آیا ممکن است کل جهان، یک سیاهچاله پنج بعدی باشد؟

●● سیاهچاله ای به نام جهان
احتمالاً می دانید چنانچه در یك سیاهچاله سقوط كنید چه بلایی سرتان خواهد آمد. چنین سقوطی قطعاً برای شما دلپذیر نخواهد بود چراكه پیش از محو شدن در سیاهچاله اجزای بدنتان ریزریز خواهد شد.
اما اگر بخواهید در درون یك سیاهچاله زندگی كنید هنوز یك راه حل برای شما باقی است: سیاهچاله ای را پیدا كنید كه پنج بعدی باشد. اكنون مشخص شده است كه امكان استمرار حیات در یك سیاهچاله پنج بعدی، بسیار بیشتر از یك سیا ه چاله چهار بعدی معمولی است. در سیاهچاله های چهار بعدی، تغییرات نیروهای كشندی در فاصله های بسیار كم آنقدر شدید است كه اجزای بدنتان را پاره پاره خواهد كرد. اما در سیاهچاله های پنج بعدی، اندازه نیروهای كشندی، قابل صرف نظر كردن است و بنابراین بدون نگرانی جدی از ریز ریز شدن می توانید به كاوش در سیاهچاله بپردازید. از آن جالب تر آنكه تحقیقات اخیر حاكی از آن است كه ممكن است همگی ما هم اكنون نیز در حال انجام چنین كاری باشیم! درواقع، تجزیه و تحلیل های ریاضی اخیر نشان می دهد كه كل جهان ما ممكن است یك سیاهچاله پنج بعدی باشد.
وجود بعد پنجم، تخیل صرف نیست. درواقع، از زمانی كه دو فیزیكدان به نام های تئودور كالوزا و اسكار كلین در دهه ،۱۹۲۰ امكان وحدت یافتن دو نظریه نسبیت و الكترومغناطیس را در سایه افزودن بعد پنجم به ساختار فضا- زمان مطرح كرده بودند، جست وجو برای آن آغاز شده بود. حتی خود اینشتین هم از چنین ایده ای استقبال كرده بود. اكنون باید گفت كه فیزیكدان ها دلایل متعددی مبنی بر صحت وجود بعد پنجم در دست دارند.
نسخه پنج بعدی نسبیت حتی از تمامی آزمون های تجربی نیز (كه صحت نسخه چهار بعدی آن را نشان داده بودند) با موفقیت بیرون آمده است. در اینجا به عنوان مثال می توان به پیش بینی های نسبیت چهار بعدی در برخی آزمون های نجومی نظیر اندازه گیری های مربوط به عدسی های گرانشی اشاره كرد. در سال ،۱۹۹۵ فیزیكدانی به نام دیمیتری كالیگاس و همكارانش از دانشگاه استنفورد كالیفرنیا نشان دادند كه نسخه جدید پنج بعدی نسبیت نیز با چنین مشاهداتی كاملاً سازگار است. البته چنین دستاوردی برای نظریه پردازانی كه می دانستند نسخه قدیمی تر چهار بعدی نسبیت، به خوبی در درون نسخه جدید پنج بعدی آن می گنجد چندان مایه شگفتی نبود چراكه براساس نظریه جدید، هیچ دلیلی وجود ندارد كه یك جهان پنج بعدی، ظاهراً متفاوت از یك جهان چهار بعدی به نظر برسد.
درواقع باید گفت كه به دلایلی، وجود یك جهان پنج بعدی حتی طبیعی تر از یك جهان چهار بعدی است. یكی از این دلایل، مربوط به چگونگی پیدایش جهان ماست. اكنون مدتی است كه دانشمندان به دنبال گزینه های دیگری فراتر از مدل استاندارد مهبانگ برای تبیین نحوه پیدایش جهان ما هستند. در مدل استاندارد مهبانگ، با بازگشت به زمان صفر، به یك تكینگی می رسیم كه در آن، تمامی قوانین فیزیك درهم می پاشد و بنابراین مدل یاد شده، عملاً چیزی را در مورد نحوه پیدایش جهان ارائه نمی دهد. اما راه حل هایی برای این معضل وجود دارد. به عنوان مثال براساس برخی از پاسخ های معادلات نسبیت عام، مهبانگ، درواقع حاصل از انقباض جهان بوده كه پیش از آن كه به نقطه تكینگی رسیده باشد، به ناگهان به بیرون جهش كرده و شروع به انبساط كرده است. اكنون می دانیم كه چنین ایده ای در پنج بعد، بهتر از چهار بعد جواب می دهد.
