کیهان یا سیاهچاله‌ی اسرارآمیز اخترشناسان
۱۳۸۸ اردیبهشت ۱۷, پنجشنبه
انسان از هزاران سال پیش به فرایندها و اجرام آسمانی توجه داشته و از ۴ قرن پیش به این سو، پژوهشگران همواره از دوربین‌های پیشرفته‌تری برای رصدهای خود در فضای کهشکشان‌ها استفاده کرده‌اند. اما هنوز در زمینه‌ی پژوهش‌های اخترشناسی شکاف‌های علمی گسترده‌ای وجود دارند که پژوهش درباره‌ی آنها همواره با موفقیت همراه نیست.
البته امروز دانش اخترشناسی ما نسبت به پیشینیان‌‌مان در دوران باستان یا قرون وسطا بسیار بیشتر شده، اما پدیده‌ی کیهان همچنان رازآمیز باقی مانده است.
باب نیکل، کیهان‌شناس جوانی از دانشگاه پورتسموث انگلستان، در توصیف وضعیت رشته‌ی تخصصی خود، کیهان‌شناسی، با شوخ طبعی خاص انگلیسی‌ها می‌گوید:«ما یک الگوی بسیار موفق در توصیف مشاهده‌های خود در کیهان در دست داریم. اما متأسفانه بیشتر ما، یا به بیان دیگر هیچیک از ما، قادر به فهم حتی بخش کوچکی از این الگو نیست!»
مایه‌ی هستی
بخشی از دانش محدود ما درباره‌ی کیهان، وجود جسم سیاه، انرژی سیاه و نیروهای عظیم و رازآمیز کیهانی هستند. جسم سیاه ماده‌ای ناشناخته است که اجرام دیگر را جذب می‌کند. اما انرژی سیاه را می‌توان نوعی ماده تصور کرد که با نیروی دافعه اجرام را از خود می‌راند. این انرژی کهکشان را همواره با سرعت بیشتری گسترش می‌دهد. جسم سیاه و انرژی سیاه دو ماده‌ی اصلی‌ای هستند که بیش از ۹۵ درصد کیهان را تشکیل می‌دهند. اخترشناسان تأثیر این عناصر اسرارآمیز کیهان را بر اجرام مرئی‌ای مانند ستارگان و کهکشان‌ها مشاهده می‌کنند، اما از آنچه در پس آنها نهفته، آگاهی ندارند. به گفته‌ی باب نیکل «دانشمندان همواره با مشاهده‌های دقیق‌تر خود گرفتار آشفتگی بیشتری می‌شوند».
الگوی ریاضی بسیار پیشرفته‌ا‌ی وجود دارد که توضیح می‌دهد در فضا چه اجرامی قابل رؤیت هستند و پس از مهبانگ یا انفجار نخستین (بیگ بنگ)، در طول تاریخ کیهان، فضا چگونه گسترش یافته است. اما الگوها و مشاهده‌ها نشان می‌دهند که کیهان مملو از انرژی سیاه است و اخترشناسان نمی‌دانند این انرژی از چه تشکیل شده است. در واقع آنها چیزی بیش از وجود این انرژی درباره‌ی آن نمی‌دانند.
نظریههای تشریح کیهان
تاکنون دو نظریه‌ی بسیار مهم برای تشریح ساختار جهان هستی ارائه شده‌اند که بر دیگران برتری دارند: نظریه‌ای برای توضیح جهان در کلیت آن و نظریه‌ای دیگر برای تشریح آن در ابعاد کوچک. هرمان نیکولای، یکی از نظریه‌پردازان مهم فیزیک نظری معاصر و مدیر مؤسسه‌ی “ماکس پلانک“ در شهر گلم در شرق آلمان می‌گوید: «با نظریه‌ی نسبیت می‌توان گستره‌ی کیهان را توضیح داد و با نظریه‌ی کوانتومی ذرات موجود در کیهان را تشریح کرد. نظریه‌ی کوانتومی بدون شک یکی از بهترین نظریههای علوم طبیعی است. می‌توان این پرسش را طرح کرد که چرا نباید به این وضعیت نظری بسنده کرد؟»
از دیدگاه نیکولای، شکی نیست که جهان هستی در حال گسترش است. اگر این قاعده را به عقب بازگردانیم، به نقطه‌ای می‌رسیم که همه چیز در حجم کوچکی فشرده بوده است و در اثر انفجار آن زمان و مکان به وجود آمده‌اند. با درک این پیش‌زمینه می‌توان دریافت که نظریه‌ی کوانتومی و نسبیت تا چه حد با یکدیگر سازگار و برای توضیح ساختار جهان مناسب هستند.
در ثانیه‌های نخست پس از مهبانگ یا انفجار نخستین، اثری از جاذبه‌ی سیارات به شکل کنونی آن نبود و تنها تأثیر نیروهای کوانتومی نقش مهمی ایفا می‌کرد. در طول تاریخ، اخترشناسان هرگز امکانات کنونی را برای رصد کیهان نداشته‌اند. اما پرسش بزرگ این دانشمندان همچنان بی‌پاسخ است: «کیهان از چه ماده‌ای تشکیل شده است؟» نیکولای، فیزیکدان معاصر آلمانی، تردید دارد که بتوان در آینده‌ای نزدیک به پرسش‌های اساسی‌‌ای از این دست پاسخ داد.
PR/FW