-
واژگون كردن غول
هر كسى دوست دارد نام و آوازه اينشتين را داشته باشد. دوسوم از نامه هاى شيادانه اى كه توسط افراد غيرحرفه اى به دانشمندان يا مجلات علمى ارسال مى شود درباره اينشتين است: يا ادعا مى كنند كه به نظريه وحدت دست يافتند (كارى كه اينشتين در انجام آن شكست خورد) يا اينكه نظريات او را رد كرده اند. (يك سوم باقى مانده ابلهانه سعى مى كنند ماشين حركت دائم و يا منبع بى پايان انرژى ابداع كنند.) به نظر مى رسد كه اين آماتورهاى گمراه نيز مانند آدم خوارانى كه در پى كسب قدرت و روح زندگى از قربانيان خويش بودند چنين مى انديشند كه با پيشى گرفتن از اينشتين يا رد او خواهند توانست تمامى شهرت و آوازه او را يكجا به دست آورند. صدالبته تنها چيزى كه آنها رد مى كنند مهارت و فهم خودشان از نظريه نسبيت است.
اما همه سنت شكنان از اين نوع ابلهان نيستند. بسيارى از محققان جدى و برجسته نيز در تلاش براى فراتر رفتن از اينشتين هستند، همان گونه كه او از گاليله و نيوتن عبور كرد. آلن كوستلسكى در اين مقاله درباره آن دسته تحقيقات تجربى توضيح مى دهد كه براى يافتن انحراف از نظريه نسبيت طراحى شده اند. تحليلى كه او ارائه مى دهد بر مبناى يك مدل استاندارد تعميم يافته است كه در آن تمام جملات ممكن براى نقض نسبيت به معادلات ذرات فيزيكى اضافه شده است. اين مدل فراگير تمام انحراف هاى ممكن از نظريه نسبيت را كه از يك نظريه وحدت نهايى به فيزيك امروزى راه مى يابد، دربرمى گيرد. هنوز وجود چنين انحرافات فرضى در نسبيت توجه بسيارى را جلب مى كند. يك گروه از اين نظريه ها با عنوان «نسبيت خاص دوگانه (يا دوتايى)» توسط افراد زير بررسى شده است: جيووانى آملينو _ كامليا از دانشگاه رم تا سال ۲۰۰۰ و بعدها توسط لى اسمولين از موسسه تحقيقات فيزيك نظرى در واترلوى انتاريو؛ جوآد ماگيوجى از امپريكال كالج لندن و ديگران.
نسبيت خاص دوگانه از نظريه هاى گرانش كوانتومى الهام گرفته است. اين نظريه يك حد دوم سرعت را پيش بينى مى كند كه به همراه حد معمول سرعت شناخته شده يعنى سرعت نور در خلاء (C) عمل مى كند. ايده اين است كه شايد پيوستگى فضازمان در فواصل كوچك از بين رفته و فضازمان در اين فواصل شبيه چيزى دانه دانه مانند دانه هاى شن يا شبكه اى از تارهاى عنكبوت باشد. در فيزيك كوانتومى فواصل كوچك و زمان هاى كوتاه هم ارز اندازه حركت بزرگ و انرژى هاى زياد هستند. بنابراين در انرژى هاى به اندازه كافى زياد _ مانند انرژى پلانك _ ذرات بايد فضازمان را دانه شده ببينند. اين موضوع نسبيت را نقض مى كند. بدين گونه كه فضازمان هموار بودن خود را در مقياس هاى كوچك از دست مى دهد. بازتاب اين موضوع در نظريه نسبيت خاص دوگانه به اين صورت است كه ذرات نه تنها نمى توانند سرعتى فراتر از سرعت C داشته باشند بلكه نمى توانند انرژى اى بالاتر از انرژى پلانك نيز داشته باشند. بعضى از اين مدل ها پيش بينى مى كنند كه سرعت نور در فركانس هاى بالا بيشتر از سرعت نور در فركانس هاى پايين است. آزمايشگران در حال جست وجو براى يافتن اين اثر در نور انفجارهاى دور هستند، كه به آن انفجار گاما مى گويند. با اين حال هنوز گروهى از شكاكان متقاعد نشده اند كه اين نظريه ها يافته هاى خوبى هستند.
