توضیح ساده مفهوم گسترش جهان هستی؛ وقتی هیچ چیز ثابت نمی‌ماند
ارسال شده توسط: امیرحسین کریم نژاد 08 دی 1403 ساعت 09:11
امروز مفهوم پیچیده گسترش جهان هستی را توضیح می‌دهیم. کیهان ثابت نیست و با سرعت عجیبی در حال بزرگ شدن است. در نتیجه هیچ‌چیزی از جمله ستاره ها و کهکشان ها ثابت نمی‌مانند.
انسان معمولا می‌تواند مواردی را درک کند که در جهان اطراف خود مشاهده کرده است. به همین‌خاطر است که ما مفهومی به‌نام گرانش را درک می‌کنیم؛ اما در فهم مواردی مثل زمان منفی، گسترش جهان یا جرم منفی با مشکل مواجه می‌شویم. با وجود این، مفهوم گسترش جهان هستی یک واقعیت غیرقابل انکار است و روزی پایان کیهان را رقم خواهد زد.
درک مفهوم گسترش جهان می‌تواند آغاز و پایان همه‌چیز را تعریف کند
ساده‌ترین مثال برای درک مفهوم گسترش جهان کیک مافین یا همان کیک یزدی خودمان است. مواد اولیه کیک همان مواد اولیه سازنده جهان هستند. در لحظات اولیه شکل‌گیری جهان همه‌چیز به‌شدت متراکم بود و چندان فضای زیادی را اشغال نمی‌کرد. کمی بعد کهکشان‌ها در مناطق مختلف شکل گرفتند. کهکشان‌ها را می‌توان به تکه‌های شکلات موجود در کیک تشبیه کرد.
وقتی کیک درون فر قرار می‌گیرد، آرام شروع به پختن می‌کند و بزرگتر می‌شود. این همان بزرگ شدن جهان است. همزمان با بزرگتر شدن کیک تکه‌های شکلات نیز از هم فاصله می‌گیرند. فراموش نکنید که شکلات‌ها همان کهکشان‌ها هستند. در جهان واقعی نیز هر لحظه کهکشان ها از هم دورتر می‌شوند. در مثال کیک یزدی یا مافین می‌توان پایان خوبی را تصور کرد. گرچه در جهان هستی مفهوم گسترش جهان کمی پیچیده‌تر است.
حالا بیایید کمی از کیک یزدی فاصله بگیریم و مسئله را با زبان علمی و به‌صورت ساده بررسی کنیم. تا آنجا که ما می‌دانیم جهان هستی کنونی از بیگ‌بنگ شروع شد. برخی دانشمندان تصور می‌کنند که جهان فعلی پس از پایان جهان هستی دیگری شکل گرفته است و در آینده نیز بی‌شمار جهان شکل خواهند گرفت. در هر صورت گفته می‌شود که ۱۳.۸ میلیارد سال پیش انفجار بیگ‌بنگ همه‌چیز را آغاز کرد. تا پیش از آن کل جهان در یک نقطه بسیار کوچک با چگالی بی‌نهایت فشرده شده بود.
ناگهان اتفاقی باعث شد که جهان با سرعت فوق‌العاده زیاد گسترش یابد. نتیجه این گسترش شدید فراهم شدن شرایط مراحل آغازین جهان بود. سپس جهان به‌سرعت فشرده و سرد شد تا مواد مختلف و نور شکل بگیرد. این اتفاق زمینه‌ساز شکل‌گیری اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها بود. از آن زمان به‌بعد جهان هستی با سرعت رو به‌افزایشی در حال بزرگ شدن است.
جهان ما هر لحظه در حال بزرگ شدن است و فضای بیشتری را اشغال می‌کند. البته بزرگتر شدن جهان به‌معنی افزایش ابعاد کهکشان‌ها نیست، بلکه فضای بین آنها بیشتر می‌شود. در مثال کیک مافین می‌توان حدی را برای بزرگ‌شدن تصور کرد؛ اما در مورد جهان هستی اینگونه نیست. چون چیزی خارج از آن وجود ندارد. فضای جدید را جهان با گسترش خود خلق می‌کند.
درک این مسئله برای انسان کمی سخت است. ما نمی‌توانیم تصور کنیم که چطور جهان می‌تواند در منطقه‌ای که وجود ندارد رشد کند. ولی به‌هر حال این بخشی از واقعیت جهان است. آیا می‌توان گفت که شمال قطب شمال چه‌چیزی وجود دارد؟ برای اولین‌بار در سال ۱۹۲۲ بود که فیزیکدانی به‌نام الکساندر فریدمن متوجه شد جهان ثابت نیست. بعدها ادوین هابل توانست با بررسی دقیق موضوع اثبات کند که سایر کهکشان‌ها در حال فاصله گرفتن از کهکشان راه شیری هستند. همچنین او تایید کرد که نرخ گسترش جهان نیز در حال افزایش است.
دلیل فاصله گرفتن کهکشان ها از هم
مفهوم گسترش جهان هستی حسابی باعث سردرگمی اخترشناسان شده است. ما می‌دانیم که نیروی گرانش نقشی کلیدی در جهان بازی می‌کند. سیاره‌ها به‌خاطر گرانش در مدار ستاره خود قرار می‌گیرند و بدون وجود آن حیات معنی ندارد. در واقع گرانش باعث شده که تمامی اجرام جهان هستی در موقعیت کنونی خود قرار بگیرند. پس چه‌چیزی توانسته بر گرانش غلبه کند و سبب فاصله گرفتن کهکشان‌ها شود؟
ما منبع این انرژی را نمیدانیم و حتی نمی‌توانیم آن را به‌صورت مستقیم مشاهده کنیم. در نتیجه حتی قادر به اندازه‌گیری آن نیستیم. به همین‌خاطر دانشمندان آن را انرژی تاریک می‌نامند. بر اساس دانش فعلی بشر انرژي تاریک تقریبا ۶۸ درصد از کل انرژی موجود در جهان را شکل داده است. ماده عادی شامل زمین، خورشید و هر آنچه می‌بینیم تنها ۵ درصد از جهان هستی را شامل می‌شود.
