در فیزیک پدیده ای وجود دارد به نام شیفت به سمت قرمز یعنی طول موج امواج الکترومغناطیس ساطع شده از اجسامی که از ما دور میشوند افزایش می یابد. مشاهدات هابل نشان داد که فاصله کهکشانها تا زمین با میزان شیفت به قرمز آنها رابطه مستقیم دارد. یعنی هرچه فاصله یک جسم تا زمین بیشتر باشد، میزان دور شدن آنها از زمین بیشتر است. این مساله در تمام نقاط هستی عمومیت دارد و فرقی نمیکند که مشاهده گر در کجای کیهان قرار داشته باشد. به این ترتیب در واقع تمام کهکشانها در حال دور شدن از ما هستند. تنها توجیه این مشاهدات این است که تمام نقاط هستی در حال دور شدن از هم هستند.

اگر تمام نقاط دنیا در حال دور شدن از هم هستند پس در واقع در گذشته های دور جهان ما متراکم تر و گرمتر بوده است و اگر به اندازه کافی در زمان به عقب برگردیم به نقطه ای از زمان میرسیم که چگالی جهان بی نهایت بوده است یا همان انفجار بزرگ. 

در واقع اگرسرعت اتساع جهان در حال حاضر را در نظر بگیریم و در زمان به عقب برگردیم، حدود چهارده بیلیون سال قبل فاصله بین اجزاء هستی صفر بوده و دما بسیار بسیار بسیار بسیار بالا. این همان انفجار بزرگ است.

انفجار بزرگ چیست؟

انفجار بزرگ در واقع یک تکینگی در فضا-زمان است که در آن قوانین معمول فیزیک یعنی نسبیت عام و مکانیک کوانتوم دیگر معتبر نیستند. به این نقطه شروع جهان هستی انفجار بزرگ میگویند که چگالی عالم در واقع بی نهایت است. 

بعد چه شد؟

سوپی از ماده داغ که پس از انفجار بزرگ ایجاد شده است به تدریج شروع به گسترش و خنک شدن کرده است. ابتدا در کسری از ثانیه جهان به شدت متسع شد و سپس حدود یک پیکوثانیه پس از انفجار بزرگ کوارکها ایجاد شدند و چند دقیقه بعد از انفجار بزرگ که دما حدود یک بیلیون درجه بود هسته اتم هیدروژن و هلیوم تشکیل شدند. در نهایت به تدریج جهان سردتر و متسع تر شد و ماده ای که ما میشناسیم و بدن ما و تمام هستی را بوجود آورده است تشکیل شد. اولین اتمهای کامل حدود سیصد و هشتاد هزار سال پس از انفجار بزرگ تشکیل شدند.

کهکشانها و ستارگانی که الان در هستی میبینیم حاصل تجمع موضعی ماده در بعضی نقاط هستی است که چگالی کمی بیشتر از بقیه نقاط داشتند. این تفاوت در چگالی به علت اصل عدم قطعیت هایزنبرگ بوده است که باعث نوسانات حرارتی کوانتومی در جهان هستی اولیه شده اند. اگر اصل عدم قطعیت هایزنبرگ نبود اصولا ما وجود نداشتیم بلکه جهان هم اکنون یک سوپ سرد از اتمها بود.

  

 آیا ما به شواهد انفجار بزرگ دسترسی داریم؟

بله داریم. مهمترین آنها امواج زمینه ریز موج هستند که از حدود سیصد هزار سال پس از انفجار بزرگ باقی مانده اند و هم اکنون در تمام نقاط هستی قابل ردیابی هستند. این امواج تقریبا یکنواخت در سطح جهان هستی پراکنده شده اند و نشاندهنده یکنواختی جهان پس از انفجار بزرگ هستند. در واقع این امواج نور ناشی از جهان بسیار بسیار بسیار داغ نخستین هستند که آنقدر به سمت قرمز شیفت یافته اند که به زحمت قابل ردیابی شده اند مانند شکل زیر.

 در نظر داشته باشید که انفجار بزرگ در واقع یک انفجار به مفهوم امروزی نیست بلکه بیشتر شبیه باد کردن یک بادکنک است که جهان هستی را جداره بادکنک در نظر بگیرید. در واقع همه نقاط بادکنک در حال دور شدن از هم هستند در حالیکه حرکت واضحی ندارند. یک بادکنک بدون باد در واقع شبیه جهان در مراحل اولیه است که به تدریج باد شده است. ضمنا هیچ نقطه ای از این بادکنک مرکز گسترش جهان نیست. به عبارت دیگر جهان پایانی ندارد، لبه ندارد، مانند بادکنکی است که گرچه تا بینهایت میتوانید بر روی آن حرکت کنید ولی لبه ای ندارد که آنجا ختم شود.

