این پارادوکس های علمی خواب را از چشم دانشمندان گرفته‌اند

بشر در ابتدای مسیر تکامل خود فقط در تلاش برای بقا بوده است. هرچند در مراحل بعدی به کاوش در مورد اسرار گوناگون کره زمین پرداخت. اما از قرن بیستم کم‌کم شرایط تغییر کرد. موضوعات مختلفی در فیزیک و نجوم مطرح شدند که با دانش و مشاهدات پژوهشگران همخوانی نداشتند. برخی پارادوکس های علمی حتی برای چندین دهه بدون پاسخ باقی مانده‌اند. همین نیز سبب شده که انسان فکر کند تصورش از جهان هستی کاملا اشتباه است.

در ادامه شما را با ۵ مورد از پارادوکس های علمی آشنا می‌کنیم که برای چندین دهه خواب و خوراک را از دانشمندان گرفته‌اند.

نگاهی به ۵ پارادوکس علمی که جهان هستی را زیر سوال برده‌اند

 پارادوکس اطلاعات سیاه چاله

اطلاعات سیاه چاله نام یکی از بزرگترین پارادوکس های علمی جهان است. پازلی که در نتیجه ترکیب فیزیک کوانتوم و نظریه نسبیت عام اینشتین به‌وجود آمد. بررسی‌های اخترشناسان نشان می‌دهد که اطلاعات فیزیکی می‌تواند برای همیشه در سیاه چاله ناپدید شود. هرچند چنین چیزی در تضاد با فیزیک کوانتوم است؛ زیرا بر اساس آن اطلاعات نمی‌تواند هرگز نابود گردد.

برای بررسی هرچه بیشتر این پارادوکس علمی بیایید ابتدا یک مثال ساده را مطرح کنیم. شما تصمیم می‌گیرید که دو نامه مختلف را بسوزانید. برگرداندن آنها از خاکستر بی‌نهایت سخت خواهد بود، ولی غیرممکن نیست. تفاوت‌های بسیار جزئی در دود، میزان خاکستر و دما می‌تواند ماهیت دو نامه را آشکار کند.

هرچند چنین چیزی را نمی‌توان در مورد سیاه چاله گفت. سیاه چاله‌ها با گرانش وحشتناک خود همه‌چیز را می‌بلعند و بعد از مدت زمان بسیار زیادی آنها را در قالب تابش هاوکینگ به بیرون پرتاب می‌کنند. متاسفانه برخلاف مثال نامه، نمی‌توان در تابش هاوکینگ هیچ اطلاعاتی پیرامون حالت اولیه جرم را مشاهده کرد. به‌بیانی دیگر تابش هاوکینگ کاملا یکسان است.

همین نیز نشان می‌دهد که سیاه چاله‌ها اطلاعات فیزیکی جهان را نابود می‌کنند. البته برخی دانشمندان ادعا می‌کنند که توانسته‌اند سطحی نامرئی را در سیاه چاله تشخیص دهند که جزئیات مربوط به اطلاعات را ثبت می‌کند. برخی دیگر نیز برای حل این پارادوکس علمی گفته‌اند که سیاه چاله وجود خارجی ندارد و ما با گرت‌اختر طرف هستیم.

پارادوکس فرمی

بیایید حالا به معروف‌ترین پارادوکس علمی جهان یعنی فرمی بپردازیم. این پارادوکس توسط فیزیکدان مطرح ایتالیایی انریکو فرمی عنوان شد. فرمی کسی بود که اولین راکتور اتمی را ساخت. هرچند که در نهایت به‌خاطر موجودات فضایی معروف شد.

منظومه شمسی در مقایسه با دیگر مناطق جهان هستی نسبتا جوان محسوب می‌شود. به‌همین‌خاطر می‌توان گفت که موجودات فضایی در دیگر مناطق فرصت کافی را برای تبدیل شدن به گونه‌ای بین ستاره‌ای داشته‌اند. آیا در این حالت نمی‌توان انتظار داشت که ما حداقل نشانه‌ای از یوفو و موجودات فضایی را دریافت کنیم؟

در سال ۱۹۶۱ فیزیکدانی به‌نام فرانک دریک معادله‌ای را با استفاده از ۷ متغیر ارائه داد. این معادله می‌بایست تعداد تمدن‌های هوشمند حاضر در کهکشان راه شیری را به ما نشان می‌داد. جواب معادله یک میلیون تمدن هوشمند بود. همین نیز سبب شد که یک پارادوکس علمی مطرح شود. پس بقیه کجا هستند؟

هرچند از سال ۱۹۶۱ تاکنون دانش بشر در رابطه با فضا و کهکشان راه شیری به‌شکل چشم‌گیری تغییر کرده است. امروز دانشمندان می‌دانند که میلیاردها ستاره در کهکشان راه شیری وجود دارند. همچنین ۳۰۰ میلیون سیاره فراخورشیدی با شرایط مشابه زمین در محله کیهانی ما هستند. بررسی‌های دانشمندان نشان داده است که تقریبا نیمی از ستاره‌های مشابه خورشید در کهکشان راه شیری سیاره‌هایی را در کمربند حیات خود دارند.

