اندازه عالم چقدر است؟
دكتر محسن شادمهری دانشیار گروه فیزیك دانشگاه گلستان
ذهن ما و شاید منطق درونیاش، بهشدت متأثر از تجربیات روزمره از بدو تولد تا به امروز باشد. برخی از اینها جزو اصول تفكرمان میشوند. اما آیا مفاهیم برگرفته از تجربیات آدمی میتوانند توصیفكننده رفتار و پدیدههای عالم باشند؟ پرسش سختی است. ولی این را میدانیم كه پرسشگری نوع بشر همچنان برگرفته از همان تجربیات و اصول ساختاری ذهن است. از آن جمله میتوان به این باور كلی اشاره كنیم كه هر جسم یا موجودی باید ابعاد و اندازهای داشته باشد. جز این تصور دیگری نمیتوانیم داشته باشیم. پس بسیار طبیعی است كه بپرسیم اندازه عالم چقدر است؟ سوالی شاید به قدمت پیدایش آدمی!
این سوال ساده تا شاید همین یك قرن اخیر امكان پاسخگویی در حیطه علوم تجربی نداشت. اما تحولات شگرفی رخ دادند كه این سوال هم بهتدریج در ساختار علم جای گرفت. دستكم امكان بررسی علمی آن اكنون وجود دارد.
حدود یكصد سال پیش، اخترشناسی به نام هابل از یكی از رازهای حیرتانگیز عالم پرده برداشت: انبساط عالم! او دریافت كه كهكشانهای عالم در حال دور شدن از یكدیگرند و هرچه دورتر باشند، سرعت دورشدنشان نیز بیشتر است. این یافته یكی از شواهد تأییدكننده نظریه مهبانگ یا همان انفجار بزرگ (Big Bang) است.
پس باید تا میتوانیم فاصلههای دورتر را رصد كنیم. اما كار سادهای نیست؛ زیرا نیاز به ابزار رصدی بزرگ و پیشرفته داریم كه ممكن است به دلایل فنی ساخت آن فعلا عملی نباشد. اما تلسكوپ فضایی هابل موفق شد از یكی از دورترین كهكشانهای عالم تصویربرداری كند. این كهكشان كه GN-z11 نام گرفت، در فاصله 4/13 میلیارد سال نوری قرار دارد. یعنی نوری كه الان دریافت میكنیم 4/13 میلیارد سال قبل از سوی این كهكشان گسیل شده كه اكنون به ما میرسد! این در واقع مرز «قابل مشاهده» عالم است. معنی دیگر این موضوع این است كه آن چه میبینیم به زمان پیدایش عالم نزدیكتر است. مثلا در مورد این كهكشان به نظر میرسد 400 میلیون سال بعد از مهبانگ این نور را گسیل كرده است.
قطعا به كمك تلسكوپهای قویتر، مرز «قابل مشاهده» عالم گسترش خواهد یافت و به لحظه پیدایش عالم نزدیكتر میشویم؛ همانند یك ماشین زمان!
اخترشناسان امیدوارند با شروع به كار تلسكوپ فضایی جیمز وب، این مرز
قابل مشاهده عالم گسترش یابد و ایبسا ناشناختههای بسیاری را در برابر دیدگانمان قرار دهد.
اما آیا مرز «قابل مشاهده» عالم را میتوان به عنوان اندازه عالم در نظر گرفت؟ در پاسخ باید گفت، خیر! درواقع عالم در حال انبساط است و به طور قطع، فاصله این كهكشان دوردست كه «اكنون» میبینیم همین حالا، در فاصلههای بسیار دورتری است. از این گذشته هنوز بهدرستی نمیدانیم آیا عالم محدود است یا نامحدود. برخی نظریهها اندازه عالم را 300 میلیارد تریلیون برابر عالم قابل مشاهده برآورد میكنند! و برخی نظریههای دیگر، عالم را نامحدود میپندارند.
به این ترتیب به نظر میرسد در حال حاضر میتوان درباره مرز قابل مشاهده عالم سخن گفت و حتی تصویربرداری كرد. اما تعیین اندازه عالم به این سادگیها نیست. در تصویر بالا یكی از دورترین كهكشانهای عالم را در فاصله 4/13 میلیارد سال نوری میبینیم.