به عبارت دیگر انفجار بزرگ نه بزرگ بود و نه انفجار بلکه فقط یک تکینگی در فضا-زمان بود. شکل زیر 

در نهایت هستی چه میشود؟

سرنوشت هستی وابسته به آهنگ اتساع آن است. احتمالا یا همینطور هستی گسترش پیدا میکند تا تبدیل به یک مکان سرد یکنواخت از فوتونها و نوترینوها و الکترونها شود (انجماد بزرگ)، یا کلا همه اتمها به علت اتساع پیشرونده جهان هستی از هم گسسته میشوند (گسست بزرگ)، یا  تمام هستی شروع به انقباض میکند و در نهایت تبدیل به یک تکینگی بزرگ میشود (خرد شدگی بزرگ). البته نظرات دیگر هم هست که ماده تاریک و انرژی تاریک و غیره را پیش میکشد و از آنها میگذریم.

چند سوال

قبل از انفجار بزرگ چه بوده است؟

زمان و مکان با انفجار بزرگ ایجاد شده اند در واقع زمان قبل از انفجار بزرگ اصلا مفهومی ندارد. به عبارت دیگر شروع هستی به صورت یک انفجار نیست که جهان ما به داخل چیزی پاشیده شود. بر اساس نسبیت عام اینشتاین زمان با انفجار بزرگ شروع شده است. اصولا قبل از انفجار بزرگ، مفهوم فیزیکی ندارد چرا که زمان و مکان آنقدر در لحظه انفجار بزرگ خم شده اند که قبل از آن وجود ندارد. 

جهان چقدر بزرگ است. اگر جهان چهارده بیلیون سال عمر دارد پس چطور فاصله زمین تا لبه قابل مشاهده هستی حدود چهل و پنج بیلیون سال نوری است؟

در نظر داشته باشیم که گرچه عمر جهان هستی حدود چهارده بیلیون سال است ولی نوری که از دورترین اجسام قابل مشاهده به ما میرسد به علت گسترش جهان هستی تقریبا جهل و پنج بیلیون سال طول کشیده است تا به ما رسیده است. چهل و پنج بیلیون سال نوری یعنی نور از لبه های قابل رویت هستی چهل و پنج بیلیون سال طول کشیده تا به ما برسد. خیلی زیاد است. نور خورشید حدود هشت دقیقه طول میکشد تا به ما برسد. خیلی زیاد است در وهم نمیگنجد.

در واقع هر چه از عمر جهان میگذرد نواحی بیشتری از دنیا از حیطه دید ما خارج شده و به جهان غیر قابل رویت میروند. این جهان غیر قابل رویت یعنی نقاطی از هستی که نور آنها هیچگاه به ما نمیرسد. ما هیچ شانسی برای دریافت اطلاعات از این نقاط هستی یا ارسال اطلاعات به این نقاط نداریم. این نواحی تا ابد از دسترس ما خارج شده اند.

 

شکل زیر دورترین شیء قابل مشاهده توسط بشر را در پهنه گیتی نشان میدهد که نور آن از حدود ششتصد و سی میلیون سال پس از انفجار بزرگ به ما رسیده است . نور آن حدود سیزده بیلیون سال در حرکت بوده است تا به ما برسد.  

GRB 090423

از جدیت در آییم

اگر میخواهید همسر خود را انتخاب کنید دقت کنید مادر زن یا مادر شوهر شما از ماده تاریک نباشد، چرا که بدون دیده شدن باعث پر شدن کله همسر شما میشود. 

سعی کنید همسر خود را از دورترین شهر ممکن انتخاب کنید، سرعت دور شدن وابسته به فاصله است و قوم همسر شما سریعتر از شما دور میشوند. سیگنالهای آنها هم دیرتر به شما و همسر شما خواهد رسید. اگر همسر شما از جای خیلی خیلی دوری باشد مثل لبه های جهان هستی که نور علی نور است چرا که کم کم قوم همسر شما وارد جهان غیر قابل رویت میشود و خلاص.

اگر بتوانید به زمان نزدیک انفجار بزرگ برگردید حتما مادر زن و مادر شوهر خود را از "ضد ماده" انتخاب کنید. در جهان مادی ما "ضد ماده" با ماده ترکیب شده و کلا نابود میشود. البته تا قبل از اضمحلال از او دوری کنید. بهتره با خواهر زن یا خواهر شوهر شما ترکیب بشه و مضمحل بشه. یک تیر و دو نشان.

دوستان محترم مارکسیست و سوسیالیست و لنینیست لطفا برای داشتن جهان یکنواخت و عادلانه به دقایق اولیه پس از انفجار بزرگ برگردند گرچه آنجا هم ناامید میشوند چون اصل عدم قطعیت به هر حال بعضی نقاط را چگالتر میکند. احتمالا منشا کاپیتالیسم همین اصل عدم قطعیت لعنتی است.

اگر کسی از شما پرسید خدا قبل از انفجار بزرگ چه میکرده بهترین جواب برایش این است که جهنم را برای فضولها آماده میکرده. فضولی هم حدی دارد.