بخشی از مقاله
به عقيده دانشمندان، آفرينش از مجردات آغاز گشته و در پى آن ماديات، عناصر و اجرام فضايى و زمينى آفريده شدند.
گروه بزرگى از دانشمندان، آغاز آفرينش ماديات را با تئورى «انفجار بزرگ و انبساط جهان» توجيه مىكنند، مطابق اين نظريه همهى ماده و انرژيى كه در حال حاضر در جهان وجود دارد زمانى در گوى كوچك، بىنهايتسوزان و بىاندازه چگالى متمركز بوده است.
آنگاه ده ميليارد سال پيش يا بيشتر اين گوى منفجر شد و طوفانهايى از گاز عمدتا متشكل از پروتونها، نوترونها، الكترونها ومقدارى ذره«آلفا»را كه در اقيانوس وسيعى از اشعه غوطهور بودند به فضا فرستاد.
با گذشت زمان در اين گاز متلاطم تجمع ماده صورت پذيرفت و هر تجمعى در حالى كه همراه با جهان انبساط يابنده حركت مىكرد بر اثر ميدان گرانشى خود منقبض مىشد. اين تجمعهاى گازى(كه سحابى ناميده مىشوند) چون به حبابهاى جسيمى تقسيم شدند كه پيش ستارهها (تودههايى از گاز كه با گذشت زمان بايستى به ستاره تبديل مىشدند) بودند، كهكشانها را به وجود آوردند.
بسيارى از اين پيش ستارگان، در حالى كه تحت تاثير نيروهاى گرانشى و گريز از مركز خود كوچك و پهن مىشدند، ناپايدار شده ، موجب گرديدند كه تودههاى كوچكترى از گاز از آن جدا شوند و پيش سيارهها را تشكيل دهند،وپيش سيارهها نيز به نوبهى خود پيش قمرها را به وجود آورند.
سرانجام پيش ستارهها، ستاره شدند، پيش سيارهها و پيش قمرها نيز پس از آن كه سرد، متراكم و منقبض شدند به صورت سيارات و اقمار درآمدند.
گذار از مرحلهى پيش ستارهاى به ستاره در مورد خورشيد پنج ميليارد سال پيش صورت گرفت، سيارات و اقمار منظومهى شمسى نيز اندك زمانى بعد تشكيل شدند.
در اين نظريه، جهان انبساط مىيابد، اين مفهوم حكايت از آن دارد كه كهكشانها نه تنها از كهكشان ما دور مىشوند، بلكه هر كهكشانى از هر كهكشان ديگر دور مىشود، اين افزايش فاصله معلول اين است كه كلجهان در حال انبساط است، و فاصلهى بين هر دو كهكشان به آهنگ ثابتى افزايش مىيابد.
دو بعد جهان در حال انبساط را مىتوان به بادكنكى تشبيه كرد كه لكههايى (كهكشانها) بر سطح آن گذاشته شده است، چون در بادكنك بدميم فاصله بين هر دو نقطه به نسبت فاصلهى بين آنها افزايش پيدا مىكند(به شكل زير توجه فرماييد.)
نظريهى جهان نوسان كننده
مطابق اين نظريه، انبساطى كه با انفجار بزرگ آغاز شد بر اثر نيروى گرانشى، سرانجام متوقف خواهد گشت، آنگاه انقباض آغاز مىگردد و مجددا همهى ماده جهان را به آتشگوى اوليه باز خواهد گرداند، سپس انفجار بزرگ دوم روى خواهد داد و روند تكامل بار ديگر آغاز خواهد شد.
تئورى جهان يكنواخت
در سال 1951م بوندى، گولد و هويل يك جهان شناخت كاملا تازهاى پيشنهاد كردند كه بنابرآن، جهان نه آغاز دارد نه پايان، و زمان و فضا تغيير نمىپذيرند و هميشه به همان صورتى بوده و خواهد بود كه اكنون به چشم ناظر مىآيد.
اين تئورى، فرضيه مسلم خاصى را ايجاب مىكند كه متضمن پيدايش پيوستهى ماده در فضا به ميزانى است كه درست كاهش چگالى متوسطى را در فضا جبران مىكند، كه سبب فرسايش و پسروى كهكشانها پديد مىآيد. فرض بر اين است كه مادهى نوپديد، به صورت كهكشانها متراكم مىشود، وبا دور شدن كهكشانها از هم و پير شدن آنها كهكشانهاى جديد در فضاهاى تهى تكوين مىيابند، و نمايش بدون آغاز و پايان جهان ادامه مىيابد.
بر اين اساس، گازها، غبارها و انرژىهايى كه ستارگان در پيرى از خود دفع مىكنند مواد خامى است كه ستارگان جديد از آن به وجود مىآيند، از اين رو جمعيت كهكشانى همهى فضا مخلوطى از كهكشانها را نشان مىدهد كه جوانترين آنها كه هنوز يك ميليارد سال ندارند تا پيرترين آنها كه پنج، ده و بيست ميليارد سال وحتى بيشتر عمر كرده تشكيل شده است.
