مقدمه

حتما ما می دانیم كه جهان آغازی داشته است ، هرچند كه این علم از جستجوی بشر برای
بهتر فهمیدنش چندان راضی نیست . كنجكاوی های ما باعث می شود كه این سؤال در ذهن ما
ایجاد شود كه جایگاه ما در جهان چیست و یا اینكه جایگاه خود جهان كجا است . در
سراسر زمان ما این سؤالات را از خومان داشته ایم كه جهان چطور آغاز شد ؟ و یا اینكه
سن جهان چند سال است ؟ دیگر سؤال مطرح این است كه ماده چگونه پدید آمد . این سؤالات
آسان نیستند و ما در طول عمرمان در تاریخ این سیاره در تلاش هستیم كه سرنخ هایی را
به دست آوریم . اما هنوز با صرف این همه انرژی « چرا » های بسیاری باقی است كه ما
فقط می توانیم در آنها تأمل كنیم .

ما راه های بسیاری را برای كشف چگونگی آغاز كیهان و خواستگاه جهان هستی پیموده ایم
كه بسیار طولانی نیز بوده اند . از میان درك های علمی نوین ما این امكان را داریم
كه تعدادی تئوری را برای پاسخ به این سؤالات آماده كنیم كه آنها را فرضیه می خوانیم
. طبیعت صحیح علم بدین گونه است كه اكثریت این پاسخ ها فقط در حد یك تئوری هستند كه
در آن سؤالات پیچیده ای نیز وجود دارد . شاید این امری ذاتی باشد كه خداوند در ما
قرار داده است كه به دنبال علت سؤالات می رویم تا اینكه به بتوانیم به هستی ادامه
دهیم .

اگر چه در این مقاله ی كوتاه قادر نخواهیم بود كه به تمام این سؤالات درباره ی
آفرینش هرچیز پاسخ دهیم ، در صورتی كه واقعیت ها هستند ولی سعی می كنیم كه پاسخی
معین و قابل قبول برای این سؤالات ارائه كنیم . این موضوع مهم است كه این اطلاعات
در ذهن به خاطر بسپاریم . این سؤالات به فهم دوباره ی جهان به طور شفاف كمك خواهند
كرد . در میان این موضوعات در مورد بیگ بنگ ، سن جهان و اولین اتمها بحث خواهیم كرد
. باور ما این است كه قادریم به چند سؤال كلیدی پاسخ دهیم .

بیگ بنگ

یكی از سؤالات همیشه پایدار در طول زندگی انسان ها این بوده است كه :

جهان چگونه آفریده شده است ؟

عده ای بر این عقیده اند كه جهان آغازی نداشته است و پایان آن نیز بی نهایت خواهد
بود . در میان این نظریه ها ، تئوری بیگ بنگ دارای اعتباری بیشتری است . حدود 15
میلیارد سال قبل در انفجاری فوق العاده عظیم انبساط جهان آغاز شد . این انفجار
اصطلاحا" به بیگ بنگ Big Bang معروف است كه در زبان فارسی معادلی به نام مهبانگ
برای آن وجود دارد . در نقطه ای كه این رویداد انجام پذیرفت تمام ماده و انرژی جهان
متمركز بود ؛ چه چیز قبل از این رویداد وجود داشت آیا ماده ای خالص بود ، هنوز ما
كاملا" نمی دانیم و در فكریم . این رخداد یك انفجار مرسوم نبود . فضا پس از این
رویداد پر از ذرات شد . بیگ بنگ كاملا" به انفجار فضا در خودش بستگی داشت و این
انفجار برخلاف انفجار یك بمب است كه به طرف خارج تكه هایی را پرتاب می كند . در آن
زمان كهكشان ها و یا خوشه ها وجود نداشتند . ولی در كل بیگ بنگ بنیاد جهان را پایه
گذاری كرد .

منشأ تئوری بیگ بنگ را می توان ادوین هابل دانست . هابل به این موضوع پی برد كه
جهان پیوسته در حال گسترش است . همچنین او به این موضوع پی برد كه سرعت كهكشان ها
با فاصله یشان متناسب است . یعنی مثلا" كهكشان هایی كه دو برابر از ما دورترند
دوبرابر سریع تر حركت می كنند . دیگر نتیجه این بود كه جهان در همه جهت در حال
گسترش است . این بدان معنا است كه هر كهكشان با مقدار حركت یكسان از زمان برای حركت
از موقعیتی یكسان و مشترك می آیند . با توجه به مشاهدات ادوین هابل تنها تئوری بیگ
بنگ می تواند این موضوعات را شرح دهد .

