فزڪس ۽ جسماني تجربن جون حدون

سؤ سال اڳ، فزڪس جي صورتحال اڄ جي بلڪل ابتڙ هئي. سائنسدانن جي هٿن ۾ ثابت ٿيل تجربن جا نتيجا هئا، جيڪي ڪيترائي ڀيرا ورجائي ويا هئا، پر، اڪثر ڪري موجوده جسماني نظريات کي استعمال ڪندي وضاحت نه ٿي ڪري سگهجي. تجربو واضح طور تي اڳئين نظريي. نظرياتي ماهرن کي ڪم ڪرڻو پيو.

في الحال، توازن نظريي وارن ڏانھن جھڪي رھيو آھي جن جا ماڊل بلڪل مختلف آھن جيڪي ممڪن تجربن مان نظر اچن ٿا جھڙوڪ اسٽرنگ ٿيوري. ۽ اهو لڳي ٿو ته فزڪس ۾ وڌيڪ ۽ وڌيڪ غير حل ٿيل مسئلا آهن (1).

1. سڀ کان اهم جديد رجحانات ۽ فزڪس ۾ مسئلا - بصري

مشهور پولش فزڪسسٽ، پروفيسر. آندرز اسٽارسزڪيوچز جون 2010 ۾ ڪراڪو جي Ignatianum اڪيڊمي ۾ ”فزڪس ۾ علم جون حدون“ بحث دوران چيو: ”گذريل صديءَ ۾ علم جو ميدان تمام گهڻو وڌيو آهي، پر جهالت جو ميدان اڃا به وڌيو آهي. (…) جنرل ريٽليٽيٽي ۽ ڪوانٽم ميڪنڪس جي دريافت انساني سوچ جون شاندار ڪاميابيون آهن، نيوٽن جي سوچن جي مقابلي ۾، پر اهي ٻن ساختن جي وچ ۾ تعلق جي سوال کي جنم ڏين ٿيون، هڪ سوال جنهن جي پيچيدگي جو اندازو صرف حيران ڪندڙ آهي. هن صورتحال ۾، سوال قدرتي طور تي پيدا ٿين ٿا: ڇا اسان اهو ڪري سگهون ٿا؟ ڇا اسان جو عزم ۽ سچ جي تري تائين پهچڻ جو ارادو اسان جي مشڪلاتن سان مطابقت رکي ٿو؟

تجرباتي تعطل

ھاڻي ڪيترن ئي مھينن کان، فزڪس جي دنيا وڌيڪ تڪرار سان معمول کان وڌيڪ مصروف آھي. جرنل نيچر ۾، جارج ايلس ۽ جوزف سلڪ فزڪس جي سالميت جي دفاع ۾ هڪ مضمون شايع ڪيو، انهن تي تنقيد ڪئي جيڪي وڌندڙ تجربا ملتوي ڪرڻ لاءِ تيار آهن جديد ڪائناتي نظريات کي جانچڻ لاءِ اڻڄاتل ”سڀاڻي“ تائين. انهن جي خاصيت هجڻ گهرجي "ڪافي خوبصورتي" ۽ وضاحتي قدر. ”اها صدين جي سائنسي روايت کي ٽوڙي ٿي ته سائنسي علم تجرباتي طور تي ثابت ٿيل علم آهي،“ سائنسدانن گرج ڪيو. حقيقتون واضح طور تي جديد فزڪس ۾ "تجرباتي تعطل" کي ظاهر ڪن ٿيون.

دنيا ۽ ڪائنات جي فطرت ۽ ڍانچي بابت جديد نظريا، ضابطي جي طور تي، انسانن لاءِ موجود تجربن ذريعي تصديق نٿا ڪري سگهجن.

هگس بوسن کي دريافت ڪندي، سائنسدانن معياري ماڊل کي "مڪمل" ڪيو آهي. بهرحال، فزڪس جي دنيا مطمئن کان پري آهي. اسان سڀني ڪوارڪس ۽ ليپٽنن جي باري ۾ ڄاڻون ٿا، پر اسان کي اها خبر ناهي ته ان کي آئن اسٽائن جي ڪشش ثقل جي نظريي سان ڪيئن ملائي. اسان کي خبر ناهي ته ڪوانٽم ميخانيڪس کي ڪشش ثقل سان ڪيئن ملائي ڪوانٽم ڪشش ثقل جو هڪ فرضي نظريو ٺاهيو وڃي. اسان اهو به نٿا ڄاڻون ته بگ بينگ ڇا آهي (يا جيڪڏهن اهو اصل ۾ ٿيو!) (2).

في الحال، اچو ته ان کي ڪلاسيڪل فزڪس چوندا آهيون، معياري ماڊل کان پوءِ ايندڙ قدم سپر symmetry آهي، جيڪا اڳڪٿي ڪري ٿي ته اسان جي ڄاڻ رکندڙ هر ابتدائي ذري جو هڪ ”پارٽنر“ هوندو آهي.

اهو مادي جي بلڊنگ بلاڪن جي ڪل تعداد کي ٻيڻو ڪري ٿو، پر اهو نظريو مڪمل طور تي رياضياتي مساواتن سان ٺهڪي اچي ٿو ۽، اهم طور تي، ڪائناتي اونداهي مادو جي اسرار کي ختم ڪرڻ جو هڪ موقعو پيش ڪري ٿو. اهو صرف Large Hadron Collider تي تجربن جي نتيجن جو انتظار ڪرڻ آهي، جيڪو سپر سميٽرڪ ذرڙن جي وجود جي تصديق ڪندو.

بهرحال، جنيوا مان اڃا تائين اهڙي ڪا دريافت نه ٻڌي وئي آهي. يقينا، اهو صرف LHC جي نئين نسخي جي شروعات آهي، ٻه ڀيرا اثر واري توانائي سان (هڪ تازي مرمت ۽ اپ گريڊ کان پوء). ڪجھه مھينن ۾، اھي سپر سميٽري جي جشن ۾ شيمپين ڪارڪ جي شوٽنگ ڪري سگھن ٿا. بهرحال، جيڪڏهن ائين نه ٿئي ها، ته ڪيترن ئي فزڪسدانن جو خيال آهي ته سپر سميٽري نظريات کي آهستي آهستي ختم ڪرڻو پوندو، ان سان گڏوگڏ سپر اسٽرنگ، جيڪو سپر سميٽري تي ٻڌل آهي. ڇو ته جيڪڏهن وڏو ڪولڊر انهن نظرين جي تصديق نٿو ڪري، پوء ڇا؟

بهرحال، ڪي سائنسدان آهن جيڪي ائين نه ٿا سمجهن. ڇاڪاڻ ته سپر سميٽري جو نظريو تمام ”خوبصورت هجڻ غلط“ آهي.