چند سؤال
اشكالهايى كه تئورى انفجار بزرگ و انبساط جهان رابه چالش مىگيرند عبارتند از:
الف) در تئورى انفجار بزرگ عمر جهان بين ده تا بيست ميليارد سال تخمين زده شده است، در حالى كه ما اختر نماهايى را با بيش از اين فاصله، باتلسكوپهاى اين زمان مشاهده مىكنيم، و هيچ كس نه ادعا كرده و نه خواهد كرد كه دورترين اخترنماهاى ديده شده آخرين كهكشانهاى فضا به شمار مىروند، زيرا مىدانيم سرعت نور در هر ثانيه سيصد هزار كيلومتر است.
پس چنانچه ما دو اختر نما(كوآزار) را در دو طرف خودمان به زاويه 180 باتلسكوپهاى قوى اين عصر با فاصله 20 ميليارد سال نورى بنگريم و مركز انفجار بزرگ را در كهكشان خودمان فرض كنيم خواهيم دانست كه سرعت اجرام اخترنماها هر قدر زياد هم باشند به پايهى سرعت نور نخواهند رسيد، بنابراين بايد خيلى بيش از ده يا بيست ميليارد سال طول بكشد تا يك كوآزار به محلى كه ما اكنون نور آن را مشاهده مىكنيم رسيده باشد. و اين يك اشكال بزرگ است.
ب) ماهيت انبساط چيست؟
ج) مركز آن كجاست؟
د) عامل اصلى انبساط كدام است؟
اينها پرسشهايى هستند كه به هنگام بحث دربارهى انبساط جهان مطرح مىشوند و هنوز هم پاسخ قطعى نيافتهاند. هنوز معلوم نيست كه آيا انبساط، داراى مركز مشخصى هستيا نه، اگر مركزى هم وجود داشته باشد، شايد قادر به يافتن آن نباشيم، براى مثال اگر در رويهى يك بادكنك دهها نقطه را علامت گذارى و بعد در آن بدميم به موازات بزرگ شدن حجم، نقاط نيز از همديگر دور مىشوند، در حالى كه هيچ يك از آنها را نمىتوان به عنوان مركز انتخاب كرد.
به اين ترتيب دانشمندان نه تنها در مورد وجود مركزى به عنوان مركز انفجار بزرگ براى جهان فعلى مطمئن نيستند، بلكه به وجود آن در حالتهاى پيشين نيز اطمينان ندارند.
در مورد عامل و علت اصلى انبساط نيز فعلا جواب قطعى داده نشده است، شايد هرگز به اين نكته پى نبريم كه در لحاظ شروع انبساط چه حوادثى پيش آمده است، زيرا ممكن است همهى سر نخها به واسطهى شدت حادثه از بين رفته باشند.
چگونگى حالات قبل از انبساط نيز احتمالا جزء اسرار غير قابل كشف قرار مىگيرد.
از طرف ديگر طبق نظريه «جهان چرخهاى» جهان بين چگالى زياد و چگالى كم نوسان مىكند و انبساط و انقباض به تناوب تكرار مىشوند.
توضيح اشكال اول
اگر انفجار بزرگ و انبساط جهان امكان پذير باشد مىتوان با در دست داشتن ميزان انبساط به زمانى در تاريخ جهان بازگشت كه همه كهكشانها در نقطهاى متمركز بودهاند، و آغاز جهان آفرينش را از آنجا به حساب آورد، بنابراين، زمان بين آغاز تا حال عبارت است از سن و عمر جهان، ولى براى حل كامل مساله خستبايد از هندسهى جهان آگاه شد و بعد معادلههاى لازم را در روابط بين كيهانشناسى و و يژگيهاى جهان به كار برد.
از آنجا كه هر مدل كيهانشناختى جواب مخصوص خود را دارد، دستيازى به نقطه آغازين از اين طريق عملى نيست; زيرا نخستبايد صحتيكى از نظريات (هندسه اقليدسى و نا اقليدسى) اثبات شود.
مدل اقليدسى كه فضاى جهان را مسطح به حساب مىآورد و سادهترين مدلها است، محاسبه سن جهان بر اين مدل به عددى حدود يازده (11) ميليارد سال مىرسد، با توجه به اين كه سنزمين حدود 4 تا 5 ميليارد سال و سن منظومهى شمسى كه از اندازهگيرى سن شهابسنگها عملى شده استحدود 6/4 ميليارد سال مىباشد، بنابراين مىتوان باور داشت كه سن كل جهان نيز نمىتواند بيشتر از 11 ميليارد سال باشد.