بعد از بیگ بنگ جهان پیوسته در حال انبساط بوده است و بدین سان رفته رفته فاصله ی
خوشه های كهكشانی بیشتر و بیشتر شد . این پدیده خارق العاده كه كهكشان های همواره
از هم فاصله می گیرند را انتقال به قرمز می گویند . یعنی نور كهكشان های دور وقتی
به زمین یا هر كهكشان دیگر نزدیك می شود طول موج آن كشیده می شود ، در واقع افزایش
می یابد .

این سرعت كهكشان ها به فهم این موضوع كمك می كند كه همه از یك نقطه نشأت گرفته اند
. مدركی دیگر نیز برای بیگ بنگ وجود دارد ؛ در سال 1964 دو ستاره شناس به نامهای
آرنو پزیانس و رابرت ویلسون در یك كوشش مشترك امواج میكروموج را از فضای بیرونی جو
كشف كردند . آنها به طور اتفاقی منشأ جار و جنجال های بیرون را كشف كردند . این سر
و صداها به نظر نمی آمد كه از یك نقطه نشاأت گرفته باشند در عوض از همه ی جهات به
یك اندازه می آمد . آنها از دورترین نقطه ی جهان می آمدند كه بعد بیگ بنگ آنها محل
واقعه را ترك كرده بودند . این كشف و كه نتیجه نخستین انفجار و پرتوافشانی بوده است
اعتماد به بیگ بنگ را افزایش میدهد .

اخیرا" ماهواره ی COBE ناسا میكروموج هایی را كشف كرد كه از بیرون جهان منشأت گرفته
بودند . هرچند كه این ماهواره كشف كرد كه جهان در سردی آغاز شده كه هنوز در حال
انبساط یافتن بود نوسانات كم به علت تفاوت دمایی وجود را آغاز كرد . این نوسانات
محاسبات نخستین از امكان سرما و پیشرفت جهان در كسری از ثانیه بعد از بیگ بنگ را
ثابت می كند . این نوسانات در جهان برای توصیف و شرح لحظه ای بعد از بیگ بنگ آماده
شده است . همچنین به شكل گیری كهكشان هایی كه در فصل های آینده در مورد آن بحث می
كنیم كمك خواهند كرد .

در تئوری بیگ بنگ برای هریك از سؤالات مهم راه حلی قابل قبول ارائه شده است . این
موضوع در فهم آن مهم است كه در این تئوری ثابت شده تجدید نظر شده است . چون مشاهدات
كامل تر شده اند و پژوهش ها نیز افزایش یافته است ، تئوری بیگ بنگ تكامل یافته است
و اطلاعات ما از منشأ جهان اساسی تر شده است .

نخستین اتم ها

حال كه در تلاش های بسیار دانشمندان توانسته چگونگی ساخته شدن جهان را مورد بررسی
قرار دهند سؤال منطقی دیگر اینجا است كه پس از آن چه رخ داد ؟ در كسر بسیار كوچكی
از نخستین ثانیه آفرینش بود كه خلاء كامل آغاز شد جایی كه امروزه می دانیم كه جهان
در آن رشد كرده است . در این لحظه بسیار كوتاه جهان آشامه ای از پلاسما بود . ما از
این لحظه ی كوتاه چه می دانیم ؟ علم تدابیری برای این لحظات دارد كه پایه ای بر
آنچه است كه امروز می دانیم .

بی درنگ پس از بیگ بنگ ، چنانكه هر كس می تواند تصور كند جهات به طور عجیبی گرم بود
چنانكه به به سرعت ماده و ضد ماده در جهات مختلف انتشار یافتند . همچنین آن سرما در
زمانی در حدود 43- ^ 10 ثانیه بعد از آفرینش به مقداری ماده و ضد ماده تبدیل شد كه
هنوز كیهان شناسی با این مقدار نامتقارن است . همچنین این دو نوع با یكدیگر آفریده
شدند ؛ آنها با یكدیگر برخورد می كردند و نابود می شدند و در عوض انرژی خالص پدید
می آمد . خوشبختانه برای ما یك عدم تقارن ، توجه ماده وجود داشت . همچنین نتیجه
صحیح از فزونی كه حدودا" یك قسمت در میلیون است . جهان می تواند در راهی مساعد برای
ایستادگی ماده رشد كند . از این گذشته جهان از آغاز با منبسط شدن همراه بود ، این
تفاوت باعث رشد وسیع آن شد . ذراتی كه در جهان به وجود آمده بودند به ترتیب آفریده
می شدند و دوباره به همراه ضد ذرات نابود می شدند .