تنهن ڪري، اهي پنهنجن مساواتن جو ٻيهر جائزو وٺڻ جو ارادو رکن ٿا ته اهو ثابت ڪرڻ لاء ته سپر سميٽرڪ ذرات جو ماس صرف LHC جي حد کان ٻاهر آهي. نظرياتي بلڪل صحيح آهن. انهن جا ماڊل مثالي بيان ڪرڻ ۾ سٺا آهن جيڪي ماپ ڪري سگهجن ٿا ۽ تجرباتي طور تي تصديق ٿيل آهن. تنهن ڪري ڪو سوال ڪري سگهي ٿو ته اسان کي انهن نظرين جي ترقي کي ڇو خارج ڪرڻ گهرجي جيڪي اسان (اڃا تائين) تجرباتي طور تي نٿا ڄاڻون. ڇا اهو هڪ معقول ۽ سائنسي طريقو آهي؟

ڪائنات کان سواءِ

قدرتي سائنس، خاص طور تي فزڪس، قدرتيات تي ٻڌل آهي، يعني، ان عقيدي تي ته اسان فطرت جي قوتن کي استعمال ڪندي هر شيء کي بيان ڪري سگهون ٿا. سائنس جو ڪم مختلف مقدارن جي وچ ۾ لاڳاپن تي غور ڪرڻ لاءِ گهٽجي ويو آهي جيڪي بيان ڪن ٿا فينومينا يا ڪي ڍانچي جيڪي فطرت ۾ موجود آهن. فزڪس انهن مسئلن سان ڊيل نٿو ڪري جن کي رياضياتي طور بيان نه ٿو ڪري سگهجي، جنهن کي ورجائي نه ٿو سگهجي. اهو آهي، ٻين شين مان، ان جي ڪاميابي جو سبب. رياضياتي وضاحت قدرتي رجحان کي ماڊل ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويو آهي انتهائي اثرائتو ثابت ٿيو آهي. قدرتي سائنس جي ڪاميابين جي نتيجي ۾ انهن جي فلسفيائي جنرلائيزيشن. هدايتون جهڙوڪ ميڪانياتي فلسفو يا سائنسي ماديت پيدا ڪيا ويا، جن قدرتي سائنس جي نتيجن کي منتقل ڪيو، جيڪو XNUMX صدي جي آخر کان اڳ حاصل ڪيو ويو، فلسفي جي ميدان ۾.

ائين لڳي رهيو هو ته اسان سڄي دنيا کي ڄاڻي سگهون ٿا، ته فطرت ۾ مڪمل عزم موجود آهي، ڇاڪاڻ ته اسان اهو طئي ڪري سگهون ٿا ته سيارا ڪروڙين سالن ۾ ڪيئن منتقل ٿيندا، يا اهي لکين سال اڳ ڪيئن منتقل ٿيا. انهن ڪاميابين هڪ فخر کي جنم ڏنو جنهن انساني ذهن کي مڪمل ڪري ڇڏيو. هڪ فيصلي واري حد تائين، طريقياتي قدرتيزم اڄ به قدرتي سائنس جي ترقي کي متحرڪ ڪري ٿو. تنهن هوندي به، ڪي ڪٽ آف نقطا آهن، جيڪي ظاهر ڪن ٿا ته فطرتي طريقي جي حدن جي نشاندهي ڪن ٿا.

جيڪڏهن ڪائنات حجم ۾ محدود آهي ۽ اڀري "ڪجهه به نه" (3)، توانائي جي تحفظ جي قانونن جي ڀڃڪڙي ڪرڻ کان سواء، مثال طور، هڪ fluctuation، پوء ان ۾ ڪا به تبديلي نه هجڻ گهرجي. انهي دوران، اسان انهن کي ڏسي رهيا آهيون. ان مسئلي کي ڪوانٽم فزڪس جي بنياد تي حل ڪرڻ جي ڪوشش ڪندي، اسان ان نتيجي تي پهچون ٿا ته صرف هڪ باشعور مبصر ئي اهڙي دنيا جي وجود جي امڪان کي حقيقت ڪري ٿو. ان ڪري اسان کي عجب لڳو ته اسان جنهن خاص ۾ رهون ٿا، ان کي ڪيترين ئي مختلف ڪائناتن مان ڇو بڻايو ويو آهي. تنهن ڪري اسان ان نتيجي تي پهتا آهيون ته صرف جڏهن هڪ شخص ڌرتيءَ تي ظاهر ٿيو، دنيا - جيئن اسان مشاهدو ڪيو - واقعي "ٿي ويو" ...

ڪئين ماپون انهن واقعن کي متاثر ڪن ٿيون جيڪي هڪ ارب سال اڳ ٿيا؟

4. ويلر تجربو - بصري

جديد فزڪسدانن مان هڪ، جان آرڪيبالڊ ويلر، مشهور ڊبل سلٽ تجربي جو خلائي نسخو تجويز ڪيو. هن جي ذهني جوڙجڪ ۾، ڪواسار مان روشني، اسان کان هڪ ارب نوري سال پري، ڪهڪشان جي ٻن سامهون پاسن سان سفر ڪري ٿي (4). جيڪڏهن مبصر انهن مان هر هڪ رستي کي الڳ الڳ ڏسندا، اهي فوٽوون ڏسندا. جيڪڏهن ٻئي هڪ ئي وقت، اهي موج ڏسندا. تنهنڪري مشاهدو ڪرڻ جو عمل ئي روشنيءَ جي نوعيت کي تبديل ڪري ٿو جيڪو هڪ ارب سال اڳ ڪواسار کي ڇڏي ويو هو!

