📚 خلاصه ای از کتاب گیتی از هیچ (جهانی از عدم)
لارنس ام.کراوس
ترجمه رامین رامبد
--------------------------------------------
[📚جهانی از عدم] ۱---
🔸️بی تردید پیش کشیدن 《آفریدگار》برای پرهیز از پرسش های دشوار 《چگونه》صرفا کاهلی اندیشه ورزی است.
هر چه باشد اگرتوانایی آفرینش در کار نمی بود ،آنگاه آفریدگار نیز نمیتوانست چیزی بیافریند.
دست یازیدن به این مطلب که به دلیل بودن افریدگار در بیرون از طبیعت ،از تسلسل نامتناهیِ بالقوه جلوگیری میشود و بنابراین 《توانایی》 برای خودِ بودن ،بخشی از نیستی به شمار نمیرود که بودن از آن سربرآورده،چیزی بیش از زبان بازی و لفاظی نیست.
صفحه۱۳
----------------------------------------------
[📚جهانی از عدم] ۲---
🔸️ هدف اصلی من در اینجا عبارت است از نشان دادن این واقعیت که علم،زمین بازی را دگرگون ساخته است،
بطوریکه این بحث های انتزاعی و بی فایده درباره ی سرشت نیستی با کوشش هایی سودمند و کاربردی جایگزین شده تا به این نکته بپردازد که گیتی ما عملا چگونه پدیدار شده است.
صفحه۱۳
-------------------------------------------------
[📚جهانی از عدم] ۳--
🔸️هنگامیکه به فهم چگونگی فرگشت یافتن گیتی خودمان می پردازیم ، آیین و الاهیات کمترین ارتباط را با این بحث داشته اند.
آنها غالبا آب را گل آلود کرده اند،
مثلا با تمرکز بر پرسش هایی در مورد نیستی،بدون ارائه ی هر گونه تعریفی از این عبارت بر پایه ی مدارک تجربی.
با آنکه هنوز ما از خاستگاه گیتی خودمان بطور تمام و کمال اگاه نیستیم ،هیچ دلیلی در دست نیست که انتظار داشته باشیم روند اوضاع تغییر پیدا کند.
گذشنه از آن انتظار دارم سرانجام همین امر را در مواردی ببینم که اکنون آیین آن را قلمرو خود میداند ، مانند اخلاقیات انسان.
صفحه۱۴
---------------------------------------------------
[📚جهانی از عدم] ۴--
🔸️ علم در گسترش درک ما از طبیعت سربلند بوده است زیرا منش علمی بر سه اصل استوار است:
یک--تا جایی که شاهد و مدرک پیش میرود دنبالش برو
دو--اگر کسی نظریه ای دارد،لازم است بخواهد به همان اندازه که در اثبات درستی اش میکوشد برای اثبات نادرستی اس نیز بکوشد
سه -- آزمایش،داور نهایی درستی است،
نه خوشایندی حاصل از باورهای پیشین و نه زیبایی با شکوهی که نثار مدل های نطری شخصی میشود.
صفحه۱۴
-----------------------------------------------
[📚جهانی از عدم] ۱---۵
🔸️ در سال ۱۹۱۶ البرت اینشتین بزرگترین کار زندگی خود را به پایان رسانده بود ، ده سال کوشش اندیشمندانه ی طاقت فرسا برای دست یافتن به نظریه ای تازه برای گرانش که وی آنرا 《نسبیت عام》نامید.
ولی این تنها نظریه ای برای گرانش نبود بلکه نظریه ای تازه ای هم بود برای فضا و زمان.
و نخستین نظریه ی علمی بود که نه تنها میتوانست بگوید اجسام چگونه درون گیتی حرکت میکنند،بلکه چگونه خود گیتی میتوانسته فرگشت یابد.
--- با اینحال یک مشکل در میان بود .
هنگامیکه اینشتین به استفاده از نظریه اش برای تشریح گیتی در کل پرداخت،معلوم شد که این نظریه ،گیتی را که ما انگار در آن به سر میبریم توصیف نمیکند.
صفحه۱۹
-----------------------------------------------
[📚جهانی از عدم] ۲---۵
🔸️ تا جایی که جامعه ی علمی در ۱۹۱۷ میدانست ، گیتی ایستا بود و جاودانه، در برگیرنده ی تنها یک کهکشان،همان راه شیری خودمان ، و در گردادگرد آن فضایی عظیم ، بی پایان ،تیره و تهی.
با نگریستن به اسمان شب با چشمانتان ، یا با تلسکوپی کوچک ،حدسی غیر از این نمیتوانید بزنید و در آن زمان دلیل اندکی برای تردید در این دیدگاه وجود داشت.
---در نظریه ی اینشتین مانند نظریه ی گرانش نیوتون در پیش از آن ،گرانش نیروی ربایشی محضی است در میان تمام اجسام.
یعنی، ناشدنی است که مجموعه ای از اجرام را در فضا داشته باشیم که تا ابد سر جایشان بمانند.
ربایش گرانشی دو جانبه انها سرانجام سبب میشود که بهم برخورد کنند ، و این یعنی تضاد اشکار با گیتی به ظاهر ایستا.
صفحه۱۹
-----------------------------------------------
[📚جهانی از عدم] ۳---۵
🔸️ معمولا تصور میشود که اینشتین برای سالها در اتاقی در بسته و منزوی ،با اندیشه و تعقل محض ،بکار پرداخت و به نظریه ی زیبایش دست یافت ،بدون توجه به واقعیت.ولی حقیقت هیچوقت در پس پرده نمی ماند.
اینشتین همواره توجهی ژرف به ازمایشها و مشاهدات داشت.
گر چه در مغزش به 《آزمایش های ذهنی》زیادی دست میزد و برای بیش از یک دهه به شدت مشغول کار بود ، اما ریاضیات نو را اموخت و پیش از اینکه سرانجام نظریه ای را بیافریند که به راستی از نظر ریاضی زیبا بود ،در روند کار راه های نظری اشتباه بسیاری را پیمود.
