تپه‌های ماسه‌ای که از دور دیده می‌شوند، صاف و بدون ناهمواری به‌نظر می‌رسند، همچون ورقه‌های ابریشمی که در سراسر صحرا گسترده شده‌اند. اما یک بررسی دقیق‌تر چیزهای بیشتری را نشان می‌دهد. با نزدیک شدن به تپه های شنی، ممکن است متوجه موج‌هایی در شن شوید، سطح را لمس کنید و دانه‌های جداگانه را پیدا کنید. همین امر در مورد تصاویر دیجیتال هم صدق می‌کند و اگر به اندازه‌ی کافی زوم کنید، پیکسل‌های متمایز سازنده‌ی تصویر را شناسایی خواهید کرد.
اما ممکن است خود کیهان هم به همین شکل، از پیکسل تشکیل باشد. «رانا آدیکاری» (Rana Adhikari) استاد فیزیک مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا (Caltech) فرضیه‌ی تازه‌ای را مطرح و پیشنهاد کرد که جهان ممکن است از پیکسل‌های متعدد ساخته شده باشد. به عقیه‌ی او «این پیکسل‌ها آن‌قدر کوچک خواهند بود که اگر بخواهیم آن‌ها را به اندازه‌ی یک دانه شن بزرگ کنیم، در چنین مقیاسی، اتم‌ها به اندازه‌ی یک کهکشان عظیم خواهند شد.»
هدف آدیکاری این است که قوانین متعارف فیزیک را که توسط نسبیت عام توصیف می‌شود، با دنیای اسرارآمیز کوانتومی آشتی دهد. این نظریه واقعا ذهن را به چالش می‌کشد و تلاش می‌کند توضیح دهد که آیا گرانش واقعا می‌تواند به اجزای جداگانه‌اش تقسیم شود؟ پرسشی که برای مدت طولانی فیزیکدانان کوانتومی را به خود مشغول کرده است.
گرانش کوانتومی به مجموعه‌ای از نظریه‌ها، از جمله نظریه‌ی ریسمان اشاره دارد که می‌خواهد جهان ماکروسکوپی گرانش را که توسط نسبیت عام توصیف می‌شود، با دنیای میکروسکوپی فیزیک کوانتومی متحد کند. هسته‌ی اصلی این رمز و راز این است که آیا گرانش و فضازمان می‌توانند در آن «کوانتیزه شوند» یا به عبارت دیگر، به اجزای منفرد که نشانه‌ای از جهان کوانتومی است، تجزیه شوند؟
«کلیف چونگ» (Cliff Cheung) استاد فیزیک نظری مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا و همکار آدیکاری گفت: «گاهی اوقات تفسیر نادرستی در ارتباطات علمی وجود دارد که بیان می‌کند مکانیک کوانتومی و گرانش آشتی‌ناپذیر هستند. اما از سوی دیگر، ما از آزمایش‌ها می‌دانیم که می‌توانیم مکانیک کوانتومی را روی سیاره‌ی خودمان که دارای گرانش است انجام دهیم، بنابراین واضح است که آن‌ها سازگار هستند.»
چونگ افزود: «مشکلات زمانی پیش می‌آیند که پرسش‌های ظریفی درباره‌ی سیاهچاله‌ها (ابعاد بسیار عظیم) می‌پرسید یا سعی می‌کنید نظریه‌ها را در مقیاس‌های بسیار کوتاه با هم ادغام کنید.»
Credit: SciTechDaily
حالا آن‌ها روی یک آزمایش پیشنهادی کار می‌کنند که «گرانش ناشی از درهم تنیدگی کوانتومی فضا-زمان» (GQuEST) نام دارد و می‌تواند نه خود پیکسل‌های فضا-زمان منفرد، بلکه ارتباطات بین پیکسل‌هایی را که منجر به امضاهای قابل مشاهده می‌شوند، شناسایی کند.
به بیان دیگر آن‌ها می‌خواهند ببینند که اگر روی فضا-زمان زوم کنند، آیا فوتون‌های منفرد را هم پیدا می‌کنند که طبق قوانین مکانیک کوانتومی نور را تشکیل می‌دهند؟ یا نور یک طیف پیوسته خواهد بود؟ اگر آزمایش آن‌ها موفق شود، به تعریف مجدد مفهوم گرانش و فضا در بنیادین‌ترین و عمیق‌ترین سطوح کمک می‌کند.
شکستن معمای «گرانش کوانتومی» (Quantum Gravity) یکی از بزرگترین دستاوردهای فیزیک و هم‌تراز با دو نظریه‌ای خواهد بود که دانشمندان می‌خواهند آن‌ها را یکپارچه کنند: نسبیت عام و مکانیک کوانتوم.
برخی از دانشمندان پیشنهاد می‌کنند که «گراویتون‌های» (Gravitons) فرضی منفرد می‌توانند گرانش را در کوچک‌ترین مقیاس تشکیل دهند. گراویتون‌ها جزو نظریه‌ی ریسمان هستند که در فرکانس خاصی تشدید می‌شوند. اما در مقیاسی حتی کوچک‌تر از آن، دانشمندان هنوز در حال بررسی چگونگی یکپارچه‌سازی قوانین نسبیت عام و فیزیک کوانتومی هستند.
آدیکاری در توضیح این موضوع گفت: «اگر لیوان قهوه‌ام را بیندازم و بیفتد، دوست دارم فکر کنیم که گرانش دلیل آن است اما همان‌طور که دما واقعی نیست، اما شیوه‌ی ارتعاش دسته‌ای از مولکول‌ها را توصیف می‌کند، فضا-زمان هم ممکن است یک چیز واقعی نباشد.»
همین امر ممکن است برای فضا-زمان هم صدق کند و شاید درک فعلی ما از آن دقیق نباشد. او افزود: «ممکن است به چیزی که از پیکسل‌سازی فضا-زمان به وجود می‌آید، به این دلیل نام گرانش داده شده باشد که ما هنوز نمی‌دانیم فضا-زمان چیست.»
عکس کاور: طرحی گرافیکی از پیکسلی شدن
Credit: Christian Petersen
منابع: Futurism, SciTechDaily
نوشته جهان ممکن است از بی‌شمار پیکسل ساخته شده باشد اولین بار در دیجی‌کالا مگ. پدیدار شد.
منبع متن: digikala