آيا دنيا پيش از بيگ بنگ وجود داشت؟

رنه هولوژك، فيزيكدان دانشگاه تورنتو مي گويد:تمام زندگي خود را وقف پاسخ به اين سؤال كردم: پيش از بيگ بنگ چه گذشت؟ احتمالا شنيده باشيد كه آغاز جهان هستي با انفجاري عظيم همراه بوده است كه از آن با عنوان مه بانگ يا بيگ بنگ ياد مي شود. اما اگر بيگ بنگ آغاز جهان هستي نباشد، تكليف چيست؟ آيا ممكن است جهاني پيش از جهان هستي كه در آن زندگي مي كنيم وجود داشته باشد؟ دنيايي مملو از جمعيتي كه با خود مي انديشيدند كه پيش از آن ها جهان هستي ديگري وجود داشته يا خير؟!بنابراين آيا مي توان گفت كه تعداد بي پاياني از جهان هاي هستي به طور پي درپي پا به عرصه وجود مي نهند؟ آنگاه به نظر مي رسد كه پرسيدن اين سؤال كه سرآغاز جهان هستي چيست، بيهوده باشد. براي پاسخ به سوالاتي از اين قبيل، فيزيكدانان با محدوديت هاي قوانين فيزيك روبه رو مي شوند. امروزه، نظريات موجود در دنياي فيزيك قادر هستند به سوالات و ابهاماتي در مورد گسترش و تكامل جهان هستي از لحظه ي تولد تاكنون پاسخ دهند. اما اين سؤال كه پيش از تولد جهان هستي چه اتفاقاتي رخ داده است، همواره از سخت ترين سوالات براي دانشمندان است. كيهانتكامل و توسعه ي جهان هستي در گذر زمان رنه هلوچك، فيزيكدان و كيهان شناس دانشگاه تورنتو مي گويد:گاهي ما در برخي از سمينارها براي ساعت ها درباره ي اين موضوع به شدت باهم بحث مي كنيم.بيگ بنگ يا برخورد جهان ها؟ اصولا فيزيكدانان هنگام گفت وگو درباره ي چيزهايي كه قابل مشاهده هستند، اطمينان بيشتري دارند. قديمي ترين چيزهايي كه با تلسكوپ هاي ما قابل مشاهده است تابش زمينه ي كيهاني (CMB) است. تابش زمينه ي كيهاني همچون پژواكي است كه از بيگ بنگ باقي مانده است. اين تابش، درخششي در آسمان است كه در هرگونه شرايط جوي به كمك تلسكوپ هاي راديويي قابل اندازه گيري بوده و مي توان نقشه ي آن را ترسيم كرد. تابش زمينه ي كيهاني، 380,000 سال پس از بيگ بنگ به وجود آمد. بنابراين، پيش از اين زمان -يعني پيش از وجود تابش زمينه ي كيهاني- فيزيكدانان قادر به مشاهده ي جهان هستي نيستند. زيرا، به نظر مي رسد كه دنيا مملو از ماده و اجرام مختلفي بوده است به طوري كه نور توان عبور از ميان اين حجم از ماده را ندارد. كيهانبه نقل از ناسا، مأموريت فضايي كاوشگر ناهمسان گرد ريزموجي ويلكينسون (WMAP) براي مطالعه ي قديمي ترين «نور» در جهان هستي يعني «تابش پس زمينه ي كيهاني» طراحي شده بود. هولوژك مي گويد:من تا جايي كه بتوانم مشاهده كنم، قادر به تحقيق هستم. اما پيش از وجود تابش پس زمينه ي كيهاني، دنيا تيره و تار است.اما هرچه ستاره شناسان در «مشاهده كردن» محدوديت داشته باشند، در ذهن خود آزادي دارند؛ آنچه نظريات دنياي فيزيك مي تواند ببيند نامحدود است. راجر پنروز از دانشگاه آكسفورد، يكي از بزرگ ترين فيزيكدانان نظري، ايده ي توسعه و تكامل پي درپي جهان هاي هستي در محور زمان را مطرح كرده است. او مي گويد در اين صورت بيگ بنگ فقط يك انفجار در اثر فروپاشي جهان پيشين بوده كه نتيجه ي اين انفجار جهان هستي كنوني است. راجر پنروزراجر پنروزپاييز سال گذشته، پنروز نظريه ي خود را بيش ازپيش گسترش داد و گفت كه حتي شواهدي مبني بر اثبات وجود جهان هايي پيش از جهان هستي كنوني وجود دارد؛ شواهدي كه آثارشان در تابش زمينه ي كيهاني حك شده است و با تجزيه و تحليل دقيق داده هاي بدست آمده از راديو تلسكوپ كشف مي شود.