ليس هناك احتمال، كل حدث يحدث في عالم موازي

إن معادلات فيزياء الكم، إذا تم حلها بطريقة تؤيد وجود أكوان متوازية، تجعل من الممكن حل المسائل المتعلقة بالاحتمالات، وكذلك فهم ما هو الاحتمال على الإطلاق، بعد 300 عام، كما يقول البروفيسور ديفيد دويتش من جامعة كاليفورنيا. جامعة أكسفورد في المملكة المتحدة، أنه في مؤتمر عقد مؤخرًا، تم قبول المفهوم متعدد التخصصات الذي طوره قبل حوالي خمس سنوات في الإجماع العلمي * وليس لديه ما يقوله عن زملائه في المملكة المتحدة الذين يقاطعون العلماء الإسرائيليين

آفي بيليزوفسكي

البروفيسور ديفيد ديتش، حقوق الطبع والنشر لديفيد ديتش 2007

يبدو أن هناك مجالين مختلفين تمامًا - نظرية الاحتمالات التي تعد جزءًا من الإحصاء ويمكن أن تساعدنا على التنبؤ باحتمالية الأحداث مثل الفوز باليانصيب أو بدلاً من ذلك تحطم طائرة، في حين أن نهج الأكوان الموازية هو أحد الأساليب المتنافسة لشرح نتائج الكم. تجارب الفيزياء.

البروفيسور ديفيد دويتش، عالم فيزياء بريطاني ولد في إسرائيل (لكن والديه غادرا إلى لندن عندما كان عمره أقل من ثلاث سنوات) هو أحد الفيزيائيين الذين يدعون إلى منهج الأكوان الموازية في شرح معادلات فيزياء الكم. وقبل حوالي خمس سنوات نشر مقالاً أثبت فيه الارتباط بين التعاليم البعيدة، وحاول أيضاً أن يشرحها لنا (كما سنقرأ لاحقاً)، لكن مقالته تعرضت للهجوم. وبعد أن تمكن أحد كبار علماء الرياضيات من مطابقة الفيزياء التي قدمها في ورقته مع التطورات باستخدام أحدث الرؤى الرياضية، ثبت أن نظريته محصنة ضد الهجوم. منذ حوالي شهر، عُقد مؤتمر في أكسفورد بمناسبة الذكرى الخمسين لمنهج الأكوان الموازية، وبحسب دويتش الذي نقله أيضًا بشكل موسع في مقال بمجلة نيو ساينتست، فإن هذا المنهج أصبح الآن مقبولًا لدى معظم الباحثين في هذا المجال. مجال.
وفي مقابلة هاتفية مع موقع هيدان، طلبنا من دويتش أن يفهم سبب هذه الضجة، وماذا تعني النظرية، وما الذي منع الآخرين من التعرف عليها حتى اليوم:
"أنا فيزيائي الكم. على الرغم من أن معادلات فيزياء الكم ليست موضع شك، حيث أنها صمدت أمام عدد لا يحصى من التجارب وكانت تنبؤات تلك التجارب متسقة مع النظرية، إلا أنه طوال سنوات وجود نظرية الكم وحتى قبل أن يطلق عليها هذا الاسم، إلا أن هناك وقد دارت مناقشات ساخنة حول معنى هذه المعادلات، أي ما تصفه في الواقع. لقد نشأ موقف سخيف حيث يستطيع الفيزيائيون التخطيط لتجربة وفقًا لنفس المعادلة، وتنفيذها، والحصول على النتائج ولكن دون شرح سبب حدوث هذه النتائج. (إذا أخذنا مقارنة من الحياة اليومية - فالأمر يشبه القدرة على التنبؤ بكيفية قيادة السيارة، دون معرفة كيفية بناء محركها، AB). لقد تم طرح العديد من الأفكار لتفسير هذا الواقع، لكن الكثير من هذه الأفكار كانت غير منطقية ومن الفضيحة أن يضطر الفيزيائيون إلى تبني أفكار غير منطقية حول طبيعة الواقع. في عام 1957 كان هناك استثناء واحد لهذه القاعدة عندما فهم عالم فيزياء أمريكي يدعى هيو إيبرت ما تعنيه هذه المعادلات وقام بتطوير المجال المعروف باسم الأكوان المتوازية.

