آیا جهان لبه‌ دارد؟ آیا انسان قادر به مشاهده آن خواهد بود؟

آیا جهان لبه‌ای دارد که در آن همه چیز تمام شود، آیا در صورت وجود لبه، انسان قادر به مشاهده آن خواهد بود؟ یا بطور کلی کیهان چگونه منبسط می‌شود، اینها سوالاتی هستند که در این نوشتار بررسی می‌شوند.

دانشمندان می‌دانند که کیهان با سرعت فزاینده‌ای در حال انبساط است. بنابراین اگر همانند بادکنک باشد، چه چیزی در حال رشد است؟ به عبارت دیگر، چه چیزی در ورای کیهان شناخته شده قرار دارد؟ تعریف عبارت «ماورای کیهان» به این معنی است که کیهان دارای لبه‌ای است. اینجاست که همه چیز پیچیده می‌شود، زیرا دانشمندان مطمئن نیستند که چنین چیزی وجود داشته باشد. پاسخ به این سوال به نحوه نگاه فرد به آن بستگی دارد.

حالت دیگر برای پرسیدن این سؤال این است که آیا می‌توانید به جایی بروید که از آنجا بتوانید ماورای کیهان را ببینید؟ حالتی مشابه نگاه کردن از لبه یک صخره یا نگاه کردن از طریق یک پنجره و دیدن نمای بیرون ساختمان، در پاسخ به این عبارت می‌توان گفت که احتمالاً اینگونه نیست.

رابرت مک نیس (Robert McNees) استادیار فیزیک در دانشگاه لویولا شیکاگو می‌گوید: یکی از دلایل شامل اصل کیهان شناسی (cosmological principle) است. اصل کیهان شناسی بیان می‌کند که توزیع ماده در هر نقطه از کیهان تقریباً به همان اندازه در قسمت‌های دیگر است، صرف نظر از اینکه به چه جهت نگاه کنید؛ دانشمندان این وضعیت را با اصطلاح جهان ایزوتروپیک (isotropic) بیان می‌کنند.

اصل کیهان شناسی تا حدودی در نتیجه‌ این عقیده است که قوانین فیزیک در همه جا یکسان هستند. مک نیس در ادامه می‌گوید: در اینجا تنوع محلی زیادی وجود دارد، ستاره‌ها، کهکشان‌ها، خوشه‌ها و غیره. اما به طور معمول همه آنها در مقادیر قابل توجه و بزرگی از فضا قرار دارند و هیچ جایی از فضا واقعاً متفاوت از سایر نقاط نیست. 

این مفهوم دلالت بر این دارد که جهان لبه‌ای ندارد. جایی وجود ندارد که در آن کیهان به پایان برسد، جایی که در آن بتوان ماورای کیهان را دید وجود ندارد.

یک مقایسه که اغلب برای توصیف جهان بدون لبه استفاده می‌شود، سطح بادکنک است. یک مورچه بر روی چنین سطحی می‌تواند از هر جهتی قدم بزند در اینصورت به نظر می‌رسد که این سطح بی مرز است، یعنی مورچه به جایی که سفر خود را از آنجا آغاز کرده می‌رسد، اما آنجا دیگر پایان سفر نخواهد بود. بنابراین حتی اگر سطح یک بادکنک از تعداد محدودی از واحدهای مربع تشکیل شده باشد، هیچ لبه‌ای برای آن وجود ندارد، (از آنجایی که می‌توانید برای همیشه در هر جهت حرکت کنید) هیچ مرزی وجود ندارد. علاوه بر این مرکزی نیز وجود ندارد، زیرا هیچ نقطه‌ای بر روی سطح کروی بادکنک وجود ندارد که بر بقیه نقاط ارجحیت داشته باشد. جهان نسخه‌ای سه‌ بعدی از پوسته بادکنک است. 