درست همانند سال 2010، هنگامي كه پنروز ادعاي مشابهي كرد، اين بار هم ساير فيزيكدانان با شك و ترديد واكنش نشان دادند. داگلاس اسكات، فيزيكدان دانشگاه بريتيش كلمبيا، خطاب به جامعه ي جهاني فيزيك گفت:مقاله هاي مرتبط: - افزايش سرعت گسترش جهان؛ بحراني در دنياي كيهان شناسي - آيا نسخه هاي بي شماري از ما در دنياهاي موازي وجود دارد؟ اگر واقعا كسي بتواند به كمك بررسي داده هاي راديو تلسكوپ، الگوهاي خاصي را در تابش زمينه ي كيهاني شكار كند كه گوياي دوره هايي از جهان هاي هستي باشند، قطعا عمل او خارق العاده است. اما بايد گفت چيزي كه پنروز روي كاغذ آورده است فاصله ي زيادي با اين ادعا دارد.پنروز از اولين كساني نيست كه ادعا مي كند بيگ بنگ سرآغاز جهان هستي نيست و جهان هاي هستي ديگري به دنبال يكديگر به وجود آمده اند. در سال 2001، پل اشتاين هارد از دانشگاه پرينستون و نيل توروك از مؤسسه پريميتر در واترلو واقع در انتاريو، مدل چرخه اي كيهان را ارائه كردند. مدل چرخه اي درواقع برگرفته از يك نظريه معروف به نظريه ي اِم است؛ نظريه ي ام نسخه اي از نظريه ي ريسمان است كه بجاي ذرات به ريسمان هاي ريزي معتقد است كه در حال ارتعاش بوده و ماده را شكل مي دهند. در مدل چرخه اي تصور مي شود كه جهان هستي ما فقط يكي از جهان هاي هستي فراواني است كه در كنار يكديگر در ابعاد بالاتري كه به آن توده ( Bulk) گفته مي شود قرار دارند. اما اگر نمي توانيد تصويري با بيش از سه بعد را در ذهن خود مجسم كنيد نگران نباشيد، زيرا هيچ كس نمي تواند.آيا ما در «يك جهان ابدي» زندگي مي كنيم كه از بين رفته و دوباره ساخته مي شود؟ در مدل اشتاين هارد و توروك اينگونه توصيف مي شود كه جهان هاي هستي به طور متناوب با يكديگر برخورد مي كنند. هر برخورد به مثابه ي يك بيگ بنگ نقش ايفا مي كند. درحالي كه مدل استاندارد بيگ بنگ، يك لحظه ي واحد را سرآغاز خلقت مي داند، مدل آن ها -مانند پنروز- نشان مي دهد كه ما در «يك جهان ابدي» زندگي مي كنيم كه از بين رفته و دوباره ساخته مي شود. تورم كيهاني، جهان هاي چندگانه و وارونگي زمان اگر نظريه ي اشتاين هارد و توروك درست باشد، بنابراين محور زمان براي كيهان بسيار طولاني تر از آن است كه تصور مي كرديم. جالب است بدانيد كه نظريات ديگري وجود دارند كه فضا را بسيار گسترده تر از تصور فعلي ما مي دانند. براساس اين نظريات، ما در دنياي چندگانه زندگي مي كنيم؛ دنيايي مملو از جهان هاي هستي كه دنياي ما فقط بخش كوچكي از جهان وسيعي را اشغال كرده است؛ جهاني كه ابعاد وسيع تر و وصف ناپذيري از واقعيت را شامل مي شود. البته اشتاين هارد اين ايده را مورد انتقاد قرار مي دهد. اما به هرحال، بيگ بنگ سرآغاز هستي نبوده است.استدلال مشابهي در نظريه ي ديگري مطرح است كه با نام «تورم كيهاني» شناخته مي شود كه به دهه ي 80 ميلادي بازمي گردد. ايده ي اصلي نهفته در قلب اين نظريه كه اغلب فيزيكدانان با آن موافق هستند، اين است كه جهان هستي در كسر ناچيزي از ثانيه با سرعت بسيار زيادي گسترش يافت و تقريبا از اندازه ي يك پروتون به اندازه ي يك گريپ فروت رشد كرد. تعبير يك هنرمند از رشد كيهان را در لحظه ي وقوع بيگ بنگ مشاهده مي كنيد.