تصور عموم مردم از لبه جهان هستی نقطه‌ای است که ‌بتوانیم حول محور آن بچرخیم و همه اجزای جهان را از فاصله بسیار دور تماشا کنیم، اما از نظر فضا زمان این نگاه به هیچ وجه درست نیست. محققان بر این باور هستند که اگر تلاش کنیم به لبه جهان برسیم، تنها فضا و مسافت بیشتری پیش رویمان قرار می‌گیرد و خبری از رسیدن به لبه کیهان نخواهد بود؛ در نتیجه نباید کل جهان را به صورت یک جسم یا نقطه در نظر بگیریم.

کیهان هزاران سال است تخیل انسان را مجذوب خود کرده و پرسش‌هایی را درباره‌ وسعت و مرزهای بالقوه‌اش ایجاد کرده است. شاید شما هم هر زمان که به آسمان شب خیره می‌شوید، شگفت‌زده می‌شوید و با خود فکر می‌کنید: لبه کیهان چگونه به نظر می‌رسد؟ این پرسش، اکتشافات علمی و فیزیک نظری را به فرازهای جدیدی سوق داده و درک ما از محدودیت‌های کیهانی را به چالش کشیده است. سفر ما برای درک لبه کیهان با مفهوم جهان قابل‌مشاهده آغاز می‌شود. این اصطلاح به بخشی از کیهان اشاره دارد که از نظر تئوری می‌توانیم از زمین تشخیص دهیم. کیهان قابل‌مشاهده وسیع است و حدود ۹۳ میلیارد سال نوری قطر دارد.

محدودیت‌های مشاهدات ما به دلیل محدودیت‌های تکنولوژیکی نیست، بلکه به دلیل ویژگی‌های اساسی نور و زمان است. نور با سرعت محدود ۲۹۹۷۹۲۴۵۸ متر در ثانیه حرکت می‌کند، یعنی نور اجسام دور به زمان قابل‌توجهی برای رسیدن به ما نیاز دارد. در نتیجه، وقتی به عمق فضا نگاه می‌کنیم، اساساً به گذشته نگاه می‌کنیم. این افق کیهانی یک پارادوکس دارد: هر قدر دورتر نگاه کنیم، نور قدیمی‌تری را مشاهده می‌کنیم. دورترین اجسامی که می‌توانیم تشخیص دهیم، آن‌ها هستند که نورشان از زمان پیدایش کیهان، زمان کافی برای رسیدن به زمین داشته است. فراتر از این نقطه، تابش پس‌زمینه‌ای مایکروویو کیهانی، قدیمی‌ترین نور در کیهان، قرار دارد که از حدود ۳۸۰۰۰۰ سال پس از انفجار بزرگ ساطع شده است.

چرا نمی‌توانیم لبه جهان را ببینیم؟

دانشمندان می‌دانند که کیهان با سرعت فزاینده‌ای در حال انبساط است. بنابراین اگر همانند بادکنک باشد، چه چیزی در حال رشد است؟ به عبارت دیگر، چه چیزی در ورای کیهان شناخته شده قرار دارد؟ تعریف عبارت «ماورای کیهان» به این معنی است که کیهان دارای لبه‌ای است. اینجاست که همه چیز پیچیده می‌شود، زیرا دانشمندان مطمئن نیستند که چنین چیزی وجود داشته باشد. پاسخ به این سوال به نحوه نگاه فرد به آن بستگی دارد.

رابرت مک نیس (Robert McNees) استادیار فیزیک در دانشگاه لویولا شیکاگو می‌گوید: اصل کیهان شناسی بیان می‌کند که توزیع ماده در هر نقطه از کیهان تقریباً به همان اندازه در قسمت‌های دیگر است، صرف نظر از اینکه به چه جهت نگاه کنید؛ دانشمندان این وضعیت را با اصطلاح جهان ایزوتروپیک (isotropic) بیان می‌کنند.

اصل کیهان شناسی تا حدودی در نتیجه‌ این عقیده است که قوانین فیزیک در همه جا یکسان هستند. مک نیس در ادامه می‌گوید: در اینجا تنوع محلی زیادی وجود دارد، ستاره‌ها، کهکشان‌ها، خوشه‌ها و غیره. اما به طور معمول همه آنها در مقادیر قابل توجه و بزرگی از فضا قرار دارند و هیچ جایی از فضا واقعاً متفاوت از سایر نقاط نیست. این مفهوم دلالت بر این دارد که جهان لبه‌ای ندارد. جایی وجود ندارد که در آن کیهان به پایان برسد، جایی که در آن بتوان ماورای کیهان را دید وجود ندارد.

