چرا جهانی وجود دارد؟
پل دیویس/ ترجمه: امیرمسعود جهان‌بین

اندیشه‌ی خدایی آفریننده که از سر اراده‌ی آزاد خود علت به وجود آمدن جهان شده باشد، ریشه‌ای محکم در فرهنگ مسیحی‌ ـ یهودی دارد. با این حال دریافته‌ایم که چه‌گونه چنان فرضی، مسایلی را ـ بیش از آن‌که حل کند ـ پدید آورده که الهی‌دانان در طول قرن‌ها به ندرت آن‌ها را مورد پرسش قرار داده‌اند. این مشکل با ماهیت زمان سر و کار دارد. امروزه می‌دانیم زمان پیوندی ناگسستنی با مکان دارد و مکان ـ زمان، بخشی از جهان فیزیکی هستند؛ همان‌طور که ماده بخشی از جهان فیزیکی است. از سویی، زمان نیز قواعدی خاص درباره‌ی دگرگونی رفتار خود دارد و آشکارا بخشی از فیزیک است.

اگر زمان به جهان فیزیکی تعلق دارد و زیر سیطره‌ی قانون‌های علم فیزیک است، باید در جهانی که فرض می‌شود خدا آن را آفریده است، قرار داشته باشد. اما این چه معنا دارد که گفته شود «خدا سبب شده است تا زمان به وجود آید» در حالی که براساس فهم عادی ما از علیت، یک علت باید بر معلول خویش مقدم باشد؟ علیت فعالیتی زمانمند است. زمان باید پیش از آن‌که معلولی پدید آید، وجود داشته باشد. اگر زمان وجود نداشته باشد ـ اگر هیچ «قبلی» وجود نداشته باشد‌‌ ـ تصویر ساده‌ی خدایی که «قبل از» جهان وجود داشته باشد، به وضوح نامعقول است.

همان‌طور که می‌دانیم این معضلات پیش از این برای آگوستین قدیس در قرن پنجم آشکار بوده‌اند. این مسایل را به خصوص بوئتیوس[۱] یک قرن بعد به تفصیل بیان کرد و به مفهوم آفرینش تبدیل شد؛ مفهومی که بسیار انتزاعی‌تر و دقیق‌تر از چیزی است که برای افراد عادی آشنا است. براساس این دیدگاه اصلاحی، خداوند کاملا بیرون از فضا و زمان قرار دارد و به معنایی «فوق» طبیعت است تا این‌که پیش از آن باشد. مفهوم یک خدای بی‌‌زمان، مفهومی ساده نیست.

خدایی که بیرون از زمان است، به عنوان «آفریننده»ی جهان و به معنای قوی‌تر آن، به عنوان «نگه‌دارنده‌ی هستی جهان در هر لحظه» تلقی می‌شود؛ نه این‌که صرفا جهان را آغاز کرده باشد: یعنی همان باوری که به نام دئیسم[۲] در برابر تئیسم[۳] شناخته می‌شود. یک خدای بی‌زمان در همه‌ی لحظه‌ها کار انجام می‌دهد. بنابراین خالق کیهانی از راه دور، مفهوم بزرگ‌تری از بی‌واسطه‌گی در خود دارد. او این‌جا و اکنون فعل انجام می‌دهد اما در ازای نوعی ابهام، زیرا این اندیشه که خدا فرا زمان باشد، اندیشه‌ای پیچیده است.

دو گزینه‌ی خدا در زمان که علت خلقت است و خدای بی‌زمان که هستی داشتن جهان را (شامل زمان) نگه می‌دارد، گاهی به طور نموداری به صورت زیر نشان داده می‌شود.[۱] دنباله‌ای از رویدادها را تصور کنید که هر کدام به لحاظ علّی به رویداد قبلی وابسته است.
آ‌ن‌ها را می‌توان به صورت یک سری E۱ ، E۲، E۳، . . . نشان داد که در زمان به عقب می‌روند. بنابراین E۱ را E۲ پدید آورده است که به نوبه خود E۳ آن‌را به وجود آورده است و به همین ترتیب. این زنجیره‌ی علّی را می‌توان به صورت زیر نمایش داد:

که در آن Lها یادآوری می‌کنند یک رویداد از طریق عمل کردن قوانین علم فیزیک (که با L نمایش داده می‌شود) علت رویداد بعدی است.

آن‌گاه مفهوم یک خدای علّی را می‌توان با قراردادن خدا به عنوان اولین عضو این سلسله علل (G) نشان داد.

اما اگر خدا بیرون از زمان باشد، او به هیچ وجه نمی‌تواند متعلق به این زنجیره‌ی علّی معلولی باشد، بلکه، او فوق این زنجیره است و در هر خط اتصال، آن را نگه می‌دارد.

این تصویر به همین خوبی قابل اعمال است، خواه زنجیره‌ی علل دارای اولین عضو (یعنی نقطه‌ی شروعی در زمان) باشد خواه نباشد (مانند آن‌چه در یک جهان بی‌نهایت قدیم وجود دارد). با این تصویر در ذهن، ممکن است بگوییم خدا به اندازه‌ی یک «تببین»، علت جهان نیست.

