מחקר: יש יקומים מקבילים

לא מדובר בפרק מאזור הדמדומים או "מסע בין כוכבים": מדענים קובעים כי העולם שלנו אינו כה ייחודי כפי שהיינו רוצים לחשוב, וייתכן כי הוא אחד מבין רבים, כאשר כל האחרים נסתרים מהעין. למעשה, ייתכן כי יש אינסוף עולמות מקבילים, ואנחנו חיים רק באחד מהם.

יקומים אחרים אלה עשויים לכלול מימדים של חלל, זמן וחומרים אקזוטים אחרים. מי יודע. אולי הם אפילו כוללים את בני דמותנו אשר חיים את חייהם בקווים מקבילים לשלנו. ייתכן כי אותם יקומים מתקיימים במרחק של מילימטר

 אחד מתחת לאפינו. ייתכן כי בעולמות כאלה תוצאות מלחמת העולם השנייה היו שונות לחלוטין, או מעולם לא הוטלו בהם פצצות אטום על הירושמה ונאגסקי.

זאת, בדומה לסרט "ביתו של האנגלי מבצרו" (An English Castle) ששודר ב-BBC בשנות ה-80', או למשל ניצחון הדרום במלחמת האזרחים האמריקנית וכדומה. אם עולמות כאלה אכן קיימים, הם עשויים להתגלות כמוזרים יותר מכל ספר מדע בדיוני שתיאר אותם.

"אנו רואים רק חלק זעיר של המציאות", אמר בראיון ל-ynet ולאתר "הידען" פרופ' דוד דויטש, מרצה באוניברסיטת אוקספורד וישראלי לשעבר. גישת "העולמות המרובים" הוצעה לראשונה לפני 50 שנים על ידי יו אברט, חוקר באוניברסיטת פרינסטון, אך פרופ' דויטש, ביחד עם עמיתיו, הצביעו על מספר גילויים בפיזיקת הקוונטים הרומזים על כך כי יש יותר מייקום אחד וכי אנו יוצרים אינטראקציות עם יקומים נסתרים.

על מה מדובר?

תורת ההסתברות, שהיא חלק ממדע הסטטיסטיקה, יכולה לסייע לנו לנבא סבירות של אירועים כגון זכיה בלוטו או לחילופין התרסקות מטוס. גישת היקומים המקבילים, שלאחרונה זוכה לתמיכה של הקהילה המדעית, היא אחת הגישות המתחרות שמסבירה את תוצאות ניסויי הפיסיקה הקוונטית.

פרופ' דייויד דויטש, פיזיקאי בריטי יליד ישראל, הוא מהפיסיקאים הדוגלים בגישת היקומים המקבילים כמסבירה את משוואות הפיסיקה הקוונטית. לפני כחמש שנים הוא פירסם מאמר, בו הוכיח את הקשר בין שתי התורות הרחוקות. המאמר זכה להדים רבים, אך גם לביקורת קשה מצד הקהילה המדעית.

לאחר שמתמטיקאי בכיר הצליח לשדך בין הפיזיקה שהציג דויטש במחקרו לבין פיתוחים המשתמשים בתובנות העדכניות ביותר של המתמטיקה, התיאוריה שלו זכתה לחיזוק. לפני כחודש התקיים באוקספורד כנס במלאת 50 שנה לגישת היקומים המקבילים, ולטענתו של דויטש, שגם צוטטה בהרחבה במאמר בכתב העת New Scientist, גישה זו מקובלת עכשיו על מרבית החוקרים בתחום זה.

עוד ב"הידען": הרעה במידת הבטיחות והבטחון בחלל

שאלנו את פרופ' דויטש מהם יקומים מקבילים.

"כאשר אנו עורכים ניסוי או כאשר כל אירוע מתרחש ביקום, החלק שאנו רואים הוא רק חלק זעיר של המציאות. כאשר אתה רואה אלקטרון או אטום או אדם או כוכב לכת - כל עצם פיזיקלי שהוא, אתה רואה רק פרוסה קטנה של עצם גדול ביותר שאת רובו איננו יכולים לראות ישירות.

"הכינוי המקובל למצב זה הוא לקרוא להם יקומים מקבילים, אבל זה אינו כינוי נכון - משום אם הם היו באמת מקבילים, לא היו לנו שום עדויות על קיומם. אבל הם אכן משפיעים זה על זה בכמה מהניסויים בתופעה המכונה התאבכות קוונטית (Quantum Interference Experiments). הניסויים הללו בוצעו עוד לפני שהכירו את מכאניקת הקוונטים, ב-1909.

עוד ב"הידען": האם חורים שחורים מאסיביים נוצרו מעצמם?

"למשל, לוקחים לייזר ומציבים מסך שחור לפניו, ובו חור המאפשר רק לפוטון אחד לעבור בכל כמה שניות – בליפ, בליפ, בליפ. כאשר יורים פוטון (החלקיק הבסיסי של האור), הרבה עותקים של הפוטון נורים גם ביקומים המקבילים, ויש קשר ביניהם. אפשר להציב מראה חצי מוכספת, שרק חצי מהאור הפוגע בה ממשיך הלאה והחצי השני מוחזר. המשוואה של מכניקת הקוונטים אומרת שאם תירה פוטון אחד דרך המראה, במחצית מהיקומים הוא יעבור ישר קדימה ובחצי השני הוא יוחזר. אם תחפש את הפוטון, תמצא אותו במקום אחד (או שהוא המשיך קדימה, או שהוא הוחזר לאחור) כי גם עותק שלך נמצא רק ביקום אחד.

