منشأ جهان
استفان هاوکینگ/ ترجمه: امیرمسعود جهان‌بین

استفان هاوکینگ (۲۰۱۸-۱۹۴۲)، فیزیک‌دان نظری و کیهان‌شناس انگلیسی که به دلیل آثار فراوانش در زمینه‌ی «علم به زبان ساده» محبوبیت بسیاری پیدا کرده است. مجله‌ی ساندی تایمز کتاب تاریخچه‌ی زمان او را در فهرست پر‌فروش‌ترین کتاب‌های انگلستان گزارش کرد. هاوکینگ از جمله نخستین دانشمندانی بود که موفق شد نظریه‌ی کیهان‌شناسی‌ای ارایه دهد که براساس آن بتوان نظریه‌ی نسبیت عام و مکانیک کوانتوم را به وحدت رساند.

مردم بوشونگو[۱] در آفریقای مرکزی اعتقاد داشتند که در آغاز فقط تاریکی و آب و بومبا، خدای بزرگ، بوده است. روزی بومبا، در پیِ درد شکم، خورشید را قی کرد. خورشید مقداری آب را خشک کرد و زمین را برجای نهاد. بومبا که همچنان درد می‌بُرد، ماه و ستارگان و آنگاه برخی حیوانات را قی کرد؛ پلنگ و تمساح و لاک‌پشت و نهایتا انسان را.

این افسانه‌ی آفرینش، همانند بسیاری دیگر از افسانه‌ها، می‌کوشد به سؤالاتی پاسخ دهد که همه‌ی ما از خود می‌پرسیم. چرا این‌جا هستیم؟ از کجا آمده‌ایم؟ پاسخ معمولا آن است که انسان‌ها از منشأی نسبتا جدیدند، زیرا حتی در زمان‌های نخستین آشکار شده بود که نسل انسان درحال‌پیشرفت در دانش و فنّاوری بوده است. بنابراین، این نسل نمی‌توانسته است خیلی قدیمی بوده یا حتی بیش‌تر پیشرفت کرده باشد. مثلا، بنابر عقیده‌ی اسقف آشر[۲]،  سِفر پیدایش[۳] آفرینش جهان را در ساعت نُه صبح بیست‌وهفتم اکتبر سال ۴۰۰۴ قبل‌ازمیلاد می‌داند. از طرفی، محیط فیزیکی، مانند کوه‌ها و رود‌ها، در طول زندگی یک انسان بسیار کم تغییر می‌کند. بنابراین، تصور می‌شده که این محیط، زمینه‌ای ثابت بوده که یا برای همیشه به‌شکل یک زمین خالی موجود بوده یا هم‌زمان با انسان‌ها آفریده شده است. بااین‌حال، همه از این اندیشه که جهان آغازی داشته است، خشنود نبودند.

برای مثال، ارسطو[۴]، معروف‌ترین فیلسوف یونانی، باور داشت که جهان همیشه وجود داشته است. چیزهای ازلی کامل‌تر از چیزهایی است که خلق شده باشد. به‌عقیده‌ی او، این که ما همواره شاهد پیشرفتیم، به‌دلیل آن است که سیل یا دیگر حوادث طبیعی به‌طور مکرر تمدن را عقب می‌راند. تمایل به اجتناب از تمسک به دخالت الهی در آفرینش و هدایت جهان، مهم‌ترین انگیزه‌ی اعتقاد به یک جهان ازلی بود. در مقابل، کسانی که اعتقاد داشتند جهان آغازی داشته است، آن را به‌عنوان برهانی برای وجود خدا در مقام علت نخستین یا محرک اول جهان به‌کار می‌بردند.