فهم این ایده‌‌‌ها آسان نیست. فارغ از جزییات، قوانین علم فیزیک، به عنوان قاعده‌مندی‌هایی برای رخ دادن اشیا بر ما پدیدار می‌شوند: حرکت دقیق سیارات در مدارهایشان، الگوی منظم خطوط در طیف یک عنصر و مشابه آن. وقتی که ما پدال ترمز را می‌فشاریم، توقع داریم خودرو متحرک سرعت کم کند. وقتی باروت را آتش می‌زنیم انتظار داریم منفجر شود. ما انتظار داریم شعله‌ی داغ تکه‌ای یخ را ذوب کند یا زمین سخت، کوزه‌ای را که روی آن می‌افتد، خرد کند. جهان، اتفاقی و نامنظم نیست بلکه دست کم تا حدی معین، قابل پیش‌بینی و منظم است.

ما از منظر محدود خود در مکان ـ‌ زمان، این قاعده‌مندی‌ها را براساس علت و معلول تفسیر می‌کنیم؛ گرانش خورشید علت منحنی شدن مدار زمین می‌شود و . . . اما یک امکان جایگزین وجود دارد، این‌که هر رویدادی را واقعا خداوند پدید آورده باشد. یعنی در حالی که خداوند از بیرون بر جهان ما اعمال صنع می‌کند، رویدادها را به گونه‌ای به دقت تنظیم می‌کند که نشان‌گر قاعده‌مندی‌ها باشد.

می‌توان با تمثیل مفیدی موضوع را توضیح داد. یک مسلسل‌چی را فرض کنید که بر صفحه‌ی هدف نشانه می‌رود. همین که او مسلسل را می‌چکاند، با آهنگی تدریجی از یک طرف به طرف دیگر، هدف را جارو می‌کند. نتیجه‌ی نهایی، الگویی از جای گلوله‌ها با فواصل مساوی است. اکنون یک مخلوق دو بعدی که محکوم به زیستن دایمی در زمین مسطح آن صفحه است، این دنباله از رویدادها را به عنوان ظهور قاعده‌مند سوراخ‌هایی در این جهان ادراک می‌کند. او با مشاهده‌ی دقیق نتیجه می‌گیرد که سوراخ‌ها نه به‌طور تصادفی بلکه متناوبا شکل گرفته‌اند. علاوه بر این، آ‌‌‌‌ن‌ها به ترتیبی ساده از لحاظ هندسی با فواصل مساوی بین‌شان مرتب شده‌اند. این سواره بر زمین مسطح، با اطمینان یک قانون فیزیک مربوط به این زمین را اعلان می‌کند: قانون آفرینش سوراخ. او نتیجه می‌گیرد که پیدا شدن هر سوراخ، «علت» پیدایش سوراخ بعدی به طریقی منظم است. با این همه، یک سوراخ همیشه سوراخی دیگر را در یک دنباله‌ی ساده در پی دارد. سواره بر زمین مسطح، از منظر محدود جهان دو بعدی خود، کاملا این واقعیت را نایده می‌گیرد که سوراخ‌ها در واقع «کاملا مستقل» از یک‌دیگرند و قاعده‌مندی در چینش آن‌ها تماما وابسته به فعالیت مسلسل‌چی است. به همین طریق، فعالیت منظم کیهان را که در آن هر رویداد در مکان ـ زمان به ترتیبی سازمان‌یافته از منظری وسیع‌تر ‌آفریده می‌شود، خداوند می‌تواند تبیین کند. یک فضای با ابعاد بالاتر؟ ساختاری فیزیکی که فضا نیست؟ یک ساختار کاملا فیزیکی (هرچه که بخواهد منظور باشد)؟

توجیه چنین باوری چیست؟ به اطراف خود بنگرید. ساختار پیچیده و استادانه‌ی سازمان جهان را ببینید. از فرمول‌بندی‌های ریاضی قوانین فیزیک به حیرت آیید. در برابر چینش ماده بهت‌زده بایستید؛ از کهکشان‌های چرخنده تا فعالیت شلوغ اتم. بپرسید که این چیزها چرا این‌گونه‌اند که هستند. چرا «این» جهان، «این» مجموعه از قوانین، «این» چینش ماده و انرژی؟ در واقع چرا اصلا همه چیز؟

هر چیز و هر رویدادی در جهان فیزیکی برای تبیین خود باید به چیزی بیرون از خود وابسته باشد. وقتی یک پدیده تبیین می‌شود، بر حسب «چیزی دیگر» تبیین می‌شود. اما اگر آن چیز، همه‌ی وجود ـ تمام جهان فیزیکی ـ باشد، آن‌گاه بدیهی است که طبق تعریف چیزی فیزیکی بیرون از جهان وجود ندارد تا آن را تبیین کند. بنابراین، هر تبیین باید براساس چیزی غیرفیزیکی و فراطبیعی باشد. آن چیز خدا است. جهان این‌گونه است که هست زیرا خدا «انتخاب» کرده است که چنین باشد. دانش تجربی، که طبق تعریف تنها با جهان فیزیکی سر و کار دارد، ممکن است با موفقیت چیزی را برحسب چیز دیگر تبیین کند و آن چیز دیگر را براساس چیزی دیگر و . . . اما تمامیت اشیای فیزیکی برای تببین به چیزی «از بیرون» نیازمند است.

این خط استدلال، که این فرض را پایه‌ی خود می‌گیرد که همه اشیای فیزیکی موقوف به چیز دیگری هستند، به عنوان برهان امکان[۴] شناخته می‌شود و نسخه‌ی دوم برهان کیهان‌شناختی[۵] برای وجود خدا است. این برهان در معرض برخی انتقادهایی است که در برابر نسخه‌ی دیگر برهان کیهان‌شناختی، یعنی برهان علّی، مطرح شده است.