با اینحال مهمترین لحظه در تثبیت رابطه ی عاشقانه اش با نسبیت عام ،ناشی از مشاهده بود.
صفحه ۲۰
-----------------------------------------------
🔸️ طی هفته های پرهیجان پایانی که او مشغول تکمیل نظریه اش بود،در رقابت با ریاضیدان المانی دیوید هیلبرت ،او از معادلاتش برای پیش بینی چیزی استفاده کردکه به شکلی دیگر جز نتیجه ی اختر فیزیکی مبهمی به نظر نمیرسید:
تقدیم اندکی در 《حضیض》(نزدیکترین نقطه ی تقرب)مدار تیر(عطارد)به خورشید.
مدتها بود اخترشناسان پی برده بودند که تیر اندکی از ان چیزی که نیوتون پیش بینی میکند انحراف دارد.
مدار تیر به جای اینکه بیضی کاملی باشد که روی خودش برگردد،به اندازه ی باور نکردنی کوچکی تقدیم دارد.
(یعنی سیاره پس از یک دور درست سرجایش برنمیگردد بلکه جهت بیضی در هر دور اندکی جابجا میشود، و سرانجام الگویی مارپیچ مانند را میپیماید):۴۳ثانیه ی قوسی (حدود یک صدم درجه)در سده.
هنگامیکه اینشتین با به کارگیری نظریه ی نسبیت عام خود محاسبه ی این مدار را انجام داد عددی که به دست آمد درست بود.
با اینحال ،عدم توافق ظاهری بین نسبیت عام و مشاهده در ارتباط با امکان پذیری گیتی ایستا چندان به درازا نکشید.
صفحه۲۰
-----------------------------------------------
🔸️اکنون هر کسی میداند که گیتی ایستا نیست بلکه در حال انبساط است و این انبساط در حدود ۱۳/۷۲میلیارد سال پیش در بیگ بنگ غیرقابل باوری داغ و چگال آغاز شد.
با همان اهمیت ، می دانیم که کهکشان ما تنها یکی از شاید ۱۰۰میلیارد کهکشان در گیتی مشاهده پذیر است.
این کشف که گیتی ایستا نیست،بلکه در حال انبساط است از اهمیت ژرف فلسفی و آیینی برخوردار بود ،چرا که میگفت گیتی خودمان سرآغازی داشته است.
سرآغاز به معنای آفرینش است و آفرینش عواطف را به جوشش وا میدارد.
در حالیکه به دنبال کشف گیتی انبساط یابنده ی ما در ۱۹۲۹،دهه ها طول کشید تا برای مفهوم بیگ بنگ تایید تجربی مستقلی به دست آید،پاپ پیوس دوازدهم در سال ۱۹۵۱ آنرا گواهی بر سِفر آفرینش نامید.
صفحه۲۱
-----------------------------------------------
🔸️ راستش نخستین کسی که بیگ بنگ را پیشنهاد کرد کشیش و فیزیکدان بلژیکی بود به نام ژرژ لُمِت.
لمت امیزه ای برجسته از کارکشتگی بود.
او مطالعاتش را بعنوان مهندس آغاز کرد،در جنگ جهانی اول توپچی مدال اوری شد و سپس در حالیکه در ابتدای دهه ی ۱۹۲۰ به درس کشیشی مشغول بود سراغ ریاضیات رفت.
بعد کیهان شناسی را دنبال کرد و نخست نزد فیزیکدان سرشناس انگلیسی سرارتور ادینگتن درس خواند و سپس به هاروارد رفت و سرانجام دومین دکتری خود را از MIT در فیزیک گرفت.
در سال ۱۹۲۷،پس از دریافت دومین دکتریش،لمت عملا معادلات اینشتین برای نسبیت عام را حل کرد و نشان داد که این نظریه گیتی ناایستایی را پیش بینی میکند و در واقع میگوید که گیتی ای که در ان بسر میبریم در حال انبساط است.
صفحه۲۲
-----------------------------------------------
🔸️این برداشت چنان تکاندهنده بود که خود اینشتین با جوش و خروش لب به اعتراض گشود و گفت 《ریاضیات تان درست است ولی فیزیکتان زننده》.
با وجود این،لمت از پا نایستاد و حتا در ۱۹۳۰پیشنهاد کرد که گیتی انبساط یابنده ی ما عملا از نقطه ای بسیار ریز آغاز شده که وی انرا 《آغازین اتم》نامید و این سرآغاز را،شاید با پندار سفر آفرینش،نمود 《روز بی دیروز》دانست.
بدین ترتیب ،بیگ بنگ،که پاپ پیوس چنان از آن داد سخن میداد،در اصل از سوی یک کشیش پیشنهاد شد.
شاید فکر کنیم که لمت از این ارج گذاری پاپ خرسند شده باشد،ولی او پیش تر به این برداشت رسیده بود که این نظریه ی علمی پیامدهای الهیاتی دارد و سرانجام در پیش نویس مقاله ی ۱۹۳۱خود درباره ی بیگ بنگ پاراگرافی را در این مورد حذف کرد.
صفحه ۲۲
-----------------------------------------------
🔸️ در واقع لمت بعدها اعتراض خود را نسبت به ادعای۱۹۵۱ پاپ در مورد اثبات سفر افرینش از راه بیگ بنگ ابراز کرد(بویژه از این رو که فهمید اگر بعدا اثبات شودکه نظریه وی نادرست است ،ادعای {کلیسای} کاتولیک رومی برای سفر آفرینش شاید به چالش کشیده شود.)