ما هي الأكوان الموازية؟
البروفيسور دويتش: "عندما نجري تجربة أو عندما يحدث أي حدث في الكون، فإن الجزء الذي نراه ليس سوى جزء صغير من الواقع. عندما ترى إلكترونًا أو ذرة أو شخصًا أو كوكبًا – أي جسم مادي، فإنك لا ترى سوى شريحة صغيرة من جسم كبير جدًا، معظمها لا نستطيع رؤيتها مباشرة، لذلك نشير إلى الأجزاء التي لا نراها على أنها الأكوان الأخرى. والاسم المقبول لهذه الحالة هو أن نطلق عليها أكواناً متوازية، لكن هذا ليس اسماً صحيحاً، لأنها لو كانت متوازية حقاً لما كان لدينا أي دليل على وجودها. ولكنها تؤثر على بعضها البعض في بعض التجارب في الظاهرة المعروفة بالتداخل الكمي (تجارب التداخل الكمي). تم إجراء هذه التجارب حتى قبل ظهور ميكانيكا الكم، في عام 1909. على سبيل المثال، تأخذ ليزرًا وتضع أمامه شاشة سوداء، بها ثقب يسمح بمرور فوتون واحد فقط كل بضع ثوانٍ - وميض، وميض، وميض. عندما يتم إطلاق فوتون، يتم إطلاق العديد من نسخ الفوتون أيضًا في الأكوان الموازية، ويوجد اتصال بينهما، فمن الممكن وضع مرآة نصف فضية يستمر فيها نصف الضوء الساقط عليها فقط ويستمر الضوء وينعكس النصف الآخر. تقول معادلة ميكانيكا الكم أنه إذا قمت بإطلاق فوتون واحد عبر المرآة، فإنه في نصف الأكوان سوف يتجه للأمام بشكل مستقيم وفي النصف الآخر سيتم إعادته. إذا بحثت عن الفوتون فستجده في مكان واحد (إما أنه تقدم أو تم إعادته) لأن نسختك موجودة أيضًا في كون واحد فقط، ولكن يمكن تصميم تجربة توضح أنه ليس موجودًا في مكانه ولا في المكان ب بل في المكان الثالث، نتيجة تداخل نسخه في المواقع المتوازية. على سبيل المثال، قام البروفيسور ليف ويدمان وأبشالوم إليتسور من جامعة تل أبيب بتطوير تجربة نظرية يمكن من خلالها اكتشاف قنبلة تنفجر من أي اتصال أو إذا قمت بتسليط نوع من الضوء عليها، دون تفجيرها. أي أنها قنبلة لا يمكن كشفها إلا بالوسائل الكمومية التي تؤخذ في نهج الأكوان المتوازية، وإلا فإن مجرد اكتشافها يتسبب في انفجار القنبلة، وبحسب تفسير الأكوان المتوازية فإننا نعرف عن الاختراع قنبلة في كون نتيجة انفجارها في كون آخر.

أحد الأسباب الرئيسية التي جعلت علماء الفيزياء يتجنبون دعم منهج الأكوان المتوازية في شرح نظرية الكم هو ما يسمى بمشكلة الاحتمال. إذا قمت بإجراء تجربة، مثل تجربة الفوتونات، يمكنك غالبًا حساب أن فرصة وصول كل فوتون إلى مسار معين هي نصف المرات. ويعلم الخبراء في مجال فيزياء الكم أنه في كل مرة يتبع فيها الفوتون كلا المسارين، فإن مصطلح الاحتمالية لا معنى له. منذ بضع سنوات بدأت العمل على هذا الموضوع وتمكنت من إثبات ذلك. لقد قمت بتحليل مشكلة الاحتمالات بالرجوع إلى صانع القرار العقلاني الذي يعرف ما يلي: نظرية اتخاذ القرار - وهي نظرية رياضية وكذلك معادلات ميكانيكا الكم، وفق منهج الأكوان المتوازية، ولكن لا تعرف ولم تسمع قط مصطلح الاحتمال أو الفرص. فإذا طلبنا منه المراهنة على نتيجة عملية تبدو عشوائية - على سبيل المثال في تجربة تمرير فوتون عبر أنصاف المرايا - فهل سيستمر في التقدم لمدة عشر مرات متتالية. اتضح، وهو ما يفاجئ الكثيرين، أنه وفقًا لهاتين النظريتين يمكنه تقدير كيفية الرهان، دون الحاجة إلى معرفة نظرية الاحتمالات. بمعنى آخر، يتم حساب الاحتمال من خلال تلخيص سلوكيات متخذي القرار العقلانيين، إذا كانوا على دراية بنظرية الكم. وبهذه الطريقة من الممكن حل جميع المواقف التي يتعين علينا فيها اليوم استخدام الصدفة، وذلك باستخدام نظرية الكم. علاوة على ذلك، سنكون قادرين على الإجابة على اللغز الذي عمره 300 عام، ما هو على الأرجح."

