بیرون ار جهان ما چیست؟

* با سپاس از مهران مرتضایی عزیز برای همکاری در ترجمه و همچنین ویرایش مطلب

فیزیکدانان دیرزمانیست که به بررسی سرشت جهان هستی می‌پردازند. ولی برخی از آنها پا را این هم فراتر گذاشته، به سراغ ناشناخته‌ها (و چه بسا شناخت‌ناپذیرها) رفته و به آن چه بیرون از مرز‌های این جهانست اندیشیده‌اند. آیا چیز دیگری در ورای این هستی وجود دارد؟ اینجا به پنج نظریه‌ی ارایه شده درباره‌ی آنچه این "چیز دیگر" می‌تواند باشد می‌پردازیم.

پرسش "بیرون از کیهان" در همان گام نخست پیچیده می‌شود، زیرا باید نخست کیهان را تعریف کنیم. یک پاسخ رایج، جهان دیدارپذیر است که بر پایه‌ی سرعت نور تعریف می‌شود. ما اجرام را تنها زمانی که نورشان به چشممان برسد می‌بینیم، از همین رو هرگز نمی‌توانیم فاصله‌ی دورتر از دورترین فاصله‌ای که نور در مدت پیدایش و هستی کیهان می‌تواند بپیماید را ببینیم. این بدین معناست که جهان دیدارپذیر دارد بزرگ‌تر می‌شود، ولی کرانمند (محدود) است- حجمی که گاهی به نام "حجم هابل" (Hubble Volume) نیز شناخته می‌شود- برگرفته از نام تلسکوپ فضایی هابل که دوردست‌ترین دیدگاه از کیهان را به ما داده. ما هرگز نخواهیم توانست بیرون از این مرز را ببینیم، بنابراین در همه‌ی هدف‌ها و برنامه‌هایمان، تنها جهانی که با آن سروکار داریم همین یکی است.

* بیرون از حجم هابل

ولی ما تقریبا مطمئنیم که "جهان‌های دیگری" هم در ورای این مرز هست. اخترشناسان فکر می‌کنند فضا می‌تواند بیکران (نامحدود) باشد، با "چیزهایی" (انرژی، کهکشان‌ها، و...) که بسیار همانند جهان دیدارپذیر در آن پراکنده شده‌اند. اگر اینگونه باشد، این متضمن وجود چیزهای بسیار عجیبی در آن بیرون خواهد بود. در آن سوی حجم هابل تنها سیاره‌های تازه و متفاوت نخواهیم دید. آنجا همه‌ی چیزهای ممکن یافته خواهند شد.

یک بار دیگر این را بخوانید و بگذارید برایتان جا بیفتد. همه چیز. اگر به اندازه‌ی کافی دور شوید یک سامانه‌ی خورشیدی دیگر با زمینی که از هر نظر همسان با زمین ماست خواهید دید، تنها با این تفاوت که برای نمونه، شما امروز صبح برای صبحانه مربا خورده‌اید و در آنجا تخم مرغ. دورتر می‌روید و زمینِ دیگری را می‌بینید که در آن اصلا صبحانه نخورده‌اید، و در آن یکی صبح زود بیدار شده‌اید و رفته‌اید یک بانک را زده‌اید. در حقیقت کیهان‌شناسان می‌گویند اگر به اندازه‌ی کافی دور شوید یک حجم هابل دیگر خواهید یافت که کاملا همسان با حجم هابل خودمانست. نسخه‌ی دیگری از شما در آنست که در فاصله‌ی ۱۰ تا ۱۰ به توان ۱۸۸ متر، آینه‌ای از رفتار شما را انجام می‌دهد. شاید بعید به نظر برسد، ولی از دیدگاهی دیگر، خود بیکرانگی هم به شکل تکان‌دهنده‌ای بیکران است.

* جریان تاریک

در سال ۲۰۰۸ اخترشناسان به چیزی بسیار شگفت‌انگیز و نامنتظره پی بردند- همه‌ی خوشه‌های کهکشانی با سرعتی سرسام‌آور -بیش از دو میلیون مایل بر ساعت- در یک جهت روانند. رصدهای بیشتر در سال ۲۰۱۰ این پدیده را -که جریان تاریک (Dark Flow) خوانده شده، تایید کرد. این جریان همه‌ی پیش‌بینی‌ها درباره‌ی پراکندگی جرم در کیهان پس از مهبانگ را به چالش می‌کشد.