بیشتر بخوانید: جهان هستی بر روی یک حباب در حال گسترش است

آیا جهان لبه دارد
تصویری که تلسکوپ فضایی هابل از خوشه ی کروی NGC 6397 گرفته است. این خوشه ۷۲۰۰ سال نوری فاصله دارد و تخمین زده می‌شود که ۱۳٫۵ میلیارد سال سن داشته باشد. این بدان معنی است که خوشه کروی NGC 6397 یکی از اولین اشیاء کهکشان ما است و کمی پس از بیگ بنگ تشکیل شده.

جهان بادکنکی

اما اگر هیچ انتها یا لبه‌ای برای جهان وجود نداشته باشد، جهان چگونه می‌تواند منبسط شود؟

برای پاسخ به این سوال باید دوباره از قیاس بادکنک استفاده کنیم. اگر بخواهیم هوای بیشتری به بادکنک اضافه کنیم، مورچه‌ها مشاهده خواهند کرد که اشیاء روی سطح بادکنک در حال دور شدن از آنها هستند. و هرچه فاصله جسم از مورچه بیشتر باشد، آن جسم با سرعت بیشتری دور خواهد شد. فارغ از اینکه مورچه‌ها با چه سرعتی حرکت می‌کنند، سرعتی که اجسام با آن در حال دور شدن هستند همان روابط را دنبال می‌کند. اگر مورچه‌ها معادله‌ای داشته باشند که توصیف کند دورترین اشیاء چقدر سریع دور می‌شوند، این معادله به همان روش در هر نقطه از سطح بادکنک کار می‌کند.

بیشتر بخوانید: جهان سریعتر از آنچه که دانشمندان انتظار دارند، رشد می‌کند

با این حال هنگامی که بادکنک‌ها باد می‌شوند، در یک فضای سه بعدی در حال گسترش هستند. مشکل این است که این وضعیت در مورد جهان صدق نمی‌کند. طبق تعریف جهان شامل همه چیز است، بنابراین خارج وجود ندارد. استیون هاوکینگ (Stephen Hawking) درباره این مورد گفته که کل سؤال بی معنی است، زیرا اگر جهان از هیچ چیز به وجود آمد و پس از آن همه چیز را به وجود آورد، پس پرسیدن آنچه در ورای کائنات وجود دارد مانند پرسیدن این است شمالِ قطب شمال است کجاست.

دکتر کیتی مک (Katie Mack) اخترفیزیکدان نظری از دانشگاه ملبورن می‌گوید: فکر کردن به اینکه جهان در حال کاهش چگالی است احتمالاً مفیدتر از انبساط جهان باشد. وی اعتقاد دارد که با انبساط جهان، غلظت ماده رو به کاهش است.

کهکشان‌ها به دلیل فاصله زیاد از یکدیگر دور نمی‌شوند بلکه این فضاست که بزرگتر می‌شود. بنابراین اگر موجودات فرازمینی هم مانند انسان‌ها به کهکشان‌های دیگر نگاه کنند، احساس می‌کنند که همه کهکشان‌ها در همه جهات در حال دور شدن از آنها هستند و فقط کهکشان خودشان است که ثابت است.

بیشتر بخوانید: ۵ دلیل برای اینکه ما احتمالاً در چندجهانی زندگی می‌کنیم

از آنجا که فضا در حال انبساط است ممکن است کهکشان‌ها بدون آنکه نظریه نسبیت خاص را نقض کنند (براساس قانون نسبیت هیچ چیز نمی‌تواند سریعتر از نور در خلاء حرکت کند) طوری دیده شوند که گویی سریعتر از نور حرکت می‌کنند. به گفته مک اندازه واقعی جهان قابل مشاهده از هر جهت ۴۶٫۵ میلیارد سال نوری است، حتی اگر جهان فقط ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش آغاز شده باشد. اما این مورد برای مشاهده جهان توسط انسان‌ها محدودیتی به نام عالم قابل مشاهده (Observable Universe) ایجاد می‌کند. هیچ چیز خارج از شعاع ۴۶٫۵ میلیارد سال نوری برای ما زمینی‌ها قابل رویت نیست و هرگز نخواهد بود. دلیل این امر، این است که فاصله بین اشیاء در جهان بیشتر می‌شود و نرخ سریع‌تر آن از سرعت پرتوهای نوری است که به زمین می‌رسند.