اگر کسی باور داشته باشد که جهان آغازی داشته است، با این پرسش آشکار مواجه می‌شود که قبل از آن آغاز، چه چیزی وجود داشته است؟ خدا، پیش از آن که جهان را بسازد، مشغول چه کاری بوده است؟ آیا درحال آماده‌کردن دوزخ برای افرادی بوده است که چنین سؤال‌هایی می‌پرسیدند؟ این مسئله که آیا جهان آغاز داشته یا نداشته، دغدغه‌ای بزرگ برای ایمانوئل کانت[۵]،  فیلسوف آلمانی، بوده است. او احساس می‌کرد که تناقض‌هایی منطقی یا تعارض‌هایی اصولی وجود دارد. اگر جهان آغازی داشته، چرا زمان نامحدودی منتظر مانده است، قبل از این که آغاز شود؟ او این را نهاده[۶] نامید. از طرفی، اگر جهان از ازل وجود داشته است، چرا زمانی نامتناهی طول کشید تا به مرحله‌ی کنونی برسد؟ او این را پادنهاده[۷] نامید. هم نهاده و هم پادنهاده وابسته به این فرض کانت، و تقریبا هرکس دیگری، بود که زمان مطلق است؛ یعنی زمان از گذشته‌ی بی‌نهایت تا آینده‌ی بی‌نهایت امتداد دارد و مستقل از هر جهانی است که شاید در پس‌زمینه وجود داشته باشد یا نداشته باشد؛ این تصوری است که هنوز در ذهن بسیاری از دانشمندان امروزی وجود دارد.

اما در سال ۱۹۱۵، اینشتین نظریه‌ی انقلابی نسبیت عام را ارایه کرد. در این نظریه، فضا و زمان دیگر مطلق نبودند؛ دیگر پس‌زمینه‌ای ثابت برای رویدادها نبودند؛ بلکه کمیت‌هایی دینامیک بودند که توسط ماده و انرژی در جهان شکل داده می‌شوند. آن‌ها تنها درون جهان تعریف می‌شوند. بنابراین، بی‌معنا بود که از زمانی قبل از آغاز جهان صحبت کنیم. این دقیقا مانند پرسیدن از وجود نقطه‌ی جنوبی نسبت به قطب جنوب بود که تعریف نشده است. اگر جهان اساسا برحسب زمان تغییرناپذیر بود- همان‌گونه که عموما قبل از دهه‌ی ۱۹۲۰ تصور می‌شد- دلیلی وجود نداشت که زمان نمی‌بایست به‌صورت دلبخواه در گذشته‌های بسیار دور تعریف شود. هر آغازی برای جهان تصنعی می‌بود، به این معنا که شخص می‌توانست تاریخ را تا زمان‌های دورتری در گذشته بسط دهد. بنابراین، ممکن است جهان سال گذشته خلق شده باشد؛ اما با همه‌ی خاطرات و شواهد فیزیکی به‌طوری‌که بسیار پیرتر به‌نظر برسد. این نکات سؤالات فلسفی عمیقی درباره‌ی معنای وجود به‌دنبال دارد. من این سؤالات را برمبنای رویکردی که پوزیتیویستی نام دارد، پاسخ خواهم داد.

در این رویکرد فرض می‌شود که ما ورودی‌های حواس خود را برحسب مدلی که از جهان می‌سازیم، تفسیر می‌کنیم. کسی نمی‌تواند بپرسد که آیا این مدل حقیقت را نشان می‌دهد یا خیر؛ فقط می‌تواند بپرسد که آیا این مدل کار می‌کند یا نه. یک مدل، خوب است اگر اولا گستره‌ی وسیعی از مشاهدات را برمبنای مدلی ساده و منظم تفسیر کند؛ دوم این که آن مدل پیش‌بینی‌های خاصی داشته باشد که، ازطریق مشاهده، بتوان آن‌ها را آزمود و احتمالا ابطال کرد.