در این زمان ،او برای اکادمی پاپ واتیکان برگزیده شده بود و بعدها به ریاست ان رسید.اوگفت《تا جایی که میدانم چنین نظریه ای کاملا در بیرون از هر گونه امر متافیزیکی یا دینی قرار میگیرد》
پاپ دیگر هیچگاه در مجامع عمومی سراغ این مبحث نرفت.
این اموزه ای ارزشمند است.
همانگونه که لمت فهمید چه بیگ بنگ به راستی رخ داده چه رخ نداده باشد،یک امر علمی است نه الهیاتی.
صفحه۲۲
-----------------------------------------------
🔸️ در هر حال ،نه لمت نه پاپ پیوس جهان علم را متقاعد نکردند که گیتی در حال انبساط است.
در عوض ،مطابق شیوه ی درستی علم،شاهد و مدرک از مشاهدات دقیق به دست آمد،
و در این مورد ادوین هابل این کار را کرد،که کماکان الهام بخش من در ایمان زیاد به انسانیت است،
چون کارش را به حقوق دادن شروع کرد و سپس اخترشناس شد.
پیش تر در ۱۹۲۵هابل با تلسکوپ هوکر ۱۰۰ اینچی قله ی مانت ویلسن،بزرگترین تلسکوپ ان هنگام دنیا،به دستاوردی برجسته رسیده بود.
تا آن هنگام،با تلسکوپ های موجود،اخترشناسان توانسته بودند تصاویری محو از اجسامی تهیه کنند که ستارگانی ساده در کهکشان خودمان نبودند.
نام نِبیولا{سحابی}را بر آن ها نهادند،که در اصل واژه ی لاتینی به معنای《چیز محو》(عملا ابر》است.
آنان همچنینبر اسر اینکه آیا این اجسام در کهکشان ما بودند یا بیرون از آن به بحث پرداختند.
صفحه۲۴
-----------------------------------------------
🔸️چون تصویر غالب از گیتی در آن هنگام این بود که کهکشان ما همه ی ان چیزی است که ان جاست،بیش تر اخترشناسان در گروه《در کهکشان خودمان》قرار گرفتند که سردسته ان اخترشناس مشهور هَرلو/هارلو شِیپلی در هاروارد بود.
او در کار دوران ساز خود نشان داد که راه شیری از ان چه که پیش تر تصور میشد بسیار بزرگ تر است و این که خورشید نه در مرکز که تنها در گوشه ای دور افتاده و غیر قابل توجه ان قرار گرفته است.
در روز سال نوی ۱۹۲۵ هابل نتایج مطالعه ی دو ساله ی خود در مورد به اصطلاح سحابی های مارپیچی را انتشار داد که در آن توانسته بود نوع خاصی ستاره ی متغیر را در این سحابی ها،از جمله سحابی اکنون معروف به اندرومدا،شناسایی کند به نام ستاره متغیر سیفید.
ستارگان متغیر سیفید ستارگانی هستند که درخشندگی شان در تناوبی منظم تغییر میکند.
صفحه۲۴
-----------------------------------------------
🔸️ در ۱۹۰۸ فردی گمنام و به وقتش اخترشناس قدر ناشناخته اینده بنام هنری یتا سوان لی ویت به عنوان محاسبه گر در رصدخاته کالج هاروارد استخدام شد.لی ویت کشفی خیره کننده کرد که در ۱۹۱۲ بیش تر پرده از ان برداشت:
وی متوجه شد که رابطه ای منظم بین درخشندگی ستارگان سفید و تناوب تغییرشان وجود دارد.
بنابراین اگر بتوان فاصله ی یک سیفید با تناوب مشخص را اندازه گرفت ،انگاه اندازه گیری درخشندگی سیفیدی دیگر با همان تناوب ،تعیین فاصله ی ستارگان دبگر را امکان پذیر خواهد ساخت!
کشف لی ویت حوزه ی اخترشناسی را زیر و رو کرد.
صفحه۲۵
-----------------------------------------------
🔸️هابل توانست از اندازه گیری خودش از سیفیدها و رابطه ی تناوب--درخشندگی لی ویت استفاده کند تا کاملا اثبات نماید که سیفیدها در آندروما و چند سحابی دیگر چنان دوردست اند که نمیتوانند درون کهکشان راه شیری باشند.
کشف شد که آندرومدا گیتی جزیره ای دیگری است،کهکشان مارپیچی دیگری تقریبا شبیه مال خودمان و یکی از بیش از ۱۰۰میلیارد کهکشان دیگر که،اکنون میدانیم،در گیتی مشاهده پذیر ما جای دارند.
صفحه۲۶
-----------------------------------------------
🔸️ هابل با اندازه گیری سیفیدهای هر چه کم نورتر در کهکشانهای هر چه دورتر به چیز دیگری دست یافت :گیتی دارد گسترش می یابد.
--- هابل با مقایسه ی فواصل کهکشانهایی که خودش اندازه گرفته بود با مجموعه ی متفاوتی از اندازه گیری های انجام شده توسط اخترشناس امریکایی دیگری بنام وِستو سلیفر/اسلایفر ، که طیف های نور آمده از این کهکشانها را اندازه گرفته بود ،به این نتیجه رسید.
صفحه۲۶
-----------------------------------------------
🔸️ یکی از مهمترین کشف ها در اخترشناسی این بود که اجزای ستاره و زمین یکی هستند.
---در سال۱۹۶۵ نیوتون ،باریکه ی نازکی از آفتاب را،از درون منشور گذراند و دید که آفتاب به رنگهای اشنای رنگین کمان تفکیک میشود.
او استدلال کرد که نور سفید برآمده از خورشید دربرگیرنده ی تمام این رنگهاست، و درست هم میگفت.
---یکصدوپنجاه سال بعد ،دانشمندی دیگر با دقتی بیشتر نور تفکیک شده را بررسی کرد و به نوارهایی تاریک در بین رنگها دست یافت و استدلال کرد که این نوارها ناشی از وجود موادی در اتمسفر بیرونی خورشیدند که نور رنگهایی خاص یا طول موج هایی معین را جذب میکنند.
