شش عدد و نیروهای بنیادی که جهان را شکل می‌دهند

بيگ بنگ/ لرد مارتين ريس از دانشگاه کمبريج (ستاره‌شناس سلطنتي انگلستان)، عقيده دارد که تنها راه بيان حقيقت که ما درون يک ناحيه بسيار باريک از صدها اتفاق زندگي مي‌کنيم، مسلما فرض کردن وجود ميليون‌ها جهان موازي است. در اين جهان متشکل از چندين جهان، اغلب جهان‌ها مرده‌اند. پروتون پايدار نيست. اتم‌ها هرگز متراکم نمي‌شوند. DNA هيچ‌گاه شکل نمي‌گيرد. جهان، نابهنگام (قبل از بلوغ) از هم فروپاشيده يا تقريبا آناً از حرکت باز مي‌ايستد. مارتين ريس عقيده دارد که تنظيم دقيق جهان به گونه‌اي‌ که حيات در آن امکان‌پذير گردد، تصادفي نيست. مسئله اين است که تصادفات بسيار زيادي رخ داده‌اند تا جهان در چنين نوار باريکي قرار گرفته و در نتيجه حيات امکان‌پذير شده. ريس تلاش کرده است که تا با مقداردهي به برخي از اين مفاهيم، استدلالات خود را قوت بخشد. بر طبق ادعاي او، اين جهان تحت حکومت و کنترل شش عدد مي‌باشد که هر کدام از آن‌ها قابل اندازه‌گيري بوده و مقادير دقيقي دارند. اين شش عدد بايد به گونه‌اي باشند که شرايط حيات را فراهم کنند. وگرنه منجر به ايجاد جهان‌هاي عاري از حيات مي‌گردند. نوشته مارتين ريس ترجمه : سعيد تهراني‌نسب نشر: ني ۲۴۰ صفحه قيمت: ۴۰۰۰ تومان اولين عدد : اولين آنها اپسيلون، برابر ۰/۰۰۷ است. اپسيلون، مقدار نسبي هيدروژني است که در انفجار بزرگ از طريق همچوشي به هليوم تبديل مي‌شود. اگر اين عدد به جاي ۰/۰۰۷ برابر ۰/۰۰۶ بود، منجر به تضعيف نيروي هسته‌اي مي‌گرديد و به اين ترتيب پروتون‌ها و نوترون‌ها به يکديگر وابسته نمي‌شدند. دوتريم (داراي يک پروتون و يک نوترون)، نمي‌توانست شکل بگيرد و بنابراين عناصر سنگين‌تر هرگز در ستاره‌ها ايجاد نمي‌شدند، اتم‌هاي بدن ما هرگز شکل نمي‌گرفتند و کل جهان به هيدروژن تبديل مي‌شد. حتي کاهش جزئي در نيروي هسته‌اي، منجر به ايجاد ناپايداري در جدول تناوبي عناصر مي‌گرديد و آنگاه عناصر پايدار کم‌تري براي شکل‌گيري حيات وجود داشتند. اگر اپسيلون برابر ۰/۰۰۸ مي‌بود، آنگاه همجوشي چنان سريع صورت مي‌گرفت که هيچ هيدروژني از انفجار بزرگ باقي نمي‌ماند و امروزه ستاره‌اي وجود نداشت که به سيارات انرژي بدهد. يا شايد دو پروتون به يکديگر وابسته مي‌شدند که اين نيز همچوشي در ستارگان را غير ممکن مي‌ساخت. ريس بيان مي‌دارد که فرد هويل دريافته بود که حتي يک تغيير کوچک ۴ درصدي در نيروي هسته‌اي، شکل‌گيري کربن در ستاره‌ها را غيرممکن ساخته و به اين ترتيب ايجاد عناصر بالاتر و در نتيجه حيات را منتفي کرد. هويل دريافت که تغيير بسيار کمي در نيروي هسته‌اي باعث مي‌شود که برليم چنان ناپايدار باشد که هرگز نتواند پلي براي شکل‌گيري اتم‌هاي کربن گردد. (عدم وجود کربن يعني عدم وجود حيات) دومين عدد : دومين عدد N است. برابر با ده به توان ۳۶ که برابر است با قدرت نيروي الکتريکي تقسيم بر قدرت گرانش. اين عدد نشان مي‌دهد که گرانش تا چه حد ضعيف