جدید ترین عناوین خبری امروز
مجله علمی کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

قبل از بیگ بنگ چه اتفاقی افتاد؟

قبل از بیگ بنگ چه اتفاقی افتاد؟

کیهان قبل از بیگ بنگ به چه شکل بوده است؟ بیگ بنگ که معمولا شروع همه‌چیز محسوب می‌شود در حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش روی داد. جهان قابل مشاهده کنونی ما با انفجار و سپس انبساطی سریع آغاز گردید.

اگر بخواهیم پاسخ کوتاهی به این سوال بدهیم پاسخ این است که: نمی‌دانیم! اما اگر به دنبال پاسخ کامل‌تر باشیم، پاسخ این است که قبل از بیگ بنگ کیهان می‌تواند به هرشکلی وجود داشته باشد که هرکدام به نوبه‌ی خود به‌طرز نفس‌گیری، عجیب است.

در آغاز

اولین چیزی که باید بدانیم این است که انفجار بزرگ، واقعا چه بوده است. شان کارول (Sean Carroll) فیزیکدان نظری موٌسسه تحقیقاتی کالیفرنیا و موٌلف کتاب «The Big Picture: On the Origins of Life, Meaning and the Universe Itself» می‌گوید: «بیگ بنگ لحظه‌ای در زمان بوده است، نه نقطه‌ای در فضا.»

«بنابراین تصویر قدیمی و کهنه از ماده‌ای بسیار کوچک و متراکم که در فضای خالی منفجر می‌شود را، باید از ذهن خود بیرون کنید. ممکن است کیهان در زمان انفجار خود خیلی هم کوچک نبوده باشد. مطمئناً تمام جهان قابل مشاهده امروزی ما که کره‌ای به قطر ۹۳ میلیارد سال نوری است و محتوی حداقل ۲ تریلیون کهکشان، در فضایی با عرض کمتر از یک سانتی‌متر متراکم شده بود. اما کهکشان‌های بسیاری می‌تواند وجود داشته باشد که زمینی‌ها قادر به دیدن آن‌ها نیستند، زیرا از نظر فیزیکی این غیرممکن است که نور تاکنون مسافتی بیشتر از ۱۳.۸ میلیاردسال را طی کرده باشد.»

او همچنین می‌گوید: «بنابراین ممکن است که کیهان در زمان بیگ بنگ، خیلی کوچک یا بی‌نهایت بزرگ باشد. به‌دلیل اینکه راهی برای نگاه کردن به گذشته و بازه‌ی زمانی بیگ بنگ نداریم، تمام چیزی که می‌دانیم این است که، ماده‌ی اولیه بسیار چگال و متراکم بوده است و به‌سرعت پس از انفجار، از تراکم آن کاسته شده است.»

تورم کیهانی چگونه اتفاق افتاد؟

به‌عنوان نتیجه‌گیری، واقعاً چیزی بیرون از کیهان نیامده است، زیرا کیهان در معنا و مفهوم خود به معنای «همه‌چیز» است. بنابراین در زمان بیگ بنگ همه‌چیز متراکم‌تر و داغ‌تر از چیزی بوده که اکنون است ولی هیچ‌چیز بیشتر از آن چیزی که امروز وجود دارد، در خارج از آن وجود نداشته است. این بسیار وسوسه‌انگیز است که نگاه خداگونه‌ای به کیهان در حال تولد داشته باشیم، تصور کنید که می‌توانستید در فضا بایستید و مشاهده‌گر کیهان نوپا باشید. کارول می‌گوید: «این تصور کاملاً غیرممکن است زیرا کیهان در حال انبساط درون فضای تهی قرار ندارد بلکه این خود فضاست که در حال انبساط است. بدون در نظرگرفتن اینکه شما در کجای این کیهان باشید اگر ردپای خودتان را تا ۱۴ میلیارد سال قبل دنبال کنید به این نقطه داغ و متراکم که به سرعت در حال گسترش است، می‌رسید.»

هیچ‌کس به‌طور دقیق نمی‌داند که یک ثانیه بعد از بیگ بنگ چه اتفاقی افتاد. درست زمانی‌که کیهان به اندازه‌ای سرد شد تا پروتون‌ها و نوترون‌ها به یکدیگر برخورد کرده و بهم چسبیدند. بسیاری از دانشمندان فکر می‌کنند که کیهان در همان ثانیه‌ی اول، وارد مرحله‌ی انبساطی پرسرعتی می‌شود که آن‌را «تورم» می‌نامیم. این مرحله باعث تشکیل بستر فضا و زمان شد و کاملاً توضیح دهنده‌ی این موضوع است که چرا ماده به شکل یکنواخت در فضا پخش شده است.