این به اصطلاح 《نوارهای جذبی》را می شد با طول موج هایی از نور شناسایی کرد که معلوم شد توسط مواد شناخته شده ای در روی زمین،از جمله هیدروژن،اکسیژن،آهن،سدیم و کلسیم جذب میشوند.
--- در سال۱۸۶۸،دانشمند دیگری دو خط جذبی تازه در بخش زرد طیف خورشیدی جذب کرد که با هیچ عنصر شناخته شده ای روی زمین متناظر نبود.
او مطمئن بود که این باید ناشی از نوعی عنصر تازه باشد که آنرا هلیم نامید.
یک نسل بعد هلیم کشف شد.
صفحه۲۷
-----------------------------------------------
🔸️ نگریستن به طیف تابش امده از ستارگان ،ابزار علمی مهمی است برای فهمیدن ترکیب ، دما ، و فرگشت آنها.
از ۱۹۱۲،سلیفر طیف های نور امده از سحابی های مارپیچی گوناگون را مشاهده کرد و پی برد که این طیف ها با طیف های ستارگان نزدیک به ما یکسان است-به جز اینکه همه ی خطوط جذبی به یک اندازه در طول موج جابجا شده اند.
این پدیده ناشی از اثر آشنای 👈داپلر👉 است.
داپلر در ۱۸۴۲شرح داد موج های امده بسمت شما از چشمه های متحرک در صورت دور شدن چشمه از شما کشیده و در صورت نزدیک شدن بشما فشرده میشوند.
معلوم شده همین پدیده مانند موج های صوتی برای موج های نور هم رخ میدهد،گر چه به دلیلی تا حدی متفاوت.
موج های نور آمده از چشمه ی دورشونده از شما،خواه ناشی از حرکت موضعی ان در فضا،خواه ناشی از انبساط میانی فضا،کشیده خواهد شد
و بنابراین از ان چیزی که در غیر اینصورت خواهد بود سرخ تر به نظر میرسد،چون سرخ در انتهای طول موج بلند طیف مرئی است.
در حالیکه موج های آمده از چشمه های نزدیک شونده بسمت شما فشرده تر میشوند و آبی تر به نظر خواهند آمد.
سلیفی در ۱۹۱۲ مشاهده کرد که خطوط جذبی نور آمده از همه مارپیچی تقریبا بطور اسلوب مند بسمت طول موج های بلندتر جابجا شده اند.
او به درستی نتیجه گرفت که بدین ترتیب بیشتر این اجسام با سرعتهایی چشمگیر از ما دور میشوند.
صفحه۲۸
-----------------------------------------------
🔸️ هابل در ۱۹۲۹ به کمک میلتن هیومِیسن،به کشفی از رابطه ی تجربی چشمگیری رسید،که اکنون بنام👈قانون هابل👉مشهور است:
رابطه ی خطی بین تندروی و فاصله ی کهکشان برقرار است.
بدین ترتیب هر چه کهکشان از ما دور تر باشد با تندی بیشتری از ما دور خواهد شد.
هنگامیکه این واقعیت شگرف برای نخستین بار مطرح شد - اینکه همه ی کهکشانها دارند از ما دور میشوند و آنهایی که دو برابر از ما دورند؛انهایی که سه سه برابر دورند سه برابر سریعتر دور میشوند، والخ-انگار دارد داد میزند که ما مرکز گیتی هستیم!
این دقیقا با رابطه ای سازگاری داشت که لمت پیش بینی کرده بود.
گیتی ما به راستی دارد انبساط می یابد.
صفحه۲۸
-----------------------------------------------
🔸️ از شانس ما ،ستارگان زود به زود نمی ترکند،حدود یکی در صد سال در کهکشان.ولی از اینکه می ترکند نیز شانس آورده ایم،چون اگر چنین نمیکردند،ما اینجا نبودیم.
یکی از شاعرانه ترین واقعیت هایی که من درباره ی گیتی میدانم آن است که اصولا هر اتمی در بدن شما زمانی در ستاره ای بوده که منفجر شده.
گذشته از آن ،اتمهای درون دست چپ شما شاید از ستاره ای متفاوت آمده باشند تا آنهایی که در دست راست تان است.ما به معنای کلمه،فرزندان ستارگانیم و کالبدمان ساخته شده از غبار ستاره ای است.
از کجا میدانیم؟
صفحه۳۵
-----------------------------------------------
🔸️ خب ما میتوانیم به برونیابی تصویر موجود از بیگ بنگ تا زمانی که گیتی حدود یک ثانیه از عمرش گذشته بود بپردازیم، و محاسبه کنیم که تمام ماده ی مشاهده شده در پلاسمایی چگال که دمایش می باید حدود ۱۰میلیارد درجه(مقیاس کلوین)بوده باشد،فشرده شد.
در این دما واکنش های هسته ای میتوانند به سادگی بین پروتون ها و نوترون ها رخ دهند،چون با هم پیوند میدهند و سپس در اثر برخوردهای بیش تر از هم جدا میشوند.
به دنبال این فرایند با خنک شدن گیتی،میتوانیم پیش بینی کنیم که این سازندگان هسته تی نخستی هر از چند باری با هم پیوند می یابند تا هسته ای اتم هایی سنگین تر از هیدروژن(مثلا هلیم،لیتیم و غیره)را بسازند.
با اینکار پی میبریم که اصولا هیچ هسته ای-ورای لیتیم،سومین هسته ی سنگین در طبیعت-طی آتش گوی نخستی که همان بیگ بنگ باشد،تشکیل نشد.
صفحه ۳۵
-----------------------------------------------
🔸️ از درستی محاسباتمان مطمئنیم ، زیرا پیش بینی های ما در مورد فراوانی سبک ترین عناصر با این مشاهدات همخوانی بی مانندی دارد.