تا حدی برهان امکان قربانی موفقیت خود می‌شود، زیرا فرض کنید که ما تعریف جهان را چنان بزرگ کنیم که شامل خداوند هم شود. آن‌گاه تبیین کل نظامِ خداوند به علاوه‌ی جهان فیزیکی فضا، زمان و ماده چیست؟ به‌طور خلاصه، چه چیز خداوند را تبیین می‌کند؟ الاهی‌دانان پاسخ می‌دهند: خداوند موجود «ضروری» بدون نیاز به تبیین است؛ خداوند درون خود تبیین وجود خود را به همراه دارد. آیا این معنایی دارد؟ و اگر دارد، چرا ما نمی‌توانیم همین استدلال را برای تبیین جهان به کار بریم؛ چرا نگوییم جهان «ضروری» است و درون خود «دلیل» وجود خود را به همراه دارد؟

اندیشه‌ی نظامی فیزیکی که شامل تبیین خود باشد، ممکن است برای شخص عامی تناقض‌نما به نظر رسد؛ اما این اندیشه در دانش فیزیک به نوعی اولویت دارد. در حالی که یک شخص (با چشم‌پوشی از اثرات کوانتومی) ممکن است تصدیق کند که هر رویدادی ممکن[۶]، یعنی وابسته به علتی است و برای تبیین خود به رویدادی دیگر وابسته است، لازم نیست نتیجه بگیرد این دنباله تا بی‌نهایت ادامه می‌یابد یا لزوما به خداوند ختم می‌شود بلکه ممکن است به یک دور بسته شود. برای مثال، رویدادها یا اشیا یا نظامهای E۱، E۲، E۳، E۴ ممکن است به‌ صورت زیر به هم وابسته باشند:

یک نظریه که دقیقا از این نوع است، مدتی محبوب برخی فیزیک‌دانان ذرات بود که می‌کوشیدند ساختار ماده را تبیین کنند. این‌جا یک زنجیره تببین در کار است که به خوبی شناخته شده است: ماده از مولکول‌ها ساخته شده که از اتم‌ها ساخته شده‌اند که از الکترون‌ها و هسته‌های متشکل از پروتون و نوترون تشکیل یافته‌اند. یک باور فراگیر (از یونان باستان) وجود داشته است که این زنجیره‌ی تبیین، پایانی خواهد داشت؛ این‌که تعداد کمی ذرات بنیادی حقیقی وجود دارد که هیچ جزء درونی ندارند و اجزای سازنده‌ی همه‌ی مواد هستند. اگر ما بتوانیم نواحی کوچک‌تر درون اتم را ببینیم، دیر یا زود، این ذرات بنیادی بدون ساختار کشف خواهند شد. در حال حاضر، این نظریه از حمایت قوی تجربی برخوردار است که نظریه‌ی کوارک[۷] نامیده می‌شود.

یک تصویر جایگزین، که ویژگی‌های مرموز نظریه‌ی کوانتوم آن‌ر‌ا مجاز شمرده است، این است که اصولا هیج ذره‌ی بنیادی وجود ندارد. در عوض، هر ذره، دست‌کم هر ذره‌ی درون‌هسته‌ای، از ذرات دیگری تشکیل شده است و هیچ ذره‌ای بنیادی یا اولیه نیست، بلکه هریک از ذرات به نوعی از هویت ذرات دیگر تشکیل یافته است. اندیشه‌ی سیستمی از ذرات که خود را از طریق یک حلقه‌ی تبیین خودسازگار تولید می‌کنند، یادآور داستان پسری است که در باتلاقی افتاد و خود را با کشیدن بند کفش‌های خود بالا کشید. بنابراین، فیزیک‌دان‌ها این حالت از تببین را «خود راه‌اندازی»[۸] می‌نامند. می‌توان جهانی خود راه‌انداز را در ذهن تصورکرد که تبیین خود را به‌طور کامل برحسب اندرکنش‌‌های فیزیکی و طبیعی در برداشته باشد.

اما مطمئنا الاهی‌دانان مخالفت می‌کنند و می‌گویند خداوند که قدرت و علم نامتناهی دارد و بنابراین «بسیط‌ترین» موجودی است که می‌توان تصور کرد، با احتمال بیش‌تری دلیل بر وجود خود را دارد تا جهان که «پیچیده» و در بسیاری از جنبه‌های خود، «ویژه» است:

کاملا این بخت وجود دارد که اگر خدایی وجود داشته باشد، چیزی به محدودیت و پیچیدگی جهان خواهد آفرید. بسیار غیرمحتمل است که جهانی بدون علت وجود داشته باشد، اما نسبتا محتمل‌تر است که خدا بدون علت وجود داشته باشد. وجود جهان عجیب و حیرت‌آور است. این موضوع با در نظر گرفتن این‌که خداوند آ‌ن ‌را آفریده است، می‌تواند قابل درک شود. این گمانه، آغاز داشتن ساده‌تری را نسبت به فرض جهان بدون علت، برای تبیین جهان مفروض می‌گیرد و این زمینه‌ای است برای باور به این‌که گمانه‌ی ما صحیح بوده است.[۲]

این مخالفت بسیار قانع‌کننده است. بسیار دشوار است که باور کنیم این جهان پیچیده با آن همه مشخصات و ویژگی‌های امکانی، صرفا به‌طور اتفاقی به وجود آمده باشد. آیا واقعا می‌توانیم آن را به عنوان یک واقعیت ساده و غیرقابل توضیح بپذیریم؟ با این حال به نظر می‌رسد یک ذهن منفرد، بسیط و نامحدود (هرچند منطق وجود او نیز برای ما ممکن است گیج‌کننده باشد)، روی هم رفته نامزد باورکردنی‌تری است برای چیزی که به نظر می‌رسد از روی ضرورت وجود دارد.