قبل از بیگ بنگ

قبل از بیگ بنگ، کیهان ماده‌ای بسیار داغ و چگال بوده که به صورت نامحدود کش آمده و در حالت پایداری قرار داشته است تا اینکه به دلایلی که مشخص نیست بیگ بنگ به‌وقوع پیوسته است. این کیهان بسیار چگال، احتمالاً بوسیله قوانین مکانیک کوانتومی اداره می‌شده است و بیگ بنگ نمایانگر زمانیست که فیزیک کلاسیک فرمانروایی تکامل کیهان را به دست می‌گیرد.

ستاره‌شناسان اولین مولکول جهان را در یک سحابی دوردست رصد کردند

برای استیون هاوکینگ (Stephen Hawking) این لحظه از هرچیزی مهم‌تر بود. او می‌گوید: «قبل از بیگ بنگ تمام وقایع و رویدادها غیرقابل‌اندازه‌گیری و بنابراین غیرقابل‌تشخیص بوده‌اند. هاوکینگ که نام این ایده را پیشنهاد بدون مرز گذاشت و گفت: «فضا و زمان محدود است ولی هیچ مرز، نقطه‌ی آغاز یا پایانی ندارد، مانند سیاره زمین که محدود است ولی هیچ لبه‌ای ندارد.»

او در مصاحبه‌ای با برنامه‌ی «استارتاک» شبکه‌ی نشنال جئوگرافی در سال ۲۰۰۸ گفت: «از آنجایی که وقایعی که قبل از بیگ بنگ به‌وقوع پیوسته هیچ تاٌثیر قابل مشاهده‌ای بر وضعیت فعلی ما نداشته است، می‌توان تمام آن‌را نادیده گرفت و شروع زمان را، هم‌زمان با بیگ بنگ در نظر گرفت.»
با این‌حال ممکن است قبل از وقوع بیگ بنگ، مسئله‌ی ارزشمندی وجود داشته باشد که ارزش تفکر را داشته باشد. یک نظریه این است که بیگ بنگ آغازگر زمان نبوده است بلکه به جای آن لحظه‌ای تقارنی بوده است. در این نظریه، قبل از بیگ بنگ، کیهانی شبیه به کیهان ما وجود داشته است که آنتروپی این کیهان به جای حرکت به سوی آینده، با حرکت به سمت گذشته افزایش می‌یافته است.

کارول می‌گوید: «افزایش آنتروپی به‌صورت بنیادین نمایانگر پیکان زمان هستند، بنابراین در این جهان آینه‌ای، زمان در خلاف جهت جهان ما حرکت می‌کند و کیهان ما در گذشته‌ی کیهان آینه‌ای قرار دارد.»
طرفداران این نظریه، همچنین پیشنهاد داده‌اند که ویژگی‌های هر کیهان می‌تواند در کیهان دیگر منعکس شود. برای مثال فیزیکدان دیوید سلون (David Sloan)، در وبلاگ علمی دانشگاه آکسفورد اینگونه می‌نویسد: «تقارن در چینش مولکول‌ها و یون‌ها (خاصیت کایرالیتی) ممکن است در جهان آینه‌ای جهت‌گیری خلاف جهان ما داشته باشد.»

سورپرایز! جهان از آن‌چه دانشمندان فکر می‌کردند سریع‌تر در حال گسترش است!

یک نظریه‌ی مرتبط دیگر نیز بیان می‌کند که فقط یک عدد بیگ بنگ آغاز کننده‌ی همه‌چیز نبوده است بلکه ممکن است تعداد نامحدودی بیگ بنگ به‌وقوع پیوسته باشد. این نظریه که «جهش بزرگ (Big Bounce)» نامیده می‌شود، بیان می‌دارد که، کیهان مرتباً منبسط و منقبض می‌شود و بیگ بنگ‌های متعددی رخ می‌دهد. مشکلی که به همراه این نظریه وجود دارد این است که هیچ توضیحی برای اینکه چرا و چگونه جهان در حال انبساط مجدداً متراکم می‌شود و به حالت آنتروپی با سطح پایین می‌رسد، ندارد.
کارل و همکارش جنیفر چن (Jennifer Chen) دیدگاه مخصوص خود را برای بازه‌ی زمانی قبل از بیگ بنگ دارند. در سال ۲۰۰۴ فیزیکدانان نظریه‌ای را ارائه دادند که طبق آن ممکن است کیهانی که امروزه ما می‌شناسیم، فرزند کیهانی والد باشد که مقداری از بستر فضا-زمان از آن جدا شده است و به شکلی کیهان امروزی ما درآمده است.