وما الذي حدث مؤخرًا والذي جعل زملائك يغيرون رأيهم ويؤيدون استنتاجاتك؟
دويتش: "منذ حوالي شهر، انعقد مؤتمر في أكسفورد بمناسبة الذكرى الخمسين لنظرية الأكوان المتوازية. حضر المؤتمر جميع العلماء المهمين المشاركين في هذا المجال. مقالتي، كأغلب المقالات السابقة، لم يكن لها تأثير فور نشرها، بل على العكس، كان هناك الكثير ممن نشروا مقالات حاولوا فيها مهاجمتها. ومع ذلك، فقد أخذ عالم رياضيات وفيزياء مهم مقالتي وألبسها أساسًا رياضيًا أقوى وجعلها محصنة ضد الهجوم. إن شعور العلماء الباحثين الناشطين في هذا المجال هو أن منهج الأكوان المتوازية ناجح وبالتالي فإن مشكلة الاحتمالية التي كانت العامل الأهم في عدم قبول هذا المنهج أصبحت السبب الرئيسي لقبوله.

ظهر الفيلسوف ديفيد بابينو في المؤتمر وقال إنه بغض النظر عن نظرية الكم، فإن حالة نظرية الاحتمالات كانت أيضًا فضيحة، إذ لم يكن هناك تفسير لمدة 300 عام لماهية الاحتمال، والآن يأتي هذا التفسير على وجه التحديد من فيزياء الكم.

تحدث عن نفسك:لقد ولدت في إسرائيل، لكن والدي لأسباب مختلفة انتقلا إلى إنجلترا عندما كان عمري أقل من ثلاث سنوات. لقد نشأت في لندن ثم درست في كامبريدج وأكسفورد. لفترة من الوقت أجريت بحثًا في جامعة تكساس في أوستن ثم عدت إلى أكسفورد، وعلى مدى السنوات الثلاث الماضية كنت أعمل مجانًا في أكسفورد.

إذا كان الأمر كذلك، ماذا تفعل من أجل لقمة العيش؟"أعيش من تأليف الكتب والأوراق البحثية في مجال الفيزياء. حققت كتب "نسيج الواقع" نجاحا تجاريا كبيرا، وتم نشرها بـ 12 لغة (ليست باللغة العبرية بعد) وأنا الآن في المراحل الأولى من كتابة الكتاب الثاني "بداية اللانهاية". يتناول كلا الكتابين الطريقة التي تؤثر بها النظريات الأساسية للعلم على بعضها البعض: الإشارة إلى أربع نظريات تبدو منفصلة عن بعضها البعض: فيزياء الكم، ونظرية التطور، ونظرية المعرفة، ونظرية الحساب، ولكن ولا يمكن فهم أي منها جيدًا دون فهم الثلاثة الآخرين - وفي هذا أناقش كتب نسيج الواقع. في بداية اللانهاية، أستخدم الفهم المشترك للمجالات الأربعة للتعامل مع بعض المشكلات التي لم يتم حلها في الحياة اليومية. على الرغم من أن ذلك ليس لحلها، ولكن على الأقل لربطها معًا بحيث ترتبط المشكلات التي تبدو غير مرتبطة ببعضها البعض."
يمكنك ان تعطي مثالا
"أحد الأمثلة التي من المناسب اعتماد النهج المشترك فيها هو النظام الانتخابي. هناك جدل في الدول الديمقراطية حول نظام التصويت الأفضل. في إسرائيل - النظام هو الأكثر نسبية في العالم، الكنيست يضم فصائل بحسب نسبة الناخبين إلى ذلك الفصيل. أما في بريطانيا فإن النظام هو عكس ذلك، فمن يحصل على صوت واحد إضافي في منطقة معينة يحصل على مقعد تلك المنطقة. تبدو الطريقة النسبية أكثر عدلاً ولكنها، لأسباب عديدة، طريقة جيدة وليست ناجحة في خلق معرفة جديدة. ووفقا للرؤى المستمدة من نظرية الكم ونظرية المعلومات ونظرية الحساب، فإن الطريقة البريطانية أكثر عقلانية بكثير، على الرغم من أنها تبدو سخيفة. ويرتبط السبب في ذلك بالعديد من القضايا التي تبدو غير مرتبطة ببعضها - مشكلة الإرادة الحرة وترتبط هذه المشكلة بالأكوان الموازية. من المستحيل أن نفهم سبب كون إحدى طرق التصويت أفضل من الأخرى دون فهم الكون الموازي وكما ذكرنا سأناقش هذا في كتابي القادم."