"ניתן לתכנן ניסוי שיראה שהוא לא במקום א' ולא במקום ב' אלא במקום שלישי, כתוצאה מהתאבכות העותקים שלו מיקומים מקבילים. כך למשל, פרופ' לב ויידמן ואבשלום אליצור מאוניברסיטת תל אביב פיתחו ניסוי תיאורטי, בעזרתו ניתן לגלות פצצה שמתפוצצת מכל מגע או אם מאירים אותה באור כלשהו, מבלי לפוצץ אותה. כלומר, זו פצצה שלא ניתנת לגילוי אלא באמצעים קוונטיים, הננקטים בגישת היקומים המקבילים, אחרת, עצם הגילוי גורם לפצצה להתפוצץ. לפי פירוש היקומים המקבילים אנו יודעים על המצאות פצצה ביקום אחד בזכות פיצוץ שלה ביקום אחר".

למה פיזיקאים לא תמכו ברעיון היקומים המקבילים?

"אחת הסיבות העיקריות שפיזיקאים נמנעו מלתמוך בגישת היקומים המקבילים כמסבירה את תורת הקוונטים היא מה שמכונה בעית ההסתברות. אם אתה עושה ניסוי, כמו זה עם הפוטונים, הרבה פעמים יודעים לחשב שהסיכוי לכל פוטון להגיע למסלול מסוים בחצי מהפעמים. המומחים לתחום פיסיקת הקוונטים יודעים שבכל פעם הפוטון הולך בשני המסלולים, ולכן אין משמעות למונח הסתברות.

המדע מתייחס לחלקים שאיננו רואים כאל יקומים אחרים  (צילום: index open)

"לפני כמה שנים התחלתי לעבוד על הנושא והצלחתי להוכיח זאת. ניתחתי את בעיית האפשרויות באמצעות התייחסות למקבל החלטות רציונאלי שמכיר את הדברים הבאים: תורת קבלת ההחלטות שהיא תורה מתמטית, וכן את משוואות מכניקת הקוונטים, לפי גישת היקומים המקבילים, אך אינו יודע ולא שמע אף פעם את המונח הסתברות או סיכויים.

"אם נבקש ממנו להמר על התוצאה של תהליך שנראה כאקראי – למשל בניסוי העברת פוטון דרך חצאי המראות – האם הוא ימשיך קדימה במשך עשר פעמים רצופות. מסתבר, וזה מפתיע רבים, שלפי שתי התורות הללו הוא יכול להעריך כיצד הוא יהמר, מבלי להזדקק לידע על תורת ההסתברות.

עוד ב"הידען": טלסקופ לגילוי חומר אפל

"במילים אחרות, הסיכוי מחושב באמצעות סיכום התנהגויות מקבלי החלטות רציונאליים, אילו היו מכירים את תורת הקוונטים. בדרך זו ניתן לפתור את כל המצבים שבהם אנו נדרשים היום להשתמש בסיכויים, באמצעות תורת הקוונטים. יתרה מזאת, נוכל לענות על החידה בת 300 השנים, מהי בכלל הסתברות".

"לפני כחודש התקיימה באוקספורד ועידה לציון 50 שנה לתיאורית היקומים המקבילים. כל המדענים החשובים העוסקים בתחום באו לוועידה. המאמר שלי, כמו רוב המאמרים הקודמים, לא השפיע מייד לאחר פרסומו. להפך, היו רבים שפרסמו מאמרים בהם הם ניסו לתקוף אותו. ואולם מתמתטיקאי-פיסיקאי חשוב לקח את המאמר שלי והלביש עליו בסיס מתמטי חזק יותר והפך אותו לחסין מפני פגיעות. התחושה של המדענים החוקרים הפעילים בתחום היא שהגישה של היקומים המקבילים פועלת ולכן בעיית ההסתברות, שהיתה הגורם החשוב ביותר שלא לקבל גישה זו, הפכה לסיבה העיקרית לקבלתה.

מתנגד לחרם האקדמי

"נולדתי בישראל, אך הורי מסיבות שונות עברו לאנגליה כשהייתי בן פחות משלוש", מספר פרופ' דויטש.

 "גדלתי בלונדון ולאחר מכן למדתי בקיימברידג' ובאוקספורד. במשך תקופה ערכתי מחקרים באוניברסיטת טקסס באוסטין וחזרתי לאוקפסורד, בשלוש השנים האחרונות אני עובד ללא תשלום באוקספורד".

עוד ב"הידען": חללית אספקה אירופית חדשה תצא לדרכה בראשית 2008

עולמות מקבילים ולא יקומים

לב ויידמן, אחד המשתתפים הישראלים בוועידה באוקספורד, יצא ממנה בהתרשמות קצת שונה: "אני כבר הרבה שנים דוגל בפירוש היקומים המקבילים. אני מעדיף לקרוא לו פירוש העולמות המקבילים: ישנו יקום פיסיקלי אחד שמתאר עולמות מקבילים רבים שאנו הווים", הוא אומר.

"חזרתי מהוועידה קצת מאוכזב. קיוויתי שהוועידה תיתן ביטוי לפופולאריות של הפירוש, שעולה באופן חסר תקדים בשנים האחרונות, ותכריז עליו כפירוש המוביל של פיסיקה הקוונטית.

"התברר שעדיין אין הסכמה בין משתתפי הוועידה על הנוסח של הפירוש. חלקם אפילו הביעו ספק לגבי יתרון הפירוש על האלטרנטיבות האחרות.

"גם בנושא משמעות ההסתברות במסגרת פירוש העולמות המקבילים היו דעות מגוונות. אין לי ספק, שגם אם תורת הקוונטים אינה פותרת בעיית ההסתברות כפי שטוען דויטש, הפיתוחים של פירוש העולמות המקבילים בשנים האחרונות פתרו את הקשיים בהבנת ההסתברות במסגרת פירוש זה".