Wheeler لاءِ، مٿيان ڳالهه ثابت ڪري ٿي ته ڪائنات جسماني لحاظ کان موجود نه ٿي سگهي ٿي، گهٽ ۾ گهٽ ان معنى ۾ جنهن ۾ اسان ”فزيڪل اسٽيٽ“ کي سمجهڻ جا عادي آهيون. اهو ماضي ۾ به نه ٿي سگهيو آهي، جيستائين ... اسان هڪ ماپ ورتو آهي. ان ڪري، اسان جو موجوده طول و عرض ماضي تي اثر انداز ڪري ٿو. اسان جي مشاهدن، دريافتن ۽ ماپن سان، اسان ماضي جي واقعن کي شڪل ڏيون ٿا، وقت جي اندر، ڪائنات جي شروعات تائين!

واٽر لو، ڪئناڊا ۾ پريميٽر انسٽيٽيوٽ جي نيل ترڪ، نيو سائنسدان جي جولاء جي شماري ۾ چيو ته "اسان سمجهي نٿا سگهون ته اسان ڇا ڳولي سگهون ٿا. نظريو وڌيڪ پيچيده ۽ نفيس ٿيندو. اسان پاڻ کي لڳاتار شعبن، طول و عرض ۽ همراهن جي مسئلي ۾ ڦٽو ڪريون ٿا، جيتوڻيڪ هڪ رنچ سان، پر اسان آسان حقيقتن جي وضاحت نٿا ڪري سگهون. ڪيترائي فزڪس دان ان حقيقت تي واضح طور تي ناراض آهن ته جديد نظرين جي ذهني سفر، جهڙوڪ مٿين خيالن يا سپر اسٽرينگ نظريي جو، هن وقت ليبارٽريز ۾ ڪيل تجربن سان ڪو به تعلق نه آهي، ۽ انهن کي تجرباتي طور تي جانچڻ جو ڪو طريقو ناهي.

مقدار جي دنيا ۾، توهان کي وسيع ڏسڻ جي ضرورت آهي

جيئن نوبل انعام يافته رچرڊ فينمن هڪ ڀيرو چيو هو، ڪو به ڪو به حقيقت ۾ ڪوانٽم دنيا کي نٿو سمجهي. سٺي پراڻي نيوٽونين دنيا جي برعڪس، جنهن ۾ ٻن جسمن جي وچ ۾ رابطي جو اندازو مساواتن جي حساب سان ڪيو ويندو آهي، ڪوانٽم ميڪانڪس ۾ اسان وٽ اهي مساواتون آهن جن کان اهي گهڻو اڳتي نه ٿا اچن، پر تجربن ۾ ڏسڻ ۾ آيل عجيب رويي جو نتيجو آهن. ڪوانٽم فزڪس جون شيون ڪنهن به شيءِ سان جڙيل نه هونديون آهن "فزيڪل"، ۽ انهن جو رويو هڪ خلاصي گھڻ-ڊميشنل اسپيس جو ڊومين آهي جنهن کي هلبرٽ اسپيس سڏيو ويندو آهي.

Schrödinger مساوات پاران بيان ڪيل تبديليون آهن، پر حقيقت ۾ نامعلوم ڇو آهي. ڇا اهو تبديل ٿي سگهي ٿو؟ ڇا اهو ممڪن آهي ته ڪوانٽم قانونن کي فزڪس جي اصولن مان حاصل ڪيو وڃي، جيئن ته درجنين قانون ۽ اصول، مثال طور، ٻاهرئين خلا ۾ جسم جي حرڪت بابت، نيوٽن جي اصولن مان نڪتل هئا؟ اٽلي جي پاويا يونيورسٽي جا سائنسدان گياڪومو مورو ڊي آريانو، گيوليو سريبيلا ۽ پاولو پيرينوٽي دليل ڏين ٿا ته ايتري قدر جو ڪوانٽم فينومينا جيڪي واضح طور تي عام احساس جي خلاف آهن انهن کي ماپيل تجربن ۾ ڳولي سگهجي ٿو. توهان کي صرف صحيح نقطه نظر جي ضرورت آهي - شايد ڪوانٽم اثرات جي غلط فهمي انهن جي ڪافي وسيع نظريي جي ڪري آهي. نيو سائنٽسٽ ۾ مٿي بيان ڪيل سائنسدانن جي مطابق، ڪوانٽم ميڪانڪس ۾ بامعني ۽ ماپيل تجربا ڪيترن ئي شرطن کي پورا ڪرڻ گهرجن. اهو:

• ڪارڻ - مستقبل جا واقعا ماضي جي واقعن تي اثر انداز نٿا ڪري سگهن؛
• فرق ڪرڻ - رياستون اسان کي لازمي طور تي هڪ ٻئي کان الڳ ٿيڻ جي قابل هجڻ گهرجي؛
• ترتيب - جيڪڏهن اسان پروسيس جي سڀني مرحلن کي ڄاڻون ٿا، اسان سڄي عمل کي ڄاڻون ٿا؛
• سمهڻ - پوري چپ کي منتقل ڪرڻ جي بغير چپ بابت اهم معلومات منتقل ڪرڻ جا طريقا آهن؛
• ٽوموگرافي - جيڪڏھن اسان وٽ ھڪڙو نظام آھي جنھن ۾ گھڻن حصن تي مشتمل آھي، حصن جي ماپ جا انگ اکر سڄي سسٽم جي حالت کي ظاھر ڪرڻ لاء ڪافي آھن.

اطالوي پنهنجن اصولن کي صاف ڪرڻ، وسيع نقطه نظر، ۽ بامقصد تجربن کي وڌائڻ چاهيندا آهن، جنهن ۾ thermodynamic رجحان جي ناقابل واپسي ۽ اينٽروپي جي ترقي جو اصول پڻ شامل آهي، جيڪي فزڪسسٽن کي متاثر نٿا ڪن. شايد هتي، پڻ، مشاهدو ۽ ماپون متاثر ٿين ٿيون هڪ اهڙي نقطه نظر جي نمونن کان، جيڪا پوري نظام کي سمجهڻ لاءِ تمام تنگ آهي. ”ڪانٽم ٿيوري جي بنيادي سچائي اها آهي ته وضاحت ۾ هڪ نئين ترتيب شامل ڪري شور ڪندڙ، ناقابل واپسي تبديلين کي واپس آڻي سگهجي ٿو،“ اطالوي سائنسدان گيوليو سربيلا جو چوڻ آهي ته نيو سائنسدان سان هڪ انٽرويو ۾.