به‌بیان ساده‌تر تعداد فوق‌العاده زیادی سیاره هستند که می‌توانند در سطح خود از آب به صورت مایع پشتیبانی کنند. به‌همین‌خاطر بسیاری از علاقه‌مندان به اخبار نجوم منتظر هستند که تلسکوپ جیمز وب سیاره دیگری را به‌عنوان زمین دوم برای انسان پیدا کند. هرچند همه اینها وضعیت پارادوکس علمی اول را بدتر می‌کنند. پس چرا جهان اطراف ما تا اینقدر ساکت است؟

برخی در توضیح پارادوکس جنجالی فرمی می‌گویند که موجودات فضایی از زمین بازدید کرده‌اند؛ اما دولت‌ها در این مورد پنهان‌کاری می‌کنند. برخی دانشمندان نیز می‌گویند که باید معادله دریک را بازنویسی کرد. به‌باور آنها وجود اقیانوس در سطح سیاره و صفحات تکتونیک با قدمت حداقل ۵۰۰ میلیون سال را نیز باید به‌عنوان عوامل تعیین‌کننده در معادله دریک آورد.

در صورتی که این دو مورد را به معادله دریک اضافه کنید، احتمال وجود موجودات فضایی به صفر نزدیک می‌شود. البته کهکشان راه شیری تنها بخش کوچکی از جهان هستی است و ۲ ترلیون کهکشان دیگر وجود دارند. بنابراین هنوز پارادوکس علمی مربوط به وجود موجودات فضایی پابرجا است.

پارادوکس علمی پدربزرگ

این پارادوکس علمی حسابی مورد علاقه نویسندگان کتاب‌ها و فیلم‌های تخیلی است. همیشه هم این مسئله مطرح می‌شود که اگر بشر روزی راز سفر در زمان را کشف کند، چطور می‌تواند روی گذشته تاثیر بگذارد. بیایید یک مثال را در رابطه با این پارادوکس علمی بررسی کنیم.

فرض کنید که شما توانایی سفر در زمان را دارید. شما به چند دهه گذشته می‌روید و ناگهان تصمیم می‌گیرید که بنابر دلایلی پدربزرگ خود را بکشید. پس از آن نیز فورا به زمان کنونی برمی‌گردید. طبیعتا وقتی پدربزرگ شما کشته شود، پدر شما نیز متولد نخواهد شد و شما نیز نباید وجود داشته باشید. هرچند شما به‌لطف سفر در زمان به زمان حال برگشته‌اید. این مسئله یک پارادوکس علمی شدید را برای دانشمندان به وجود آورده است.

البته مسئله فقط ناپدید شدن شما در دنیای حال نیست. شما در طول زندگی خود روی افراد و اتفاقات بسیار زیادی تاثیر گذاشته‌اید. به‌همین‌خاطر حذف شدن شما می‌تواند همه‌چیز را دگرگون کند. برخی دانشمندان برای حل این پارادوکس علمی بحث جهان‌های موازی را مطرح کرده‌اند.

به‌باور آنها در صورت سفر یک انسان به گذشته جهانی موازی شکل خواهد گرفت. یک نظریه وجود دارد که بر اساس آن همین الان نیز بی‌نهایت جهان موازی وجود دارد.

پارادوکس پلچینسکی

پلچینسکی از اساتید برجسته فیزیک نظری بود و روی نظریه ریسمان کار می‌کرد. وی یک پارادوکس علمی را مطرح کرد که هنوز بی‌پاسخ مانده است. پیش از مطرح کردن این پارادوکس باید یادآوری کنیم که اخترشناسان هنوز نتوانسته‌اند وجود سفید‌چاله و یا کرم‌چاله را به اثبات برسانند. هرچند این مفاهیم در فیزیک نظری مطرح می‌شوند.

پلچینسکی روزی به دانشجویان خود گفت که فرض کنید یک توپ بیلیارد را به سمت کرم‌چاله‌‌ای که به گذشته می‌رود پرتاب می‌کنیم. در این سناریو توپ بیلیارد با زاویه‌ای پرتاب خواهد شد که پس از خروج از کرم‌چاله به نسخه پیشین خود در گذشته برخورد می‌کند.

این اتفاق سبب می‌شود که هر دو توپ منحرف شده و هیچکدام به زمان حال نرسند. در واقع توپ به دست ما نخواهد رسید که بتوانیم آن را به سمت کرم‌چاله پرتاب کنیم. این پارادوکس علمی برای مدت‌ها ذهن دانشجویان را درگیر کرده بود. در نهایت برخی گفتند که شاید دو توپ بیلیارد صرفا با همدیگر برخوردی جزئی داشته باشند. همین برخورد جزئی نیز سبب شود که توپ گذشته در مسیر درست برای حرکت به‌سمت آینده قرار گیرد.