ليكن اشكال اينجا است كه در محاسبه سن پيرترين ستارگان كهكشان راه شيرى به مقادير بين 12 تا 15 ميليارد سال مىرسيم، اين در حالى است كه محاسبه جهان دور دست هنوز از محدوده تلسكوپهاى ما خارج است، زيرا هر سال كه مىگذرد تلسكوپها و ديگر ابزارهاى نجومى پيشرفتهتر مىشوند وگستره مشاهدات انسان بسط مىيابد، مثلا تلسكوپ 200 اينچى «مونت پالومار» از ابزارهايى است كه براى كاوش حوزههاى بسيار دور جهان طراحى شده وحدود 20 ميليارد سال نورى را مىنماياند، بنابراين بين 11 ميليارد سنكل جهان و بين 15 ميليارد و بيشتر (سنپيرترين ستارگان ديده شده) يك تفاوت و تناقض چشمگير وجود دارد.
براى رفع اين تناقض چند احتمال دادهاند:
الف) فرض كنيم محاسبه سن ستارگان پير كهكشان خودمان (راه شيرى) همراه با اشتباه بوده و سن واقعى آنها كمتر از مقادير به دست آمده است.
ب) منشا جهان از يك نقطه نيست وشكل عمومى آن از يك نوسان پيروى مىكند، يعنى جهان متناوبا در حال انبساط و انقباض است و زندگى امروزى ما در مرحلهى انبساط آن قرار گرفته است.
ج) فرض شود جهان ، تاريخ نامحدودى دارد و به موازات دور شدن كهكشانها از هم ، كهكشانهاى ديگرى براى پر كردن فضاى خالى آنها پديد مىآيند، اين فرضيه چنان كه اشاره شد به جهان پايدار مشهور است.
د) هندسه جهان را نا اقليدسى بدانيم، محاسبه جهان بر مبناى هندسههاى غير اقليدسى رسيدن به مقادير بيشتر از 15 ميليارد سال را ممكن مىسازد.
هندسهى جهان
بر اساس هندسه اقليدس كه آن را هندسه مسطحه ودو بعدى مىخوانند جهان، نامحدود و بىمرز است، اين ديدگاه از اصل پنجم برخاسته است كه بر اساس آن: دو خط موازى ومستقيم اگر تا بىنهايت هم امتداد يابند هيچگاه همديگر را قطع نمىكنند و فاصلهشان همواره ثابت است.
اصل پنجم اقليدس اين است: «اگر خطى بر دو خط راست فرو افتد با آنها دو زاويه بسازد، چنان كه مجموعشان از دو قائمه كمتر باشد، وقتى كه آن دو خط به طور نامتناهى امتداد داده شوند، در طرفى كه زاويههاى كوچكتر از دو قائمه قرار دارند به يكديگر مىرسند. »
ليكن چنان كه گويند: خود اقليدس از اين اصل و دست آوردهاى آن ناخشنود بود وچشم به پيدايش هندسه نا اقليدسى دوخت.
بسيارى از دانشمندان كوشيدند اصل پنجم اقليدس را چون چهار اصل ديگر اثبات كنند و موفق نشدند، از جمله مردانى كه در اثبات اين اصل تلاش كردند:
ابوالحسن ثابتبن قره حرانى (221 تا 288ه.ق) پزشك، رياضىدان، اختر شناس و مترجم نامدار بود، وى با روشى كه پس از او ابوعلى حسن، مكنى به ابن هيثم،معروف به بصرى (354تا 420ه.ق) پزشك، فيزيكدان، رياضىدان و بزرگترين محقق در شاخهى نورشناسى فيزيك به كار گرفت و همچنين:حكيم ابوالفتح عمر خيام نيشابورى (439 تا 526ه.ق) حكيم، فيلسوف، شاعر، اخترشناس و رياضىدان(همه در اصل پنجم اقليدس ترديد داشتند)، هر كدام خواستند به نحوى آن را اثبات كنند ولى توفيق به دست نياوردند.
خواجه نصيرالدين حكيم والا مقام خطهى طوس(597 تا 672ه.ق) منجم، رياضىدان، سياستمدار و نويسنده زبردست نيز در اثبات اصل پنجم به نتيجهاى نرسيد، وى شرحى به عربى بر اقليدس و رسالهاى دربارهى اصلهاى اقليدسى نوشت و در بررسى اصل پنجم و براى اثبات آن به اهميت قضيهى «مجموع زاويههاى مثلثبرابر دو قائمه است» توجه كرده و خواست از اين روى كرد نتيجه بگيرد.
جان واليس(1616 تا 1703م) به كار خواجه نصيرالدين و شيوهى استدلال او دلبستگى پيدا كرده و در سال 1651م استدلال او را در كلاس درس دانشگاه اكسفورد به كار برد.