برای ذراتی كه در جهان به وجود آمدند نامگذاری خاصی داریم این ذره ها هر كدام به
تنهایی نامی دارند از جمله نوترینو ها ، باریون ها ، الكترون ها و كوارك ها كه هر
كدام از اینها سازنده ی كالبد ماده ی زندگی است كه امروزه ما آنها را می شناسیم .
هنگام آغاز دوره ی باریون ها ذرات سنگین قابل شناخت وجود نداشت زیرا هنوز بسیار داغ
بود . در این لحظه فقط آشامه ی كوارك وجود داشت چون جهان به سردی آغاز شد و انبساط
یافت ، ما فهم این مطلب را دقیقا" واضح آغاز می كنیم .

بهد دمای جهان در خدود 300میلیارد درجه كلوین رو به نزول گذاشت . اگر بخواهیم تشبیه
نسبتا" خوبی به كار ببریم می توانیم بگوئیم همانند آبی كه تبدیل به یخ شده باشد .
حال جهان تركیبی از نوترون ها و فوتون ها است كه آنها را هادرون می خوانیم . هنوز
ماده ی پیچیده ای در این دما وجو ندارد . اگر چه ذرات بار دار یا همان لپتون ها نیز
وجود داشتند ولی از واكنش دادن با هادرون ها منع می شدند كه البته ماده ی پیچیده
تری نیز هستند . به زودی لپتون ها كه شامل الكترون ها نیز هستند می توانند به
هادرون ها متصل شوند و اتصال و اتحادی را بین خود به وجود آورند كه در واقع همان
ماده ی مشترك است .

در حدود یك تا سه دقیقه پس از آفرینش جهان نوترون ها و پروتون ها با هم واكنش نشان
دادند و هسته ی دوتریوم كه ایزوتوپی از هیدروژن است را می افریند به زودی دوترویوم
نوترون دیگری را نیز جذب می كند و هسته ی تریتیوم را نیز می سازد تریتیوم نیز یكی
دیگر از ایزوتوپ ها هیدروژن است . به سرعت به پیروی از این واكنش پروتون ها و
نوترون های دیگری نیز افزوده می شود كه پس از تریتیوم با اضافه شدن پروتون هسته ی
هلیوم ساخته می شود . دانشمندان بر این عقیده اند كه در نخستین سه دقیقه آفرینش
برای هر هسته ی هلیوم ده پروتون وجود داشت . بعد از افزایش سرما این پروتون ها می
توانستند الكترون ها برای آفریده شدن هیدروژن معمولی اسیر كنند . نتیجه آن جهان
امروز كه به اعضای هر هلیوم یازده اتم هیدروژن موجود می باشد .

می دانیم كه بیشتر این اطلاعات صحیح از حدس انسان سرچشمه می گیرند . با تحقیقاتی كه
امروزه در جهان صورت گرفته است می توانیم درباره گذشته آن توضیحی دهیم . تلاش های
بسیاری فهم شكل گیری باریون ها و تعداد آنها صورت گرفته است . از میان پاسخ به
سوالات مدرن امروزی نقش های بیگ بنگ و گذشته آن قابل قبول است . متعاقب مطالعات در
زمینه ی چگونگی شكل كردن اتمهای ساده در آزمایشگاه می توانیم چند حدس جالب دیگر
بزنیم همانند چگونه این منشأ جهان شكل داده شد . هرچند كه تلاش های بسیاری برای
چگونگی شكل كردن نخستین اتم ها و همچنین آفریده جهان صورت گرفته است با این حال ما
هنوز از اینها كاملا" مطمئن نیستیم .

سن جهان

حالا ما دو پاسخ مهم برای دو تا از سؤالات خود داریم كه در رابطه با جهان هستند .
هرچند كه هنوز یك سؤال عمده باقی مانده است ؛ اگر جهان به راستی متناهی است چند سال
وجود دارد ؟ دوباره علم از روی شواهد و قرائن موجود می تواند سن جهان را از بیگ بنگ
تا كنون حدس بزند . با به كار بستن معادله های مشترك و معمولی فیزیك از فاصله و
سرعت برابر با زمان كه دوباره از مشاهدات هابل استفاده می شود ، نسبیتا" می توان سن
آن را به طور صحیح تخمین زد .

