دست‌یابی به «تئوری همه‌چیز» در سال ۲۰۷۶

بیایید خودمان را فریب ندهیم. در حال حاضر، «تئوری همه چیز» تنها یک حدس و گمان  ثابت نشده است.

در درس تاریخ، داستان‌هایی از کشف نظریه‌های بنیادی طبیعت را می‌خوانیم. به قانون جهانی گرانش نیوتن نگاهی کنید. این قانون توانست چیزهای زیادی را با توصیف کردن سقوط سیب و حرکت مداری سیاره‌ها برای بیش از دو قرن، به بشریت اثبات کند و در نهایت، راهی برای ارائه و توصیف نظریه نسبیت عام اَنیشتین شد. همچنین مشاهداتی در مکانیک سیالات، ذهن ما را به سطح ذرات زیراتمی بُرد و ما آن را در حالتی مبهم، از عدم قطعیت کوانتومی یافتیم.

نظریه کوانتوم عملکرد در مقیاس‌های کوچک ماده را توضیح می‌دهد. از طرفی نسبیت عام انیشتین، تکامل در مقیاس‌های بزرگ جهان را شرح می‌دهد. هر کدام از نظریه‌ها به نوبه خود بسیار درست هستند، اما جزئیاتِ از قلم افتاده و تناقضاتی وجود دارد، که ما را متقاعد می‌کند، که این‌ها فقط بخش‌هایی از یک نظریه‌ی کامل و ایده‌ال هستند. «نظریه‌ی همه چیز»، ما را به نقاطی می‌برد که در آن نظریه‌ی کوانتوم و نسبیت عام درهم می‌شکنند. جایی فراتر از افق رویداد سیاهچاله‌ها و یا اولین لحظات پس از بیگ‌بنگ!

ذهن بسیار بزرگ و بی‌پروا دلیلی برای موفق نشدن پیاپی است. سال‌های آخر عمرِ انیشتین، تا حد زیادی در انزوا و تلاش بی‌ثمر برای رسیدن به یک نظریه‌ی نهایی سپری شد.

خیلی از چیزها حرکت رو به جلویی ندارند. نظریه‌ی ریسمان، که از طریق جایگزین کردن ذرات بنیادی با رشته‌های بهم فشرده شده‌ی کوچک به شکلی واحد در آمده است، با وجود انتقادات زیاد، به دلیل عدم وجود پیش‌بینی‌های آزمون‌پذیر، همچنان از بین نرفته است. مدل مشابهی با عنوان نظریه‌ی گرانش کوانتومی حلقه، نیز نتیجه‌هایی داشت، اما هیچ پیشرفت قابل توجهی نکرده است.

آقای مایک داف، از کالج سلطنتی لندن، که پس از سال ۱۹۶۰ در حال مطالعه نظریه‌ی همه چیز بود، از این که این تحقیقات تا این حد به طول می‌انجامد متحیر است و می‌گوید: «من در مورد پیش‌بینی‌ها تردید دارم. اما اگر این مطالعات فشرده و مداوم باشد، بین ۱۰ تا ۱۰۰ سال طول خواهد کشید تا به نتیجه برسیم»

اما آقای کارلو رولی از دانشگاه آیکس مارسیل فرانسه، شخصی خوش‌بین در مورد نظریه‌ی گرانش کوانتومی حلقه است. او می‌گوید: «به نظر من در شصت سال آینده ما یک نظریه گرانشی کوانتومی جدید خواهیم داشت.»
 
اگر چنین باشد، این نه تنها یک پایان، بلکه یک آغاز خواهد بود. نظریه‌ها به تدریج قابل قبول و پذیرفتنی می‌شوند. برخی از پیش‌بینی‌های نظریه نسبیت عام مانند سیاهچاله‌ها و امواج گرانشی، که تنها کمی پس از سال ۱۹۶۰ مورد بررسی قرار گرفته بودند، بطور کامل درک می‌شوند. اما در نهایت وجود امواج گرانشی در اوایل سال ۲۰۱۶ تایید شد.

مسائل پیچیده‌ای برای یک نظریه یکپارچه وجود دارد، که در انرژی‌های فوق‌العاده زیاد، به مراتب بیشتر از قوه تفکرمان به ما تلنگر می‌زند. به عنوان مثال: طی اثبات تجربی؛ امواج گرانشی به احتمال زیاد ممکن است، به صورت نامحسوس و غیرمستقیم از الگوهای موجود در تابش پس‌زمینه کیهانی تاثیر گرفته باشد.

آقای رولی می‌گوید: «من در حال حاظر برنامه‌ی کاربردی خلاقانه‌ای را در این نظریه نمی‌بینم. هیچ‌کس پیش از حدود سال ۱۹۷۰، زمانی که من مطالعاتم در مورد نسبیت عام را شروع کردم، تصوری از GPS نداشت.»

هنگامی که پل دیراک نظریه یکپارچه کوانتوم و نسبیت خاص انیشتین را در حدود سال ۱۹۲۰، برای توضیحی کامل از الکترون‌ها ارائه کرد، او تمام پیش‌بینی معادله‌ی خودش را در مورد ذرات تقریباً یکسان رد کرد. تنها چند سال بعد ماده پوزیترون (پاد‌ماده) کشف شد و چشم ما را به یک دنیای جدید که ما هنوز آنرا بطور کامل نشناخته‌ایم، باز کرد.

یک مدل از تئوری همه چیز که برپایه نظریه‌ی ریسمان بنا شده، ممکن است وجود «چند جهانی»  را اثبات کند، همه‌ی این‌ها بخشی از یک بازی سرگرم‌کننده هستند. داف می‌گوید: «بسیاری از دانشمندان در حال تلاش برای تبدیل شدن به استادی در این بازی‌اند.» او می‌گوید: «فیزیکدانان نظری هنوز در تلاش برای درک این بازی هستند.»

فیزیکدان ایرانی دانشگاه هاروارد برنده جایزه دستاورد علمی شد جا دادن تمام انسان‌های کره‌ی زمین در یک حبه‌ی قند!