یک مقایسه که اغلب برای توصیف جهان بدون لبه استفاده می‌شود، سطح بادکنک است. یک مورچه بر روی چنین سطحی می‌تواند از هر جهتی قدم بزند در اینصورت به نظر می‌رسد که این سطح بی مرز است، یعنی مورچه به جایی که سفر خود را از آنجا آغاز کرده می‌رسد، اما آنجا دیگر پایان سفر نخواهد بود. بنابراین حتی اگر سطح یک بادکنک از تعداد محدودی از واحدهای مربع تشکیل شده باشد، هیچ لبه‌ای برای آن وجود ندارد، (از آنجایی که می‌توانید برای همیشه در هر جهت حرکت کنید) هیچ مرزی وجود ندارد. علاوه بر این مرکزی نیز وجود ندارد، زیرا هیچ نقطه‌ای بر روی سطح کروی بادکنک وجود ندارد که بر بقیه نقاط ارجحیت داشته باشد. جهان نسخه‌ای سه‌ بعدی از پوسته بادکنک است.

جهانی بی‌نهایت

اینکه جهان در فضای نامتناهی به وجود آمده است یا نه، مک می‌گوید که به صورت یک سوال بی جواب باقی مانده است. به گفته وی ممکن است کیهان ما در درون جهانی با یک بعد اضافه‌تر قرار داشته باشد، همانطور که یک کره با سطح دو بعدی در جهان سه بعدی قرار می‌گیرد.

یک عامل دیگر این است که آیا جهان از هیچ و از طریق نوسانات کوچک در خلاء ایجاد شد، یا همانطور که هاوکینگ و جیمز هارتل (James Hartle) پیشنهاد می‌کنند: زمان و مکان در آغاز تقریباً قابلیت تبدیل به یکدیگر را داشتند. با این مورد، پرسیدن اینکه قبل از این جهان چه چیزی وجود داشته و یا در ورای کیهان چه چیزی وجود دارد، یک سوال بی‌معنی است.

مک می‌گوید: تلاشهای زیادی برای حل این مسئله که آیا جهان مانند یک کره است و در خود خمیده می‌شود، به گونه‌ای که اگر در یک جهت حرکت کنید سرانجام به نقطه شروع خود باز خواهید گشت، انجام شده است. وی گفت: ما به دنبال نقاط تکراری در آسمان هستیم. این چیزی است که مردم هنگامی که به دنبال شواهدی برای جهان متناهی هستند، جستجو می‌کنند.فضای ما می‌تواند یک فضای سه بعدی تعبیه شده در یک فضای چهار بعدی باشد (جهان چهار بعد دارد که انسانها با آنها سه بعد فضا و یک بعد زمان تعامل دارند، اما این بدان معنی است که یک بعد مکانی چهارم اضافی نیز وجود دارد).

درکی برای جهان

با ادامه‌ی کاوش در اعماق فضا، درک ما از ساختار و محدودیت‌های جهان تکامل می‌یابد. تلسکوپ‌های پیشرفته‌ای مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب، مناظر بی‌سابقه‌ای از کهکشان‌های دوردست و پدیده‌های کیهانی ارائه می‌کنند و مرزهای جهان قابل‌مشاهده ما را جابجا می‌کنند.

این مشاهدات نه تنها دانش ما را گسترش می‌دهند، بلکه پرسش‌های جدیدی را هم ایجاد می‌کنند. برای نمونه، «نظریه اثر پروانه» حاکی از آنست که تغییرات جزئی در شرایط اولیه می‌تواند منتهی به نتایج بسیار متفاوت شود و به طور بالقوه جهان‌های کامل را در سیاه‌چاله‌ها ایجاد کند. شاید ما هرگز نتوانیم به طور مستقیم لبه‌ کیهان را ،اگر وجود داشته باشد، مشاهده کنیم اما جستجوی این دانش موجب نوآوری علمی و تحقیقات فلسفی می‌شود. همانطور که ما در آستانه‌ اکتشافات جدید هستیم، اسرار مرزهای کیهانی همچنان الهام‌بخش ما هستند و درک ما از خود واقعیت را به چالش می‌کشند.

خدابخش حکیمی _ خبرنگار تحریریه جوان قدس