پارادوکس علمی ناظر

گربه شرودینگر

در میان شگفتی‌های بسیار زیاد نظریه کوانتوم شاید هیچکدام به‌اندازه این پارادوکس علمی صدا نکرده باشند. این پارادوکس در مورد گربه معروف شرودینگر است که نه زنده و نه مرده محسوب می‌شود. این پارادوکس یک گربه را تصور می‌کند که درون جعبه‌ای به‌همراه یک ماده رادیواکتیو، یک حسگر پرتو، یک چکش و یک شیشه سم قرار گرفته است.

ماده رادیواکتیو ۵۰ درصد احتمال پرتوزایی دارد. در صورتی که حسگر تابش رادیواکتیو را احساس کند، چکش رها خواهد شد و شیشه سم می‌شکند. این اتفاق باعث می‌شود که گربه بمیرد. هرچند تا زمان باز کردن جعبه شما نمی‌دانید که گربه مرده است یا زنده. به‌همین‌خاطر تا زمان بازگشایی جعبه گربه هم زنده و هم مرده تلقی می‌شود.

از خودتان می‌پرسید که چطور این پارادوکس علمی ممکن است. دانشمندان بر این باور هستند که حتی نگاه کردن به یک ماده می‌تواند نتیجه اتفاقی که برای آن رخ می‌دهد را تغییر دهد. بر اساس نظریه مکانیک کوانتوم یک ذره می‌تواند به‌طور همزمان دو حالت داشته باشد. شرودینگر می‌خواست ثابت کند که چنین چیزی ممکن نیست.

آزمایش دو شکاف

بسیاری از دانشمندان آزمایش دو شکاف را زیباترین آزمایش دنیای فیزیک می‌دانند. یک دیوار را تصور کنید که دو شکاف روی خود دارد. شما تصمیم می‌گیرید که تعدادی توپ تنیس را به‌سمت دیوار پرتاب کنید. طبیعتا برخی از توپ‌ها به دیوار خورده و برمی‌گردند. هرچند برخی نیز از دو شکاف می‌گذرند.

حالا در ادامه این پارادوکس علمی تصور کنید که یک دیوار دیگر پشت دیوار اول دارید. توپ‌ها به دیوار دوم برخورد می‌کنند. اگر اثر برخورد توپ‌ها را روی دیوار دوم علامت‌گذاری کنید، دو خط هم‌اندازه با شکاف‌های دیوار اول را خواهید داشت. تا اینجا خبری از پارادوکس علمی نیست. هرچند اگر به‌جای توپ تنیس نور را از شکاف‌ها عبور دهید، وضعیت عجیبی ایجاد می‌شود.

نور فقط یک موج نیست، بلکه ماهیت ذره‌ای (تشکیل‌شده از فوتون) نیز دارد. حالا اگر یک فوتون را از پست دو شکاف دیوار بتابانید، الگویی تداخلی (نوارهای تاریک و روشن) ایجاد می‌شود. اینطور به‌نظر می‌رسد که انگار فوتون به‌صورت همزمان از هر دو شکاف رد شده است. هرچند ماجرا زمانی عجیب‌تر می‌شود که شما به آزمایش دو شکاف نگاه کنید. حضور ناظر باعث می‌شود که رفتار فوتون نیز تغییر کند.

گویی که فوتون همچون یک موجود زنده است و می‌داند شما در حال تماشا کردن آن هستید. به‌بیانی دیگر اگر فرد بخواهد متوجه شود که فوتون از کدام شکاف رد شده است، اصلا الگوی تداخلی ایجاد نمی‌شود. بر اساس این پارادوکس علمی تماشا کردن فوتون می‌تواند اتفاقاتی که پیشتر رخ داده‌اند را تغییر دهد.

جمع‌بندی

بارها در طول تاریخ تمدن انسانی بشر متوجه شده که در مورد جهان اطراف خود اشتباه فکر می‌کرده است. پارادوکس های علمی سبب شدند که دانشمندان احتمال‌ها و راه‌های جایگزین را بررسی کنند تا اینکه به شرایط فعلی برسیم. بنابراین این احتمال وجود دارد که جهان‌بینی کنونی ما هم درست نباشد.

پارادوکس های زیاد سبب شده که برخی دانشمندان تصور کنند ما در یک شبیه‌سازی بزرگ زندگی می‌کنیم. برخی دیگر نیز احتمال وجود جهان‌های پرتعداد را مطرح کرده‌اند. در نهایت آینده مشخص خواهد کرد که دیدگاه‌های علمی فعلی بشر تا چه حد درست بوده‌اند.

منبع:خبرآنلاین