عده اى از محققان استدلال مى كنند كه به عنوان مثال، آن معادلات از لحاظ فيزيكى هم ارز نسبيت معمولى هستند كه به كمك پيچيدگى هاى زياد پوشانده مى شوند تا پنهان باقى بمانند. اثبات آنها بايد به طور دقيق از نظريه هاى بنيادى ترى مانند نظريه ريسمان يا گرانش كوانتومى حلقه نتيجه شود، نه از طريق شواهد تجربى. نقض ديگرى كه بعضى ها به آن مى انديشند متغير بودن سرعت نور در طول تاريخ كيهان است. جان موفات از دانشگاه تورنتو مدل هايى از اين دست را در اوايل دهه ۱۹۹۰ بررسى كرده است. هم اكنون ماگوايجو يكى از مشهورترين آنها است. اگر سرعت نور در ابتداى انفجار بزرگ بيشتر مى بود آنگاه پديده ها سريع تر انتقال مى يافتند كه اين موضوع مى تواند بعضى از معماهاى كيهان شناسى را حل كند.اگر سرعت نور متغير باشد، آنگاه ثابت ساختار ريز (آلفا) كه يك عدد بدون بعد است و اندازه برهمكنش الكترومغناطيسى را مشخص مى كند نيز متغير خواهد بود. آلفا را مى توان بر حسب سرعت نور، ثابت پلانك و بارالكترون محاسبه كرد. بنابراين آلفا مى تواند بدون تغيير C هم تغيير كند. اين موضوع نظريه نسبيت را نقض نمى كند اما به همان اندازه مهم است. چنين آلفاى متغيرى مى تواند در نظريه ريسمان وجود داشته باشد.
اندازه آلفا به ساختار دقيق ابعاد اضافه موجود در نظريه بستگى دارد. امكان متغير بودن آلفا مدت ها پيش در ۱۹۵۵ توسط فيزيكدان بزرگ روس لانائو پيشنهاد شده بود. هم اكنون فيزيكدانان و ستاره شناسان با بررسى نورهاى به دست آمده از كوازارهاى بسيار دور به دنبال شواهدى بر تغييرات اندك آلفا در طول ميلياردها سال هستند. تغييرات آلفا باعث تغيير در فركانس نور منتشره يا جذب شده توسط اتم ها و يون ها مى شود. نتيجه اكثر تحقيقات در اين زمينه تاكنون منفى بوده است. يك استثنا نتايج گروهى است كه جان وب از دانشگاه والس جنوبى در استراليا سرپرستى آنها را بر عهده دارد. اين محققان براى رسيدن به دقت بالا روش جديدى براى تحليل داده ها به كار بردند و شواهدى بر جابه جايى فركانس ها گزارش كردند: بين نورهاى ۸ ميليارد و ۱۱ ميليارد سال پيش، آلفا شش قسمت در ميليون، ضعيف تر از امروز بوده است. اين تغييرات به سختى با پيش بينى هاى نظريه ريسمان قابل توجيه است. در اين نظريه پيش بينى مى شود كه ثابت هايى مانند آلفا پايدارى زيادى دارند به جز در مواردى كه گاهگاه (به صورت نقطه اى) تغييرات زيادى از خود نشان مى دهند.
با اين حال عده اى از محققان اعلام مى كنند كه دقت ادعا شده در روش جديد نادرست است و نتايج به دست آمده در حد افت و خيزهاى آمارى هستند. در مارس ۲۰۰۴ يك گروه از ستاره شناسان به سرپرستى پاتريك پتيتجين از موسسه نجوم پاريس و راگناتان سريانند از مركز دانشگاهى نجوم و ستاره شناسى پونه در هند گزارش را بر مبناى روش هاى سنتى و شناخته شده ارائه كردند. آنها نتيجه گرفتند كه تغييرات آلفا از ۱۰ ميليارد سال پيش تاكنون در حدود ۶/۰ قسمت در ميليون بوده كه خلاف گزارش وب و همكارانش است.
بنابراين اينشتين تاكنون در برابر همه مقابله جويان ايستادگى كرده است. سنت شكنان بايد به جست وجوى خود براى يافتن روزنه اى در جوشن او ادامه دهند.
گراهام كولينز _ عضو هيات تحريريه