هندسه هذلولوى نا اقليدسى
بوليايى (1775تا 1856م) و لباچفسكى(1793 تا 1856م) در اوايل سده نوزدهم هندسهى نااقليدسى را كشف كردند، اما كشف آن به وسيلهى يك كشيش ««زوئيت» ايتاليايى تقريبا صد سال پيشتر صورت پذيرفته بود، همچنين اندكى بعد در آلمان:يوهان هاينريخ لامبرت(1718 تا 1777م) نيز به كشف هندسهى نا اقليدسى بسيار نزديك شد، به ديگر سخن هندسه نا اقليدسى را نه يك تن بلكه تنى چند در نقاط مختلف جهان بىارتباط به يكديگر كشف كردند، مثلا گاوس(1777تا 1855م) در آلمان، بوليايى در مجارستان(هنگرى) لباچفسكى در روسيه به اين كشف دستيازيدند، گاوس همان راه ساكرى و لامبرت كه با آثارشان آشنايى داشت را مىپيمود، و لباچفسكى نبوغ گاوس را صحه گذاشت و گفت: هيچ برهان قطعى دربارهى اصل پنجم وجود ندارد. وى در نظريهى جديد خاطرنشان ساخت كه از هر نقطه بيش از يك خطا به موازات خط مفروضى مىتوان رسم كرد، و مجموع زاويههاى مثلث كمتر از دو قائمه است. كاربرد اين هندسه در سطوح منحنى چون سطح يك زين اسب است، و مىتوان در آن عدهى فراوانى خطوط ژئودزى( خطوط مستقيم در سطح مستوى هندسه اقليدسى) رسم كرد كه هيچ يك از آنها هر چه به هر سو هم كشيده شوند يك خط ژئودزى معين را قطع نمىكنند.
بر اين اساس، در سطح يك زين مجموع سه زاويه مثلثى كه تشكيل مىشود همواره كوچكتر از دو زاويه قائمه است، و اختلاف بستگى به اندازه مثلث دارد. سطوحى كه داراى خواص يك سطح زينى (هندسه هذلولوى) هستند انحناء و سطوح منفى نام دارند.
هندسه نا اقليدسى بيضوى
برنهارديمان (1826 تا 1866م) شاگرد گاوس در يك سخنرانى گفت: فضا لازم نيست نامتناهى باشد هر چند بى مرز تصور شود، يعنى مىتوان گفت: دو خط با هم موازى نيستند و مجموع زاويههاى يك مثلثبزرگتر از دو قائمه است و فضا از سه جهت (طول، عرض، ژرفا) بسط يافته است، و اين حالت مخالف با سطح زين را با هندسه بر سطح يك كره نشان مىدهند، در اين حالت كروى خطوط ژئودزى همان قوسهاى دايره عظيمه هستند و هر دو دايره عظيمه غير مشخص همواره يكديگر را در دو نقطه قطع مىكنند و خطوط موازى به هيچ وجه وجود ندارند.
در اين هندسه مجموعهى سه زاويهى مثلث همواره بزرگتر از دو قائمه است .سطوح اين هندسه با انحناى مثبتشناخته شدهاند.
روش و طرز كار رياضى براى توصيف فضاهاى سه بعدى منحنى و نيز فضاهاى منحنى با ابعاد بيشتر توسط ريمان تكميل شد و براى استفاده اينشتاين وقتى كه فكر ملا اتصالى ( زمان و بعد چهارم) را تصور كرد آماده بود.
كيهان شناسى اينشتاين
آلبرات اينشتاين (1879تا 1955م) كيهان شناسى خود را بر پايه هندسه غير اقليدسى بنا نهاد كه در آن حجم جهان، محدود تلقى مىشود، در هندسه او (بيضوى) سه زاويه ثلثبيش از 180 درجه است، و چنان چه خط مستقيمى تا بىنهايت ادامه يابد نهايتا به نقطه آغاز برمىگردد، يعنى خط مستقيم با انحناء مشخص انحناء مىيابد، و اين شعاع نشانگر اندازهى جهان است، اين نوع جهان فاقد كرانه و فضاى خالى خواهد بود، و كهكشانها و ستارگان با توزيع همگن، كل آن را خواهند پوشاند و تعداد محدودى ستاره و كهكشان در حجم محدود آن وجود خواهند داشت.
طرفداران اين نظريه معتقدند با اين روش (هندسه بيضوى) امكان دارد به تبيين جهان پرداخت، در اين مدل، جهان ايستا و بدون انبساط است، اينشتاين به اين نكته پى برد كه جهان نه همانند مدل «نيوتون» نامحدود است و نه مىتوان محدود و احاطه شده به يك جهان تهى باشد، بلكه فضا با انحناى مثبتبيانگر محدوديت جهان است.
در معادلات اينشتاين شعاع جهان حدود 20 ميليارد ( 1010×2) پارسك (1) به دست مىآيد، يعنى تقريبا برابر 20/65 ميليارد سال نورى.
ليكن اين نظريه با كشف نسبيت ، با اشكالهاى پيچيده و بغرنجى از جانب خود اينشتاين روبه رو گشت .