رأيت في موقعكم أنكم ضد المقاطعة الأكاديمية التي تجري في بريطانيا ضد الجامعات في إسرائيل؟"فكرة المقاطعة أذهلتني لأنها تتعارض مع المبدأ الذي تسير عليه الحياة الأكاديمية، وثانيًا - تتعارض أيضًا مع الأخلاق".
هل تشعر شخصياً بوجود ظواهر معادية للسامية نتيجة للأجواء السائدة في الأوساط الأكاديمية البريطانية اليوم؟أنا شخصياً لم أشعر قط بمعاداة السامية. أشاهد ذلك في الأخبار وأدرك التذمر المتصاعد من معاداة السامية في المجتمع الفكري البريطاني. أنا محظوظ لأنه لا يوجد ما يدل على ذلك في مجال الفيزياء. ولسوء الحظ هناك مجالات أكاديمية أخرى مثل التاريخ حيث تكون هذه الظاهرة صعبة. في المؤتمر الذي تحدثنا عنه، شارك حوالي 50 من أهم الأشخاص في هذا المجال - 4 منهم إسرائيليون (إذا ضممتوني، هؤلاء خمسة، على الرغم من أنني لست إسرائيليًا حقًا)، ولم يتردد أحد في دعوتهم. في مجال عملي، الجميع مخلصون جدًا لهذا الموضوع، ومن غير المعقول عدم دعوة شخص ما لإلقاء محاضرة جيدة لمجرد أنه إسرائيلي. كان ينبغي أن يكون ذلك في جميع المجالات الأكاديمية ولكن للأسف لا يحدث ذلك.

الوسيط: عوالم متوازية وليست أكوانًاترك ليف ويدمان، أحد المشاركين الإسرائيليين في المؤتمر في أكسفورد، انطباعًا مختلفًا بعض الشيء: "لقد كنت أدافع منذ سنوات عديدة عن تفسير الأكوان الموازية. (أفضل أن أسميه تفسير العوالم الموازية: هناك كون فيزيائي واحد يصف العديد من العوالم المتوازية التي نحن عليها). لقد عدت من المؤتمر محبطًا بعض الشيء. وتمنيت أن يعبر المؤتمر عن شعبية التفسير الذي تزايد بشكل غير مسبوق في السنوات الأخيرة، ويعلنه باعتباره التفسير الرائد لفيزياء الكم. وتبين أنه لا يوجد حتى الآن اتفاق بين المشاركين في المؤتمر على صيغة التعليق. بل إن البعض أعرب عن شكه في تفوق التفسير على البدائل الأخرى. كما تعددت الآراء حول موضوع معنى الاحتمال في تفسير الآيات المتوازية. ليس لدي شك في أنه حتى لو لم تحل نظرية الكم مشكلة الاحتمالية كما يدعي دويتش، فإن تطورات تفسير العوالم/الأكوان المتوازية في السنوات الأخيرة قد حلت الصعوبات في فهم الاحتمالية ضمن هذا التفسير.

شرح ليف ويدمان لمنهج العوالم الموازية

إلى موقع المؤتمر