انفجار بزرگ و ظهور زمان و مکان

اگر عضو یکی از شبکه‌های زیر هستید می‌توانید این مطلب را به شبکه‌ی خود ارسال کنید:

Facebook

Twitter

Google

Yahoo

Delicious

بالاترین

دنباله

[2007-09-17]   [ دکتر شیرزاد کلهری]

کی و کجا انفجار بزرگ رخ داد؟ این سوال بنظراحمقانه می آید ولی پرسشی است مانند همه ی پرسش های دیگر. 

اگر با جواب کوتاهی بگوییم که زمان و مکان هر دو با انفجار بزرگ به وجود آمده اند سخن بیهوده ای نگفته ایم. ولی منظور از این گفتار چیست؟

فرض کنید که ما فقط بتوانیم قدمهایی به اندازه ی نیم متر بر داریم. حال اگر ما را داخل یک قفسی بکنند که ابعادش کمتر از نیم متر در نیم متر باشد چگونه ما خواهیم توانست راه برویم؟ آیا ابعاد برایمان مفهومی خواهند داشت؟ آیا زمان غیر از مفهومی که از پیش در ذهن ما متبلور بود، استفاده ی دیگری خواهد داشت؟

زمان بخودی خود تغییر مکان در ابعاد را برایمان مفهوم می سازد. حال اگر این ابعاد وجود نداشته باشند چه اتفاقی پیش می آید؟ آری، زمان مفهوم خودش را از دست می دهد.

در انفجار بزرگ وقتی این مسیر شروع به بزرگ شدن کرد. یعنی وقتی که ما توانستیم بگوییم که می توانیم یک قدم و اندی برداریم زمان آغاز شد.

ولی کجا این حرکت آغاز شد؟ این حرکت در همین اتاقی که من هم اکنون نشسته ام و این مقاله را برای هم میهنان مهربان و اندیشمندم مینویسم و یا در آنسوی کهکشان راه شیری و یا شاید در وسط یک لامپ مطالعه در بالای سر شما ویا در چشم یک مگس! آری خنده دار است.

ولی اگریک لحظه بیندیشیم که تمامی کاینات از ابعادی به اندازه ی صفر آغاز شده آن موقع دیگر خنده از چهره ما رخت بر می بندد.

وقتی کشیش ایرلندی جیمز اوسشر(James Ussher, 1581-1656 ) کرونولوژی تورات را می نوشت. شروع جهان را 4004 سال پیش از میلاد مسیح ساعت 14.30 دقیقه روز 23 اکتبر اعلام کرد. سئوال کردند: ای کشیش گرامی! خداوند پیش از اینکه کائنات را بیآفریند چکار می کرد؟ کشیش جواب فرمودند که خداوند مشغول ساختن دوزخ برای کسانی بود که اینچنین پرسش هائی را می کنند.

ولی این پرسشی ساده نبود! این پرسش را ایمانوئل کانت از خود می کند. « اگر جهان آفریده شده است پس چرا اینهمه تاخیر در آفرینش بوجود آمده است؟» و یا « اگر جهان ازلی بوده پس چرا اتفاقات افتاده شده، تکرار نمی شوند.» یا بزعم فیزیکی مسئله چرا جهان در این زمان بینهایت به تعادل حرارتی نرسیده است؟ ایمانوئل کانت این پارادوکس را « تضاد خرد ناب » می نامد. پس باید از این پرسش ها سرسری نگذریم.

پس از اندیشه ی فلسفی بالا موضوع را ادامه می دهیم.  حالا ما می توانیم بگوئیم که جهان در زمانی صفر و مکانی صفر در حدود 15 میلیارد سال پیش    از نظر مکانی مثلا در چشم یک مگس و یا آنسوی کهکشان بوجود آمد. با انفجاری بسیار سهمگین چنانکه هنوز هم پس از15 میلیارد سال اثرات آن را که موجب انبساط فضائی بین ستارگان است، مشاهده میکنیم. همین مشاهده بود که رویای جیمز اوسشر ایرلندی را با قدری تاخیر زمانی به اندازه ی فقط 15 میلیارد سال به واقعیت مبدل ساخت. ولی ما هرگز نمی توانیم بگوئیم که خداوند پیش از آن چکار می کرد. چرا که پیش از آن زمانی نبود، مکانی هم برای جهنم نبود. وای برما که جهنم با ما ساخته شد! جیمز اوسشر ایرلندی اینجا خطا رفته بود.

جهان هنگامی عجیب می شود که بدانیم سیاره ای که دو برابر وزن خورشید ماست. در اثر سنگینی خودش در هم می رود و چنان انحنای فضا ـ زمانی بوجود می آورد که حتی نور هم نمی تواند از آن فرار کند. این را نسبیت اینشتاین نیز پیشبینی کرده بود ولی خود اینشتاین آنرا قبول نداشت. ولی حالا علیرغم قبول ویا رد آلبرت گرامی همه ی دورانها، این پدیده وجود دارد و ما آنرا سیاهچاله می گوئیم.

