچوب نظریۀ میدان کوانتومی، هویات بنیادی عالم ذرات نیستند، بلکه میدان‌ها هستند. خلأ کوانتومی نیز در واقع حالتی از میدان‌های کوانتومی است که دارای کمترین انرژی ممکن است. به سبب اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، چنین حالتی پایدار نیست و افت‌وخیزهای کوانتومی در آن منجر به تولید ذرات مختلفی می‌شود که غالباً ناپایدارند و سریعاً از بین می‌روند. مدّت زمان پایداری این ذرات تولید شده، با انرژی آن‌ها نسبت عکس دارد.

تونل‌زنی (Quantum Tunneling) نام پدیده‌ای کوانتومی است که در آن ذرّه‌ای از یک سدّ پتانسیل که از منظر کلاسیکی عبور از آن برایش ناممکن است، عبور می‌کند. به عبارت ساده، ذرّه تحوّلی را طی می‌کند که هرچند حضور ذره در حالت ابتدایی و انتهایی این تحوّل به‌خودی‌خود مجاز است، امّا انجام این تحوّل با مانعی روبروست که فیزیک کلاسیک اجازۀ آن را نمی‌دهد.

🔴کانال علم، فلسفه و الهیات
🆔@TheoCosmology

🙏9👍1

www.tgoop.com/Theocosmology/60

1.09K viewsFeb 8 at 15:14

🔰«تبیین فیزیکی پیدایش جهان از هیچ»- بخش اوّل: ادوارد ترایون و الکساندر ویلنکین
The Physical Explanation of the Creation from Nothing- First Part: Edward Tryon and Alexander Vilenkin

📌طبق مدل استاندارد مِهبانگ (Big Bang)، جهان از یک حالت بسیار داغ و چگال (تکینگی) اوّلیه شروع به کار کرده است. امّا خود آن حالت اوّلیه چرا به وجود آمده است؟ برخی نظریات فیزیکی وجود دارد که در تلاش است تا پیدایش جهان از هیچ را به صورت طبیعی و فیزیکی توضیح دهد:

1️⃣ مدل ترایون (#افت‌وخیز_کوانتومی): او در سال 1973 پیشنهاد کرد که جهان می‌تواند حاصل یک افت‌وخیز از یک میدان خلأ کوانتومی باشد. او استدلال کرد که برای یک جهان بسته، انرژی منفی پتانسیل گرانشی با انرژی مادّه-انرژی موجود در جهان یکدیگر را خنثی می‌کنند و در نتیجه مجموع انرژی جهان صفر است. به همین سبب، جهان به عنوان یک افت‌وخیز کوانتومی، بدون نقض قانون پایستگی انرژی، می‌تواند به مدّت طولانی پایدار بماند.

2️⃣ مدل ویلنکین (#تونل‌زنی_کوانتومی): او در سال 1982 مدلی را ارائه داد که طبق آن جهان می‌تواند از "#هیچ" تونل‌زنی کرده و به وجود بیاید. ویلنکین احتمال آن که کیهان از «یک حالت بسیار کوچک در حال رمبیدن»، به «یک حالت بزرگ در حال انبساط» تونل بزند را محاسبه کرد. او نشان داد که حتّی اگر حجم آن حالت اوّلیه به صفر میل کند، باز هم احتمال این تونل‌زنی صفر نیست. ویلنکین این کیهان اوّلیه با حجم صفر را "#هیچ" می‌نامد و این فرآیند را "#به_وجود_آمدن_جهان_از_هیچ" می‌داند.

❗️امّا این نظریات، فارغ از مشکلات فیزیکی که دارند، واقعاً یک نظریه پیدایش از هیچ نیستند، زیرا:

🔹1- میدان خلأ دارای انرژی است، در فضازمان قرار دارد و قوانین فیزیک برای آن برقرار است. بنابراین خلأ کوانتومی از منظر فیزیکی یک "چیز" است و موجودیت دارد؛ و آن را نباید با "هیچ محض"، یعنی عدم مطلق فلسفی، یکی دانست. با این اوصاف، نظریۀ ترایون را نباید "خلق جهان از عدم" دانست، بلکه آن "خلق جهان از میدان خلأ کوانتومی" است. به عبارت دیگر این نظریه پاسخی برای این پرسش ندارد که «خود آن خلأ کوانتومی چگونه خلق شده‌است؟»

🔸2- همان‌طور که خود ویلنکین نیز بعداً اذعان کرد، این "هیچ" به معنای "هیچ فلسفی" نیست، چرا که همچنان قوانین فیزیک در آن‌جا وجود دارند و برقرار هستند. از آن گذشته، خود این جهانِ با حجم صفر، همچنان یک موجود هندسی سه-بُعدی است که به عنوان یک حالت اوّلیه می‌تواند مطابق با قوانین فیزیک به یک حالت ثانویه تونل‌زنی کند. بنابراین، نظریۀ ویلنکین نیز به مانند نظریۀ ترایون، یک توضیح فیزیکی برای "پیدایش جهان از هیچ" نیست.

🔺در این زمینه، یک دیدگاه مشهور دیگر، نظریۀ هارتل-هاوکینگ است که در آینده به آن خواهیم پرداخت.

توضیحات بیشتر دربارۀ خلأ و تونل‌زنی کوانتومی:

دلیل آن‌که خلأ کوانتومی (Quantum Vacuum) را "خلأ" می‌نامند این است که از نظر فیزیکی هیچ ذرّه‌ای در آن نیست، به عبارت دیگر یک "فضای تهی از ذره" است. امّا در چهارچوب نظریۀ میدان کوانتومی، هویات بنیادی عالم ذرات نیستند، بلکه میدان‌ها هستند. خلأ کوانتومی نیز در واقع حالتی از میدان‌های کوانتومی است که دارای کمترین انرژی ممکن است. به سبب اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، چنین حالتی پایدار نیست و افت‌وخیزهای کوانتومی در آن منجر به تولید ذرات مختلفی می‌شود که غالباً ناپایدارند و سریعاً از بین می‌روند. مدّت زمان پایداری این ذرات تولید شده، با انرژی آن‌ها نسبت عکس دارد.

تونل‌زنی (Quantum Tunneling) نام پدیده‌ای کوانتومی است که در آن ذرّه‌ای از یک سدّ پتانسیل که از منظر کلاسیکی عبور از آن برایش ناممکن است، عبور می‌کند. به عبارت ساده، ذرّه تحوّلی را طی می‌کند که هرچند حضور ذره در حالت ابتدایی و انتهایی این تحوّل به‌خودی‌خود مجاز است، امّا انجام این تحوّل با مانعی روبروست که فیزیک کلاسیک اجازۀ آن را نمی‌دهد.

BY علم، فلسفه و الهیات