فراوانی این سبک ترین عنصرها-هیدروژن،دوتریم(هسته ی هیدروژن سنگین)،هلیم و لیتیم- با ۱۰مرتبه ی بزرگی تغییر میکند
(تقریبا ۲۵درصد پروتونها و نوترونها بر حسب جرم،به هلیم ختم میشوند،در حالیکه ۱ از هر ۱۰میلیارد پروتون و نوترون به هسته ی لیتیم می رسند).
در این گستره ی باورنکردنی،مشاهدات و پیش بینی های نظری همخوانی دارند.
این یکی از مشهورترین،برجسته ترین و موفق ترین پیش بینی هایی است که بما میگوید بیگ بنگ براستی رخ داده.
تنها یک بیگ بنگ داغ میتوانست فراوانی مشاهده شده از عناصر سبک را تولید کند و با انبساط کنونی مشاهده شده ی گیتی سازگار بماند.
صفحه ۳۵
-----------------------------------------------
🔸️ با آنکه لیتیم برای برخی افراد مهم است،برای بقیه ما همه ی عناصر سنگین تر مانند کربن،نیتروژن،اکسیژن،آهن و غیره به مراتب مهمتر است.
اینها در بیگ بنگ ساخته نشده اند.
تنها مکانی که این عنصرها میتوانند ساخته شوند در قلبی آتشین ستارگان است.
و تنها راهی که انها میتوانند امروز سر از بدن شما درآورند ان است که اگر این ستارگان به حد کافی دست و دلباز باشند تا بترکند و فراورده های خود را در کیهان بپاشند،
آنها میتوانند روزی در و پیرامون سیاره ابی رنگ کوچکی در همجواری ستاره ای که خورشید می خوانیمش گرد هم ایند.
در طول پیشینه کهکشان خودمان،حدود ۲۰۰میلیون ستاره ترکیده اند.
این ستارگان بی شمار خود را،به عبارتی ، فدا کرده اند تا یک روز شما بتوانید زاده شوید.
من آنها را بیش از هر چیز دیگری شایسته ی عنوان نجات دهنده میدانم.
صفحه۳۶
-----------------------------------------------
🔸️ یوهانس کپلر با استفاده از داده های براهه در مورد مکان سیارات در آسمان که طی بیش از یک دهه تهیه شده بود،سه قانون مشهور خود برای حرکت سیارات را در اوایل سده ی هفدهم ارائه کرد :
۱-- سیارات به دور خورشید در مداری بیضی می چرخند.
۲-- خط متصل کننده ی سیاره و خورشید در بازه های زمانی برابر ، مساحت های برابر را در می نوردد.
۳-- توان دوم تناوب مداری سیاره در تناسب مستقیم با توان سکم نیم محور بزرگ مدارش است.(یا بعبارت دیگر،با 《نیم محور بزرگ》بیضی ، نصف اندازه ی پهن ترین بخش بیضی)
این قوانین به نوبه ی خود راه را برای دستیابی نیوتون به قانون همگانی گرانش در حدود یک سده بعد هموار کرد.
صفحه ۳۸
-----------------------------------------------
🔸️ با فهمیدن اینکه گیتی سرآغازی داشته و این که آن سرآغاز در زمانی مشخص و قابل اندازه گیری در گذشته بوده،پرسش طبیعی بعدی این است که ،《چطور به پایان میرسد؟》
-- گرانش نیروی اصلی عمل کننده در مقیاس عظیم کهکشانهاست،پس اندازه گیری حرکت اجسام در این مقیاس ها،امکان وارسی ربایش گرانشی را که عامل این حرکت است،در اختیارمان میگذارد.
چنین اندازه گیری هایی با کارهای پیشگامانه ی اخترشناس آمریکایی وِرا رابین و همکاران وی در اوایل دهه ۱۹۷۰ به راه افتاد.
رابین با رصد ستارگان و گاز داغی که از مرکز کهکشان خودمان دورتر می شدند،مشخص کرد که این مناطق بسیار تندتر از آن چیزی حرکت میکنند که اگر نیروی گرانشی پیش برنده حرکت آنها،فقط ناشی از جرم تمام اجسام رصد شده درون کهکشان میبود.
با توجه به کار وی سرانجام برای کیهان شناسان آشکار شد که تنها شیوه ی توضیح این حرکت،فرض گرفتن وجود جرم به مراتب بیشتری در کهکشان خودمان به نسبت چیزی است که میتوان با جمع زدن جرم همه ی این گاز داغ و ستارگان به حساب آورد.
صفحه۴۱
-----------------------------------------------
🔸️ ولی مشکلی در این دیدگاه وجود داشت.
همان محاسباتی که به زیبایی فراوانی مشاهده شده ی عناصر سبک (هیدروژن،هلیم و لیتیم)در گیتی را توضیح میدهند،
همچنین بما میگویند که کمابیش چه تعداد پروتون و نوترون،اجزای ماده ی عادی،باید در گیتی وجود داشته باشد...
با وجود این ،چگالی آغازی پروتونها و نوترونها در گیتی ناشی از بیگ بنگ ،تعیین شده با برازش فراوانی مشاهده شده ی هیدروژن،هلیم و لیتیم،تقریبا دو برابر مقدار ماده ای است که میتوانیم در ستارگان و گاز داغ ببینیم.
آن ذرات کجایند؟
تصور راه هایی برای پنهان کردن پروتونها و نوترونها ساده است ،پس بسیاری از فیزیکدانها پیش بینی کردند که هم اندازه ی اجسام مرئی،نوترون و پروتون در اجسام تاریک نهفته است.
با اینحال ،هنگامیکه مقدار👈ماده ی تاریک👉لازم برای توضیح دادن حرکت ماده در کهکشان خودمان را بیفزائیم،در می یابیم که نسبت ماده کل به ماده ی مرئی نه ۲به ا که نزدیک به ۱۰به ۱ است.