در رویکرد پوزیتیویستی، می‌توان دو مدل از جهان را مقایسه کرد. در یک مدل، جهان سال گذشته آفریده شد و در دیگری، جهان عمر بسیار طولانی‌تری داشته است. مدلی که در آن جهان بیش از یک سال عمر دارد، می‌تواند چیزهایی مانند دوقلوهای یکسان را که برای بیش از یک سال علت مشترکی داشته‌اند، تبیین کند. از سوی دیگر، مدلی که در آن، جهان در سال گذشته آفریده شد، نمی‌تواند چنین رویدادهایی را تبیین نماید. بنابراین، مدل اول بهتر است. کسی نمی‌تواند بپرسد که آیا جهان واقعا قبل از یک سال پیش وجود داشته است یا این که صرفا این‌گونه به‌نظر می‌رسد. در رویکرد پوزیتیویستی، این دو یکسان‌اند. در یک جهان تغییرناپذیر، شاید نقطه‌ی آغازی طبیعی وجود نداشته باشد. اما وقتی ادوین هابل[۸]، در دهه‌ی ۱۹۲۰، رصدهایش را با تلسکوپ صداینچی کوه ویلسون[۹] شروع کرد، اوضاع اساسا تغییر کرد.

هابل دریافت که ستارگان در فضا به‌طور یکنواخت توزیع نشده‌اند؛ اما در مجموعه‌های عظیمی که کهکشان نام دارد، گرد هم می‌آیند. هابل با اندازه‌گیری نور کهکشان‌ها توانست سرعت آن‌ها را تعیین کند. او انتظار داشت که همان تعداد کهکشان که به ما نزدیک می‌شوند، همان تعداد هم از ما دور شوند. این وضع در جهانی وجود خواهد داشت که با زمان تغییر نکند؛ اما هابل با شگفتی دریافت که تقریبا همه‌ی کهکشان‌ها از ما دور می‌شوند. علاوه‌براین، هرچه کهکشانی از ما دورتر بود، با سرعت بیش‌تری از ما دور می‌شد. پس، آن‌گونه که همگان در گذشته فکر می‌کردند، جهان برحسب زمان، تغییرناپذیر نبود؛ جهان در حال گسترش بود. با گذشت زمان، فاصله‌ی بین کهکشان‌های دوردست افزایش می‌یافت.

گسترش جهان یکی از مهم‌ترین اکتشافات فکری قرن بیستم یا هر قرن دیگری بود. این یافته باعث شد تا بحث درباره‌ی این که آیا جهان آغازی دارد، دگرگون شود. اگر کهکشان‌ها اکنون از همدیگر دور می‌شوند، بایست در گذشته نزدیک‌تر بوده باشند. اگر سرعت کهکشان‌ها ثابت بوده باشد، آن‌ها پانزده ‌میلیارد سال قبل می‌بایست روی‌هم بوده باشند. آیا این آغاز جهان است؟ بسیاری از دانشمندان هنوز از این که جهان آغازی داشته باشد، ناخرسند بودند، زیرا به‌نظر می‌رسید که این به‌ معنی شکست علم فیزیک است. برای تبیین چه‌گونگی آغاز جهان، به‌ناچار باید آن را به عاملی بیرونی مستند کرد که برای راحتی کار می‌توان آن را «خدا» نامید. بنابراین، دانشمندان نظریه‌هایی مطرح کردند که در آن، جهان در زمان کنونی در حال‌گسترش بود؛ اما آغازی نداشت. یکی از آن‌ها، نظریه‌ی حالت ماندگار[۱۰] بود که در سال ۱۹۴۸ ازسوی باندی[۱۱] و گلد[۱۲] و هویل[۱۳]ارائه شد.

در نظریه‌ی حالت ماندگار تصور می‌شود که به‌موازات دورشدن کهکشان‌ها از یکدیگر، کهکشان‌های جدید از ماده‌ای شکل می‌گیرند که، طبق فرض، دایما در سراسر فضا خلق می‌شود. جهان برای همیشه وجود داشته و در همه‌ی زمان‌ها یکسان به‌نظر می‌رسیده است. ویژگی اخیر، از دیدگاه پوزیتیویستی، مزیتی بزرگ دارد: این که پیش‌بینی مشخصی است که می‌توان آن را ازطریق مشاهده آزمود. گروه رادیو نجوم کیمبریج، به‌سرپرستی مارتین رایل[۱۴]، در اوایل دهه‌ی ۱۹۶۰، پژوهشی را درباره‌ی منابع رادیویی ضعیف انجام داد. این منابع به‌طور نسبتا یکنواخت در فضا توزیع شده‌اند؛ این بیانگر آن است که اکثر این منابع بیرون از کهکشان ما قرار دارند. منابع ضعیف‌تر ممکن است به‌طور میانگین در فاصله‌ی بیش‌تری قرار داشته باشند. نظریه‌ی حالت ماندگار شکل نمودار تعداد منابع را برحسب قدرت منبع پیش‌بینی می‌کرد. اما مشاهدات نشان داد که منابع ضعیف‌ترِ بیش‌تری نسبت به پیش‌بینی‌ها وجود دارد؛ این نشان می‌داد که منابع چگالی در گذشته بیش‌تر بوده است. این با فرض اساسی نظریه‌ی حالت ماندگار- هر چیزی در طول زمان ثابت است- تناقض داشت. به‌این‌علت، و به علل دیگر، نظریه‌‌ی حالت ماندگار کنار گذاشته شد.