کارول می‌گوید: «این موضوع بسیار شبیه به فروپاشی هسته‌های رادیواکتیو می‌باشد. همان‌طور که وقتی یک هسته، دچار فروپاشی می‌شود، به ذرات آلفا و بتا تبدیل می‌شود، جهان والد هم ممکن است تا بی‌نهایت به جهان‌های کوچک‌تر تبدیل شود. او می‌گوید: «به‌دلیل نواسانات کوانتومی چنین چیزی امکان‌پذیر است. این جهان‌های نابالغ که جهان‌های موازی نامیده می‌شوند، می‌توانند با یکدیگر در تعامل نبوده و بر یکدیگر تاثیری نگذارند.»

علت اینکه تمام این نظریات عجیب و غریب به‌نظر می‌رسند این است که دانشمندان هنوز راهی برای سفر به گذشته و لحظه‌ی وقوع بیگ بنگ پیدا نکرده‌اند و به همان نسبت، سفر به قبل از وقوع بیگ بنگ نیز دشوارتر است. کارل می گوید: «هنوز یک راه باقی است! آشکارسازی امواج گرانشی حاصل از برخوردهای قدرتمند کهکشانی در سال ۲۰۱۵، این امکان را فراهم ساخت که بتوان از این موج‌ها برای حل رازهای بنیادین در مورد انبساط و لحظات اولیه‌ی حیاتی کیهان کمک گرفت.»

پژوهش ذهن انتزاعی پیشنهاد می‌دهد که زمان پیش از مهبانگ وجود داشته است

فیزیکدانان نظری در این زمینه همچنان کارهای زیادی برای انجام دارند. ازجمله‌ی آن پیش‌بینی‌های دقیق‌تر و ارزشمندتر در مورد سازوکار نیروهای کوانتومی مانند گرانش کوانتومی است.

کارل می گوید: «امروزه ما تا زمانی‌که نظریه‌ی کاملی در دست نداشته باشیم، حتی دقیقاً نمی‌دانیم به‌دنبال چه چیزی می‌گردیم.»


مترجم: مارال مشعوف/ ویراستار: علی کریمی/ تحریریه‌ی رسانه‌ی علمی کیهان‌شناس

منبع: livescience

ورود به سایت دیدگاه ها 0
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

تمدن‌های فرازمینی
تمدن‌های فرازمینی از چه راه‌هایی می‌توانند با ما ارتباط برقرار کنند؟
56
دو سیاره شبیه به زمین در اطراف ستاره‌ای در نزدیکی ما یافت شد
دو سیاره شبیه به زمین در اطراف ستاره‌ای در نزدیکی ما یافت شد
93
نشانه‌ای از حیات فرازمینی تا ۱۳۰۰ ستاره‌ نزدیک به زمین نیست
نشانه‌ای از حیات فرازمینی تا ۱۳۰۰ ستاره‌ نزدیک به زمین نیست
69
نگرانی ستاره‌شناسان از صورت‌ فلکی وسیع اسپیس‌ایکس
نگرانی ستاره‌شناسان از صورت‌ فلکی وسیع اسپیس‌ایکس
66
بالاخره فهمیدیم کهکشان راه شیری چه زمانی با کهکشان آندرومدا برخورد خواهد کرد؟
کهکشان راه شیری چه زمانی با کهکشان آندرومدا برخورد خواهد کرد؟
65

ذرات بنیادی

ذرات بنیادی چه چیزهایی هستند؟
ذرات بنیادی چه چیزهایی هستند؟
58
فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند
فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند
92
آیا نیروی پنجم جدیدی در طبیعت یافت شده است؟
آیا نیروی پنجم جدیدی در طبیعت یافت شده است؟
15
نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
125
هر زمانی که شما چیزی را می‌بینید، لمس می‌کنید و یا می‌بویید، در حال تجربه‌ی جهان کوانتومی هستید
هر زمانی که شما چیزی را می‌بینید، لمس می‌کنید و یا می‌بویید، در حال تجربه‌ی جهان کوانتومی هستید
131