با این حال، دانشمند ممکن است بخواهد این فرض را که یک ذهن نامحدود (خدا) ساده‌تر از جهان است، به چالش بکشد. در تجربه‌ی ما، ذهن تنها در سیستم‌های فیزیکی‌ای‌ قرار دارد که بالاتر از آستانه‌ی معینی از پیچیدگی قرار دارند، مانند مغز که سیستم بسیار پیچیده‌ای است. در حالی که ممکن است ذهنی بدون ماده را تصور کرد مشروط بر این‌که ابزارهایی برای اظهار این الگو وجود داشته باشد و این الگو خود باید پیچیده باشد. بنابراین، می‌توان استدلال کرد که یک ذهن نامحدود از پیچیدگی نامتناهی برخوردار است و بنابراین بسیار کم‌احتمال‌تر از جهان است که بسیاری از اجزای آن پیچیدگی خیلی کم‌تری دارند که بتوانند یک ذهن را پشتیبانی کنند.

شاید خدا یک ذهن نباشد، اما آیا چیزی ساده‌تر است؟ آیا در هر حالتی، این معنا دارد که درباره‌ی ذهن بدون زمان سخن بگوییم؟ آیا اندیشه‌ها، تصمیمات و . . . چیزهایی نیستند که در زمان رخ می‌دهند؟ اما اگر خدا نتواند «تصمیم بگیرد» (یا امید داشته باشد یا قضاوت کند یا تکلم کند) به چه معنا او مسئول طبیعت و وجود جهان است؟ آیا اصلا چنین موجودی چیزی است که بتوانیم او را به عنوان یک خدا بپذیریم؟ علاوه بر این تردیدها، ما همچنان باید فکری برای پیچیدگی و خاص بودن جهان بکنیم. چرا «این» جهان؟

در این‌جا چیزی را یادآور می‌شوم که باور دارم موضوع اصلی در سنجش میزان معقولیت یک جهان خودکفا در برابر جهانی است که برای تبیین خود به خداوند به نیازمند است. در بحث پیش، فرض شد که جهان بسیار پیچیده است و این‌که خداوند تبیینی حاضر آماده برای جنبه‌های آن فراهم می‌کند. اما آیا جهان همواره پیچیده بوده است؟ آیا این پیچیدگی نمی‌توانسته به طور طبیعی محصول قوانین کاملا عادی فیزیک باشد؟

بنابراین برای بهترین درک علمی ما از جهان اولیه به نظر می‌رسد که جهان باید در ساده‌ترین وضعیت تعادل ترمودینامکی آغاز شده و ساختارهای پیچیده‌ای که اکنون مشاهده می‌شوند و نیز فعالیت‌های دقیق آن صرفا بعدها پیدا شده‌ باشند. آن‌گاه ممکن است استدلال شود که جهان اولیه در واقع ساده‌ترین چیزی است که می‌توانیم تصور کنیم. علاوه بر این، اگر پیش‌بینی یک تکینگی‌ِ[۹] آغازین را آن‌گونه که به نظر می‌رسد، بپذیریم، جهان در یک وضعیت دما، چگالی و انرژی بی‌نهایت آغاز شده است. آیا این دست‌کم به اندازه‌ی یک ذهن نامتناهی، معقول نیست؟

موفقیت استدلال فوق قطعا بستگی دارد به این‌که آیا می‌توان نشان داد که پیچیدگی و نظم کیهانی به طور خودبه‌خودی از وضعیت بسیط اولیه برخاسته است یا خیر. در نگاه اول، به نظر می‌رسد این ادعا در تناقض آشکار با قانون دوم ترمودینامیک باشد؛ قانونی که دقیقا نقطه‌ی مقابل را ایجاب می‌کند. یعنی این‌که نظم به بی‌نظمی می‌انجامد، به گونه‌ای که ساختارهای پیچیده تمایل دارند به یک وضعیت نهایی ساد‌ه‌ی بدون سازمان برسند. (شکل ۱)

شکل ۱ـ این که چه‌گونه از هرج‌ومرج در جهان، نظم پدیدار شده است در هاله‌ای از راز قرار دارد. ساختارهای منظم کنونی و فعالیت پیچیده‌ی جهان به نحوی از آشوب بی‌نشان مه‌بانگ برخاسته است. این وضعیت در تناقض آشکار با قانون دوم ترمودینامیک است. قانونی که براساس آن نظم به مرور زمان به جای آن‌که افزوده شود، کاهش می‌یابد. حل این تناقض‌نما ممکن است به خصوصیات منحصر به فرد گرانش مربوط باشد.

ای. دبلیو بارنز[۱۰] در دهه ۱۹۳۰ نوشت:

در آغاز باید سازماندهی بیشینه‌ای از انرژی وجود داشته باشد . . . در واقع زمانی بوده است که خداوند ساعت (یعنی سازوکار کیهانی) را کوک کرده است و زمانی خواهد آمد که آن ساعت اگر او آن را دوباره کوک نکند، متوقف خواهد شد.[۳]

ما اکنون می‌دانیم که این نادرست است. وضعیت اولیه سازماندهی ماکزیمم نداشته و دریکی از وضعیت‌های سادگی و تعادل بوده است. تناقض آشکار این واقعیت با قانون دوم ترمودینامیک اخیرا حل شده است.