بدقسمتي سان، شڪي چون ٿا، تجربن جي "صفائي" ۽ هڪ وسيع ماپي نقطه نظر ڪيترن ئي دنيا جي مفروضي کي جنم ڏئي سگهي ٿو جنهن ۾ ڪو به نتيجو ممڪن آهي ۽ جنهن ۾ سائنسدان، سوچيو ته اهي واقعن جي صحيح انداز کي ماپ ڪري رهيا آهن، صرف "چونڊيو" هڪ. انهن کي ماپ ڪندي ڪجهه تسلسل.

5. گھڙي جي هٿن جي صورت ۾ وقت هٿ

وقت ناهي؟

نام نهاد Arrows of time (5) جو تصور 1927ع ۾ برطانوي فلڪيات جي ماهر آرٿر ايڊنگٽن متعارف ڪرايو. هي تير وقت کي ظاهر ڪري ٿو، جيڪو هميشه هڪ طرف، يعني ماضي کان مستقبل ڏانهن، ۽ اهو عمل واپس نه ٿو ڪري سگهجي. اسٽيفن هاڪنگ پنهنجي A Brief History of Time ۾ لکيو آهي ته خرابي وقت سان گڏ وڌندي آهي ڇو ته اسان وقت کي ماپون ٿا ان طرف جنهن طرف خرابي وڌي ٿي. ان جو مطلب اهو ٿيندو ته اسان وٽ هڪ اختيار آهي - مثال طور، اسان پهريون ڀيرو فرش تي پکڙيل ٽٽل شيشي جي ٽڪرن جو مشاهدو ڪري سگهون ٿا، پوءِ جنهن لمحي گلاس فرش تي ڪري ٿو، پوءِ گلاس هوا ۾، ۽ آخر ۾ هٿ ۾. ان کي رکڻ واري شخص جو. ڪو به سائنسي قاعدو نه آهي ته "وقت جو نفسياتي تير" ساڳئي طرف وڃڻ گهرجي جيئن thermodynamic تير، ۽ سسٽم جي اينٽراپي وڌائي ٿي. بهرحال، ڪيترن ئي سائنسدانن جو خيال آهي ته اهو ئي سبب آهي، ڇاڪاڻ ته انساني دماغ ۾ توانائي واريون تبديليون ٿينديون آهن، جيڪي اسان فطرت ۾ مشاهدو ڪندا آهيون. دماغ کي ڪم ڪرڻ، مشاهدو ڪرڻ ۽ دليل ڏيڻ جي توانائي آهي، ڇاڪاڻ ته انساني ”انجڻ“ ٻارڻ جي کاڌ خوراڪ کي ساڙي ٿو ۽، جيئن اندروني ڪمبشن انجڻ ۾، اهو عمل ناقابل واپسي آهي.

بهرحال، اهڙا ڪيس آهن جڏهن، وقت جي نفسياتي تير جي ساڳئي هدايت کي برقرار رکڻ دوران، اينٽروپي ٻئي مختلف سسٽم ۾ وڌائي ۽ گھٽائي ٿي. مثال طور، جڏهن ڪمپيوٽر جي ميموري ۾ ڊيٽا محفوظ ڪرڻ. مشين ۾ ميموري ماڊل غير ترتيب واري حالت کان ڊسڪ لکڻ جي ترتيب ڏانهن وڃو. ان ڪري، ڪمپيوٽر ۾ اينٽراپي گھٽجي ويندي آهي. بهرحال، ڪو به فزڪسسٽ اهو چوندو ته ڪائنات جي نقطي نظر کان، مجموعي طور تي - اهو وڌي رهيو آهي، ڇاڪاڻ ته اهو هڪ ڊسڪ کي لکڻ لاء توانائي وٺندو آهي، ۽ اها توانائي هڪ مشين ذريعي پيدا ٿيندڙ گرمي جي صورت ۾ ختم ٿي ويندي آهي. تنهنڪري فزڪس جي قائم ڪيل قانونن جي هڪ ننڍڙي "نفسياتي" مزاحمت آهي. اسان لاءِ اهو غور ڪرڻ مشڪل آهي ته فين مان شور سان جيڪو نڪرندو آهي اهو ڪم جي رڪارڊنگ يا ياداشت ۾ ڪنهن ٻي قدر کان وڌيڪ اهم آهي. ڇا جيڪڏهن ڪو ماڻهو پنهنجي PC تي هڪ دليل لکي ٿو جيڪو جديد فزڪس، متحد قوت جي نظريي، يا هر شيء جي نظريي کي ختم ڪري ڇڏيندو؟ اسان لاءِ ان خيال کي قبول ڪرڻ مشڪل هوندو ته، ان جي باوجود ڪائنات ۾ عام خرابي وڌي وئي آهي.

واپس 1967 ۾، Wheeler-DeWitt مساوات ظاهر ٿيو، جنهن مان اهو ان وقت جي پٺيان لڳو جيئن ته اهو موجود ناهي. اها هڪ ڪوشش هئي رياضياتي طور تي ڪوانٽم ميڪنڪس ۽ جنرل ريٽليٽيٽي جي نظرين کي گڏ ڪرڻ جي، ڪوانٽم ڪشش ثقل جي نظريي ڏانهن هڪ قدم، يعني. هر شيءِ جو نظريو سڀني سائنسدانن جي خواهش آهي. اهو 1983 تائين نه هو ته فزڪسسٽ ڊان پيج ۽ وليم وٽرز هڪ وضاحت پيش ڪئي ته وقت جي مسئلي کي quantum entanglement جي تصور کي استعمال ڪندي ختم ڪري سگهجي ٿو. انهن جي تصور جي مطابق، صرف اڳ ۾ ئي بيان ڪيل نظام جي ملڪيت کي ماپ ڪري سگهجي ٿو. رياضياتي نقطي نظر کان، هن تجويز جو مطلب اهو آهي ته ڪلاڪ سسٽم کان الڳ الڳ ڪم نه ڪندو آهي ۽ صرف ان وقت شروع ٿئي ٿو جڏهن اهو هڪ خاص ڪائنات سان جڙيل آهي. بهرحال، جيڪڏهن ڪو اسان کي ڪنهن ٻئي ڪائنات مان ڏسندو، ته اهي اسان کي جامد شين جي طور تي ڏسندا، ۽ صرف انهن جو اسان وٽ اچڻ ڪوانٽم الجھن جو سبب بڻجندو ۽ لفظي طور تي اسان کي وقت جي گذرڻ جو احساس ڏياريندو.

