کوانتای فضا و زمان

 

دکتر حسن بلوری :

فشرده

عرصه، میدانِ عمل یا پس‌زمینه‌ی فلسفه و فیزیک فضازمان تصور شده است. تلاش چندین هزار ساله‌ی انسان برای شناختِ خاستگاه و ساختارِ این پس‌زمینه تاکنون به ‌نتیجه مطلوب نیانجامیده است۲. با این حال هنوز این امیدواری وجود دارد که بتوان با یاری دو نظریه بزرگ قرن بیستم‌، یعنی نظریه نسبیت و نظریه کوانتوم، منشاء و بافتارِ آن را توضیح داد، چنانچه اصولا چنان پس زمینه‌ای وجود داشته باشد.

در نظریه نسبیتِ عام، فضازمان رابطه مستقیم با مادّه دارد، همزمان با مادّه توسعه می‌یابد و در کنش ‌و واکنش‌های دینامیکی دخیل است. پیوندِ بیواسطه و تنگاتنگِ مادّه۳ با هندسه‌ی فضازمان نشان می‌دهد که نظریه نسبیتِ عام نیازی به یک ساختارِ بیرونی، پس‌‌‌زمینه‌ی هندسی، ‌برای بیان قوانین خود ندارد (اصلِ استقلالِ پس‌زمینه). در این نظریه تحریفاتِ (پیچ و تاب‌هایِ) هندسی، حاصل از حضور مادّه، اثر نیروی گرانشی تلقی می‌شود. در عین حال ما می‌دانیم ‌که مادّه در رابطه با سه نیروی قوی، ضعیف و الکترومغناطیسی از قوانین نظریه کوانتوم پیروی می‌کند. لذا طبیعیست که نیروی گرانشی را نیز تابع قوانین نظریه کوانتوم بپنداریم. اما با وجود یک قرن تلاش برای کوانتیزه کردن این نیرو هنوز به موفقیت لازم دست‌نیافته‌ایم و شاید هم هرگز دست‌نیابیم.

در نظریه کوانتوم بعکس نظریه نسبیت عام فضازمان به‌عنوان پس‌زمینه‌ آن پیش‌فرض شده است، برای مثال به‌صورت ۴بُعدی (نسبیت خاص) در نظریه کوانتومی میدان‌های الکترومغناطیسی (کوانتوم الکترودینامیک) و یا در مکانیکِ کوانتومِ ’کلاسیکِ‘ شرودینگر و در این‌جا حتی به‌شکل فضا و زمانِ مطلق و مجزا ازهم، مانند آنچه از فیزیک نیوتنی می‌شناسیم.  

ادامه مطلب