باز دم پایان ناپذیر

به نظرمی رسدکه جرم جهان ما کم تر از آن باشد که در آینده منقبض شود .آینده ما چگونه است ؟یک حریق بزرگ تازه یا شاید پیشروی به سمت سرمای بیشتر و فضای خالی بیشتر برای پاسخ چگالی ماده موجوددر کائنات را حساب کنیم («چگالی»کمیت ماده در یک حجم معین است ) به عنوان مثال مکعبی از آب که هر یک از وجود آن یک سانتی متر باشد جرمی برابر با یک گرم دارد ؛جرم همین حجم از هوا حدود یک میلی گرم است .چگونه می توانیم چگالی کائنات را اندازه گیری کنیم ؟باید کار خود را با انتخاب یک حجم واحد آغاز کنیم .بدیهی است که چنین حجمی بسیار بزرگ خواهد بود! در صورتی که به دنبال یک نمونه گویا باشیم حجم آن حتی بیش از یک ابر خوشه خواهد بود . سپس باید فهرستی از مواد موجود در این حجم فراهم کنیم .کهکشانها را می شماریم جرم های آنها را بر آورد می کنیم آنها را با هم جمع می کنیم امااین پایان کار نیست. آنچنان که در مورد ستارگان اتفاق می افتد به آسانی می توانیم ماده ای را که می بینیم بشماریم ،زیرا به سمت ما نور می فرستد. اما در مورد ماده ای که نمی توانیم ببینیم چه می توان گفت : ستارگان و سیارگان مرده سیارک هایی که دور از هر گونه منشاء نوری قرار دارند ؟ ودر مورد صورتهای احتمالی ماده که هنوز نمی شناسیم یا موفق به ردیابی آنها نشده ایم چه می توان گفت؟ چگونه می توانیم ارقام مربوط به این مواد را محاسبه کنیم؟نیوتن به ما گفته است که ماده به طور کلی خواه نورانی باشد یا تاریک و شناخته شده یا ناشناخته از طریق نیروی گرانش خود را به ما نشان می دهد از طریق جاذبه ای که بر مواد اطراف خود اعمال می کند.
به این ترتیب حضور خود را برما آشکار می سازد . به عنوان مثال فرض کنیم که خورشید نور افشانی نمی کرد. در این صورت قادر نبودیم آن را ببینیم و در تاریکی جاودانه باقی می ماندیم.
اماخورشید همچنان به جذب سیارات ادامه می داد در حرکتهای آنهاهیچ گونه تغییری ایجاد نمی شدودر صورتهای فلکی منطقه بروج به حرکت در مدار سالانه خود در آسمان ما ادامه می دادند.
بعلاوه اختر شناسان کره زمین بدون آنکه قادر به «دیدن»خورشید باشند می توانستند به وجود آن پی ببرند وبا دنبال کردن حرکات زمین نسبت به ستارگان جرم آن را اندازه گیری نمایند.اختر شناسان جدید با بهره گیری از روشهای مشابه می توانندچگالی کل کائنات از جمله موادی را که در حال حاضر نا مرئی اند بر آورد نمایند. ما به راحتی می توانیم نتیجه را بر حسب حجمی که همه روزه با آن سرو کار داریم یعنی مکعبی به ابعاد یک متر بیان کنیم .براساس یک رقم میانگین درکل فضای قابل مشاهده به این نتیجه می رسیم که در هر متر مکعب فضا حدود یک سوم اتم وجود دارد این رقم خیلی دقیق نیست دامنه احتمالات به میزان سه برابر از هر طرف تغییر می کند به عبارت دیگر این چگالی میتواند به اندازه یک اتم در هر متر مکعب بزرگ شود. امروزه بسیاری از پژوهشگران در زمینه محدود کردن دامنه عدم قطعیت این رقم مهم فعالیت می کنند.