هن نظريي جي بنياد تي سائنسدانن جي ڪم جي بنياد تي ٽورين، اٽلي ۾ هڪ تحقيقي اداري مان ٺهيل آهي. فزڪسسٽ مارڪو جينوويس هڪ ماڊل ٺاهڻ جو فيصلو ڪيو جيڪو حساب ۾ رکي ٿو مقدار جي انتشار جي خاصيتن کي. اهو ممڪن هو ته هڪ جسماني اثر ٻيهر ٺاهڻ لاء هن دليل جي صحيحيت کي ظاهر ڪري. ڪائنات جو ھڪڙو نمونو ٺاھيو ويو آھي، ٻن فوٽن تي مشتمل آھي.

ھڪڙو جوڙو مبني ھو - عمودي طور تي پولرائز، ۽ ٻيو افقي طور تي. انهن جي مقدار جي حالت، ۽ تنهن ڪري انهن جي پولارائيزيشن، پوء ڊيڪٽرن جي هڪ سيريز جي ذريعي ڳولي وئي آهي. اهو معلوم ٿئي ٿو ته جيستائين مشاهدو جيڪو حتمي طور تي فريم آف ريفرنس کي طئي ڪري ٿو، تيستائين فوٽوون هڪ ڪلاسيڪل ڪوانٽم سپر پوزيشن ۾ آهن، يعني. اهي ٻئي عمودي ۽ افقي طور تي مبني هئا. ان جو مطلب اهو آهي ته واچ پڙهڻ وارو مبصر ان مقدار جو اندازو لڳائي ٿو جيڪو ڪائنات کي متاثر ڪري ٿو جنهن جو هو حصو بڻجي ٿو. اهڙو مبصر وري ڪوانٽم امڪان جي بنياد تي لڳاتار فوٽن جي پولرائزيشن کي سمجهڻ جي قابل هوندو آهي.

اهو تصور تمام پرجوش آهي ڇاڪاڻ ته اهو ڪيترن ئي مسئلن کي بيان ڪري ٿو، پر اهو قدرتي طور تي هڪ "سپر مبصر" جي ضرورت آهي، جيڪو سڀني فيصلي کان مٿانهون هوندو ۽ هر شيء کي مڪمل طور تي ڪنٽرول ڪندو.

6. Multiverse - بصري

جيڪو اسان مشاهدو ڪريون ٿا ۽ جيڪو اسان کي "وقت" طور سمجهون ٿا، حقيقت ۾ اسان جي چوڌاري دنيا ۾ ماپيل عالمي تبديلين جي پيداوار آهي. جيئن جيئن اسين ايٽم، پروٽان ۽ فوٽون جي دنيا ۾ اوترو اونهو ٿا وڃون، تيئن اسان سمجھون ٿا ته وقت جو تصور گھٽ کان گھٽ اھم ٿيندو پيو وڃي. سائنسدانن جي مطابق، اها گھڙي جيڪا هر روز اسان سان گڏ رهي ٿي، جسماني نقطي نظر کان، ان جي گذرڻ کي ماپ نه ڪندي، پر اسان جي زندگي کي منظم ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي. انهن لاءِ جيڪي نيوٽن جي آفاقي ۽ سموري وقت جي تصورن جا عادي آهن، اهي تصور حيران ڪندڙ آهن. پر نه رڳو سائنسي روايت پرست انهن کي قبول نٿا ڪن. ممتاز نظرياتي فزڪس دان لي سمولين، جنهن جو ذڪر اسان اڳ ۾ هن سال جي نوبل انعام جي ممڪن فاتحن مان ڪيو آهي، اهو مڃي ٿو ته وقت موجود آهي ۽ بلڪل حقيقي آهي. هڪ دفعي - ڪيترن ئي فزيڪسٽس وانگر - هن دليل ڏنو ته وقت هڪ موضوعي وهم آهي.

ھاڻي، پنھنجي ڪتاب Reborn Time ۾، ھو فزڪس جو بلڪل مختلف نظريو وٺي ٿو ۽ سائنسي برادريءَ ۾ مقبول اسٽرنگ ٿيوري تي تنقيد ڪري ٿو. هن جي مطابق، multiverse موجود ناهي (6) ڇاڪاڻ ته اسان هڪ ئي ڪائنات ۾ ۽ هڪ ئي وقت ۾ رهندا آهيون. هن کي يقين آهي ته وقت انتهائي اهميت وارو آهي ۽ موجوده لمحي جي حقيقت جو اسان جو تجربو ڪو وهم نه آهي، پر حقيقت جي بنيادي نوعيت کي سمجهڻ جي ڪنجي آهي.

اينٽروپي صفر

سينڊو پوپيسڪو، ٽوني شارٽ، نوح لنڊن (7) ۽ اينڊرياس ونٽر 2009 ۾ جرنل فزيڪل ريويو اي ۾ پنهنجا نتيجا بيان ڪيا، جنهن ۾ ڏيکاريو ويو ته شيون توازن حاصل ڪن ٿيون، يعني توانائي جي هڪجهڙائي جي ورڇ واري حالت، ان سان ڪوانٽم entanglement جي رياستن ۾ داخل ٿيڻ سان. ماحول 2012 ۾، ٽوني شارٽ ثابت ڪيو ته اڪيلائي محدود وقت جي برابري جو سبب بڻجي ٿي. جڏهن ڪا شئي ماحول سان لهه وچڙ ۾ اچي ٿي، جهڙوڪ جڏهن ڪافي جي پيالي ۾ ذرڙا هوا سان ٽڪرائجن ٿا، ته انهن جي خاصيتن بابت معلومات ٻاهران ”ليڪ“ ٿي وڃي ٿي ۽ سڄي ماحول ۾ ”ڌنڌلي“ ٿي وڃي ٿي. معلومات جي ضايع ٿيڻ سبب ڪافي جي حالت جامد ٿي وڃي ٿي، جيتوڻيڪ سڄي ڪمري جي صفائي جي حالت تبديل ٿي رهي آهي. Popescu جي مطابق، هن جي حالت وقت سان تبديل ٿيڻ کان روڪي ٿي.