علاوه بر آن نرخ انبساط یکنواخت نیست، کسری از ثانیه بعد از بیگ بنگ دوره گسترش شتابی به نام تورم وجود داشت که طی آن، جهان با سرعتی بسیار سریع‌تر از اکنون رشد می‌کرد. به این دلیل تمام مناطق فضا هرگز از زمین قابل مشاهده نخواهند بود. مک خاطرنشان کرد: با فرض دوره تورمی که اتفاق افتاده، جهان در واقع ۱۰۲۳ برابر بزرگتر از آن ۴۶٫۵ میلیارد سال نوری است که بشر توانایی مشاهده آن را دارد. بنابراین اگر لبه‌ای برای جهان وجود داشته باشد، خیلی دورتر از آن است که زمینی‌ها بتوانند آن را، و هرگز مشاهده نخواهند کرد. 

بیشتر بخوانید: نظریه بیگ بنگ چیست؟ تاریخچه آغاز جهان

فضای نامتناهی؟

اینکه جهان در فضای نامتناهی به وجود آمده است یا نه، مک می‌گوید که به صورت یک سوال بی جواب باقی مانده است. به گفته وی ممکن است کیهان ما در درون جهانی با یک بعد اضافه‌تر قرار داشته باشد، همانطور که یک کره با سطح دو بعدی در جهان سه بعدی قرار می‌گیرد.

یک عامل دیگر این است که آیا جهان از هیچ و از طریق نوسانات کوچک در خلاء ایجاد شد، یا همانطور که هاوکینگ و جیمز هارتل (James Hartle) پیشنهاد می‌کنند: زمان و مکان در آغاز تقریباً قابلیت تبدیل به یکدیگر را داشتند. با این مورد، پرسیدن اینکه قبل از این جهان چه چیزی وجود داشته و یا در ورای کیهان چه چیزی وجود دارد، یک سوال بی‌معنی است.

مک می‌گوید: تلاشهای زیادی برای حل این مسئله که آیا جهان مانند یک کره است و در خود خمیده می‌شود، به گونه‌ای که اگر در یک جهت حرکت کنید سرانجام به نقطه شروع خود باز خواهید گشت، انجام شده است. وی گفت: ما به دنبال نقاط تکراری در آسمان هستیم. این چیزی است که مردم هنگامی که به دنبال شواهدی برای جهان متناهی هستند، جستجو می‌کنند.فضای ما می‌تواند یک فضای سه بعدی تعبیه شده در یک فضای چهار بعدی باشد (جهان چهار بعد دارد که انسانها با آنها سه بعد فضا و یک بعد زمان تعامل دارند، اما این بدان معنی است که یک بعد مکانی چهارم اضافی نیز وجود دارد).

اگر ستاره شناسان دو نقطه در دو طرف مخالف آسمان پیدا کنند که دقیقاً یکسان باشند، این کشف مدرک بسیار قوی برای این فرضیه خواهد بود که جهان منحنی است، گرچه هیچ تضمینی برای اثبات ای فرض وجود ندارد. در حالی که برخی نظریه‌های کیهان شناسی مانند نظریه ریسمان ابعاد بالاتری را پیشنهاد می‌دهند، اما در بسیاری از این نظریات جهان پیچیده و کوچک خواهد بود، در حالی که در نظریه جهان منحنی با بعد اضافی جهان باید بزرگ باشد.