مسئله این است که قانون دوم اکیدا فقط به سیستم‌های ایزوله اعمال می‌شود. اکنون به لحاظ فیزیکی غیرممکن است که هر چیزی را از گرانش ایزوله کنیم؛ هیچ حفاظ گرانشی وجود ندارد و حتی اگرچنین چیزی وجود می‌داشت، سیستم مورد نظر از گرانش خودش رهایی نداشت. در جهان رو به گسترش، ماده‌ی کیهانی تحت تاثیر میدان گرانشی کیهانی ـ گرانش انباشتی بقیه‌ی جهان ـ قرار می‌گیرد. این جفت شدن با گرانش راه را برای تزریق نظم به ماده‌ی کیهانی از طریق میدان گرانشی باز می‌کند. ما می‌دانیم که با فرض یک منبع انرژی خارجی، نظم را می‌توان در یک سیستم به قیمت بی‌نظمی در سیستمی دیگر ایجاد کرد. لذا شارش گرما و نور از خورشید نظم بسیار پیچیده‌ی زیست‌کره‌ی زمین را پدید می‌آورد، اما تنها با قربانی کردن منابع سوختی هسته‌ی خورشید که برگشت‌ناپذیر است. به همین ترتیب، یک جهان در حال گسترش می‌تواند نظم را در ماده‌ی کیهانی تولید کند.

یک مثال بسیار ساده می‌تواند نشان دهد که چه‌گونه گسترش جهان می‌تواند به جای خداوند برای «کوک کردن ساعت» به کار رود. اخیرا اظهار شده است که ماده‌ی‌ اولیه کیهانی بسیار داغ بوده و گسترش جهان باعث سرد شدن آن شده است. برهان پیمایش اولیه[۱۱] دمای ماده را در هر مرحله از گسترش به دست می‌دهد. با این حال دما تا حدی به طبیعت خود ماده بستگی دارد. در حالت گرمای تابشی (انرژی الکترومغناطیسی)، دما متناسب با اندازه‌ی فضای در حال گسترش، کاهش می‌یابد: اندازه که دو برابر شود، دما نصف می‌شود. در سوی دیگر، جسم مادی مانند گاز هیدروژن، بسیار سریع‌تر ـ متناسب با مربع اندازه ـ خنک می‌شود. این موضوع دلالت دارد بر این‌که مادامی که گاز هیدروژن از حرارت تابشی جدا می‌شود، جهان گسترش‌‌یابنده باعث پیدایش اختلاف دمایی بین این دو مولفه از ماده‌ی کیهانی می‌شود. همان‌گونه که هر مهندس می‌داند، اختلاف دما منبعی آرمانی برای انرژی مفید است و در اصل، رمز قدرت خورشید برای آفرینش زندگی بر زمین همین است. بنابراین، گسترش جهان قادر است نظم را در جایی که پیش از آن وجود نداشته است، پدید آورد.

با به کاربردن تحلیل‌هایی این چنین، امکان دارد که مرحله به مرحله منشأ بیش‌تر ساختارهای منظم را که در جهان امروز مشاهده می‌کنیم تا گسترش جهان در دوره‌ی اولیه، ردیابی کنیم.[۴] مثال بالا، در واقع مهم‌ترین آن‌ها نیست. تا این‌جا بزرگ‌ترین منبع سازمان یافته در امروز، گاز هیدروژن با واکنش‌پذیری بالا است که حدود ۷۵ درصد ماده‌ی کیهانی را تشکیل می‌دهد. هیدروژن سوخت همه‌ی ستارگان معمولی را تشکیل می‌دهد و وقتی در واکنش‌های گداخت هسته‌ای می‌سوزد، نهایتا به عناصر سنگین‌تری مانند آهن تبدیل می‌شود. آهن همان خاکستر هسته‌ای است که هیچ انرژی مفید هسته‌ای درون خود ندارد. بنابراین، ما وجود نظم ستاره‌ای را به مزیت هیدروژن نسبت به آهن مدیونیم.

این شرایط را می‌توان با گسترش کیهانی تبیین کرد. در فاز دوران اولیه، دما چنان داغ بود که هسته‌های پیچیده مانند آهن نمی‌توانستند وجود داشته باشند و فقط هسته‌ی هیدروژن (پروتون‌های تنها) ـ ساده‌ترین ماده ـ می‌توانست باقی بماند. با گسترش مداوم و خنک شدن، راه برای تبدیل هیدروژن به دیگر عناصر سنگین‌تر باز شد و ماده‌ی کیهانی در مسیر این جاده پیشرفت‌هایی کرد. با این حال، راه چندان دوری نرفت. نزدیک به ۲۵درصد به هلیوم (عنصر ساده‌ی بعدی) تبدیل شد و تنها بخش کوچکی فراتر از آن رفت. سرزنش برای این سفر ناتمام را می‌توان به پای گسترشی که اشاره شد، نوشت. این بسط آن‌قدر سریع بود که فرصت کافی به ماده داده نشد تا همه‌ی واکنش‌های پیچیده‌ی هسته‌ای را برای تشکیل هسته‌های سنگین و پیچیده مانند آهن انجام دهد. تنها بعد از چند دقیقه «پختن»، دما به زیر آستانه‌ی لازم برای آغاز واکنش‌های هسته‌ای افتاد. آتش هسته‌ای از میان رفت، درحالی که بیش‌تر ماده را در قالب هیدروژن و هلیم به صورت «منجمد» باقی گذاشت. تنها با شکل‌گیری ستارگان، که بسیار بعدتر رخ داد، نقاط داغ محلی آفریده شدند و سفر از سر گرفته شد.