7. نوح لنڊن، سنڊو پوپسڪو ۽ ٽوني شارٽ

جيئن ڪمري جي صفائي واري حالت ۾ تبديلي اچي ٿي، ڪافي اوچتو هوا سان ملائڻ بند ڪري ٿي ۽ پنهنجي خالص حالت ۾ داخل ٿي سگهي ٿي. تنهن هوندي به، ماحول سان مليل رياستون تمام گهڻيون آهن، جيڪي خالص رياستون ڪافي لاءِ موجود آهن، ۽ تنهن ڪري تقريبن ڪڏهن به نه ٿينديون آهن. هي شمارياتي ناممڪن اهو تاثر ڏئي ٿو ته وقت جو تير ناقابل واپسي آهي. وقت جي تير جو مسئلو ڪوانٽم ميڪنڪس جي ڪري ڌماڪيدار آهي، ان کي فطرت جو تعين ڪرڻ ڏکيو بڻائي ٿو.

هڪ ابتدائي ذرو صحيح جسماني ملڪيت نه آهي ۽ صرف مختلف رياستن ۾ هجڻ جي امڪان جي ذريعي طئي ڪيو ويندو آهي. مثال طور، ڪنهن به وقت، هڪ ذرو گھڙيءَ جي طرف رخ ڪرڻ جو 50 سيڪڙو موقعو ۽ 50 سيڪڙو ان جي مخالف رخ ۾ موڙڻ جو موقعو ٿي سگھي ٿو. اهو نظريو، جيڪو فزڪسسٽ جان بيل جي تجربي سان مضبوط ٿيو، اهو ٻڌائي ٿو ته ذرڙن جي حقيقي حالت موجود ناهي ۽ انهن کي امڪان جي رهنمائي ڪرڻ لاءِ ڇڏيو ويو آهي.

پوءِ مقدار جي غير يقيني صورتحال مونجهاري جو سبب بڻجي ٿي. جڏهن ٻه ذرڙا پاڻ ۾ ملن ٿا، تڏهن به انهن جي وضاحت نه ٿي ڪري سگهجي، آزاديءَ سان ترقي ڪندي امڪانن کي خالص رياست طور سڃاتو وڃي ٿو. ان جي بدران، اهي هڪ وڌيڪ پيچيده امڪاني تقسيم جا جزا بڻجي ويندا آهن جيڪي ٻئي ذرات گڏجي بيان ڪن ٿا. اها تقسيم فيصلو ڪري سگهي ٿي، مثال طور، ڇا ذرڙا سامهون رخ ۾ گھمندا. سسٽم مجموعي طور خالص حالت ۾ آهي، پر انفرادي ذرات جي حالت ڪنهن ٻئي ذرن سان ڳنڍيل آهي.

اهڙيءَ طرح، ٻئي ڪيترن نوري سالن جو سفر ڪري سگهن ٿا، ۽ هر هڪ جي گردش ٻئي سان لاڳاپو برقرار رهندي.

وقت جي تير جو نئون نظريو ان کي ڪوانٽم entanglement جي ڪري معلومات جي نقصان جي طور تي بيان ڪري ٿو، جيڪو ڪافي جو پيالو موڪلي ٿو ڀرسان ڪمري سان توازن ۾. آخرڪار، ڪمرو پنهنجي ماحول سان برابريءَ تي پهچي ٿو، ۽ اهو، موڙ ۾، آهستي آهستي باقي ڪائنات سان برابريءَ تي پهچي ٿو. پراڻن سائنسدانن جن thermodynamics جو اڀياس ڪيو، هن عمل کي توانائي جي بتدريج ضايع ٿيڻ جي طور تي ڏٺو، ڪائنات جي اينٽراپي کي وڌايو.

اڄڪلهه، فزڪسدانن کي يقين آهي ته معلومات وڌيڪ ۽ وڌيڪ پکڙيل آهي، پر ڪڏهن به مڪمل طور تي غائب ناهي. جيتوڻيڪ اينٽراپي مقامي طور تي وڌي ٿي، انهن جو يقين آهي ته ڪائنات جي ڪل اينٽراپي صفر تي مسلسل رهي ٿي. بهرحال، وقت جي تير جو هڪ پاسو اڻڄاتل رهي ٿو. سائنسدانن جو چوڻ آهي ته هڪ شخص جي ماضي کي ياد ڪرڻ جي صلاحيت، پر مستقبل کي نه، اهو پڻ سمجهي سگهجي ٿو ته رابطي جي ذرات جي وچ ۾ لاڳاپن جي ٺهڻ جي طور تي. جڏهن اسان ڪاغذ جي ٽڪري تي ڪو پيغام پڙهون ٿا، دماغ ان سان رابطو ڪري ٿو فوٽون ذريعي اکين تائين پهچي ٿو.

صرف هاڻي کان اسان کي ياد ڪري سگهون ٿا ته هي پيغام اسان کي ڇا ٻڌائي رهيو آهي. پوپيسڪو مڃي ٿو ته نئون نظريو وضاحت نٿو ڪري ته ڪائنات جي شروعاتي حالت توازن کان پري ڇو هئي، هن وڌيڪ چيو ته بگ بينگ جي نوعيت کي وضاحت ڪرڻ گهرجي. ڪجهه محققن هن نئين طريقي جي باري ۾ شڪ جو اظهار ڪيو آهي، پر هن تصور جي ترقي ۽ هڪ نئين رياضياتي فارملزم هاڻي thermodynamics جي نظرياتي مسئلن کي حل ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي.