همه اینها به این معنی هستند که اگر جهان پایانی داشته باشد، ممکن است انسان‌ها هرگز نتوانند آن را ببینند و این احتمال واقعی وجود دارد که جهان به گونه‌ای شکل گرفته باشد که مرز و لبه‌ای نداشته باشد.

 

بیشتر بخوانید: دنیا چگونه به پایان می رسد؟

منبع Livescience
مطالب مشابه
18 نظر
  1. یزدان می گوید

    مطالب سایت تان عالی است. لذت بردم.

    1. مدیریت می گوید

      خیلی ممنون

  2. behnam می گوید

    ممنون از انتشار مطالب عالیتون موفق باشید

    1. مدیریت می گوید

      با تشکر از لطفتون

  3. Kaji می گوید

    واقعا متشکرم اطلاعات کاملا مفید هستند خیلی زحمت کشیدید

  4. عباس می گوید

    ممنون از مطالب عالی شما

    1. مدیریت می گوید

      با تشکر از لطفتون

  5. زهرا می گوید

    پسر شش ساله من چیزی به ذهنش رسبده : که اگر فضا ته داشته باشد باید چیزی دور ان را گرفته باشد پس فضا ته ندارد .خخخخ

  6. امید می گوید

    در پاسخ به این سوال که آیا فضا انتها دارد و ورای انتهای آن چیست باید بدانیم خود فضای خلا هم طی بیگ بنگ همراه با انرژی و ماده خلق شده. فضا سه بعدی ما در واقع از یک ارایه ماتریس ۳ در ۳ تشکیل شده. وظیفه این آرایه های کوانتومی جای دادن ذرات ماده و انرژی در دل خود است. در واقع نور توسط ذرات کوانتومی این آرایه انتشار می یابد (با سرعت c). یا شما وقتی می دوید در واقع تک تک ذرات بدن شما در این آرایه دست به دست و جا به جا می شوند. اگر ماده و نور فضای خلا همگی در یک منطقه از کیهان حذف شوند حاصل آن پوچی است. یک پوچی واقعی.
    حال اگر ما به انتهای کیهان بالفرض هم برسیم ما ورای آن پوچی است. به واقع چیزی ماورای شما وجود ندارد این فضای شماست که در بین عدم خلق شده. اییا من خلق الاشیاء من العدم (دعای جوشن کبیر)

  7. Omid می گوید

    سلام ، واقعا از مطالعه این سایت نجومی لذت بردم و از عظمت خلقت این جهان به وجد اومدم ! هر چقدر که علم نجوم بیشتر پیشرفت می کنه با مطالعه اون خداوند رو بیشتر احساس می کنم و بهش نزدیکتر می شم و هم بر عکس وقتی عظمت این جهان بی پایان رو می بینم احساس هیچ بودن در این جهان بی نهایت بهم دست میده و می فهمم که دنیای ما انسانها چقدر کوچیکه و خیلی از انسانها بدون اینکه چیزی از این جهان عظیم بدونن خودشون رو مشغول خیلی از مسائل بی ارزش زمینی کردن و در همین نادانی و جهالت هم می میرند ! به امید روزی که همه انسانها به عظمت جهان هستی پی ببرند . خیلی خیلی ممنون از سایت خوبتون .