در اینجا موضوع اصلی در ارتباط با تبیین علت وجود ماده در جهان ماست. در مدل های كیهان شناسی چهار بعدی، وجود ماده در جهان را تنها باید به عنوان یك پیش فرض پذیرفت. درواقع، مدل های چهار بعدی نمی توانند توضیح دهند كه جهان چگونه و در چه زمانی مملو از ماده شد. اما در مدل پنج بعدی چنین مسئله ای قابل تبیین است. براساس مدل پنج بعدی چنین به نظر می رسد كه مسئله پیدایش ذرات بنیادی در جهان، با جهش ناگهانی آن از حالت انقباض به انبساط قابل تبیین باشد. درواقع در این مدل، جهش جهان همانند یك تغییر فاز عمل كرده است و ذرات ماده بر اثر انرژی حاصل از این جهش به وجود آمده اند.
اما پنج بعدی بودن جهان، چه ربطی به سیاهچاله های پنج بعدی دارد؟ درواقع این ارتباط به تازگی توسط فیزیكدان ها كشف شده است. سال گذشته، فیزیكدانی به نام پائول وسون به همراه یك دانشجوی دكترا با نام سانجیو سیرا مشغول بررسی هندسه سیاهچاله ها بودند. آنها می خواستند رفتار سیاهچاله ها را در فضا- زمان پنج بعدی مورد بررسی قراردهند. این بررسی، كار دشواری بود چراكه سیاهچاله های پنج بعدی، بسیار پیچیده تر از سیاهچاله های چهار بعدی معمولی هستند. اما نتیجه حاصل كاملاً شگفت انگیز بود: از دیدگاه ریاضی، یك جهان پنج بعدی می تواند درواقع یك سیاهچاله پنج بعدی باشد.
نكته جالب آن است كه تا پیش از این، دانشمندان تقریباً مطمئن بودند كه در جهان ما سیاهچاله های چهار بعدی وجود دارند (یكی از آنها احتمالاً در مركز كهكشان ما واقع است). از طرفی در سال ۱۹۷۲ نشان داده شده بود كه شباهت هایی میان جهان ما و سیاهچاله چهار بعدی وجود دارد. اكنون فیزیكدان ها دریافته اند كه با ورود به بعد پنجم، این شباهت كامل خواهدشد.
تصور این كه جهان ما یك سیاهچاله پنج بعدی باشد واقعاً شگفت انگیز است. اما بررسی های انجام شده روی نیروی گرانش و برهم كنش ذرات بنیادی مستمراً فیزیكدان ها را به سوی مدل هایی با بیش از چهار بعد معمول سوق داده است. بنابراین ممكن است جهان های بی شماری وجود داشته باشند كه هریك در دل دیگری واقع شده و هریك دارای ابعاد بالاتری نسبت به قبلی باشد. انسان هنوز نمی داند در كاوش و جست وجو در این ابعاد، با چه حقایق ناشناخته و شگفت انگیزی روبه رو خواهدشد. اما آنچه مسلم است این است كه همین مدل ساده پنج بعدی هم ما را با دیدگاهی جدید نسبت به كیهان مواجه ساخته است. بار دیگر كه زیر آسمان شب به ستاره ها خیره شدید، اندكی مكث كرده و به این واقعیت غریب بیندیشید كه ممكن است ما واقعاً در یك سیاهچاله پنج بعدی زندگی كنیم.

New Scientist, ۱۱ Feb. ۲۰۰۶
ترجمه: شهاب شعری مقدم

منبع : روزنامه شرق