جو وقت را از یاد برید: کیهان قادر هست از اطلاعات تهیه شده باشد (3 عکس)

فضا زمان را فراموش کنید: کیهان می تواند از اطلاعات درست شده باشد

رابرت لارنس کوهن، معمار، نگارنده و اجرا کننده مجموعه تلویزیونی نزدیک‌تر به حقیقت(Closer to Truth) به مدد متفکران پیشگام دنیا به کاوش پر عمق ترین سوالات بشر توجه میکند. یکی از سوالهای اساسی این است که ساختار سازنده‌ی کیهان چه چیزهایی می باشند؟ اتم‌ها، ذرات، انرژی جرم؟ مکانیک کوانتوم، نیروها، میدان‌ها؟ جو و وقت؟ ریسمان‌های بسیار کوچک با ابعاد زیاد؟ و …

عکس شماره 1 ⇩
سرزه به نقل از بیگ بنگ خبر می دهد، نامزد جدید ما اطلاعات است و برخی از پژوهشگران ادعا می‌کنند که اطلاعات٬ اساس حقیقت است. یکی از واپسین فیزیک شناسان برجسته، جان آرچیبالد ویلر این فکر را به عنوان «آن از بیت»(It from bit) توصیف کرده که کلمه‌ی آن(It) به معنی تمام موادی که در دنیا وجود دارد و بیت( bit) هم به معنی اطلاعات است. این که اطلاعات در حال تغییر جامعه‌ی ماست چیز تازه ای نیست ولی چیز جدید این است که اطلاعات در حال تغییر علم ماست. پس، این سوال پیش می‌آید که چگونه «اطلاعات» را درک کنیم، واژه ای مرسوم که معنی فنی یا علمی آن می‌تواند گیج کننده باشد.

اطلاعات معانی گوناگونی دارد: واقعیات یا دانش(آنچه را که یک نفر می‌تواند بیاموزد)؛ واحد اندازه‌گیری فرق یا شگفت‌زدگی(این که چه مقدار یک نفر می‌تواند بیاموزد)؛ یکی از دو حالت مخالف(روشن ـ خاموش٬ بله ـ نه، یک ـ صفر)؛ شرح ریاضیاتی یک سیستم رابطه ای، محتوای محاسبات: حالت در هم تنیدگی کوانتومی(ایجاد نیروی وسیع محاسباتی) و  توانایی توضیح و احتمالاً دلیل. خب سوال اصلی این است: آیا واقعا اطلاعات اجزاء تشکیل دهنده‌ی نهایی‌ای است که از آن کیهان تشکیل شده است؟ من در ابتدا به عنوان یک شکاک وارد داستان شدم. اطلاعات به عنوان حقیقت(حقیقت) به عقیده خیلی باورنکردنی و مد روز است.

اما فیزیکدان، پائول دیویس و رئیس وب‌گاه BEYOND: The Center for Fundamental Concepts in Science در دانشگاه ایالت آریزونا این سوال را اینطور مطرح می‌کند:« از نظر تاریخی، ماده در پایین‌ترین زنجیره‌ی توضیح و تبیین واقع بوده است و اطلاعات به نوعی یک مشتق فرعی از آن بوده است.» او افزود:« دست کم دربین گروه کوچولوای از فیزیک شناسان، علاقه‌ی رو به افزایشی وجود دارد که این بحث را برعکس کرده و نقل بکنند احتمالاً در بنیادی‌ترین سطح، دنیا از اطلاعات و پردازش اطلاعات تهیه شده و این ماده است که به عنوان مفهومی فرعی از آن پدیدار می‌شود.»

دنیا نگاشته شده در اعداد دودویی( اعداد ۰ و ۱)

ست لوید، پرفسور ام آی تی که کارشناس اطلاعات کوانتومی است با تشبیه دنیا به یک رایانه از این فکر پاسداری می‌کند و آن را اینطور توصیف می‌کند:« دستگاه ای فیزیکی که اطلاعات را به بیت‌ها مبدل کرده و آن بیت‌ها را در یک روش سیستماتیک به کار می‌گیرد.» او توضیح می‌دهد که الکترون‌ها چرخشی دارند که بوسیله مقررات مکانیک کوانتوم توصیف می‌شوند: چرخیدن به سمت بالا یا پایین ــــ ویژگی‌های دودویی یکسانی مانند بیت‌های رایانه. پس لوید می‌گوید در بنیادی‌ترین سطح، دنیا از اطلاعات تشکیل شده است و تمام ذرات ابتدایی اطلاعات حمل می‌کنند.