دو اندازه گیری به فاصله حركت كهكشان ها از ما و انتقال به قرمز كهكشان نیازمند
بودند . شكست نخستین كوشش ها باعث جستجوی مسافت از میان مثلثات شد . دانشمندان این
امكان را داشتند تا ضخامت مدار زمین را به دور خورشید محاسبه كنند كه حركات خورشید
را در كهكشان خودمان تقویت می كرد . متأسفانه این محاسبات به تنهایی قادر نبودند تا
فاصله هنگفت بین كهكشان ما و آن جسم را تعیین كنند تا سن جهان تخمین زده شود و این
هم خطایی معنی دار و مهم بود .

گام بعد فهم ارتعاش ستاره ها بود . آن مشاهدات در زمینه ی ستارگانی بوده است كه
دارای درخشش یكسان هستند و سوسو زدن آنها نیز یكسان بوده است . دانشمندان فرض می
كنند كه ستاره هایی كه در كهكشان خودمان هستند و چشمك زدن یكسانی نیز دارند همچون
اجرامی هستند در مقدار فاصله یكسانی در فاصله های كهكشانی باید باشند كه شدت یكسانی
دارند . استفاده از روش مثلثات محاسبه ی فاصله ی ستاره از كهكشان ما را امكان پذیر
می سازد . از این رو فاصله ی كهكشان های دور با مطالعات مختلفی قابل محاسبه است
البته سختی این كارها همانند تعیین فاصله ی دو اتومبیل در شب ظلمانی است . فرض كنید
چراغ جلوی دو اتومبیل شدت تابش یكسانی دارد . از دید ناظر نور اتومبیلی واضح تر به
نظر می رسد كه از او فاصله ی كمتری داشته باشد و آن اتومبیلی كه از او دورتر است كم
فروغ تر به نظر می رسد . باز هم این راه حل نمی تواند مسافت های بسیار زیاد كهكشان
ها را به تنهایی مورد محاسبه قرار دهد . در فاصله ها خاص غیر ممكن است كه فاصله ی
كهكشان را از یك ستاره مشخص سازیم . زیرا انتقال به قرمز زیاد این كهشكان ها باید
یك روش داشته باشد تا فاصله تمام خوشه ها كهكشانی از یك ستاره به تنهایی اندازه
گیری كند .

با مطالعه ی خوشه های كهكشانی كه به ما نزدیك هستند می توانند از عقیده جود اندازه
ی دیگر خوشه ها بهره مند شوند . نتیجه ی آن می تواند پیشگویی فاصله راه شیری از
آنها باشد . بنابراین محاسبات برای بدست آوردن فاصله ی خوشه و انتقال به قرمز آن ،
نظری پایانی است كه تعیین می كند كهكشان چند سال از ما در حال حركت بوده است . تك
تك این اعداد می توانند به صورت تك تك محاسبه شوند و زمانی كه این دو كهكشان در یك
مكان و یك زمان بودند را بازگرداند كه در واقع همان لحظه ی بیگ بنگ است . معادله ی
عمومی كه برای محاسبه سن جهان استفاده می شود به صورت زیر است :

(distance of a particular galaxy) / (that galaxys velocity) = (time)

or

4.6 x 10^26 cm / 1 x 10^9 cm/sec = 4.6 x 10^17 sec

حاصل این معادله برابر 17 ^ 10 × 6.4 ثانیه است كه با اندكی محاسبات بسیار ساده
ریاضی می توانیم آن را به عددی كه تقریبا" برابر پانزده میلیارد سال است تبدیل نمود
. این محاسبه تقریبا" برای هر كهكشانی كه قابل مطالعه است صدق می كند . هرچند كه
اندازه گیری این مقدارها كه در معادلات به دست آمده اند كه تخمینی از سن جهان می
باشند می توانند صحیح باشند . در صورتیكه برآورد سن جهان فرایندی پیچیده است . این
دستاورد در این علم گامی بحرانی است .

و حالا چه ؟

خلاصه ما نخستین موضوعات را كه دانشمندان در زمینه ی جهان كشف كرده اند را شرح
دادیم . درك ما از بیگ بنگ و چگونگی آن ، نخستین اتمها و سن جهان به طور معیوب
آشكار است ؛ در واقع در این زمینه مباحث زیادی برای بحث وجود دارد . در زمینه زمان
نیز سؤالات بی انتهایی وجود دارد كه هنوز برای پاسخ به آنها باید كمی صبوری كنیم .
هنوز بسیار از مفاهیم پایه ای جهان پیچیده هستند و جای تفكر در آنها باقی است .