در نتیجه، به نظر می‌رسد در یک جهان گسترش‌یابنده انرژی سازمان یافته می‌تواند خودبه‌خودی ظاهر شود، بدون این‌که ضرورتا در ابتدا حاضر باشد. در این صورت نیازی نیست که نظم کیهانی (آنتروپی پایین) را به فعالیت یک خدا یا ورود یک سازمان‌دهی به سیستم در تکینگی اولیه نسبت داد. آن تکینگی می‌توانسته از انرژی کاملا تصادفی و آشفته پدید آید و سپس خود را به طور خودبه‌خودی تحت تاثیر جهان گسترش‌یابنده به ترتیب فعلی سازمان دهد. توجه کنید که ما اکنون نه تنها منشأ ماده، بلکه منشأ سازمان‌ (نظم) آن را نیز به به فضای گسترش‌یابنده منتسب کرده‌ایم.

اما این نمی‌تواند تمام داستان باشد. میدان گرانشی که نهایتا مسئول تولید نظم از طریق گسترش کیهانی است، احتمالا از نوعی تمایل به بی‌نظمی رنج می‌برد. بنابراین ما می‌توانیم نظم اشیای مادی را با انتقال مسئولیت به گرانش تبیین کنیم، اما در آن صورت مجبوریم توضیح دهیم که چه‌گونه نظم در میدان گرانشی در وهله‌ی اول پدیدار شد. این مسئولیت کجا متوقف می‌شود؟
این موضوع معطوف به این است که آیا قانون دوم ترمودینامیک به گرانش نیز همانند ماده اعمال می‌شود یا نه. هیچ کس واقعا این را نمی‌داند. کار اخیر روی سیاه‌چاله‌ها نشان می‌دهد که چنین است، اما فیزیک‌دانان مختلف نتایج متقابلی گرفته‌اند. برخی مانند راجر پنروز[۱۲] استنتاج کرده‌اند که میدان گرانشی کیهانی مقیاس‌بزرگ در یک وضعیت با آنتروپی بسیار پایین (نظم بالا) قرار دارد که بنابراین به وارد ساختن نظم در آفرینش نیازمند است. دیگران، مانند استفن هاوکینگ[۱۳]، ادعا می‌کنند که گرانش کیهانی بسیار بی‌نظم است و نتیجه‌ی مورد انتظار، تاثیرات کاملا تصادفی و بدون ساختاری است که از تکینگی اولیه پدیدار می‌شود. از آن‌جا که هنوز کسی نمی‌داند چه‌گونه نظم و ترتیب یک پیچش فضایی (یعنی گرانش) را اندازه بگیرد، این موضوع بلاتکلیف باقی می‌ماند. با این حال، این نزاع اشاره بهنکته‌ی مهمی دارد. پیشرفت آینده در فیزیک نظری ممکن است به خوبی مفاهیم مرتبط را توضیح دهد و بتواند امکان اظهارنظری قطعی را در این باره ‌که آیا جهان با نظم یا بدون نظم آفریده شده است، میسر سازد. به این ترتیب، ممکن است علم‌روزی به پاسخ پرسشی برسد که روزگاری دراز توجه الاهی‌دانان و فلاسفه را به خود جلب کرده بود.نتیجه‌ی نزاع درباره‌ی اندازه‌گیری آنتروپی گرانش هرچه که باشد، چیز غریبی را اخیرا پدیدار کرده است. در سیستم‌هایی مانند محفظه‌های گاز، که گرانش به دلیل ناچیز بودن قابل اغماض است، وضعیت‌های با آنتروپی کم (منظم) پیچیده‌اند، در حالی که وضعیت‌های با آنتروپی بالا (نامنظم) ساده‌اند. برای مثال، محفظه‌ای که در آن همه مولکول‌های گاز در گوشه‌ها ازدحام کرده‌اند، نسبت به وضعیت تعادل (آنتروپی ماکزیمم) که در آن گاز به‌طور یکنواخت درون محفظه توزیع شده است، به وضوح چینش پیچیده‌تری دارد. در مقابل، سیستمی که تحت‌تاثیر گرانش با آنتروپی پایین قرار دارد، از سیستمی که در وضعیتی با آنتروپی بالا است، به لحاظ هندسی بسیار «ساده‌تر» است. گرانش تمایل دارد تا ساختارها را به‌طور خودبه‌خودی رشد دهد.

بنابراین، توزیع یکنواخت ماده (ستارگان یا گاز) تمایل دارد با گذر زمان یک جا جمع شود و به صورت خوشه‌ها و انباشته‌هایی متراکم درآید. به‌طور خلاصه، برای سیستم‌هایی که تحت تاثیر گرانش نیستند، نظم به معنای پیچیدگی و بی‌نظمی به معنای سادگی است. در مورد گرانش مسئله به نحو دیگری است. (شکل ۲ را ببینید).