  8. ایرج می گوید

    دورترین کهکشانی که با تکنولوژی قرن اخیر رصد شده طبق گفته دانشمندان حدود ۱۳.۲ میلیارد سال نوری فاصله داره.
    و به قول انیشتین میزان وسعت از کیهان که دیده ایم به اندازه یک ریگ در یک ساحل شنی بزرگه.
    و اگر از منابع وحی کمک بگیریم این کیهان مادی که درصد کمی از آن را کشف کردیم آسمان اول از هفت آسمان هست که به قول امام صادق نسبت آسمان اول به دوم مانند نسبت یه حلقه به بیابان وسیع است و نسبت سایر آسمان ها هم به همین منوال و مجموع این هفت آسمان عالم مُلک یا ناسوت نام داره و عالم دیگری وجود داره به نام عالم ملکوت که این عالم محیط بر عالم ملک است و نسبت عالم ملک به ملکوت مانند عالم جنین به عالم ملک هست.
    ابعاد و قوانین و پیچیدگی این عالم بسیار بسیار بیشتر از این عالم است و ارواح پس از مرگ وارد این عالم میشن.
    پس از آن هم عالم جبروت و .. و لاهوت وجود دارد که درک آن از انسان در بند مکان و زمان خارجه و زمانی درک میشه که بی نهایت درک بشه.
    و نکته ی جالب این که طبق قرآن کریم تمام این عوالم و اهداف خلق این عوالم برای «انسان» هست.

    1. M می گوید

      این نظریه که شما فرمودید متعلق به بطلمیوس است و امان صادق و محمد از اون کپی کردن

  9. روح اله سلیمی می گوید

    مدتهاست که در علم جهان گیر جزئیات شدیم
    بهتر است کمی عمیق فکر کنیم اینکه قبل از ماده چی بوده جهان چجوری بوده ایا یک فضای سیاه و کامل ساکت و خلع
    واما سوالش این فضای خالی چجوری وجود شده و چه اندازه گستره دارد که واقعا نه با عقل نه منطق نه خیال جور در نمیاد
    بعد اون وجود ماده که باعث شده کیهان بوجود بیاد و انرژی
    اینجا نیز مسئله پیدا شدن یا بوجود امدن ماده از عدم یا همان هستی از نیستی که بازم قابل قبول نیست
    و سپس وجود حیات و بعد از ان درک و خرد
    مهمترین قسمتش همین درکو خرد یا فهمو شعوره
    بالاخ این انسان یا موجود زنده باهوش از ذراتو اتمو سلول و یا هر ذره ای که وجود داشته بوجود امده سوال اینجاست این حیات و فکر یا هوش یا همان خرد خیال اینا از کجا اومدن بالاخره بوده که در ساختار ما اجتماع گرفته و کامل شدیم از کجا اومده
    تنها جوابی که خوده بنده را کمی ارام میکند فقط وجود خیالی گستره و عمیقی هست که تمام این عالم هستی درونش هست
    انگار حیات داخل اقیانوس
    و تمام فهمو درک و حتی لمس و زندگی ما جوری توهم خارج از درک جزئ میباشد
    وگرنه تفکر به همین وجود و پدید امدن وجود بدون مبدا ممکن نیست که در مبدا تازه سوالی دیگر پیدا میشودو و همیجوری هزاران مبدا در ذات و علت که کلا پوچو وهمی بیش نمیتوان قبول کرد

    حالا واقعا چه نیازی به اختر شناسی هست
    و اگر علمو اندیشه تا الان اشتباهترین و بدردنخورترین ریشه شعور بوده باشد که توسط بشر متوالی ادامه داده شده است چی
    چرا کسی کاملا خارج از این بعد فهمو اندیشه راهی پیدا نمیکند
    هیچ چیزی درست نیست مگر اینکه کل وجود نداریم