نظريه نسبيتخاص
اينشتاين با يافتن راهى جديد و بهتر براى ادراك كار جهان فيزيكى، تصور انسان را از چگونگى كار جهان به طور اساسى دگرگون ساخت.
فيزيكدانها مدتها بود بر اين باور بودند كه «نور» توسط شىء ديگر بايد در فضا انتقال يابد آن سان كه «آب» موجهاى روى دريا را منتقل مىكند، و «هوا» موجهاى صدا را از يك سو به سوى ديگر مىرساند، بنابراين بايد در فضا مادهاى فراگير وجود داشته باشد تا محيطى براى انتشار امواج نور تدارك ببيند، آنان اين ماده را «اتر»ناميدند.
اما ماهيت اتر، مرموز و تا حدى نامتقاعد كننده باقى ماند، آيا زمين در گردش خود بر گرد خورشيد اتر را مىشكافد؟، آيا نور خورشيد نيز در سير خود در ميان ستارگان راه خود را از ميان اتر مىگشايد؟، آرى به حسب ظاهر بايد اين گونه باشد.
ليكن دو فيزيكدان آمريكايى به نامهاى «مايكلسون» و «مورلى» ابزارهاى نورى پيچيدهاى را به كار بردند تا اثرات حركت زمين در ميان اتر را اندازهگيرى كنند، ولى با شگفتى دريافتند كه نه تنها اثرى ناشى از وجود اتر نيست، بلكه هيچگونه اثرى هم كه منتج از حركت زمين در ميان اتر باشد وجود ندارد، همچنين آزمايشهاى ديگر در رابطه با يكسان بودن نور چراغ اتومبيل در سرعتهاى كم و زياد و...
اينشتاين از اين آزمايشها دريافت كه نور بدون نياز به اتر و محيط، در فضاى تهى سير مىكند.
افزون بر اين نور، ويژگيهاى بنيادى معين و غير عاديى دارد كه با ماهيت اساسى ماده، فضا و زمان گره خورده است، وى در اين راستا به نتايجشكوهمند زير ستيافت:
1. اگر جسمى سرعتبگيرد و به سرعت نور نزديك شود، زمان اندازهگيرى
شده توسط ناظر ساکن با زمان اندازه گیری شده توسط شخصی که با آن جسم حرکت میکند متفاوت است .
براى مثال: اگر اتومبيلى بتواند با سرعت مثلا 90 درصد سرعت نور حركت كند، ناظر ساكن در كنار جاده احساس مىكند كه ساعت نصب شده بر اتومبيل درست كار نمىكند، چرا كه به نظر او اين ساعت عقب مىماند، البته اين ساعت نيست كه كند كار مىكند بلكه خود زمان كند مىشود، و اگر رانندهى اتومبيل زمان را اندازهگيرى كند چيزى عجيب وغير عادى در ساعتخود نمىبيند، با وجود اين هنگامى كه اتومبيل به نقطهى آغاز حركتباز مىگردد و متوقف مىشود رانندهى آن (بسته به اين كه چه مدتى در اين سفر بوده) از ناظرى كه ساكن بوده است چند دقيقه جوانتر خواهد بود(زمان در اثر كند شدن بر او كمتر گذشته است). ميزان كند شدن درستبه همان مقدارى است كه اينشتين در سال 1905م پيش بينى كرده بود.
2. در همين مثال پيش، كه اتومبيل با سرعت 90 درصد سرعت نور حركت مىكرد،ناظر ساكن با تعجب مىبيند كه طول اتومبيل كوتاهتر مىشود و به نصف طول معمولى آن مىرسد، گرچه اتومبيل نيز پهنتر ديده مىشود، ليكن طول آن در راستاى حركتبه طور قابل ملاحظهاى منقبض گشته و كاهش مىيابد(انقباض نسبيتى).
3. اينشتين نشان داد كه جرم جسم متحرك از نظر ساكن، به سرعت آن جسم وابسته است.
براى مثال: اگر وزن اتومبيل فوق، مثلا 500 كيلوگرم باشد هنگامى كه سرعت آن به 90 درصد سرعت نور مىرسد وزن آن نيز دو برابر مىشود و به 1000 كيلوگرم افزايش مىيابد.
اين اثرات (سهگانه ياد شده) در حوالى سرعت نور به شدت افزايش مىيابد، به طورى كه براى جسمى كه تقريبا با سرعت نور حركت مىكند زمان «تقريبا» متوقف مىشود، جسم به صورت صفحهاى پهن مىنمايد وجرم «تقريبا» بىنهايت مىگردد.
اينشتين پس از تكميل نظريه نسبيتخاص، به اصلاح نظريه نيوتون درباره گرانش پرداخت تا آن را با اصول نسبيت تطبيق دهد.