شکل ۲: مفهوم نظم به شدت وابسته به این است که آیا از گرانش می‌توان صرف نظر کرد یا نه. جعبه‌ی (a) حاوی گازی است که گرانش برای آن قابل چشم‌پوشی است. چینش بسیار منظم مولکولی آن در اثر تکانش و برخورد مولکولی خیلی زود راه را برای بی‌نظمی نامتعین (آنتروپی بیشینه) باز می‌کند. وضعیت نهایی در (b) نشان داده شده است. در مقابل، یک گاز تحت گرانش، مثلا منظومه‌ای از ستارگان، دقیقا برخلاف این فرایند رفتارمی‌کند. به محض این که ستار‌گان به یکدیگر نزدیک می‌شوند و خود را به صورت خوشه‌هایی سازمان‌دهی می‌کنند (مقایسه کنید با کهکشان‌ها)، پیکربندی یکنواخت اولیه (c) تمایل خواهد داشت تکه‌تکه شده و انباشته شود. نتیجه نهایی این فشردگی می‌تواند تعدادی سیاه‌چاله باشد.

اگر جهان واقعا با یک میدان گرانشی با نظم بالا، (آنتروپی کم) شروع شده باشد، آن‌گاه این میدان نرم و یکنواخت بوده است. بنابراین در مورد خاص گرانش، ارضای هر دو شرط سادگی و آنتروپی اولیه‌ی کم (نظم) ممکن است. این بدان معنا است که ما می‌توانیم «ساده‌ترین» جهان (جهانی یکنواخت) را به گونه‌ای در نظر آوریم که نیروی بی‌کرانی برای تولید پیچیدگی در آینده دارد. این مطمئنا نتیجه‌ای خشنودکننده است. اگر از ما توقع می‌رفت که باور کنیم جهان بدون علت پدید آمده است، چه از این بهتر بود که ساده‌ترین چینش ماده و گرانش را داشته باشد اما همچنان توان خود را برای توسعه به شکلی پیچیده و جالب در مراحل بعدی حفظ کند.

به‌رغم این موفقیت، درباره‌ی جهان مطالب بیش‌تری از «وضعیت» آن می‌توان گفت. درباره‌ی «قوانین» چه می‌توان گفت؟ فرض کنیم جهان، دست‌کم درآغاز، وضعیتی بسیار ساده داشته است. تردیدی نیست که قوانین فیزیکی همچنان نسبتا متعدد و خاص هستند. آیا این قوانین، امکانی نیستند؟ آیا ما نمی‌توانیم جایگزین‌هایی برای آن‌ها تصور کنیم؟ علاوه بر این، درباره‌ی «اجزای سازنده»ی جهان چه می‌توان گفت: پروتون‌ها، نوترون‌ها، مزون‌ها، الکترون‌ها و . . . ؟

چرا «این» ذرات؟ چرا این‌ها ماده و بارهایی را دارند که اکنون دارند؟ چرا انواع کم‌تر یا بیش‌تری از ذرات درون‌اتمی وجود ندارد؟ الاهی‌دان جوابی آماده دارد؛ خدا آن را این‌گونه ساخته است. خدا که سادگی بی‌نهایت است، انتخاب کرده که قوانین فیزیک و اجزای سازنده‌ی ماده را در تنوعی پیچیده خلق کند تا جهانی جذاب تولید کرده باشد.

اخیرا دانشمندان نیز شروع به درک پاسخی به این نکته کرده‌اند. پیشرفت‌های جدیدی از برنامه‌ای برای کار نظری با هدف متحد کردن نیروهای طبیعت در یک طرح توصیفی واحد حاصل شده است. بنابر این طرح نظری، فراوانی فعلی قوانین فیزیکی، پدیده‌ای کاملا وابسته به دمای پایین است. وقتی دمای ماده بالا می‌رود، آن‌گاه نیروهای مختلفی که روی آن تاثیر می‌کنند شروع به ادغام هویت می‌کنند تا جایی که در دمای شگفت‌انگیز۱۰۳۲ کلوین همه‌ی نیروهای طبیعت باید به یک ابر نیروی واحد با شکل ریاضی بسیار ساده ادغام شوند. علاوه بر این، همه‌ی ذرات درون اتمی گوناگون نیز هویت خود را از دست می‌دهند و مشخصات متمایز آن‌ها در حرارت بسیار بالا ناپدید می‌شود. شواهد این همگرایی به سادگی، از سال‌ها مطالعه در فیزیک انرژی بالا حاصل می‌شود. (انرژی بالا در این سیاق همانند دمای بالا است). فیزیک‌دا‌ن‌ها عقیده دارند که با بالا رفتن انرژی، ساختارهای درون اتمی پیچیده از هم جدا می‌شوند تا اجزای سازنده ساده‌تری پدید آورند و نیروهای پیچیده در رفتار خود ساده‌تر می‌شوند.

اگر این ایده‌ها صحیح باشند ـ گرچه برای استنتاج‌های بیش‌تر از آن‌چه شواهد نشان می‌دهد هنوز زود است ـ آن‌گاه این نتایج دلالت‌های عمیقی نسبت به نظریه مه‌بانگ دارند. در دماهای نامحدود آفرینش، تنها اَبَر نیرو یا انبوهی از ذرات ساده عمل می‌کرده‌اند. نیروهای مختلف کنونی و ذرات تنها با سرد شدن جهان می‌توانسته‌اند پدید آیند. از این رو، وضعیت جهان، قوانین فیزیک و اجزای سازنده‌ی ماده به نظر می‌رسد همگی در شکلی بسیار ساده آغاز شده باشند.