آینشتاین حتی نمی خواست باور کند که نسبیت عام پایان زمان را برای سیاره ای با جرم زیاد که دیگر توان گرما دهی اش چندان نیست که بتواند تعادل نیروی کششی اش را حفظ کند و در هم کشیده می شود، اعلام کند. ما اکنون می دانیم که ستاره ای با جرمی دو برابر آفتاب ما وقتی رو به سردی می گذارد آنقدر در هم فرو می رود که به سیاهچاله تبدیل میشود.

آری نور نمی تواند فرار کند. یعنی اطلاعاتی نمی تواند به ما برسد (این مورد قدری سئوال برانگیز است). یعنی ای شهان شه زادگان دور زمان را خط بکشید ! اینرا مدیون اندیشه های بزرگ مردانی چون استفن هاوکینگ (   ( Stephen Hawkingو روگر پن روز ( Roger Penrose ) هستیم.

اندیشه ای که در ابتدا برای انفجار بزرگ پیشبینی می شد بر این باور بود که این انفجار، انفجاری هسته ای بوده باشد. برای اینکار بایستی در ابتدا چگالی اولیه ای برابر 1000 کیلوگرم بر سانتی متر مکعب موجود باشد. ولی بعد ها از طریق مشاهده ی کهموج های (Microwave ) پس زمینه معلوم گردید که این چگالی فرسنگها از این مقدار فاصله دارد و مقداری برابر صد هزار آندسیلیون ( Undeciljon  ) یعنی یک جلوش 71 تا صفر، کیلو گرم بر سانتی متر مکعب.

انفجار ماده ای چنین چگال توانسته جهانی چنین عظیم بوجود آورد. چندان هم بی ربط نیست که اسم این انفجار را بیگ ـ بنگ ( (Big – Bang  یا مهبانگ نهاده اند.

   سیستم خورشیدی (منظومه ی خورشیدی) ما در لبه ی خارجی کهکشان راه شیری قرار گرفته است و با سرعتی معادل 225 کیلومتر در ثانیه دور مرکز این کهکشان می چرخد. در حقیقت 300 میلیارد ستاره در مدت 230 میلیون سال می توانند تنها یکبار به دور مرکز کهکشان به چرخند. میلیارد ها کهکشان دیگری که دور و بر کهکشان ما قرار گرفته  اند و دایماَ از ما دور می شوند. بیانگر این امرند که زمانی همگی پهلوی هم بوده اند. این پدیده ی دور شدگی را اول بار(Edwin Hubble   1929 ) مشاهده کرد و آنرا انبساط هابل (Hubble Expansion ) می نامند.

   وی فکر کرد که اگر از نظر زمانی عقب برگردیم به جایی می رسیم که همه ی جهان در یک جا متمرکز بوده، سپس با یک انفجار بزرگ کهکشانها و ستارگان بوجود آمده اند. درست مثل اینکه فیلم سینمایی را عقب بکشند. بنا براین انبساط کنونی، ادامه ی همان انفجار بزرگ است. بنظر آلن گوت (Alan Guth, 1980 ) بخش بزرگی از اندازه ی جهان در همان لحظات اول صورت پذیرفته است که به تئوری تورمی (Inflation Theory ) مشهور است.

   ما می توانیم عقب گرد هابل را تا   5.4x10e(-44) ثانیه (حدود 100 میلیون تریلیون تریلیون تریلیونم ثانیه) که به زمان پلانک (Time Plank ) معروف است، ادامه دهیم. از پیشتر از آن ما اطلاعی در دست نداریم مگر اینکه بپذیریم هر چهار نیروی شناخته شده نیروی واحدی بوده اند. این چهار نیرو عبارتند از نیروی قوی، نیروی ضعیف، نیروی الکترومغناطیس و نیروی گرانشی که خود موضوع بحث جداگانه ای است که به بحثهای بسیار جالبی چون نظریه ی ریسمان (String Theory )، نظریه ی M  و ... ختم میشوند. همگی این نظریه ها در صدد آشتی دادن این چهار نیرو در زیر چتر یک تئوری واحد هستند. تا به آرزوی فیزیک دانان، با عنوان تئوری جهانشمولی که توضیح دهنده ی تمامی پدیده های فیزیکی باشد، جامه ی عمل بپوشانند.

برای این کار راه درازی در پیش است. راهی که بایستی چاه بین نسبیت عام از سویی و تئوری کوانتمی از سوی دیگر را پر کند. به امید آنروز.

 

 

پی نوشت:

 

در نوشتن این مقاله از کتابها و مقالاتی استفاده کرده ام که مهمترین آنها: آثار استفن هاوکینگ، روگر پن روز، جی. سی. پاتی، عبدالسلام، پ. دبلیو. هیگز (P. W . Higgs)، اس، ال، گلاشو (S. L. Glashow)، بریان گرین (Brian Green ) ,... همچنین چون کوشیده ام مطلب ساده باشد از عمیق شدن روی برخی از مسائل پرهیز کرده ام. مانند فرار ویا عدم فرار نور از سیاهچاله که خود بحثی مفصل است.

 

نسخه‌ی چاپی ارسال اين مطلب به دوستان

---

---