اگر اشتباهی در کار نباشد ،آنگاه ماده ی تاریک نمیتواند از پروتون و نوترون ساخته شده باشد.تعداد کافی از آنها وجود ندارد.
صفحه۴۲
-----------------------------------------------
--- برای من که در اوایل دهه ی ۱۹۸۰ فیزیکدان جوانی بودم ،امکان پذیری وجود ماده ی تاریک اسرارآمیزی به شدت هیجان انگیز بود.
به واقع چنین چیزی دلالت بر آن داشت که عمده ی ذرات در گیتی نه آن آشنایان قدیمی ،پروتون و نوترون،بلکه به احتمال نوع تازه ای ذره ی بنیادی است،چیزی که در زمین امروز وجود ندارد،
ولی چیزی راز آلود که در بینابین ستارگان در جریان است و در سکوت ،تمام آن نمایش گرانشی را که کهکشان میخوانیمش اداره می کند.
دستکم برای من ،این دلالت بر سه روند پژوهشی داشت که میتوانست بطور بنیادین پرتویی تازه بر سرشت واقعیت بتاباند:
صفحه۴۳
-----------------------------------------------
🔹️روند یک
اگر این ذرات در بیگ بنگ بوجود امده باشند،مانند عناصر سبک که پیش تر گفتم،
انگاه باید بتوانیم از ایده هایی در مورد نیروهای حاکم بر برهم کنش های ذرات بنیادی(بجای برهم کنش های هسته ای مرتبط با تعیین فراوانی عنصری) برای برآورد فراوانی ذرات تازه ی اسرار امیز ممکن در گیتی امروزین استفاده کنیم.
صفحه۴۳
-----------------------------------------------
🔹️روند دو
--- شاید بشود بر پایه ی ایده های نظری در فیزیک ذرات ،به فراوانی کل ماده تاریک در گیتی دست یافت، یا شاید بشود آزمایش هایی تازه برای اشکارسازی ماده ی تاریک پیشنهاد کرد-
هر کدام از اینها میتوانند به ما بگویند که چه اندازه ماده ی تاریک در ان جا هست و بنابراین هندسه گیتی خودمان چیست.
کار فیزیک اختراع کردم چیزهایی نیست که نمی توانیم ببینیم تا برای چیزهایی که میتوانیم ببینیم توضیحی ارائه دهیم،
بلکه یافتن راهی برای دیدن ان چیزی است که نمی توانیم ببینیم-دیدن ان چه که پیش از این نامرئی بود،ناشناخته های شناخته.
هر ذره ی بنیادی تازه که برای ماده ی تاریک نامزد میشود،امکان پذیری های تازه ای را برای دست زدن به آزمایش هایی پیشنهاد میکند تا با ساختن دستگاه هایی روی زمین و در اثر قرار گرفتن زمین در مسیر حرکت انها در فضا،به آشکارسازی مستقیم ذرات ماده ی تاریک که در کهکشان رژه میروند،پرداخت.
بجای استفاده از تلسکوپ ها برای جستجوی اجسام دوردست،اگر ذرات ماده ی تاریک در وضعیتی پراکنده وجود داشته باشند که در سرتاسر کهکشان نفوذ پیدا میکند،هم اکنون کنار ما هستند و اشکارساز های زمینی شاید حضور انها را بر ملا کنند.
صفحه۴۴
-----------------------------------------------
🔹️روند سه
--- اگر ما بتوانیم به سرشت ماده ی تاریک و فراوانی ان پی ببریم،شاید بتوانیم تعیین کنیم که گیتی چگونه پایان می پذیرد.
--- انگار این امکان پذیری آخری از همه هیجان انگیزتر است،پس من با ان شروع خواهم کرد.
صفحه۴۴
-----------------------------------------------
🔸️ هنگامیکه اینشتین نظریه ی نسبیت خود را توسعه داد،در قلب ان این امکان جا داشت که در حضور ماده یا انرژی،فضا میتواند خم بردارد.
هنگامیکه در سال ۱۹۱۹دو گروه اعزامی طی خورشید گرفتگی،نور ستاره ی خم برداشته شده در اطراف خورشید را رصد کردند،و مقدار خمیدگی دقیقا با پیش بینی اینشتین برای خم برداشتن فضا در اطراف خورشید در اثر حضور ان همخوانی داشت،این ایده ی نظری پا را از حیطه گمانه پردازی بیرون گذاشت.
--- اگر فضا بالقوه خمیده باشد،آنگاه هندسه ی همه ی گیتی خودمان به ناگاه بسبار جالب تر میشود.
بسته به مقدار کل ماده حاضر در گیتی خودمان،یکی از سه نوع هندسه متفاوت برای ان قابل تصور است؛
باز،بسته یا تخت
صفحه۴۴
-----------------------------------------------
🔸️ تصویر کردن گیتی های سه بعدی خمیده دشوار است ولی توصیف برخی از جنبه ها آسان است.
اگر در گیتی بسته در یک جهت به حدکافی دوردست بنگرید،پشت سر خود را خواهید دید.
--- نسبیت عام بی هیچ پرده پوشی به ما میگوید که گیتی بسته ای که چگالی انرژی اش بطور عمده از ماده ای مانند ستارگان و کهکشانها و از آن بیشتر از ماده ی تاریک اسرارامیز تشکیل شده،باید روزی در فرایندی شبیه به وارون بیگ بنگ-یا بعبارتی بیگ کرانج-دوباره برُمبد.
گیتی باز با اهنگی متناهی برای همیشه به انبساط خود ادامه میدهد،
و گیتی تخت در وضعیت مرزی است،آهستگی دارد ولی هرگز کاملا توفف نمیکند.
صفحه۴۵
-----------------------------------------------
🔸️بزرگترین اجسامی که در گیتی با گرانش گرد هم امده اند، ابرخوشه های کهکشانها نام دارند.