لوید می‌پرسد« خب دنیا چه است؟ دنیا دستگاه ای فیزیکی است که حاوی اطلاعات است و آن را در راهکاری سیستماتیک پردازش می‌کند و این که می‌تواند هر کاری که یک رایانه توانایی آن را دارد به انجام برساند.» در نظر لوید، اطلاعات تنها راهکاری برای درک یا دستیابی به این بحث که چگونه دنیا کار می‌کند نیست بلکه اساسی‌ترین روش برای عملکرد آن است. او دنیا را مانند یک رایانه که به عنوان اصطلاحی توضیحی و تبیینی است نمی‌بیند بلکه فی الواقع دنیا به عنوان واقعیتی علمی، یک رایانه است. بدین شکل، او ادعا می‌کند که تمام تغییرات دنیا « قابل محاسبه» می باشند.

عکس شماره 2 ⇩
عکس جو وقت را از یاد برید: کیهان قادر هست از اطلاعات تهیه شده باشداین ادعا بسیار بزرگ و شگفت‌آور است. برای رافائل بوسو، نظریه‌پرداز ریسمان در دانشگاه ایالت کالیفرنیا، اطلاعات تنها ابزار اندازه‌گیری نیست بلکه اجزاء سازنده‌ی اصلی و اصلی از اتفاقاتی است که در دنیا می‌افتد. بوسو می‌گوید اطلاعات٬ زیاد شبیه « نمونه مدل سازی این سیستم» نیست بلکه خود سیستم است. او بیان داشت حقیقت فعالیت نخواهد کرد مگه این‌که اطلاعات به نوعی واقعی باشد.

لوید می‌گوید:« به امواج اقیانوس اندیشید که به ساحل برخورد می‌کنند. تمام مولکول‌های آب، با پیکربندی خو،٬ با چرخش خود، با موقعیت خود نسبت به مولکول‌های آب دیگر، بیت‌های اطلاعات را حمل می‌کنند و بعد از آن هر مکانی که دو مولکول آب با هم برخورد کنند، با پردازش آن بیت اطلاعات عوض خواهند شد.» او می‌گوید به هر مولکول آب اساسا به این عنوان اندیشید که به بقیه‌ی مولکول‌های آب یاد می‌دهند چه کنند. بی‌شمار مولکول آب را که با همدیگر بر همکنش دارند میکس کنید و یک موج خواهید داشت. در صورتیکه توافق عمومی وجود دارد که اطلاعات نقشی را در تمام اتفاقاتی که در کیهان می‌افتند ایفاء می‌کند ولی هنوز هم عده‌ی کمی از پژوهشگران عقیده دارند که اطلاعات بنیادی‌تر از فیزیک است.

فیزیکدان، استیون ولفار،٬ موسس وب‌گاه ریاضیات و ولفارم آلفا(Mathematica and Wolfram Alpha) اطلاعات را « برجسته‌ترین اتفاق وقت ما» می‌نامد و مدعی شد که « مقررات ساده… چیزی را تولید می‌کنند که ما در طبیعت می‌بینیم.» او اطلاعات را « بازنمایی نهایی دنیا ما» نسبت به « مقررات ساده» که « به صورت بنیادی حکمفرماست» و « خوب ترین تصور نسبت به محاسبه» را دارد توصیف کرد. اگرچه او می‌گوید مقررات ساده می‌توانند بنیادی‌تر از ریاضیات باشند. این بحث که هر الکترونی که از یک برنامه‌ی جسم‌گرا با برنامه‌ی دیگری بر همکنش داشته باشد « صحیح نیست.» ولفارم می‌گوید:« تشخیص فرق بین مدل‌ها و حقیقت بسیار مهم است و  ما نباید تصور کنیم که روش واقعی‌ای که دنیا با آن کار می‌کند بوسیله برنامه‌های مشابهی عمل می‌کند که در هر ذره اجرا می‌شود.»

ادعاهای فوق‌العاده نیازمند شواهد فوق‌العاده است

برای آلن گوت، یکی از بنیان‌گذاران کیهان‌شناسی امروزی و فیزیکدان نگاه ای و کیهان‌شناس ام آی تی، تفکر اطلاعات بعنوان بنیان دنیا دست کم فعلا متقاعد کننده نیست. گوت می‌گوید:« توجیهی برای این ادعا نمی‌بینم. اگرچه احتمالاً در آینده متقاعد شوم. مگه این که آن بیت‌ها کار متفاوتی نسبت به فیزیک به انجام برسانند وگرنه حقیقتا پرسشی را در اینجا نمی‌بینم. اگه دو جسم معادل یا شبیه می باشند فکر نمی‌کنم هیچ روش معتبری موجود موجود باشد تا بتوان درباره‌ی این‌که کدامین بنیادی‌تر است حرف زد و من هر دوی آنها را معادل می‌بینم.»