خلائي وقت جي اناج تائين پهچ

بليڪ هول فزڪس ظاهر ڪرڻ لڳي ٿو، جيئن ڪجهه رياضياتي ماڊل پيش ڪن ٿا، ته اسان جي ڪائنات ٽي-dimensional نه آهي. ان جي باوجود جيڪي اسان جا حواس اسان کي ٻڌائين ٿا، اسان جي چوڌاري حقيقت ٿي سگهي ٿي هڪ هولوگرام- هڪ پري واري جهاز جو پروجيڪشن جيڪو اصل ۾ ٻه طرفي آهي. جيڪڏهن ڪائنات جي هيءَ تصوير صحيح آهي، ته خلا جي وقت جي ٽن طرفي نوعيت جو ڀوڳ ان وقت ئي ختم ٿي سگهي ٿو، جيئن اسان جي اختيار ۾ موجود تحقيقي اوزار مناسب طور تي حساس ٿي ويندا. ڪريگ هوگن، فرميلاب ۾ فزڪس جو پروفيسر، جنهن ڪائنات جي بنيادي ڍانچي جو مطالعو ڪرڻ ۾ سال گذاريا آهن، اهو مشورو ڏئي ٿو ته اها سطح اڃا تائين پهچي وئي آهي.

8. GEO600 Gravitational Wave Detector

جيڪڏهن ڪائنات هڪ هولوگرام آهي، ته شايد اسان حقيقت جي حل جي حد تائين پهچي چڪا آهيون. ڪجهه فزڪس دان ان دلچسپ مفروضي کي اڳتي وڌائين ٿا ته خلائي وقت جيڪو اسان ۾ رهون ٿا اهو آخري طور تي مسلسل نه آهي، پر، هڪ ڊجيٽل تصوير وانگر، ان جي بنيادي سطح تي ڪجهه خاص "اناج" يا "پڪسلز" سان ٺهيل آهي. جيڪڏهن ائين آهي ته، اسان جي حقيقت کي ڪجهه قسم جي حتمي "قرارداد" هجڻ گهرجي. اهڙيءَ طرح ڪجهه محققن ”شور“ جي تشريح ڪئي جيڪا GEO600 ڪشش ثقل واري موج ڊيڪٽر (8) جي نتيجن ۾ ظاهر ٿي.

هن غير معمولي مفروضي کي جانچڻ لاءِ، گريويٽيشنل ويو فزڪسسٽ ڪريگ هوگن ۽ سندس ٽيم دنيا جو سڀ کان وڌيڪ درست انٽرفيروميٽر تيار ڪيو، جنهن کي هوگن هولوميٽر سڏيو وڃي ٿو، جيڪو ممڪن حد تائين سڀ کان وڌيڪ صحيح انداز ۾ خلائي وقت جي بنيادي جوهر کي ماپڻ لاءِ ٺاهيو ويو آهي. تجربو، ڪوڊنام فرميلاب E-990، ڪيترن ئي ٻين مان هڪ ناهي. ان جو مقصد اهو آهي ته خلا جي ڪوانٽم فطرت ۽ ان جي موجودگي کي ظاهر ڪرڻ جنهن کي سائنسدان ”هولوگرافڪ شور“ سڏين ٿا.

هولوميٽر ٻن انٽرفيروميٽرن تي مشتمل هوندو آهي جيڪو هڪ طرف رکيل هوندو آهي. اهي هڪ ڪلوواٽ ليزر شعاعن کي هڪ ڊيوائس تي سڌو ڪن ٿا جيڪي انهن کي 40 ميٽر ڊگھي ٻن عمودي شعاعن ۾ ورهائي ٿي، جيڪي ظاهر ٿين ٿيون ۽ ورهايل نقطي ڏانهن موٽي وڃن ٿيون، روشنيءَ جي شعاعن جي روشنيءَ ۾ وهڪري پيدا ڪري ٿي (9). جيڪڏهن اهي ڊويزن ڊوائيس ۾ هڪ خاص حرڪت جو سبب بڻجن ٿا، ته اهو خود خلا جي کمپن جو ثبوت هوندو.

9. هولوگرافڪ تجربن جي گرافڪ نمائندگي

هوگن جي ٽيم لاءِ سڀ کان وڏو چيلنج اهو ثابت ڪرڻ آهي ته انهن جيڪي اثرات دريافت ڪيا آهن اهي صرف تجرباتي سيٽ اپ کان ٻاهر جي عنصرن جي ڪري پيدا ٿيندڙ خرابيون نه آهن، پر خلائي وقت جي وائبريشن جو نتيجو آهن. ان ڪري، انٽرفيروميٽر ۾ استعمال ٿيندڙ آئيني کي ڊوائيس جي ٻاهران ايندڙ سڀني ننڍڙن ننڍڙن آوازن جي تعدد سان هم وقت سازي ڪئي ويندي ۽ خاص سينسرز ذريعي کنيو ويندو.

انٿروپڪ ڪائنات

دنيا ۽ انسان جي وجود لاءِ، فزڪس جي قانونن کي هڪ خاص شڪل هجڻ گهرجي، ۽ فزيڪل ڪانسٽنٽن کي لازمي طور تي چونڊيل قدرون هجڻ گهرجن... ۽ اهي آهن! ڇو؟

اچو ته ان حقيقت سان شروع ڪريون ته ڪائنات ۾ چار قسم جا تعامل آهن: ڪشش ثقل (گرڻ، سيارا، ڪهڪشان)، برقي مقناطيسي (ايٽم، ذرڙا، رگڻ، لچڪ، روشني)، ڪمزور ايٽمي (اسٽيلر توانائي جو ذريعو) ۽ مضبوط ايٽمي ( پروٽان ۽ نيوٽران کي ايٽمي مرڪزن ۾ ڳنڍي ٿو). ڪشش ثقل 1039 ڀيرا ڪمزور آهي برقي مقناطيس کان. جيڪڏهن اهو ٿورڙو ڪمزور هجي ها ته تارا سج کان وڌيڪ روشن ٿين ها، سپرنووا نه ڦاٽن ها، ڳري عنصر نه ٺهن ها. جيڪڏهن اهو ٿورڙو به مضبوط هجي ها ته بيڪٽيريا کان به وڏيون جانيون ٽڪرائجي وڃن ها ۽ تارا اڪثر ڪري ٽڪرائجن ها، سيارو تباهه ٿي وڃن ها ۽ پاڻ کي تمام جلدي ساڙي ڇڏين ها.