دليل وقوع تورم كيهاني هنوز نامعلوم است. اما برخي از فيزيكدانان، از جمله آندري ليند از دانشگاه استنفورد، معتقدند هر آنچه كه جرقه ي تورم كيهاني را مشتعل كرده، احتمالا براي اولين بار رخ نداده است؛ بدان معنا كه جهان هاي متعددي وجود دارند. بنابراين اگر نظريه ي تورم كيهاني ابدي صحت داشته باشد، كيهان به توليد جهان هاي بسياري مشغول است كه همچون حباب هايي در سطح آب جوش متولد مي شوند. در سال 2013، فيزيكدان انگليسي جوليان باربور، تيم كوزلوفسكي از دانشگاه نيوبرانزويك و فلاويو مركاتي از مؤسسه ي پيريمتر نظريه ي ديگري را مطرح كردند. اين سه دانشمند، از مجموعه هاي ساده ي ذرات، شبيه سازي هاي رايانه اي را انجام دادند و چگونگي حركت آن ها را در پاسخ به گرانش طي دوره هاي طولاني مدت بررسي كردند. دنيايي را تصور كنيد كه فقط از هزار عدد تيله تشكيل شده است و هر تيله به تمام تيله هاي اطراف خود جاذبه دارد. مدل رايانه اي اين دانشمندان به درستي گسترش جهاني مشابه جهان اطراف ما را توصيف كرده است. اما علاوه بر آن، جهان ديگري را نظير آينه در مقابل جهان شبيه سازي شده قرار مي دهد كه گويا زمان در آن وارونه شده است. دانشمندان اين مطالعه، مرز ميان دو جهان شبيه سازي شده و جهان شبه آينه را نقطه ي يانوس ناميدند كه برگرفته از اسم خداي دوچهره ي رومي است.باربور در سال 2016 به كوارتز گفت:اگر نظريه ي ما درست باشد، بنابراين با وقوع بيگ بنگ، همراه با تولد جهان ما، جهان ديگري هم پا به عرصه وجود نهاده است كه زمان براي آن وارونه است.سؤال كردن درباره ي آغاز هستي، مهم يا بيهوده؟احتمال ديگري كه از آن سخن به ميان آورده مي شود و نسبت به ساير نظريات از جذابيت زيادي برخوردار نيست، اين است كه شايد بُعد زمان هم با بيگ بنگ متولد شده است. در اين صورت پرسيدن هرگونه سوالي درباره ي رخدادهاي پيش از بيگ بنگ امري بيهوده خواهد بود. استيفن هاوكينگ كه متاسفانه در سال 2018 درگذشت، در پرفروش ترين كتاب خود با عنوان «سفري در زمان» در سال 1988، چنين استدلالي را مطرح كرد. او چندي پيش از درگذشت خود، در مصاحبه اي ويديويي با نيل دگراس تايسون اين ايده ي خود را بازگويي كرد. هاوكينگ گفت ايده ي وجود هستي پيش از بيگ بنگ درست مثل آن است كه بحث كنيم جنوبِ قطب جنوب كجا است؟ بديهي است كه قطب جنوب، خود جنوبي ترين نقطه در كره ي زمين است. بنابراين هاوكينگ معتقد بود كه زمان نيز با بيگ بنگ آغاز شده است. البته همچنان تصور وجود نداشتن زمان پيش از بيگ بنگ بسيار دشوار است.البته يقينا فيزيكدانان در تلاش خواهند بود تا از ميان نظريات مختلف درست ترين آن ها را برگزينند. وجود جهان هايي پيش از جهان هستي ما به نظر جذاب و هيجان انگيز مي آيد. اما سؤال مجددا تكرار مي شود: چه چيزي سبب شد تا جهان هاي پيشين متولد شوند؟ آيا مي توان نقطه ي آغازيني براي آن جهان ها متصور بود؟هولوژك مي پرسد:اگر به نظريه ي برخورد جهان ها در كيهان شناسي معتقد هستيد، بايد از خود بپرسيد آيا جهان ها از ازل تا ابد با يكديگر برخورد كرده اند؟ و اگر چنين است، چگونه برخورد اين جهان ها شروع شد؟ اين سوالات اگرچه مهم هستند اما همچنان بي پاسخ بوده و از اين رو، همچون گفته ي استيفن هاوكينگ - درباره ي بيهودگي مطرح كردن اين پرسش - چندان رضايت بخش نيستند. سرانجام كيهان در بيگ بنگ داستاني معتبر براي آغاز خود ارائه مي كند. اما، هيچ شواهد قانع كننده اي براي اثبات صحت داستان هاي پيش از بيگ بنگ و پيش از «زمان صفر» وجود ندارد.هلوژك در ادامه مي گويد:گاهي با خود فكر مي كنم بايد صادق بود و هرچند كه كل عمرم را وقف يافتن پاسخ براي اين سؤال كردم كه پيش از بيگ بنگ چه گذشت، بايد بگويم «نمي دانم».