اگر روزی انسان بتواند انرژی تاریک را درک کند، احتمالا مدل‌های فیزیک و نگرش ما به جهان هستی نیز دگرگون می‌شود. شاید روزی متوجه شویم که بی‌نهایت جهان وجود دارد و شاید هم جهان‌های موازی به‌اثبات برسند. حتی شاید متوجه شویم که ما همچون یک حلقه زنجیر در میان بی‌نهایت جهان هستیم که پیش و پس از ما ایجاد شده و ایجاد خواهند شد.
خارج از مدل‌های کنونی اخترشناسی
ما نمی‌توانیم کل جهان هستی را مشاهده کنیم. حتی تعداد کهکشان‌های جهان هستی در قسمت قابل مشاهده آن نیز برای ما باورکردنی نیست. حتی اگر با سرعت نور نیز حرکت کنیم، هرگز قادر نخواهیم بود به لبه جهان هستی برسیم. در نتیجه نمیدانیم که خارج از مرزهای جهان کنونی چه‌چیزی وجود دارد. برخی دانشمندان برای توضیح این مسئله مدل مولتی‌ورس را پیشنهاد کرده‌اند. به‌باور آنها جهان‌های زیادی مشابه جهان ما وجود دارند.
در هرکدام از آنها نیز ممکن است قوانین کاملا متفاوتی حکمفرما بوده و موجودات خاصی به‌وجود آمده باشند. برای تصور چنین شرایطی می‌توان مجموعه‌ای بسیار زیاد از حباب‌ها را تصور کرد که در فضایی باز کنار هم قرار دارند. هرکدام از این حباب‌ها یک جهان را در دل خود دارند. باور به وجود مولتی‌ورس و جهان‌های متفاوت می‌تواند برخی از مشکلات موجود در مدل‌های فیزیک را حل کند.
دانشمندان نمی‌توانند مکانیک کوانتوم (که جهان در مقیاس کوچک را توضیح می‌دهد) و گرانش (که جهان در مقیاس بسیار بزرگ را توضیح می‌دهد) را با همدیگر آشتی دهند. رفتار مواد در مقیاس کوچک بسیار فرق می‌کند. در چنین مقیاسی مواد می‌توانند ناگهان ایجاد و نابود شوند. همچنین ماده به‌صورت موج رفتار می‌کند. گرچه دنیای کوانتوم با جهانی که می‌بینیم کاملا تفاوت دارد.
قوانین دنیای کوانتوم با دنیای ستارگان و کهکشان‌ها یکی نیست. گویی که کاملا در دو دنیای متفاوت زندگی می‌کنیم. به همین‌خاطر دانشمندان تصور می‌کنند که یک تکه از پازل گم شده است و باید جهان‌های دیگری نیز وجود داشته باشند.
پایان مسیر گسترش جهان هستی
سوال مهم اینجاست که بالاخره فرآیند گسترش جهان هستی به‌کجا ختم می‌شود. آیا جهان تا ابد بزرگ و بزرگتر خواهد شد؟ جواب این سوال خیر است. اخترشناسان سناریوهای مختلفی را مطرح کرده‌اند.
همزمان با انبساط جهان کهکشان‌ها از هم فاصله می‌گیرند. روزی آنقدر این فرآیند پیش می‌رود که انرژی به‌صورت یکسان در جهان پخش می‌شود. در نتیجه ذرات از هم فاصله می‌گیرند و دیگر هیچ ستاره یا کهکشان جدیدی متولد نمی‌شود. حتی سیاه‌چاله‌ها نیز پس از گذشت میلیاردها سال بخار خواهند شد. در این لحظه جهان دچار مرگی آرام می‌شود و دیگر شاهد رخ دادن هیچ اتفاقی نیستیم. دیگر کسی نمی‌تواند در رابطه با مفهوم زمان هم صحبت کند.
برخی دانشمندان احتمال جذاب‌تری را مطرح می‌کنند. به‌باور آنها گسترش جهان هستی همیشه با شتاب ادامه نمی‌یابد و کم‌کم کند خواهد شد. در نهایت روزی می‌رسد که گسترش جهان متوقف می‌شود و شاهد برعکس شدن این روند هستیم. سپس جهان روز‌به‌روز کوچکتر می‌شود و کهکشان‌ها به هم نزدیک می‌شوند.
در نهایت آنقدر جهان کوچک می‌شود که کهکشان‌ها به هم برخورد می‌کنند و اجرام آسمانی از مدار خود خارج می‌شوند. این فرآیند تا حدی ادامه پیدا می‌کند که مجددا جهان در نقطه کوچکی به‌نام تکینگی جمع می‌شود. نقطه‌ای که روزی همه‌چیز از آن شروع شد. آیا ممکن است در نقطه پایان جهان دیگری ایجاد شود؟
بیشتر بخوانید: سیاه چاله ها حتی پس از مرگ جهان هم زنده می‌مانند احتمال دارد کل جهان هستی درون یک سیاه چاله غول‌پیکر باشد با عجیب ترین مکان های جهان هستی آشنا شوید