برخی دیگر، با هدف پرهیز از لزوم آغاز جهان، پیشنهاد کردند که یک مرحله‌ی انقباضی پیشین وجود داشته است، اما چرخش‌ها و بی‌نظمی‌های محلی باعث می‌شده که همه‌ی ماده به یک نقطه فرو نریزد. درنتیجه، بخش‌های مختلف ماده از یکدیگر جدا می‌شوند و جهان دوباره با چگالی محدود گسترش می‌یابد. دو روسی به نام‌های لیفشیتز[۱۵] و خالاتنیکوف[۱۶] واقعا ادعا داشتند که ثابت کرده‌اند انقباض‌های عمومیِ بدون تقارن دقیق همواره به جست‌وخیز همراه با محدود ماندن چگالی منجر می‌شود. این ادعا از دیدگاه ماتریالیسم دیالکتیک مارکسیستی‌لنینیستی نتیجه‌ی مطلوبی بود، زیرا از پرسش‌های دشوار درباره‌ی خلقت جهان پرهیز می‌کرد. بنابراین، این دیدگاه به اعتقادنامه‌ی دانشمندان شوروی بدل شد.

وقتی‌که لیفشیتز و خالاتنیکوف ادعای خود را منتشر کردند، من دانشجوی پژوهشگر ۲۱ساله‌ای بودم که به‌دنبال چیزی می‌گشتم تا پایان‌نامه‌ی دکترایم را کامل کنم. من به‌اصطلاح «برهان» آن‌ها را قبول نداشتم و همراه راجر پِنروز[۱۷] طراحی روش‌های جدید ریاضی را برای بررسی این موضوع شروع کردم. ما نشان دادیم که جهان نمی‌توانسته است جست‌‌وخیز کند. اگر نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین صحیح باشد، یک تکینگی وجود خواهد داشت؛ یعنی نقطه‌ای با چگالی نامحدود و خمیدگی فضازمانی که در آن زمان آغازی دارد. چند ماه بعد از اولین یافته‌ی من درباره‌ی تکینگی، کشف یک پس‌زمینه‌ی ضعیف از ریزموج‌های کیهانی در اکتبر ۱۹۶۵ باعث شد تا این ایده که جهان یک آغاز بسیار چگال داشته است، از نظر مشاهداتی تأیید شود. این ریزموج‌ها همانند اجاق مایکروویو، اما بسیار ضعیف‌تر از آن‌اند. آن‌ها پیتزای شما را تنها تا ۳/۲۷۱- درجه‌ی سانتی‌گراد حرارت می‌دهند که برای یخ‌زدایی پیتزا هم کافی نیست، چه رسد به پختن آن. شما خودتان هم می‌توانید این ریزموج‌ها را ببینید.

تلویزیون خود را روی یک کانال خالی تنظیم کنید. چنددرصدِ برفکی که روی صفحه می‌بینید، در اثر این پس‌زمینه‌ی ریزموج‌ها ایجاد می‌شوند. تنها تفسیر معقول آن است که این پس‌زمینه همان تشعشعی است که از وضعیت بسیار داغ و چگال اولیه باقی مانده است. به‌موازات گسترش جهان، این تشعشع، سرد و سردتر شد تا این که به باقی‌مانده‌ی ضعیفی بدل شد که امروز ما می‌بینیم.