چنین اجسامی میتوانند دربرگیرنده ی هزاران یا بیش تر کهکشانهای جداگانه باشند و می توانند تا در طول ده ها میلیون سال نوری کشیده شوند.
بیشتر کهکشانها در چنین ابرخوشه هایی جا دارند و راستش کیهان خودمان درون ابرخوشه ی کهکشان های سنبله قرار دارد که مرکزش تقریبا در فاصله ی ۶۰میلیون سال نوری ماست.
چون ابرخوشه ها بسیار بزرگ و بسیار سنگین هستند ،اصولا هر چیزی که درون هرچیزی بیفتد درون خوشه ها خواهد افتاد.
پس اگر ابرخوشه های کهکشانها را وزن کنیم و سپس چگالی کل چنین ابرخوشه های کهکشانها را در گیتی تخمین بزنیم،آنگاه میتوانیم 👈گیتی را وزن کنیم👉 با همه ی ماده تاریک موجود در آن.
سپس با استفاده از معادلات نسبیت عام میتوانیم تعیین کنیم که آیا ماده ی کافی برای بستن گیتی هست یا خیر.
تا اینجا درست،ولی چگونه اجسامی را وزن کنیم که در ده ها میلیون سال نوری گستره اند؟
ساده است؛با گرانش
صفحه۴۶
-----------------------------------------------
🔸️ در سال ۱۹۳۶ آلبرت اینشتین ،بدنبال درخواست های اخترشناسی اماتور بنام رودی مَندل،مقاله ای کوتاه در مجله ساینس نوشت با عنوان《کارکرد عدسی مانند ستاره با منحرف کردن نور در میدان گرانشی》.
در این نوشتار کوتاه اینشتین این نکته ی شگرف را نشان داد که خود فضا میتواند در نقش عدسی باشد،نور را خمیده و آنرا درشت نمایی کند،درست مانند عدسی های عینک مطالعه من.
باری این نکته که👈 اگر خود فضا در حضور ماده خمیده باشد،نور نیز مسیرهای خمیده را می پیماید👉 نخستین پیش بینی تازه ی نسبیت عام بود و این کشف منجر به اوازه ی جهانی اینشتین شد.
صفحه۴۶
-----------------------------------------------
🔸️ چیزی که اینشتین فهمید آن بود که خم شدن نور در میدان گرانشی بدین معناست که اگر جسمی درخشان در فاصله ای دور در پشت توزیعی مداخله گر از جرم قرار داشته باشد،پرتوهای نور برون رو در جهت های گوناگون میتوانند به دور این توزیع مداخله گر خم بردارند و دوباره همگرا شوند،
درست مانند کاری که در گذر از عدسی معمولی انجام میدهند
و یا به درشت نمایی جسم اصلی بینجامد
یا رونوشت های تصویری بی شماری از جسم اصلی تولید کنند که شاید برخی از آنها واپیچیده باشد.(شکل پست بعد)
--- اینشتین اثرات پیش بینی شده برای عدسی شدگی ستاره ای دور دست توسط ستاره ای مداخله گر در پیش زمینه را محاسبه کرد.
سودمندی این اثر از حیث کاربردش در عدسی شدگی اجسام دوردست توسط سیستم های بسیار بزرگتر مانند کهکشانها یا حتا خوشه های کهکشانها،و نه عدسی شوگی ستارگان که توسط ستارگان ناشی میشود.
صفحه۴۷و۴۸
-----------------------------------------------
🔸️ زویکی در ۱۹۳۳به تحلیل حرکت نسبی کهکشانها در خوشه ی گیسوی بِرِنیکه پرداخت و با استفاده از قوانین حرکت نیوتون ،تعیین کرد که کهکشانها چنان تند حرکت میکنند که باید از هم دور شوند و خوشه را نابود کنند،
مگر جرم به مراتب زیادتری ،با بیش از ۱۰۰به نسبت آن چه که فقط از ستارگان بدست می اید،در خوشه حضور داشته باشد.
بدین ترتیب او را باید به واقع بعنوان کشف کننده ی ماده ی تاریک بحساب اوریم.
صفحه۴۹
-----------------------------------------------
🔸️مقاله ی تک صفحه ای زویکی در ۱۹۳۷ نیز بهمان اندازه شگرف بود.
او برای عدسی شدگی گرانشی سه کاربرد متفاوت پیشنهاد کرد:
۱-آزمودن نسبیت عام
۲- استفاده از کهکشان های مداخله گر بعنوان نوعی تلسکوپ برای درشت نمایی اجسام دوردست تر که در غیر اینصورت از دید تلسکوپ های روی زمین ناپیدا هستند
ومهمتر از همه
۳- پرده برداشتن از این راز که چرا انگار کهکشانها وزن بیش تری از آن چیزی دارند که از ماده ی مرئی به دست می آید:
《رصدهای انحراف یافتگی نور به دور سحابی ها شاید سرراست ترین {شیوه ی} تعیین جرم سحابی و رفع مغایرت پیش گفته را فراهم کند.》
---اکنون مقاله ی زویکی هفتاد و چهارساله است ولی انگار پیشنهادی است امروزین برای استفاده از عدسی شدگی گرانشی در کاویدن گیتی.
تک تک پیشنهادهای وی مورد تایید قرار گرفته و آخری از همه برجسته تر است.
در سال ۱۹۸۸،شصت و یکسال پس از پیشنهاد رویکی برای وزن کردن سحابی ها با استفاده از عدسی شدگی گرانشی،جرم خوشه ای بزرگ با استفاده از عدسی شدگی گرانشی تعیین شد.
صفحه۴۹
-----------------------------------------------
🔸️ ذرات ماده ی تاریک در گرداگرد ما هستند- در همین اتاقی که دارم در آن تایپ میکنم و نیز 《آن بیرون 》در فضا.
