عرفان کسرایی

عرفان کسرایی پژوهشگر مطالعات علم و فناوری در دانشگاه کاسل

یکی از بزرگترین پرسش های کیهان شناسان فهم و توضیح رویدادهای آغاز کیهان است. ایده اصلی کار آنها مانند چک دوباره صحنه های ضبط شده توسط دوربین ورزشگاه هاست. برای تحلیل دقیق یک رویداد  و اینکه متوجه شویم در یک لحظه به خصوص چه اتفاقی افتاده است؛ باید فیلم را به عقب برگرداند. البته در خصوص کیهان دوربینی در کار نیست و این معادلات ریاضی و مدلسازی ها هستند که وقایع لحظات آغازین کیهان را به ما نشان می دهند.

پایه بسیاری از مدل های کیهان شناسی نظریه نسبیت عام اینشتین است که در سال ۱۹۱۵ مطرح شد. الکساندر فریدمان در سال ۱۹۲۳ به حل معادلات اینشتین برای زمانی مشخص در ابتدای شکل گیری کیهان دست یافت. نتیجه کار وی نشان می داد جهان در لحظات اولیه چگالی بسیار زیادی داشته ؛ چیزی مانند تکینگی در مرکز یک سیاهچاله. همچنین طبق یافتهء فریدمان؛ جهان در آغاز؛ دمای بسیار زیاد ؛ در حد ۱۰ به توان ۳۲ کلوین داشته است. چیزی که بعدها انفجار بزرگ یا Big Bang  نامیده شد.. در سال ۱۹۶۵؛ آرنو پنزیاس Arno Allan Penzias و رابرت ویلسون Robert Wilson که در حال آزمودن وسیله ارتباط رادیویی آزمایشگاه های بل تلفن بودند؛ متوجه تابش زمینه کیهانی ((CMB cosmic microwave background شدند. این موضوع شاهد محکمی در تایید نظریه های آغاز کیهان بود. تابشی معادل تابش سیاه در حدود ۳ کلوین که می شد آن را از هر جهت آسمان دریافت کرد. پنزیاس و ویلسون بابت کشف این تابش جایزه نوبل دریافت کردند. تابشی با فرکانس حدود ۱۶۰ گیگاهرتز که به گفته کیهان شناسان مربوط ۱۳/۸میلیارد سال پیش است. بعدها در نوامبر سال ۱۹۸۹ ماهوارهء COBE  (کاوشگر زمینهء کیهانی) فقط برای ثبت تابش زمینه کیهانی به فضا پرتاب شد. اما می رسیم به مدل تورمی کیهان! مدل تورمی کیهان که متضمن انبساط جهان اولیه با سرعتی بسیار بیشتر از سرعت نور است در سالهای اولیه ۱۹۸۰ توسط آلن گات Alan Guth معرفی شد. جالب است بدانیم با اینکه گات در چند دانشگاه معتبر مانند پرینستون و کلمبیا تدیس و پژوهش می کرد؛ زمینه فعالیت اش غیر از کیهان شناسی بود و علاقه خاصی هم به پژوهش در این حوزه نداشت. مراوده و هم اندیشی با دوستان و همکارانش وی را به معرفی مدل جالبی از آغاز کیهان کشاند. نظریه او ما را به نزدیکترین زمان ممکن پس از  انفجار بزرگ می برد. زمانی که نیری گرانش؛ هسته ای ضعیف و هسته ای قوی و الکترومغناطیس ؛ همگی یک نیروی واحد بوده اند و احتمالا فقط یک ذره وجود داشته است. قطر این ذره در حدود ۱۰ به توان منفی پنجاه سانتیمتر (یعنی بسیار کمتر از قطر یک پروتون) و دمای آن ده به توان ۳۲ کلوین بوده است. در کسر کوچکی از ثانیه؛ یعنی از ده به توان منفی ۴۳ تا ده به توان منفی ۳۵ ثانیه سرد شده و دمای آن به ده به توان ۲۷ کلوین کاهش یافته است! بنابر محاسبات گات Guth؛ قطر کیهان با ضریب ده به توان ۳۰ افزایش پیدا کرده است! این تورم کیهانی واقعا ورای تصور انسان است. تصور کنید اگر عالم در آغاز دوره تورم به اندازه یک توپ بسکتبال بوده باشد؛ در پایان دوره تورم اندازه اش برابر با صدها برابر تمام دنیای مشاهده پذیر امروز می شد! البته جهان به اندازه یک توپ بسکتبال نبوده و در آغاز دوره تورم؛ کوچکتر از اندازه یک پروتون بوده است و اگر بخواهیم یک درک حدودی داشته باشیم مثلا تا اندازه یک گریپ فروت تورم پیدا کرده است.

ابعاد جهان هستی بی نهایت بزرگتر از قدرت ادراک ماست. همین حالا که این نوشته را می خوانید ؛ جایی روی یک گوی خاکی معلق در فضا به دور ستاره ای در گردش هستید که خود آن ستاره با سرعت ۲۴۰ کیلومتر در ثانیه به دور مرکز کهکشانی به نام راه شیری در گردش است. حال بماند که خود کهکشان راه شیری همچون غباری است در بین میلیاردها کهکشان. فواصلی که حتی اگر بتوانیم با سرعت نور طی کنیم ؛ باید صدها هزار بلکه میلیون ها و میلیاردها سال در راه باشیم! چنین اعدادی ورای فهم بشر است. انسان حتی در دسترسی به سیارات منظومه شمسی نیز با مشکلات بسیاری روبروست و شاید نوع بشر؛ یعنی هیچ انسان زنده ای هرگز نتواند روزی از منظومه شمسی خارج شود! با این وجود سرعت پیشرفت علم و فناوری را نمی توان دست کم گرفت. شاید آیندگان مرزهایی از کیهان را پشت سر بگذارند که حتی به مخیله ما نیز نمی رسد!

دانستنیهاآنلاین