هرچند قضایای تکینگی من و پنروز پیش‌بینی می‌کرد که جهان آغازی داشته، نمی‌گفت که جهان چه‌گونه آغاز شده است. معادلات نسبیت عام در تکینگی نقض می‌شوند. بنابراین، نظریه‌ی اینشتین نمی‌تواند پیش‌بینی کند که جهان چه‌گونه آغاز خواهد شد؛ تنها می‌تواند بگوید که بعد از آغاز چطور تحول می‌یابد. درباره‌ی یافته‌های من و پنروز دو دیدگاه وجود دارد. یکی از آن‌ها این است که خدا- به دلایلی که ما نمی‌توانیم بفهمیم- به‌اختیار خود چگونگی آغاز جهان را انتخاب کرده است؛ این دیدگاه پاپ ژان پل بود. در همایشی که در واتیکان درباره‌ی کیهان‌شناسی برگزار شد، پاپ به حضار گفت که مطالعه‌ی جهان بعد از پیدایش آن عیبی ندارد، اما آن‌ها نباید درباره‌ی آغاز جهان سؤال کنند، زیرا آن لحظه‌ی آفرینش و کار خداست. از این خوشحال بودم که او متوجه نشد من مقاله‌ای درباره‌ی چگونگی آغاز جهان در آن همایش ارائه کرده بودم. من علاقه‌ای نداشتم که مانند گالیله به دادگاه تفتیش عقاید سپرده شوم.

تفسیر دیگری از یافته‌های ما، که بیش‌تر دانشمندان طرفدار آن‌اند، نشان می‌دهد که نظریه‌ی نسبیت عام در میدان‌های گرانشی بسیار قوی در جهان آغازین نقض می‌شود. این نظریه باید با نظریه‌ای کامل‌تر جایگزین شود. به‌هرحال، این امکان وجود دارد، زیرا نسبیت عام، ساختار کوچک‌مقیاس ماده را- که تحت حاکمیت نظریه‌ی کوانتومی است- درنظر نمی‌گیرد. این نکته معمولا اهمیت ندارد، زیرا مقیاس جهان در مقایسه با مقیاس‌های میکروسکوپی نظریه‌ی کوانتومی بسیار بزرگ است؛ اما وقتی جهان در مقیاس پلانک، یعنی یک‌میلیاردتریلیون‌تریلیونیوم سانتی‌متر مطرح باشد، آنگاه این دو مقیاس یکسان‌اند و باید نظریه‌ی کوانتومی را هم درنظر گرفت.

برای فهم منشأ جهان لازم است نظریه‌ی نسبیت عام را با نظریه‌ی کوانتومی ترکیب کنیم. ظاهرا بهترین راه انجام این کار آن است که ایده‌ی فاینمن[۱۸] برای «جمع تاریخ‌ها»[۱۹] را به‌کار بندیم. ریچارد فاینمن شخصیتی رنگارنگ بود؛ او در باشگاه‌های شبانه‌ی پَسِدینه[۲۰] ساز می‌زد و فیزیک‌دانی برجسته در مؤسسه‌ی فنّاوری کالیفرنیا بود. او فرض کرد که یک سیستم، از هر مسیر یا با هر تاریخ احتمالی، می‌تواند از وضعیت «الف» به وضعیت «ب» برسد. هر مسیر یا تاریخی، دامنه یا شدت معینی دارد و احتمال این که سیستم از «الف» به «ب» برود، از جمع‌کردن دامنه‌های هر مسیر به‌دست می‌آید. تاریخی وجود دارد که در آن، ماه از پنیر آبی‌رنگ به‌وجود آمده است؛ اما دامنه‌ی این تاریخ بسیار کم است؛ این خبر بدی برای موش‌ها است.

