آیا جهان خطی است یا غیرخطی؟
فرای ریاضیات ساده ای که خوانده ایم، در ریاضیات پیشرفته، خطی بودن یک ویژگی است؛ این ویژگی مهم به اصل بر هم نهی یا سوپرپوزیشن معروف است. تابعی که اصل برهم‌نهی را رعایت کند، یک تابع خطی است.
اما از نظر مفهومی میتوان گفت که
خطی: پیش‌بینی‌پذیر، نظم، تناسب و...
غیرخطی: رفتار پیچیده، وابستگی شدید به شرایط اولیه، در بعضی سیستم‌ها آشوب و...
پ.ن: دقت کنید که غیرخطی بودن می‌تواند در یک سیستم کاملاً منظم هم وجود داشته باشد.

عملا میتوان گفت بسیاری از پدیده ها در دنیای واقعی و روزمره غیر خطی است و ما برای سادگی در علم و روی کاغذ اکثرا خطی فرضشان می کنیم. مثل عملکرد مغز، شبکه‌های عصبی، رفتار سیالات و ... .
فیزیکدان‌ها مکانیک کوانتومی را بر پایه ساختار خطی بنا کرده‌اند. البته شاید درست‌تر است بگوییم که طبیعت تا امروز دلش نخواسته که کوانتوم غیرخطی شود. با این حال، فیزیکدان‌هایی روی غیرخطی بودن کوانتوم آزمایشاتی انجام می دهند. ولی تاکنون شواهدی از غیرخطی‌بودن آن پیدا نکرده‌اند. خطی بودن کوانتوم باعث می‌شود اصل برهم‌نهی و اطلاعات کوانتومی و ... بدون نقص حفظ شوند.
از طرف دیگر، نسبیت عام انیشتین غیرخطی است و با همین، پدیده‌هایی مانند سیاه‌چاله‌ها و دینامیک فضا-زمان و ... را می‌شود توضیح داد.
و اینجا یکی از مسائل حال حاضر فیزیک شکل می‌گیرد که چگونه می‌توان توصیف کوانتومی را با گرانش و هندسه فضا-زمان (نسبیت عام) در یک چارچوب بنیادی واحد ترکیب کرد؟
از این منظر، می‌توان گفت یکی از چالش‌های مهم فیزیکدان‌ها، کنار هم قرار دادن مکانیک کوانتومی و نسبیت عام است؛
پس جهان ما هم رفتار خطی دارد و هم رفتار غیر خطی!

نویسنده: علیرضا الفت
@nojum_aut ✨