به لحاظ نظری برای آنکه حرکت کهکشانها در آنکه حرکت کهکشانها در آینده متوقف یا معکوس شود این چگالی باید بیش از ده اتم در هر متر مکعب باشد با توجه به واقعیات مشهودچنین امکانی بعید به نظر می رسدما به دلیل فقدان دقت ابزارهای اندازه گیری مان نمی توانیم چنین امکانی را به کلی منتفی بشماریم اما به نظر می رسد که چگالی کائنات کوچک تر از آن باشد که نهایتا به انقباض آن منجر شود . در این صورت کائنات باز خواهد ماند.
مشاهده دیگری نیز وجود دارد که از فرضیه کائنات باز حمایت می کند. نسبت فراوانی هیدروژن سنگین (دوتریوم)و هیدروژن سبک. شکل گیری دوتریوم در مرحله اولیه ترکیب هسته ای به چگالی ماده بستگی دارد. نسبت به کائنات بسته در کاینات باز مقدار بیشتری از آن تولیدمی شود و نسبتی که در فضای بین ستاره ای و منظومه شمسی مشاهده می شود به آنچه از یک کائنات باز انتظار داریم نزدیکتر به نظر می رسد. بنابراین مشاهده دو پدیده فوق حاکی از آن است که انبساط کائنات تا ابد ادامه خواهد یافت :«سبک بودن»آشکار کائنات و فراوانی دوتریوم. اما باید مراقب باشیم که قطعیت در این حوزه اندک است .
عددی راکه می توان نتیجه گیری های ما را معکوس کند در اختیار نداریم و آن عددجرم ذراتی به نام نوترینواست.
در حال حاضر برای اندازه گیریاین عددآزمایشهاییدر جریان است.
درمور ابعاد کائنات باید یک نکته دیگر را نیز مورد توجه قرار دهیم .این ارقام در مورد کائنات بازو بسته یکسان نیست . قبلاگفته ایم که کائنات باز بر چگالی پایین منطبق است . در این صورت انبساط تا ابد ادامه خواهد یافت و فضا بی پایان خواهد بود اما چنانچه چگالی بالا باشد کائنات بسته خواهد شد دوره معینی از انبساط دورانی از انقباض رادر پی خواهد داشت در این صورت فضا، بی انتها نخواهد بود یک مسافر می تواند دور آن را بپیماید و به نقطه آغاز سفر خود برسددرست مانند نا خدایی که یک کشتیرا در اطراف کره زمین هدایت می کند در این صورت فضا به این مفهوم نا محدود است که مسافر آسمانی با نوعی مرز یا دیوار برخورد نخواهد کرد .
این فکر که کائنات دارای تاریخ است به آینشتاین باز می گردد.کار او روی ساختار کیهان به پیدایش این دیدگاه منجرشد (که می توانست انقباضی یا انبساطی باشد) .تاسال ۱۹۲۹ که عقب نشینی کهکشان هادررصدخانه هابل مشاهده نشده بود،این دیدگاه طرفداری نداشت.ازآن زمان به بعد بسیاری ازنظریه های کیهان شناختی سعی کردند ثبات را،که خصلت جاودانی کاینات بود، به آن باز گردانند.امروز مشاهدات صورت گرفته این نظریه راازدور خارج کرده است بااین همه فکر وجودیک کاینات جاودانی همچنان بای بسیاری از مردم جذاب است.زیرا مسئله مربوط به منشاء ماده راکنار می گذارد. در واقع به عقیده من با جارو کردن آن به زیر فرش از این مساله فرار می کند و مسئله واقعی هنوز هم این است که چرا اصولا چیزی وجود دارد ؟همه ما اعم از دانشمندان و دیگران در مقابل این مسئله خاموش می شویم . از این جا است که کلیه مدل های کائنات حق حیات پیدا می کنند.از طریق مشاهده می توان نظریه های خوب و بد را از هم جدا کرد.امروزه به پاس مشاهدات انجام گرفته وجود یک کائنات تاریخی و تغییر یابنده تایید می شود این موضوع با پیش فرض های ما ارتباطی ندارد.

منبع : شبکه فیزیکی هوپا