احتمال مربوط به وضعیت جهان در زمان کنونی از جمع‌زدن دامنه‌های مربوط به همه‌ی تاریخ‌هایی که به این وضعیت ختم می‌شود، به‌دست می‌آید. اما این تاریخ‌ها چه‌گونه آغاز شدند؟ این همان سؤال از «منشأ» با روشی دیگرست. آیا لازم است خالقی وجود داشته باشد که حکم به چگونگی آغاز جهان دهد؟ یا این که وضعیت اولیه‌ی جهان توسط قوانین علم تعیین می‌شود؟ درواقع، حتی اگر تاریخ‌های جهان تا گذشته‌ی بی‌نهایت عقب برود، این پرسش‌ها بازهم مطرح می‌شود. اما اگر جهان تنها ۱۵میلیارد سال قبل آغاز شده باشد، این پرسش ضروری‌تر می‌نماید. مسئله‌ی این که در آغاز زمان چه چیزی رخ می‌دهد، تاحدی شبیه این پرسش است که در لبه‌ی جهان چه چیزی وجود دارد، وقتی‌که مردم فکر می‌کردند جهان مسطح است. آیا جهان، بشقابی مسطح است که دریا از روی لبه‌های آن پایین می‌ریزد؟ من این را به‌طور تجربی آزموده‌ام؛ دور دنیا گشته‌ام و نیفتاده‌ام. همان‌طور که همه می‌دانیم، مسئله‌ی این که در لبه‌ی جهان چه چیزی وجود دارد، زمانی حل شد که مردم فهمیدند جهان به‌صورت بشقابی مسطح نیست، بلکه سطحی منحنی است. اما زمان ظاهرا متفاوت بود. به‌نظر می‌رسید که زمان مجزا از فضا و مانند یک مسیر ریلی باشد. اگر زمان آغازی داشته باشد، کسی باید قطارها را راه بیندازد. نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین، فضا و زمان را به‌صورت «فضازمان»[۲۱] متحد می‌کرد، اما زمان هنوز هم متفاوت از فضا و همانند یک راهرو بود که یا آغاز و انجام داشت یا سرمدی بود. بااین‌حال، من و جیم هارتل[۲۲] فهمیدیم که وقتی نظریه‌ی نسبیت عام را با نظریه‌ی کوانتومی ترکیب کنیم، زمان می‌تواند، در شرایط حدی، مانند جهتی دیگر در فضا عمل کند؛ یعنی می‌توان از مسئله‌ی «آغاز زمان» خلاص شد، به همان طریقی که از مشکل «لبه‌ی جهان» خلاص شدیم. فرض کنید آغاز جهان مانند قطب جنوب زمین باشد و درجه‌های عرض جغرافیایی نقش زمان را بازی کنند. جهان به‌صورت نقطه‌ای در قطب جنوب آغاز می‌شود. وقتی شخص به سمت شمال حرکت کند، دایره‌های مربوط به هر عرض جغرافیایی خاص، که بیانگر اندازه‌ی جهان‌اند، بزرگ‌تر می‌شوند. این پرسش که قبل از آغاز جهان چه چیز وجود داشته است، پرسشی بی‌معنا خواهد شد، زیرا چیزی در جنوب قطب جنوب نیست.

زمان، که برحسب درجه‌ی عرض جغرافیایی اندازه‌گیری می‌شد، آغازی در قطب جنوب خواهد داشت؛ اما قطب جنوب بسیار شبیه هر نقطه‌ی دیگری است؛ دست‌کم به من این‌طور گفته‌اند. من در قاره‌ی جنوبگان[۲۳] بوده‌ام، اما در قطب جنوب نه. همان قوانین طبیعت، همانند جاهای دیگر، در قطب جنوب نیز برقرار است. این می‌تواند تردید قدیمی درباره‌ی آغاز جهان را بزداید. این که آنجا جایی است که قوانین عادی نقض می‌شوند. آغاز جهان محکوم به قوانین علم است. تصویری که من و جیم هارتل از خلقت کوانتومی خودبه‌خودیِ جهان طرح کردیم، تاحدی شبیه شکل‌گیری حباب‌های بخار در آب جوش است.

