جایگزین های بیگ بنگ

در این پست قراره درباره نظریه هایی صحبت کنیم که به جز نظریه بیگ بنگ به وجود آمدن جهان را توضیح میدهد‌.

نظریه مهبانگ (Big Bang) اساسی ترین توضیح در مورد آغاز جهان در ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش است. گرچه نظریه پیشرو تبیین جهان به شمار می رود، نظریات دیگری نیز وجود دارند که ایده های متفاوتی مطرح کرده یا نظریه مهبانگ را توسیع می دهند.برای بررسی نحوه بوجود آمدن جهان ابتدا باید ماهیت کنونی آن را دریابیم. عبارت “جهان مشهود” (observable universe) به هر آن چیزی اشاره دارد که می توانیم ببینیم.

بواسطه وابستگی میان مسافت و سرعت نور، دانشمندان می توانند به ناحیه ای از فضا بنگرند که ۱۳٫۸ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد، به این معنا که ما می توانیم در هر جهت تا فاصله ۱۳٫۸ میلیارد سال نوری را بنگریم. اما موضوع به این سادگی نیست. به علت انبساط جهان تخمین های اخیر قطر جهان قابل مشاهده را حدود ۹۰ میلیارد سال قرار داده اند.

دانشمندان سه فرض بنیادی درباره جهان برپایه نظریات و مشاهدات خود قرار داده اند: ۱-قوانین فیزیک جهان شمول هستند و با زمان یا مکان در فضا تغییر نمی کنند. ۲-جهان همگن است، یا به عبارت ساده تر در هر جهتی یکسان است (گرچه بر حسب زمان ممکن است تغییر کند) ۳-انسانها از هیچ نقطه ممتازی در جهان به آن نمی نگرند، به عبارتی انسان در مرکز جهان قرار ندارد.

معادلات اینشتاین خواص متعددی برای جهان بر می شمرند که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱-جهان در حال انبساط است. ۲-جهان از یک نقطه داغ و چگال در زمان بسیار دوری در گذشته بوجود آمده است. ۳-سبکترین عناصر، هیدروژن و هلیوم در نخستین لحظات پیدایش جهان بوجود آمدند. ۴-یک تابش پس زمینه ای مایکروویو سراسر جهان را پر کرده است.

اگر هرکدام از این مفروضات نادرست باشند، نظریه مهبانگ قادر به توضیح تمامی خواص جهان نخواهد بود. در این صورت این پرسش پیش می آید که “آیا ممکن است مهبانگ هیچگاه رخ نداده باشد؟”

یک نظریه جایگزین، جهان حالت پایدار است (Steady State Universe). این نظریه خلق مداوم ماده در سراسر جهان را توضیحی بریا انبساط دائمی آن می داند. این نوع جهان می تواند نامحدود بوده ولی هیچ آغاز یا انتهایی نداشته باشد. لیکن کوهی از شواهد یافت شده از میانه دهه ۱۹۶۰ به بعد بر نادرستی این نظریه دلالت داشته اند.

نظریه دیگر، نظریه تورم ازلی و ابدی است. پس از مهبانگ، جهان در طی یک دوره کوتاه به نام تورم بسرعت انبساط یافته است. این نظریه چنین مطرح می سازد که تورم جهان هیچگاه متوقف نمی شود و مدت نامحدودی است که ادامه داشته است. حتی همین اکنون جهان های جدیدی در یک مجتمع وسیع به نام “چندجهان” (multiverse) در حال پدید آمدن هستند. این جهان های متعدد م یتوانند قوانین فیزیکی متفاوتی داشته باشند.

مدل نوسانی جهان اما شامل تعداد بی پایانی مهبانگ است که به دنبال آن تراکم جهان پیش آمده و جهان پس از انبساطی عظیم و رسیدن به انتهای ابعاد خود، دوباره منقبض شده و به شکل نقطه ابرداغ-ابرچگال اولیه در آمده و مجددا منفجر می شود و این چرخه بطور بی پایان تکرار می شود. مدل چرخه ای نوین شامل یک غشا همراه با حجمی از بعد بالاتر به نام توده (bulk) است.

مفاهیم استخراج شده از گرانش کوانتومی و نظریه ریسمان، ما را وسوسه می کنند به جهانی فکر کنیم که در واقعیت هیچ شباهتی به جهان مشهود توسط ما انسانها ندارد. ممکن است یک هولوگرام باشد که بر سطح کره ای تصویر شده یا یک شبیه سازی کاملا دیجیتال باشد که بر روی کامپیوتری عظیم اجرا می شود.