نيوتون فرض كرد كه نيروى گرانش Mr\m2 G مساوى F ، به طور لحظهاى عمل مىكند، نظر او اين بود كه عمل جاذبه خورشيد بر زمين محتاج زمان نيست، و بر هم كنشهاى گرانشى حتى در فواصل نامحدود ستارگان در يك آن روى مىدهند.
اينشتين به نادرستبودن اين نظر پى برد، چرا كه هيچ بر هم كنشى (و همچنين هيچ جسمى) نمىتواند سريعتر از سرعت نور انتشار يابد، از اين رو تكميل نظريه جديدى را دربارهى گرانش آغاز كرد كه در آن هم سرعت انتشار گرانش همان سرعت نور (كيلومتر در ثانيه 000، 300 C )باشد و هم بتواند حركتهاى سيارات را به خوبى نظريه نيوتون توضيح دهد.
وى در اين راستا لازم ديد فضاى سه بعدى را كنار بگذارد و چنين مطرح كند كه ميدان گرانشى در فضا، مثلا ميدان ناشى از وجود خورشيد، به اعوجاجى در فضا مىانجامد كه شدت آن به ميزان جرم جسم بستگى دارد.
افزون بر اين، اينشتين دريافت كه در معادلات خود،زمان را به عنوان بعد چهارم به كار گيرد از اين رو گفت: زمان مىتواند به انحناى فضا خميده باشد،زيرا ميدان گرانشى خورشيد در فضا فرو رفتگى ايجاد مىكند كه خورشيد در ته آن فرو رفتگى قرار دارد، يعنى هرچه جرم جسم بيشتر باشد به فرو رفتگى بزرگترى در فضا مىانجامد، و هر جسمى كه به قدر كافى به اين فرو رفتگى نزديك شود مجبور است مسير خود را تغيير دهد،اگر حركت جسم بسيار آرام و كاملا به طرف مركز فرو رفتگى باشد به درون حفره فرورفتگى مىافتد و در ته آن ساكن مىشود، مثلا اگر متحركى به سوى خورشيد حركت كند با نزديكتر شدن به خورشيد شتاب مىگيرد و به درون آن سقوط مىكند.
اما اگر جسم به هنگام حركتبه سوى خورشيد سرعت كافى داشته باشد، خورشيد را پشتسر مىگذارد، اما مسير آن خط راست نخواهد بود، جسم موقعى كه از فرو رفتگى عبور مىكند مستقيمترين مسير ممكن را كه خط ژئودزيك ناميده مىشود طى مىكند، اما آشكار است كه اين خط نمىتواند خط مستقيم باشد، زيرا صفحهاى كه جسم در آن حركت مىكند خميده است.
بر اين اساس، نور،به هنگام حركت از مجاورت يك جسم پر جرم(چون خورشيد) منحرف مىشود و ناگزير به فرو رفتگى فضا (زمان) كه ناشى از جرم خورشيد است مىافتد، موقعى كه نور از طرف ديگر بيرون مىآيد و به سوى زمين رهسپار مىشود راستاى آن تغيير مىيابد.
ليكن(گرچه نظريه نسبيت عام انيشتين هنوز بهترين و مقبولترين نظريه در مورد فضا،زمان وگرانش است)، در اين هندسه رسيدن نورهايى كه از ميلياردها سال نورى خبر مىدهند معلوم نيست چند ميليارد سال آن را بايد در فرو رفتگىها و چالهها، راه خود را منحرف كنند ومسير منحنى و ژئودزيك را به پيمايند تا وارد كهكشان ما گردند و از آنجا به زمين ما برسند تا ما بر اساس آن سن و تاريخ جهان را ارزيابى كرده و به نقطه آغازين آن برسيم.
نتیجه سخن
1- نظريه انفجار بزرگ با اشكالات متعدد به ويژه با نامعلومى سن جهان روبه رو است .
2- انبساط جهان از حيث ماهيت انبساط، مركز، و عامل آن هنوز در حال تئورى است، و هيچ دليل قانع كنندهاى بر آن به دست نيامده است.
3- مدل هندسه اقليدسى از سوى اصل پنجم، دو بعدى بودن و... مخدوش شمرده شده وكوششهاى دانشمندان از خود اقليدس گرفته تا سايران در استدلالى كردن آن به نتيجهاى نرسيده است.
4- انحناى منفى يا هندسه هذلولوى مانند حالتيك سطح زين به يك انبساط بىپايان منجر مىشود، در اين فضاى سه بعدى، با در نظر داشتن رابطهى اقليدسى (نسبت و رابطه بين كره و شعاع آن) با افزايش يافتن عده كهكشانىها بر حسب افزايش مساحت، افزايشى سريعتر از «مكعب مسافت» دليل بر وجود يك فضاى بىپايان با انحناى منفى است.