نکته این است که محتمل‌ترین تاریخ‌های جهان می‌توانند شبیه سطح حباب‌ها باشند. حباب‌های کوچک فراوانی ظاهر و دوباره ناپدید می‌شوند. این‌ها می‌توانند متناظر با جهان‌های کوچکی باشند که بسط می‌یابند و دوباره درحالی‌که هنوز در اندازه‌ی میکروسکوپی‌اند، فرومی‌پاشند. این‌ها جهان‌های جایگزین احتمالی‌اند؛ اما چندان مورد علاقه نیستند، زیرا به‌اندازه‌ی کافی نمی‌پایند تا کهکشان‌ها و ستارگان را پدید آورند؛ چه رسد به زندگی هوشمند. اما تعدادی از حباب‌های کوچک به‌اندازه‌ای معین رشد می‌کنند، به‌طوری‌که از فروپاشی مجدد مصون می‌مانند. آن‌ها به‌طور دائما فزاینده به گسترش خود ادامه می‌دهند و حباب‌هایی را شکل می‌دهند که ما می‌بینیم. این‌ها متناظر با جهان‌هایی‌اند که با سرعتی دائما فزاینده شروع به گسترش می‌کنند. این رخداد، همانند افزایش سالیانه‌ی قیمت‌ها، تورم نام دارد.

رکورد جهانی تورم در آلمانِ بعد از جنگ جهانی اول رخ داد؛ در مدت هجده ماه، قیمت‌ها ده‌ میلیون ‌برابر شد. اما این در مقایسه با تورم جهان اولیه هیچ بود. جهان، در کسر کوچکی از ثانیه، با ضریب یک‌ میلیون‌تریلیون‌تریلیون رشد کرد. برخلاف تورم قیمت‌ها، تورم جهان اولیه چیز بسیار خوبی بود. این تورم، جهان بسیار بزرگ و یکنواختی ایجاد کرد، دقیقا همان‌گونه که می‌بینیم. اما این جهان کاملا یکنواخت نبود. در جمع تاریخ‌ها، تاریخ‌هایی که بی‌نظمی بسیار کمی دارند، تقریبا به‌اندازه‌ی تاریخ‌های کاملا یکنواخت و منظم، بسیار محتمل‌اند. بنابراین، نظریه‌ی مذکور پیش‌بینی می‌کند که جهان ابتدایی احتمالا اندکی غیریکنواخت باشد. این بی‌نظمی‌ها می‌تواند نوسان‌های کوچکی در شدت پس‌زمینه‌ی ریزموج از جهات گوناگون ایجاد کند. پس‌زمینه‌ی ریزموج توسط ماهواره‌ی مپ[۲۴] رؤیت شده و نوساناتی دقیقا مطابق پیش‌بینی‌ها از خود نشان داده است. بنابراین، ما می‌دانیم که در مسیر صحیح قرار داریم.

بی‌نظمی‌های جهان اولیه به این معناست که چگالی برخی مناطق، اندکی بیش‌تر از دیگر مناطق است. جاذبه‌ی گرانشیِ حاصل از چگالی مازاد، گسترش آن منطقه را کُند می‌کند و می‌تواند نهایتا باعث فروپاشی آن منطقه و تشکیل کهکشان‌ها و ستارگان شود. بنابراین، خوب به نقشه‌ی آسمان ریزموج بنگرید. این الگویی برای همه‌ی ساختارها در جهان است. ما محصول نوسان‌های کوانتومی در جهان اولیه‌ایم. خدا حقیقتا طاس می‌اندازد.

