نقشه كل جهان

ساده ترین تاریخ جهان در زمان موهومی به شكل كره ای مدور همانند سطح زمین است كه البته دو بعد بیشتر دارد این تاریخ تعیین كننده تاریخ جهان در زمان واقعی است كه آن را تجربه می كنیم كه در آن همه نقاط فضا در جهان یكسان است و با گذشت زمان گسترش می یابد

ساده ترین تاریخ جهان در زمان موهومی به شكل كره ای مدور همانند سطح زمین است كه البته دو بعد بیشتر دارد. این تاریخ تعیین كننده تاریخ جهان در زمان واقعی است كه آن را تجربه می كنیم كه در آن همه نقاط فضا در جهان یكسان است و با گذشت زمان گسترش می یابد. از این لحاظ شبیه جهانی است كه در آن به سر می بریم، اما سرعت انبساط آن بسیار زیاد است و دائماً بیشتر می شود. چنین انبساط شتاب داری تورم نامیده می شود زیرا این فرآیند افزایش قیمت ها با سرعت فزاینده شباهت دارد. معمولاً تورم در قیمت ها چیز بدی است، اما در مورد جهان باید گفت كه تورم بسیار سودمند است. مقدار زیاد انبساط ناهمگونی ها و ناهمواری هایی را كه احتمالاً در ابتدای جهان وجود داشت، برطرف كرده است. جهان همزمان با انبساط از میدان گرانشی انرژی كسب كرده و مقدار بیشتری ماده تولید می كند. انرژی مثبت ماده با انرژی منفی گرانشی كاملاً برابر بوده و در نتیجه انرژی كل برابر صفر می شود. وقتی كه اندازه جهان دو برابر می شود، هم انرژی ماده و هم انرژی گرانشی دو برابر می شود، در نتیجه دو برابر صفر باز هم صفر می شود. ای كاش دنیای بانكداری هم همین قدر ساده بود. اگر تاریخ جهان در زمان موهومی كره ای كاملاً مدور بود، تاریخ متناظر با آن در جهان واقعی جهانی می شد كه به انبساط تورمی خود تا همیشه ادامه می داد. هنگامی كه جهان در حال تورم است، ماده نمی توانست گردهم آمده و كهكشان ها، ستارگان و حیات نمی توانست شكل بگیرد، چه رسد به آنكه موجودات هوشمندی همانند ما به وجود آیند. بنابراین اگر چه تاریخ های چندگانه تاریخ جهان در زمان موهومی را به شكل كره هایی كاملاً مدور مجاز می داند اما این تاریخ ها چندان مناسب نیستند. با این همه تاریخ هایی از زمان موهومی كه قطب جنوب كره ها تا حدودی مسطح است، مناسب تر به نظر می رسد. در این مورد تاریخ متناظر در زمان واقعی در ابتدا به حالت شتاب دار و تورمی منبسط می شود اما پس از آن انبساط كندتر شده و كهكشان ها شكل می گیرند. برای ایجاد حیات هوشمند، باید میزان مسطح بودن در قطب جنوب بسیار جزیی باشد. این نكته به معنای آن است كه انبساط اولیه جهان بسیار عظیم بوده است. ركورد تورم پولی بین دو جنگ جهانی در آلمان روی داد كه طی آن قیمت ها میلیارد ها برابر شد. اما میزان تورمی كه می بایست در جهان رخ داده باشد، حداقل میلیارد میلیارد میلیارد برابر آن است. به دلیل اصل عدم قطعیت، اینگونه نیست كه فقط یك تاریخ جهان دارای حیات هوشمند باشند. بلكه تاریخ ها در زمان موهومی دسته كاملی از كره هایی با تغییر شكل های جزیی را در بر می گیرد كه هر كدام از آنها متناظر با تاریخی در زمان واقعی است كه در هر كدام از آنها جهان برای مدتی طولانی (ولی نه نامحدود) متورم می شود. اكنون می توان پرسید كدام یك از این تاریخ های مجاز از همه محتمل تر است. معلوم شده است كه محتمل ترین تاریخ ها كاملاً صاف و یكدست نیستند، بلكه برجستگی ها و فرورفتگی های كوچكی دارند. برجستگی ها و فرورفتگی های محتمل ترین تاریخ ها واقعاً كوچك است. میزان انحراف از صاف و یكدست بودن در حدود یك در صدهزار است با این همه به رغم اینكه این ناهمواری ها بسیار كوچكند، توانستیم آنها را به صورت تغییرات كوچك در ریز موج هایی (Microwave) كه از جهت های گوناگون فضا به سوی ما می آیند، مشاهده كنیم. ماهواره اكتشافی پس زمینه كیهانی (COBE) در سال ۱۹۸۹ به فضا پرتاب شد و نقشه ریزموج آسمان را تهیه كرد. رنگ های مختلف نشان دهنده دما های متفاوت است، اما كل گستره تغییر دما از قرمز تا آبی فقط حدود ده هزارم درجه است. با این حال همین تغییرات در مناطق مختلف جهان آغازین با جاذبه شدید گرانشی در مناطق چگال تر كافی بود تا در نهایت مانع انبساط بیشتر آنها شده و تحت اثر گرانشی خود رمبیده شده و كهكشكان ها و ستارگان را به وجود آورند. بنابراین نقشه كوبه، حداقل اصولاً، طرحی از تمام ساختار های جهان است.

The Universe In A Nutshell, ۲۰۰۱, S. Hawking Bantam Press

استفن هاوكینگ

ترجمه: سلیمان فرهادیان