بعد از درك این موضوع تئوری بیگ بنگ به پایداری افراد را به مبارزه و رقابت می طلبد
. این تئوری رقیب های خود را به سویی راهنمایی می كند كه جستجوی بیشتر باعث می شود
كه ثابت شود این تئوری صحیح است در واقع به آن ها مداركی قابل ارائه می كند . در سر
فصل هایی از این مقاله مداركی را مورد بررسی قرار دادیم كه آزموده شده بودند و از
جهات مختلفی جستجو شده بودند ، در هر صورت باعث می شوند كه تصویر نسبتا" كاملی از
جهان در ذهن داشته باشیم .

اخیرا" ناسا موضوعاتی را كشف نموده است كه انسان را متحیر و انگشت به دهان می كند .
در واقع دلایلی بر وجود بیگ بنگ هستند . بیشتر ستاره شناسان و فیزیكدانان از
رصدخانه ی استرو 2 استفاده می كردند این رصدخانه می توانست یكی از نیازمندی های
پایه ای جهان را در بیگ بنگ تأیید كند . در ژوئن 1995 دانشمندان تونستند نخستین
هلیم را كشف كنند ، همچون دتریوم در فاصله های دور جهان . این كشف با یكی از نمود
های مهم بیگ بنگ هماهنگ است كه در آغاز خلقت هلیوم و هیدروژن با یكدیگر تركیب شدند
. بعد در مشاهدات تلسكوپ فضایی هابل این سرنخی معین برای عناصر باقیمانده ای است كه
ما امروزه می شناسیم . دانشمندان با استفاده از تلسكوپ فضایی هابل دریافته كه در
ستاره های كهن عنصر بور زیادی موجود بوده است . آنها فرض كردند كه وجودش می تواند
عامل هركدام از این دوتا باشد . می تواند باقیمانده رویداد نیرومند تولد كهكشان یا
اینكه نشان دهنده ی این است كه حتی بور تاریخ آن به قبل از بیگ بنگ برمی گردد . اگر
دومی صحیح باشد ، دانشمندانی باید دوباره سعی كنند تا تئوری جدیدی برای تولد جهان
ارائه كنند همچنین برای رویداد های پس از آن . بر طبق تئوری های كنونی در آن زمان
امكان وجود اتم های سنگین و پیچیده وجود نداشته است .

در این روش آنچه را كه می بینیم هرگز درست نیست . اشتیاق ما برای دریافتن این علم
هرگز فرونشانده نمی شود . با این حال پاسخ سؤال حالا چه ؟ در حال حاضر غیر ممكن است
. در این دوره ما نمی توانیم پاسخ این سؤالات را به كار ببندیم .

افكار عمیق

این گمان بسیار مشكل است كه این موضوع را از افكار روزانه جدا كنیم . هر كس در هر
نقطه از زمان به سختی می تواند با این موضوع ستیز كند كه چرا ما اینجا هستیم ؟ برخی
در فلسفه ی طبیعی محض به دنبال پناهگاهی برای این سؤال هستند ، در صورتیكه اكثریت
برای پاسخ این سؤال به دلایل علمی نزدیك می شوند . این افراد خاص در سطح های بالاتر
به دنبال پاسخ این سؤال هستند و فقط در وجود انسانی تمركز نمی كنند بلكه هر چیز را
كه واقعی می دانند مد نظر قرار می دهند .

اگر شما در مكانی بنشینید و سعی كنید تمام جهان را تصور كنید متحیر خواهید شد .
هرچند كه حالا علم می تواند در رابطه با جهان به بحث بپردازد ؛ درباره ی چگونگی
آغاز آن و آینده ی صحبت كند و ... . این موضوع آسان به نظر می رسد تا در مقیاس های
بزرگ در رابطه با سالها ( میلیارد ) بحث كنیم . ما از میان زندگی خود به اینجا سفر
می كنیم و دوباره از همان میان به آسمان ها بازمیگردیم .

در این مقاله سعی كردیم كه تا حدودی كمی جهان را به تقد و بررسی بگذاریم . این
موضوع نیز جالب است كه ما هنوز به طور كامل نمی دانیم كه چه طور به وجود آمده ایم و
تمام این حرفهایی را كه گفتیم در حد یك نظریه است كه امكان دارد درست باشد و یا
اینكه غلط نمایان گر شود . خداوند این توانایی را در هر انسان سالمی قرار داده است
كه تفكر كند و بهترین حدس را بزند . از میان این گمان ها ما می توانیم درست ترین
آنها را مشخص كنیم و مبنا قرار دهیم.