است. اگر گرانش حتي از اين هم ضعيف‌تر مي‌بود، آنگاه ستارگان نمي‌توانستند متراکم شده و دماهاي زياد براي همجوشي را ايجاد کنند. بنابراين ستارگان نمي‌درخشيدند و سيارات به درون سياهي سردي فرو مي‌رفتند. اما اگر گرانش کمي قوي‌تر مي‌بود باعث مي‌شد که ستارگان بسيار سريع داغ شوند و سوخت خود را چنان سريع بسوزانند که حيات هرگز فرصت آغاز پيدا نکند. همچنين گرانش قوي‌تر به اين معني است که کهکشان‌ها زودتر شکل‌گرفته و بنابراين کوچک‌تر باشند. در اين صورت ستارگان متراکم‌تر بوده و برخوردهاي فاجعه‌باري بين ستارگان و سيارات مختلف رخ مي‌داد. سومين عدد : سومين عدد امگا است. چگالي نسبي جهان. اگر امگا خيلي کوچک مي‌بود آنگاه جهان بسيار سريع منبسط شده و خنک مي‌شد. ولي اگر امگا خيلي بزرگ مي‌بود، جهان قبل از اينکه حيات فرصت شروع پيدا کند از هم فرو مي‌پاشيد. ريس مي‌نويسد: براي اينکه جهان، هم‌اکنون پس از ۱۰ ميليارد سال، هنوز در حال انبساظ بوده و مقدار امگا نيز زياد با ۱ تفاوت نداشته باشد، اين مقدار نمي‌توانسته در يک ثانيه پس از انفجار بزرگ بيشتر از مقدار يک ميليون ميلياردم (يک در ده به توان ۱۵) با ۱ تفاوت داشته باشند. عدد چهارم : چهارمين عدد لاندا است. که اندازه‌گيري آن بزرگترين خبر علمي سال ۱۹۹۸ بود. نوعي پادگرانش کيهاني که سرعت اتساع عالم ما را کنترل مي‌کند. اگر اين عدد تنها به مقدار کمي‌ بزرگتر بود، نيروي ضد گرانشي که ايجاد مي‌کرد جهان از هم مي‌پاشيد و سريعا به يک حالت انجماد بزرگ فرو مي‌رفت که در نتيجه حيات را غير ممکن مي‌ساخت. اما اگر ثابت کيهاني عددي منفي مي‌بود، جهان به شدت متراکم شده و قبل از اينکه حيات شکل گيرد دچار فروپاشي بزرگ مي‌گرديد. به بيان ديگر ثابت کيهاني، مثل امگا، نيز بايد درون يک ناحيه باريک معين باشد تا حيات را امکان‌پذير سازد. عدد پنجم : عدد Q است. بذر ساختارهاي کيهاني يعني ستاره‌ها، کهکشان‌ها و خوشه‌هاي کهکشاني همه در بيگ بنگ کاشته شده است. بافت عالم ما به يک عدد، Q، که معرف نسبت دو انرژي بنيادي است و مقدارش تقريبا مساوي ۰/۰۰۰۰۰۱ (ده به توان منفي ۵) است، بستگي دارد. (Q دامنه اختلالات موجود در تابش ريزموج پس زمينه است). اگر اين عدد کمي کوچکتر از اين بود، آنگاه جهان به شدت يکنواخت بود. عالم خنثي و فاقد ساختار بود. توده بي‌جاني از گاز و غبار که هرگز به شکل ستارگان و کهکشان‌هاي امروزي در نمي‌آمد. در اين صورت جهان تاريک، يکنواخت، بي معني و عاري از حيات بود. اگر Q بزرگتر از اين مقدار مي‌بود، عالم مکاني سهمناک و خشن مي‌شد که ستاره‌ها و منظومه‌هاي شمسي در آن امکان پيدايش نمي‌يافتند و اجرام غالب در چنين عالمي، سياه‌چاله‌ها بودند. ريس مي‌گويد: ماده زودتر به شکل ساختارهاي بزرگ ابرکهکشاني متراکم مي‌گرديد. اين سياه‌چاله‌ها از يک خوشه‌ کهکشاني کامل نيز سنگين‌تر مي‌شدند. ستارگاني که در اين خوشه بزرگ گازي شکل بگيرند، چنان محکم به هم فشرده مي‌شوند که وجود سيستم‌هاي