5- حالت مخالف آن، يعنى هندسه بيضوى مىرساند كه جهان ما به طور مثبت انحناء يافته و پايان دارد، مسافت كهكشانهاى دور با شعاع كوچكى تنها چند ميليارد سال نور است. مع ذلك اين نتيجه دور از قطعى بودن است، زيرا نور يك مجموعه كهكشانى كه مثلا 2 ميليارد سال پيش انتشار يافته ممكن استبستگى به سنشان داشته باشد و تك تك آنها تحولى محدود و ويژه خود را پشتسر گذاشته باشند.
متاسفانه دانش كنونى دربارهى تحول كهكشانى به ما اجازه نمىدهد كه هيچگونه اظهار نظر قطعى در اين زمينه داشته باشيم.
6- چه بسا تئورى جهان نوسان كننده، و انقباض و انبساطاهاى پى در پى جهان را شكل بخشد
7- تئورى جهان يكنواخت نيز پيشنهاد مىكند جهان نه آغاز دارد نه انجام، زمان و فضا تغيير نمىپذيرند و همواره بر اين گونه بوده و خواهد بود كه اكنون مىبينيم.
8- بيشتر دانشمندان و طرفداران آغاز پيدايش و آفرينش جهان از «انفجار بزرگ» گفتهاند: 250 ميليون سال پس از آغاز انبساط، مادهى جهان بايد به كره غول آسايى تجزيه شده باشد كه آهسته آهسته در فرايند كلى انبساط، جدا جدا و كوچك شدهاند، اين در حالى است كه در طى پنج دقيقه اول انبساط، ماده بايد كاملا به صورت مخلوطى از پروتون، نوترون و الكترونها تجزيه شده باشد.
و بنابر برخى از نظريهها، پنج دقيقه پس از پيدايش ماده بايد به اندازه كافى سرد شده باشد كه نوترونها و پروتونها توانسته باشند به صورت هستههاى مختلطى دوترون ( H2) ، تريتون (H3) ، ترآلفا (He3) و آلفا (He4) وغيره مجتمع گردند، اين فرايند بايد تنها نزديك 30 دقيقه طول كشيده باشد.
اين در حالى است كه براى بسيارى اشخاص، بيان چيزى كه پنج ميليارد سال پيش (آغاز پيدايش جهان مادى)روى داده و آن هم فقط نيم ساعت طول كشيده استبه طور كلى نامفهوم به گوش مىخورد.
ليكن سرانجام بايد اذعان داشت كه اسرار پنهان و ناپيدا به قدرى زياد است كه به گفتهى لاپلاس فرانسوى:«هر چه پهنهى اكتشافى فراختر شود مرزهاى نامعلوم نيز دورتر مىرود» يعنى وقتى كه Rf2 افزايش يابد 2Rf نيز افزايش مىيابد. گرچه ما دانش خود را دربارهى ماده تا حدى بر آنچه «ذيمقراطيس» درباره اتم گفته گستردهايم و به وسيله تلسكوپها به نظر مىرسديك تصوير نسبتا كاملى از جهان داريم، ولى هنوز بسيار زياد كار بايد انجام گيرد تا جزئيات مهمى را بدانيم.
هنوز در باب طبيعت از ذرههاى ابتدايى گوناگون چندان نمىدانيم.
هنوز دربارهى مبدا و خاستگاه بسيارى از سيماهاى مهم كهكشانهاى ستارهاى در نادانى و تاريكى بسر مىبريم.
در زمينه زيستشناسى اساسى، كه اكنون در يكى از مبحثهاى علوم طبيعى در حال تكامل است معماهاى حل نشدهاى داريم و...
و سرانجام به يك نقطهى روشن، قطعى و صد در صد دربارهى آغاز آفرينش از نظر دانش روز نرسيدهايم. (2)
پی نوشت ها :
1- پارسك برابر 26/3 سال نورى است.
2- نگاه كنيد به: ژرژ گاموف، ماده زمين و آسمان، ترجمه رضا اقصى، ط2، انتشارات صفى على شاه، صص 582 تا 609; هندسه نا اقليدسى هارولد، 1، ولف، ترجمه احمد بىرشك صص 20، تا 74 نشر اميركبير; نجوم به زبان ساده، اثر مايردگانى، ترجمه محمد رضا خواجه پور، انتشارات گيتاشناسى، صص 10، 152، 155، ساختار ستارگان وكهكشانها، نوشته پاول هاج، ترجمه توفيق حيدرزاده، سازمان گيتاشناسى، 1368، صص 329، 230، 268، 169، 177، 178و....
آغازآفر ينش ازديدگاه قرآن ونهج البلاغه
در بخش پيشين مقاله روشن شد كه نظريهى «انفجار بزرگ» با اشكالات متعدد روبهرواست و تا کنون هيچ يك از اشكالها پاسخ قطعى نيافتهاند.