با وجود این، الاهی‌دان با تردید جواب خواهد داد حتی یک ابر نیروی ساده و انبوهی از ذرات ساده نیز نیاز به تببین دارند. چرا چنان ابر نیرویی؟ در واقع اصلا چرا هر «قانونی» وجود دارد؟

برخی فیزیک‌دان‌ها که سادگی قوانین بنیادی طبیعت به آن‌ها الهام شده است، استدلال کرده‌اند که شاید قانون نهایی (در این مورد، اَبَر نیرو) ساختاری ریاضی دارد که به طور یکتا به عنوان تنها اصل منطقا سازگار فیزیکی تعریف می‌شود. یعنی، فیزیک نیز ضروری است به همان ترتیب که الاهی‌دانان خدا را ضروری معرفی می‌کنند. آیا ما آن‌گاه باید نتیجه بگیریم که «خدا فیزیک است»، همان‌گونه که برخی فلاسفه به نظر می‌رسد چنین کرده باشند؟

برخی فیزیک‌دانان، به‌طور خاص استفن هاوکینگ، استدلال کرده‌اند که در واقع یک وضعیت اولیه‌ی بسیار ساده برای جهان انتظار می‌رود.[۵] دلیل این تصور به تکینگی اولیه مربوط است. ویژگی اساسی یک تکینگی بیش‌تر شبیه یک لبه یا مرز برای فضا ـ زمان و در نتیجه برای جهان است. یک مثال برای تکینگی، وضعیت بی نهایت چگال و فشرده‌ای است که آغاز مه‌بانگ را مشخص می‌کند. انتظار می‌رود تکینگی‌ها داخل سیاه‌چاله‌ها و شاید هر جای دیگری نیز رخ دهند.

چون تمام نظریات فیزیکی ما تا این‌جا در بستر فضا و زمان صورت‌بندی شده‌اند، وجود یک مرز برای فضا ـ زمان، حاکی از آن است که فرایندهای قوانین فیزیکی نمی‌تواند فراتر از چنان مرزی ادامه یابند. براساس این نگاه، در معنایی بنیادی، یک تکینگی حدود بیرونی جهان طبیعی را نشان می‌دهد. در یک تکینگی، ماده ممکن است به جهان فیزیکی داخل یا از آن خارج شود و تاثیراتی ممکن است در آن‌جا ظاهر شود که پیش‌بینی آن حتی در اصول، کاملا فراتر از توان دانش فیزیکی است. تکینگی نزدیک‌ترین چیز به یک عامل فراطبیعی است که علم آن را یافته است.

شکل ۳- یک تکینگی (نقطه) بیانگر نهایت نامعلوم در علم تجربی است. تکینگی، لبه یا مرزی برای مکان ـ زمان است که در آن ماده و تأثیرات می‌توانند به گونه‌ای کاملا غیرقابل پیش‌بینی، به جهان فیزیکی داخل شوند یا آن را ترک گویند. اگر یک تکینگی، «برهنه» باشد، آن‌گاه هرچیزی می‌تواند به وضوح، بدون علیت پیشین فیزیکی، از آن بیرون آید. برخی کیهان‌شناسان معتقدند که جهان بدون علت، از نوعی تکینگی برهنه است. اگر این اندیشه‌ها درست باشد، یک تکینگی، واسط میان طبیعت و فرا طبیعت است.

سال‌ها پنداشته می‌شد که تکینگی‌ها محصولاتی تصنعی هستند که در اثر بیش از حد آرمانی‌سازی در مدل گرانشی پدید آمده‌اند. اما بعدها پنروز و هاوکینگ در قضایای ریاضی جامع و درخشانی اثبات کردند که تکینگی‌ها نسبتا کلی هستند و در تمام شرایط فیزیکی معقول، وقتی که گرانش به اندازه کافی قوی می‌شود، غیرقابل اجتناب‌اند. گرانش در مه‌بانگ قطعا به اندازه‌ی کافی قوی بوده است.

اندیشه‌های زیادی مصروف چه‌گونگی رفتار تکینگی‌ها شده است؛ زیرا گزینه‌ها همه به آن‌ها ختم می‌شوند و باید جدی گرفته می‌شدند. آن‌چه از یک تکینگی بیرون می‌آید یا کاملا آشفته و بی‌ساختار است یا منسجم و سازمان‌یافته. در حالت اول، تکینگی مه‌بانگ، به سادگی جهانی را با ساختاری تصادفی و بدون هیچ نظم خاصی می‌زاید و در حالت دوم جهان با درجه‌ای از سامان‌یافتگی است که حاضر و آماده و کوک شده است تا به فعالیت بپردازد.

هاوکینگ اصلی به نام اصل بی‌خبری[۱۴] را پیشنهاد کرده است که می‌گوید تکینگی، امر غیرقابل شناخت غایی است و بنابراین باید عاری از اطلاعات باشد (در فیزیک، اطلاعات تقریبا همان نظم است؛ نقطه‌ی مقابل آنتروپی).[۶] بنابراین، هرچیزی که از تکینگی پدیدار می‌شود کاملا تصادفی و آشفته است. این به خوبی با این باور می‌سازد که جهان اولیه در یک وضعیت با بی‌نظمی بیشینه (تعادل ترمودینامیک) بوده است.

بسیاری از این اندیشه‌ها در حد و مرز فیزیک نظری جدید قرار دارند و تنها با پیشرفت‌های بعدی تبیین خواهند شد. هیچ توافق اجماعی میان فیزیک‌دانان درباره‌ی وضعیت تکینگی‌های فضا ـ زمان یا حتی درباره‌ی وضعیت دقیق جهان اولیه وجود ندارد. با این حال، جریان ایده‌ها که پیشرفت‌های اخیر در کیهان‌شناسی علمی آن‌ را پدید آورده است، بدون تردید نگرش تازه‌ای درباره‌ی چالش خدا و وجود جهان، بازآفریده است.