ڪائنات جي کثافت نازڪ کثافت جي ويجھو آهي، يعني جنهن جي هيٺان مادو تيزيءَ سان ٽٽڻ کان سواءِ ڪهڪشائن يا تارن جي ٺهڻ کان سواءِ ختم ٿي ويندو، ۽ جنهن جي مٿان ڪائنات گهڻي عرصي تائين زنده رهي ها. اهڙين حالتن جي موجودگيءَ لاءِ، بگ بينگ جي پيرا ميٽرن جي ميلاپ جي درستگي ±10-60 جي اندر هئڻ گهرجي. نوجوان ڪائنات جي شروعاتي inhomogeneities 10-5 جي پيماني تي هئا. جيڪڏهن اهي ننڍا هجن ها ته ڪهڪشائون نه ٺهن ها. جيڪڏهن اهي وڏا هجن ها ته ڪهڪشائن جي بدران وڏا بليڪ هول بڻجي وڃن ها.

ڪائنات ۾ ذرڙن ۽ اينٽي ذرڙن جي برابري ٽٽي وئي آهي. ۽ هر بيريون (پروٽان، نيوٽران) لاءِ 109 فوٽوون آهن. جيڪڏهن وڌيڪ هجي ها ته ڪهڪشائون نه ٺهي سگهن ها. جيڪڏھن انھن مان گھٽ ھجن ھا ته ڪو به تارو نه ھجي. انهي سان گڏ، اسان ۾ رهندڙ طول و عرض جو تعداد "درست" لڳي ٿو. ڪمپليڪس ڍانچي ٻن طول و عرض ۾ پيدا نه ٿي سگھي. چار کان وڌيڪ (ٽي ڊيمينشنس پلس ٽائيم) سان، مستحڪم سيارو مدار ۽ ايٽمن ۾ اليڪٽران جي توانائي جي سطح جو وجود مسئلو بڻجي ويندو آهي.

10. انسان ڪائنات جو مرڪز آهي

انتھروپڪ اصول جو تصور 1973 ۾ برانڊن ڪارٽر پاران متعارف ڪرايو ويو ھڪڙي ڪانفرنس ۾ ڪراڪو ۾ ڪوپرنيڪس جي پيدائش جي 500 هين سالگره کي وقف ڪيو ويو. عام اصطلاحن ۾، ان کي اهڙي طرح ترتيب ڏئي سگهجي ٿو ته مشاهدي واري ڪائنات کي لازمي طور تي اهي شرطون ملن ٿيون جيڪي اسان جي طرفان مشاهدو ڪرڻ لاءِ ملن ٿيون. هينئر تائين، ان جا مختلف نسخا موجود آهن. ضعيف انسائيڪلوپيڊيا اصول ٻڌائي ٿو ته اسان صرف هڪ ڪائنات ۾ موجود ٿي سگهون ٿا جيڪو اسان جي وجود کي ممڪن بڻائي ٿو. جيڪڏهن مستقل جا قدر مختلف هجن ها، اسان اهو ڪڏهن به نه ڏسندا سين، ڇو ته اسان اتي نه هوندا. مضبوط انسائيڪلوپيڊيا اصول ( ارادي وضاحت) چوي ٿو ته ڪائنات اهڙي آهي جنهن ۾ اسان موجود آهيون (10).

ڪوانٽم فزڪس جي نقطئه نظر کان، ڪائنات جو ڪو به تعداد بغير ڪنهن سبب جي پيدا ٿي سگهي ٿو. اسان هڪ خاص ڪائنات ۾ ختم ٿي ويا آهيون، جنهن ۾ انسان کي رهڻ لاءِ ڪيئي ذهين شرطون پوريون ڪرڻيون پونديون هيون. ان کان پوء اسان انٿروپڪ دنيا جي باري ۾ ڳالهائي رهيا آهيون. هڪ مؤمن لاءِ، مثال طور، خدا جي ٺاهيل هڪ انٿروپڪ ڪائنات ڪافي آهي. مادي دنيا جو نظريو ان ڳالهه کي قبول نه ٿو ڪري ۽ فرض ڪري ٿو ته ڪيتريون ئي ڪائناتون آهن يا موجوده ڪائنات گهڻ ڪائنات جي لامحدود ارتقا جو فقط هڪ مرحلو آهي.

تخليقي طور تي ڪائنات جي مفروضي جي جديد نسخي جو ليکڪ نظرياتي نڪلس بوسٽروم آهي. هن جي مطابق، حقيقت جيڪا اسان سمجهون ٿا اهو صرف هڪ تخليق آهي جنهن کان اسان کي خبر ناهي. سائنسدان اهو تجويز ڪيو ته جيڪڏهن اهو ممڪن آهي ته هڪ پوري تهذيب جو هڪ قابل اعتماد تخليق يا ايستائين جو پوري ڪائنات جو هڪ طاقتور ڪافي ڪمپيوٽر استعمال ڪندي، ۽ تخليق ڪيل ماڻهو شعور جو تجربو ڪري سگهن، پوء اهو تمام گهڻو آهي ته ترقي يافته تمدن صرف هڪ وڏو تعداد پيدا ڪيو آهي. اهڙي نموني جا، ۽ اسان انهن مان هڪ ۾ رهون ٿا هڪ اهڙي شيءِ ۾ جيڪو ميٽرڪس (11).

هتي لفظ ”خدا“ ۽ ”ميٽرڪس“ ڳالهائيندا هئا. هتي اسان سائنس جي ڳالهه ڪرڻ جي حد تائين پهتا آهيون. سائنسدانن سميت ڪيترائي مڃين ٿا ته تجرباتي فزڪس جي لاچاريءَ جي ڪري ئي سائنس انهن علائقن ۾ داخل ٿيڻ شروع ڪري ٿي، جيڪي حقيقت پسنديءَ جي ابتڙ، مابعد الطبعيات ۽ سائنس فڪشن جي بدبودار آهن. اها اميد رکڻ باقي آهي ته فزڪس پنهنجي تجرباتي بحران کي ختم ڪري ڇڏيندي ۽ ٻيهر تجرباتي طور تي تصديق ٿيل سائنس جي طور تي خوش ٿيڻ جو رستو ڳوليندو.