یک دلیل احتمالی: ساختارهای غول‌پیکر بیرون از حجم هابل دارند [بر خوشه‌های کهکشانی درون حجم هابل] نیروی گرانش وارد می‌کنند. این معنایش می‌تواند این باشد که ساختار جهان بیکران فراتر دیدرس ما یکدست نیست. خود ساختارها به معنای واقعی کلمه می‌توانند هر چیزی باشند، از توده‌ی ماده و انرژی در مقیاسی فراتر از تصور ما گرفته تا رشته‌هایی شگفت‌آور که نیروهای گرانشی را از جهان‌های دیگر می‌کِشند.

* حباب‌های بیکران

گفتگو درباره‌ی چیزهای آن سوی حجم هابل می‌تواند کمی تقلب باشد، زیرا این واقعا هنوز همین کیهان است، تنها بخشی از آن که ما نمی‌توانیم ببینیم. می‌تواند دقیقا همین ثابت‌ها و قانون‌های فیزیکی را داشته باشد. در نسخه‌ی دیگری از داستان، گسترش (انبساط) کیهان پس از مهبانگ باعث شد "حباب‌هایی" در ساختار فضا پدید بیاید. هر حباب یک ناحیه از فضاست که رشدش در کنار دیگر بخش‌های فضا متوقف شد و جهان خودش را پدید آورد، با قانون‌های ویژه‌ی خودش.

در این سناریو، فضا بیکران است، و هر یک از حباب‌ها هم بیکرانند (چون می‌توانیم شمار بی‌نهایتی از بیکرانگی‌ها را در یک بیکرانگی یگانه جای بدهیم). حتی اگر بتوانم یک جوری از مرز حبابمان بیرون برویم، فضای میان حباب‌ها نیز همچنان در گسترش (انبساط) است، بنابراین هرگز به حباب بعدی نخواهیم رسید، هر چقدر هم که سریع باشیم.

* تخم‌ریزی سیاهچاله‌ها

بر پایه‌ی نظریه‌ای که فیزیکدان، لی اسمولین ارایه کرده و به نام نظریه‌ی جهان‌های بارور شناخته می‌شود، هر یک از سیاهچاله‌های درون جهان ما خودش باعث پیدایش یک جهان تازه می‌شود. هر یک از این جهان‌ها دارای قوانین فیزیکی اندکی متفاوت با جهان پیشین که سیاهچاله‌اش در آن بوده هستند. اسمولین در این باره، گونه‌ای "گزینش طبیعی" (انتخاب طبیعی) برای جهان‌ها پیشنهاد می‌کند که در آن، قانون‌هایی که باعث پیدایش پی در پی سیاهچاله‌ها می‌شوند، به پیدایش چندین جهان هم می‌انجامند، ولی جهان‌هایی که سیاهچاله‌ساز (زاینده) نیستند نابود می‌شوند. ولی این نظریه دیگر پیگیری نشد، نه توسط خود اسمولین و نه توسط دیگران.

* چندین جهان‌ موازی:

ده‌ها نظریه درباره‌ی جهان‌های موازی وجود دارد، ولی پذیرفته شده‌ترینِ آنها در این روزها، نظریه‌ایست که از فرگشت نظریه‌ی ریسمان‌ها شکل گرفته و اکنون شامل پوسته‌هایی (غشاهایی) که در بعدهای دیگر نوسان دارند هم می‌شود. گفتگو درباره‌ی جزییات نظریه‌های ریسمان یا پوسته در این مقال نمی‌گنجد، ولی چکیده‌ی همه‌ی آنها اینست که این پوسته‌های موج‌دار خودشان در بُعد یازدهم به کلی جهان‌های دیگری هستند، و هنگامی که موج‌هایشان با هم برخورد می‌کند دنیاهای تازه‌ای می‌سازند.

به کمک اثرهای این حرکت موجی می‌شود پراکندگی دیده شده‌ی مواد در کیهان را توضیح داد. یکی از شگرف‌ترین عنصرهای این نظریه اینست که می‌گوید همه‌ی گرانشی که ما در این جهان حس می‌کنیم در حقیقت دارد از یک جهان دیگر در یک بعد دیگر به درون جهان ما تراوش (نشت) می‌کند (و این توضیح می‌دهد که چرا گرانش در جهان ما تا این اندازه نسبت به دیگر نیروهای بنیادی ضعیف است).

در همین زمینه: * ما در یک «چندجهانی» زندگی می‌کنیم؛ به ۵ دلیل!

--------------------------------------------

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

speed of light - Hubble Volume - solar system - Earth - Dark Flow - galactic cluster - Big Bang - Infinite Bubble - Black Hole Spawning - Lee Smolin - string theory - membrane theory -

منبع: sci-techuniverse

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان به همراه مهران مرتضایی