عکس شماره 3 ⇩
عکس جو وقت را از یاد برید: کیهان قادر هست از اطلاعات تهیه شده باشدمن از روش متعادل گوت که ماده- انرژی و اطلاعات را تقریبا یک چیز توصیف می‌کند خوشم آمد. نسبتا به همین سبب است که او می‌تواند این احتمال را که دنیا ما می‌تواند یک شبیه‌سازی باشد و روی یک نوع رایانه کیهانی اجرا می‌شود را انتخاب بکند. قبول می دارم. اگه اطلاعات٬ بنیادی است و دنیا اساسا یک رایانه باشد آن‌ وقت دست کم باید به طور نگاه ای و کلی، امکان‌پذیر و عملی باشد تا کل جهان‌ها را بر روی ابرکامپیوترهای آینده شبیه‌سازی کنیم. از اینرو، ما الان نمی‌توانیم احتمال شبیه‌سازی بودن جهان‌مان را رد کنیم.

یک پی‌آمد دیگر هم وجود دارد. یک دنیا شبیه‌سازی شده که کاملا شبیه ما بوجود آمده است تقلیل‌گرایی را تایید خواهد کرد: ایده‌ای که می‌گوید همه‌چیز، حتی اطلاع انسان و حتی اتفاقات دیجیتال را می‌توان به فیزیک تقلیل داد. (شخصا فکر می‌کنم احتمال این حاصل زیاد نیست و اطلاع را تجربه‌ای درونی که کاملا بوسیله فیزیک بنیادی توضیح داده شود نمی‌بینم٬ اگرچه این بحث را به بعد موکول می‌کنم.)

آیا واقعا اصلا می‌شود این نظریات که به اطلاعات،جایگاه ویژه خود( هرچند نگاه ای و گاهی حتی باورنکردنی) را می‌دهند امتحان کرد؟ حتی اگه دنیا یک شبیه‌سازی باشد، شبیه‌سازی‌ها هیچ‌وقت بی‌نقص نمی باشند،‌ پس احتمالاً این احتمال موجود موجود باشد با سطح توجه ای فوق‌العاده، در اندازه‌گیرهای فیزیکی مانند تغییرات آهسته در ثابت‌های اصلی( مانند سرعت نور)، عدم وضو،٬ لغزشات جزئی و یا خطا را شناسایی کرد.

اگه اطلاعات بنیادی باشند، باید روش‌هایی برای بهره گیری از اطلاعات برای پیشرفت بخشیدن به نمونه مدل استاندارد فیزیک بنیادی موجود موجود باشد که اگرچه تاکنون خیلی کامیاب بوده ولی چندین پارامتر آزاد بی اثبات دارد که پایه‌ریز انسجام بحث می باشند. باقی آزمایش‌های امکان پذیر اطلاعات به عنوان پایه و اساس دنیا می‌تواند شامل تایید این نظریه باشد که دنیا مانند یک هولوگرام( یک عکس و تصویر 3بعدی که از منبعی ۲ بعدی انتشار می‌شود) است و این که جو صاف، هموار و همواره نیست بلکه (مانند اطلاعات) شبکه‌ای و گسسته است. پس این سوال بسیار اصلی ای است: آیا واقعا در زنجیره‌ی بسیار بزرگ می باشی، اطلاعات سنگ بنا و اساس محسوب می‌شود؟

ترجمه: امیرحسین سلیمانی

****نظرات شما براى ما بسيار مهم و سازنده خواهد بود****

نگارش توسط: روشنك و.

تازه های علمی در بخش دانش و فناوری سايت سرزه

بیت انتخابی از دیوان حافظ :

وليکن کی نمايی رخ به رندان ««« »»» تو کز خورشيد و مه آيينه داری



جو وقت را از یاد برید: کیهان قادر هست از اطلاعات تهیه شده باشد (3 عکس)


TT / 348 --- TP / 26%



گردآوری شده توسط : روشنك و.
تاریخ گردآوری : 2017-06-27
در دسته بندی : اطلاعات
برچسب ها : کیهان
مطالب مرتبط

نظرات

لطفا نظرات خود را در مورد فیلم و مطلب بالا بنویسید :