اما آنچه از سخنان اميرالمؤمنين عليه السلام در نهج البلاغه و غيره به دست آمد اين بود كه خداوند متعال نخست جرمى آبگونه همراه هوا آفريد، از ميان آن گاز و كفى پديد آمد، از جرم كفگونه، زمين آفريده شد، و از دود و گاز آن، سيارات پديد آمدند. پس مىتوان اظهار نظر كرد كه كهكشانها، ستارگان و خانوادهى منظومهى شمسى در اصل از يك توده جرم آفريده شدهاند.
تكامل زمين
از قرآن مجيد (طبق تفسير اهل بيت عليهم السلام) دربارهى انبساط و تكامل تدريجى زمين مىتوان به اين آيه استدلال كرد: «ان اول بيت وضع للناس للذي ببكة مباركا...» (1) : «نخستين خانهاى كه براى مردم قرار داده شد در سرزمين مكه است» . از اين رو مردى از اميرالمؤمنين عليه السلام سؤال كرد چرا مكه را «ام القرى» مادر شهرها مىنامند؟ فرمود: «لان الارض دحيت من تحتها» (2) : چون زمين از زير آن گسترش يافت.
امام صادق عليه السلام با اشاره به گسترش و تكامل تدريجى زمين از زير كعبه فرمود: «خلقه الله قبل دحو الارض بالفى عام» (3) : خداوند بيت الله را دو هزار سال پيش از گسترش زمين آفريد.
امام رضا عليه السلام نيز دربارهى اين كه چرا بيت الله وسط زمين به شمار مىرود فرمود: «انه الموضع الذي من تحته دحيت الارض» (4) : كعبه جايى است كه از زير آن زمين گسترده شد.
در نتيجه در ميان همه اجرام فضايى (از جمله منظومه ى شمسى ) نخست تودهى كوچكى به عنوان مايه نخستين زمين خلق گشته و بعد از آن اجرام فضايى، آفريده شد و سرانجام پس از هزاران سال، زمين به تدريج به شكل كنونى درآمده است. شاهد بر اين سخن حد يثى است از امام صادق عليه السلام كه مردى از ايشان پرسيد: مردم گمان دارند عمر دنيا هفت هزار سال است، فرمود: اين چنين نيست، خداوند پنجاه هزار سال پس از آفرينش زمين آن را به حالتبيابان خشك و بدون آب و علف رها كرد. (5)
همچنين از احاديثبه دست مىآيد كه گسترش تدريجى زمين و تكامل و بسط آن ، ا ز زير آ ب به وقوع پيوسته است ، مثلا آب عقب رفته و بر ساحت خشكىها افزوده شده است ، چنان كه اميرالمؤمنين عليه السلام مىفرمايد: «فبسط الارضعلى الماء» (6) و در پى آن كوهها را به منزله سنگرگاه زمين آفريد.
بارش باران و آفرينش گياهان
زمين در مراحل نخستين تكوين از آبهاى آسمانى برخوردار نبوده و همچنان خشك و احتمالا سوزان بوده، در نتيجه هيچ رستنى از آن بيرون نروييده است.
قرآن در اين باره مىفرمايد:
«ان السموات و الارض كانتا رتقا ففتقناهما وجعلنا من الماء كل شىء حى» . (7)
«آسمانها و زمين هر دو به هم پيوسته بودند ما آن دو را از هم باز و جدا ساختيم، و هر چيز زندهاى را از آب پديد آورديم» .
امام صادق عليه السلام در تفسير اين آيه فرمود: باز شدن آسمان به وسيله باران و باز شدن زمين توسط نباتات و گياهان انجام پذيرفت. «ففتق السماء بالمطر و فتق الارض بالنبات» . (8)
دليل اين كه زمين در ابتدا خشك و سوزان بوده استحديثى است از امام باقر عليه السلام مىفرمايد: خداى عزوجل فرمان داد از آب، آتش بيرون آمد، سپس دستور فرمود آتش خاموش شد و از دود آن آسمانها را آفريد و از خاكستر آن زمين را، «كان كل شىء ماء، وكان عرشه على الماء، فامر الله جلو عز الماء فاضطرم نارا، ثم امر النار فخمدت، فارتفع من خمودها دخان، فخلق الله السماوات من ذلك الدخان وخلق الارض من الرماد...» . (9)
پس از بارشهاى باران، زمين كمكم آمادهى رويش گياهان مىگردد و نخستين گياهى كه از زمين سر بيرون مىآورد بنابر آن چه از روايات به دست مىآيد بوتهى «دبا» بوده است، چنان كه امام رضا عليه السلام مىفرمايد: مردى از اميرالمؤمنين عليه السلام پرسيد نخستين درختى كه روى زمين غرس شد، نامش چيست و نخستين گياهى كه در زمين روييد چه بوده است؟ «قال يا امير المؤمنين اخبرنا عن اول شجرة غرست في الارض؟ فقال: «العوسجة» و منها عصى موسى عليه السلام و ساله عن اول شجرة نبتت في الارض فقال هي «الدبا» و هو القرع» . (10)