در صد سال اخیر، پیشرفت چشمگیری در کیهان‌شناسی داشته‌ایم. نظریه‌ی نسبیت عام، و کشف گسترش جهان، تصویر قدیمی یک جهان ازلی و ابدی را درهم شکست. در مقابل، نسبیت عام پیش‌بینی می‌کرد که جهان، و خود زمان، در مِه‌بانگ آغاز می‌شوند. این نظریه همچنین پیش‌بینی می‌کرد که زمان در سیاه‌چاله به پایان می‌رسد. کشف پس‌زمینه‌ی ریزموج کیهانی و مشاهده‌ی سیاه‌چاله‌ها از این نتایج پشتیبانی می‌کند. این تغییری ژرف در تصور ما از جهان و خود حقیقت است. اگرچه نظریه‌ی نسبیت عام پیش‌بینی می‌کند که جهان باید از دوره‌ای با انحنای زیاد در گذشته پدید آمده باشد، نمی‌تواند پیش‌بینی نماید که چه‌گونه جهان از مِه‌بانگ پدیدار شده است. بنابراین، نسبیت عام به‌خودی‌خود نمی‌تواند به سؤال اصلی کیهان‌شناسی پاسخ دهد: چرا جهان به‌صورت کنونی است؟ بااین‌حال، اگر نسبیت عام با نظریه‌ی کوانتومی ترکیب شود، شاید بتواند چگونگی آغاز جهان را پیش‌بینی کند. جهان آغازین ممکن است با روندی همواره فزاینده گسترش یافته باشد. تلفیق این دو نظریه پیش‌بینی می‌کند که، در دوره‌ی به‌اصطلاح تورمی، ممکن است نوسانات کوچک گسترش یابد و به شکل‌گیری کهکشان‌ها و ستارگان و همه‌ی ساختارها در جهان منجر شود. مشاهدات ما از غیریکنواختی‌های کوچکی که در پس‌زمینه‌ی ریزموج کیهانی می‌بینیم، این را تأیید می‌کند؛ با ویژگی‌هایی که دقیقا پیش‌بینی شده است. بنابراین، به‌نظر می‌رسد که ما در مسیر فهم منشأ جهان قرار داریم، هرچند به کار بسیار بیش‌تری نیاز داریم. پنجره‌ای به‌سوی جهان آغازین گشوده خواهد شد، وقتی‌که بتوانیم امواج گرانشی را ازطریق اندازه‌گیری دقیق فاصله‌ی بین فضاپیماها آشکار کنیم. امواج گرانشی آزادانه، از زمان‌های اولیه، به‌سوی ما منتشر می‌شوند، بدون آن که ماده‌ی مزاحمی مانع آن‌ها شود. در مقابل، نور بارها توسط الکترون‌های آزاد پراکنده می‌شود. این پراکندگی تا جایی ادامه می‌یابد که بعد از سیصدهزار سال، الکترون‌ها از حرکت می‌ایستند.

باوجود موفقیت‌های بزرگی که به‌دست آورده‌ایم، هنوز برخی چیزها حل نشده است. ما هنوز فهم نظری خوبی از این مشاهده نداریم که گسترش جهان، بعد از یک دوره‌ی طولانیِ کند شدن، دوباره در حال شتاب‌گرفتن است. بدون چنین فهمی نمی‌توانیم از آینده‌ی جهان مطمئن باشیم. آیا جهان به گسترش خود برای همیشه ادامه خواهد داد؟ آیا تورم، قانون طبیعت است؟ یا این که جهان نهایتا دوباره در خود فرومی‌ریزد؟ نتایج مشاهداتی جدید و پیشرفت‌های نظری به‌سرعت رخ می‌نمایند. کیهان‌شناسی موضوعی بسیار جذاب و پویا است. ما به پاسخ پرسش‌های قدیمی نزدیک می‌شویم. چرا این‌جا هستیم؟ از کجا آمده‌ایم؟


[۱] Boshongo

[۲] Ussher

[۳] Book of Genesis

[۴] Aristotle

[۵] Immanuel Kant

[۶] thesis

[۷] antithesis

[۸] Edwin Hubble

[۹] Wilson

[۱۰] Steady State

[۱۱] Bondi

[۱۲] Gold

[۱۳] Hoyle

[۱۴] Martin Ryle

[۱۵] Lifshitz

[۱۶] Khalatnikov

[۱۷] Roger Penrose

[۱۸] Feynman

[۱۹] sum over histories

[۲۰] Pasadena

[۲۱] space-time

[۲۲] Jim Hartle

[۲۳] Antarctica

[۲۴] MAP

منبع:  Stephen Hawking, The Origin of the Universe, www. hawking.org. uk/the-origin-of-the-universe. html

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا
بستن