سياره‌اي مثل منظومه شمسي را غير ممکن مي‌سازند. عدد ششم ( آخرين عدد ) : ششمين عدد که بسيار حياتي و جالب است، عدد D است. تعداد ابعاد فضا که برابر ۳ است. فيزيک دانان به دليل علاقه به نظريه M، به اين سوال پرداخته‌اند که آيا حيات در ابعاد بالاتر يا پايين‌تر امکان‌پذير است يا خير. اگر فضا يک بعدي باشد، احتمالا حيات نمي‌تواند وجود داشته باشد زيرا در اين صورت محتويات جهان چيز قابل توجهي نخواهد بود. اغلب زماني که فيزيک‌دانان تلاش مي‌کنند نظريه کوانتوم را به جهان‌هاي يک بعدي اعمال کنند، مي‌بينيم که ذرات بدون هيچ برهم‌کنشي از يکديگر عبور مي‌کنند. بنابراين مي‌توان گفت که جهان‌هايي که در يک بعد وجود دارند، نمي‌توانند حيات داشته باشند زيرا ذرات در آن‌ها نمي‌توانند براي ايجاد اشيا مرکب به يکديگر بچسبند. در فضاهاي دو بعدي نيز با اين مشکل مواجه هستيم که احتمالا شکل‌هاي مختلف حيات در اين فضا در نهايت متلاشي يا تجزيه مي‌شوند. گونه‌اي از موجودات تخت دو بعدي را، به نام سطح‌نشينان، در نظر بگيريد که بر روي سطح يک ميز زندگي مي‌کنند. تصور کنيد آنها چگونه براي خوردن تلاش مي‌کنند. مسيري که از دهان به پشت آنها امتداد يافته است. بدن سطح نشين را به دو نيم تقسيم مي‌کنند و به اين ترتيب او متلاشي خواهد شد. استدلال ديگري در علم زيست‌شناسي وجود دارد که نشان مي‌دهد که هوش نمي‌تواند در کمتر از سه بعد وجود داشته باشد. مغز ما حاوي تعداد زيادي سلول‌هاي عصبي هم پوشان است که از طريق يک شبکه الکتريکي گسترده به هم متصل هستند. اگر جهان يک يا دو بعدي بود، آنگاه ايجاد شبکه عصبي پيچيده مشکل مي‌نمود. مخصوصا در حالتي که با قرار دادن آنها بر روي يکديگر اتصال کوتاه رخ مي‌دهد. در ابعاد کم‌تر، ما شديدا از نظر تعداد مدارات منطقي پيچيده و سلول‌هاي عصبي که مي‌توانيم در مساحت کوچکي جاي دهيم دچار محدوديت هستيم. به عنوان مثال، مغز خود ما از ۱۰۰ ميليارد سلول عصبي تشکيل شده است (در حدود تعداد ستارگان کهکشان راه شيري) که هر کدام از سلول‌ها به حدود ۱۰ هزار سلول عصبي ديگر متصل هستند. تکثير اين پيچيدگي در ابعاد پائين‌تر مشکل خواهد بود. در فضاي ۴ بعدي مشکل ديگري وجود دارد: سيارگان، ديگر در مدار خود به دور خورشيد پايدار نيستند. قانون جذر معکوس نيوتون با قانون مکعب معکوس جايگزين مي‌شود. در سال ۱۹۱۷، پل ارنفست، يکي از همکاران نزديک اينشتين به بررسي اين مسئله که فيزيک در ابعاد ديگر چه مشکلي مي‌تواند داشته باشد پرداخت. او معادله پواسون-لاپلاس (مربوط به حرکت اجرام سياره‌اي و همين‌طور بارهاي الکتريکي در اتم) را مورد بررسي قرار داد و دريافت که مدارها در ابعاد فضائي چهار يا بيشتر پايدار نيستند. از آنجا که الکترون‌ها در اتم‌ها درست همانند سيارات، با برخوردهاي تصادفي مواجه هستند، اتم‌ها و همچنين منظومه‌هاي خورشيدي احتمالا نمي‌توانند در ابعاد بالاتر وجود داشته باشند. به بيان ديگر عدد سه، در ابعاد فضائي، عددي ويژه است.