  10. حامدسوادی می گوید

    خخخخ

  11. آرسام می گوید

    جالب بود

  12. محمد نودین می گوید

    من شک ندارم که جهان لبه دارد اما از نوع کاملا متفاوت با آنچه از حد و حدود که در ذهنمان به آن باور داریم و همچنین کاملا متغیر. مرزی در حال تغییر که هر لحظه توسط نور شکسته میشود اما قبل از شکستن حیاتی قابل لمس یا رویت ندارد درست مثل یک دیوار که باید بهش ضربه زد تا فرو بریزد اما پشت دیوار چیزی نیست که انتظارش را داریم دیوارهای دیگریست که باز باید فرو بریزند. در لبه کیهان جنگ بین نور و تاریکی همین مصداق را دارد نور تاریکی را میتراشد و به پیش میرود بر خلاف تصورات که نور همیشه بر تاریکی غالب است در اینجا نور همیشه باید بتازد چون هر چه پیش میرود نمیتواند به ان سوی تاریکی برسد درسته بر دل تاریکی میکوبد و پیش میرود اما این تاریکی همان لبه بی پایان است که انتهایی ندارد البته به نظر من به خاطر وجود ابعاد مختلف شاید در جایی نور دوباره در یکی از این ابعاد به خودش برسد (دوباره تاکید میکنم که شاید) اما در ابعاد دیگر دوباره بر دل تاریکی بر خواهد گشت.با این فرضیات برمیگردیم به نظریه انتها یا لبه کیهان که به نظر بنده حقیر، در کل نظام هستی از ریزترین ذرات تا ساختارهایی مثل انسانها، ابرها و در ابعادی بسیار بزرگتر مثل کهکشانها همیشه قانون نری و مادگی حکمفرما و مثل سایر قوانین فیزیکی غیر قابل انکار است، برای مثال شما چند بار شنیده اید که کهکشان آندرومدا در حال نزدیک شدن به کهکشان ماست آیا به نظر شما این نمیتونه یک آمیزش کهکشانی باشه که باعث تولد ستاره ها و سیاره های جدید یا مرگ تعدادی دیگر میشود؟ هر چند که در ذهنم قد یه کتاب مطلب دارم اما سخن کوتاه میکنم و خلاصه عرایضم اینه که به نظر می آید که این بزرگترین آمیزش و رابطه زناشوئی در جهان هستی بین نور پدر و تاریکی مادر است که منجر به تولد و مرگ کیهان ها میشود که من و شما از نواده نوادگان این پدر و مادر و این زوج زندگی و مرگ آفرین در مقیاسهایی بسیار بسیار زیر اتمی تر از ریز ترین ذرات هنوز ناشناخته جهان هستیم ! که در کوتاه ترین زمان ممکن در چند بیلیونیوم ثانیه فرصت زیستن پیدا میکنیم.. م.نودین ۱۸۱

  13. نرگس جمیل پور می گوید

    بنظر من لبه کیهان ورود به جهانی دیگر که با این جهان ماخیلی فرق داره و متفاوته واسه همونه که برامون قابل درک نیست ما مثل موجودات اقیانوسیم که تمام چیزی که میبینن همون ابه ولی دنیای دیگر و متفاوتی بیرون از ابه که کاملا با داخل اب فرق داره و خیلی نقاط مشترک کم داره…خخخخ این نظر منه گفتم حالا که هرکی ی نظری داره که اثبات نشده منم نظرمو بگم 😁

  14. Sam می گوید

    اندازه کیهان بی نهایت نیست این ما هستیم که خیلی محدود هستیم ! اگه بخوام این جمله رو به زبان ساده توضیح بدم اینجوری میشه که فرض کنید شما یک آدمک روی یک کاغذ کشیدید اون آدمک ۲ بُعدی هست (فقط طول و عرض داره بدون ارتفاع) به همین دلیل هست که اون آدمک هیچ وقت نمیتونه از توی کاغذ بیرون بیاد و وارد دنیای ما بشه چون دنیای ما ۳ بُعدی هست و هیچ موجود ۲ بُعدی نه درکش می‌کنه نه می‌تونه واردش بشه ، حالا همین قضیه راجب ما هم صدق می‌کنه با این تفاوت که ما ۳ بُعدی هستیم به همین خاطر حتی اگه سرعت نور و عمر نامحدود هم داشته باشیم توی کیهان مدام دور خودمون میچرخیم و هرگز نمیتونیم ازش خارج بشیم چرا که فقط یک موجودی که درک بیشتر از ۳ بُعد داره می‌تونه از کیهان خارج یا حتی از بیرون به اون وارد بشه داستان اینه

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.