بنابراین میتوانیم برای جستجوی ماده ی تاریک و برای نوع تازه ای از ذره یا ذرات بنیادی که آنرا میسازند،دست به آزمایش بزنیم.
این ازمایش ها در ژرفای زمین،درون معادن و تونل ها در حال انجام است.
....حتا اگر هر روز با میلیونها ذره ی ماده ی تاریک بمباران شویم،بیشترشان از درون ما و زمین میگذرند ،بدون اینکه اصلا بدانند ما اینجائیم-و بدون اینکه ما متوجه شویم.
بدین ترتیب اگر بخواهیم اثرات استثناهای بسیار نادر بر این قاعده را اشکارسازی کنیم ، یعنی ذرات ماده ی تاریکی که عملا در برخورد با اتم های ماده پس زده می شوند،بهتر است آماده باشیم تا رویدادهای بسیار نادر و نامعمول را اشکارسازی کنیم.
تنها در زیرزمین است که به حد کافی از پرتوهای کیهانی محافظت میشود تا در اصل بشود دست به اینکار زد.
صفحه۵۳
-----------------------------------------------
🔸️ برخورد دهنده ی بزرگ هادرون،بیرون از ژنو در سویس ،بزرگترین و قویترین شتابدهنده ی ذرات در سطح جهان ،تازه شروع بکار کرده است.
ولی ما دلایل زیادی داریم تا عقیده داشته باشیم که در انرژی های بسیار زیادی که در آن پروتون ها درون این دستگاه بهم کوبیده می شوند،شرایطی شبیه به وضعیت گیتی بسیار ابتدایی باز آفرینی خواهد شد،
هر چند در محدوده های کوچک میکروسکوپی.
در چنین محدوده هایی ،همان برهم کنش هایی که شاید در گیتی بسیار ابتدایی برای نخستین بار چیزی را ایجاد کرده باشند که امروز ذرات ماده ی تاریک هستند،اکنون نیز ذرات یکسانی را در آزمایشگاه ایجاد کنند!
بدین ترتیب مسابقه ای بزرگ در جریان است.چه کسی اول از همه ذرات ماده ی تاریک را شناسایی خواهد کرد:
آزمایشگران در ژرفای زمین یا آزمایشگران در برخورد دهنده ی بزرگ هادرون؟
خبر خوش آن است که هر گروهی که برنده ی این مسابقه شود،بازنده ای در کار نخواهد بود.
همگی ما برنده میشویم،با آموختن این که بالاخره خمیرمایه ی غایی ماده چیست.
صفحه۵۳
--------------------------------------------------
🔸️گر چه اندازه گیری های اخترفیزیکی که شرح دادم هویت ماده ی تاریک را برملا نمی کند،به ما خواهند گفت که چه مقدار از ان وجود دارد.
اندازه گیری مستقیم نهایی مقدار کل ماده در گیتی از نتیجه گیری های زیبای حاصل از اندازه گیری های عدسی شدگی گرانشی،بهمراه سایر رصدها از گسیل های پرتو ایکس از خوشه ها بدست می آید.
براوردهای مستقل از جرم کل خوشه ها شدنی است چون دمای گازی در خوشه ها که دارد پرتوهای ایکس را ایجاد میکند در ارتباط با جرم کل سیستمی است که پرتوها در آن گسیل میشوند.
نتایج شگفت اور بودند و همانگونه که اشاره کردم برای بسیاری از دانشمندان ناامید کننده.
از اینرو که وقتی غبار فرو نشست چه واقعی و چه استعاری،جرم کلی که درون و پیرامون کهکشانها و خوشه ها اندازه گیری شد تنها حدود ۳۰درصد مقدار کل جرم لازم برای ایجاد گیتی تختی در امروزِ روز بود.
(توجه کنید که این مقدار ۴۰برابر جرمی است که از ماده ی مرئی میتوان به حساب اورد که بنابراین کمتر از یک درصد جرم لازم برای ساخت گیتی تخت است.)
صفحه۵۴
--------------------------------------------------
✔ اندازه گیری تابش زمینه مایکروویو کیهانی یا CMBR
--- در واقع CMBR چیزی نیست جز کورسوی بیگ بنگ.
این‌تابش مدرک مستقیم دیگری،در صورت نیاز،برای رخ دادن بیگ بنگ ارائه میکند،چون به ما اجازه میدهد مستقیما به عقب بنگریم و سرشت گیتی بسیار جوان داغی را آشکار سازی کنیم که همه ی ساختارهایی که امروز می بینیم بعدها از آن سر برآوردند.
یکی از نکات شگرف متعدد درباره ی تابش زمینه ی مایکروویو کیهانی آن است که از بین این همه جا،در نیوجرسی توسط دو دتنشمندی کشف شد که کوچکترین ایده ای درباره ی چیزی که دنبالش میگشتند نداشتند.
نکته ی دیگر آنکه این تابش برای دهه ها عملا جلوی چشمان همه ی ما بود و بالقوه مشاهده پذیر،ولی اصلا مورد توجه قرار نگرفت.
راستش اگر سن و سالی از شما گذشته باشد شاید تاثیرات آن را بدون فهمیدن دلیلش دیده باشید،مدتها پیش از آمدن تلویزیون کابلی و زمانیکه کانالهای تلویزیونی برنامه های خود را پس از نیمه شب به پایان میرساندند و تا صبح برنامه ای نداشتند.
هنگامیکه آنها از روی انتن میرفتند ،پس از نشان دادن الگویی آزمایشی ،صفحه تصویر پر از برفک میشد.
حدود یک درصد ان برفکی که روی صفحه تلویزیون میدیدید تابش بازمانده از بیگ بنگ بود.
صفحه۶۰
--------------------------------------------------
🔸️من نمیتوانم پشت دیوارهای اتاقم را ببینم چون انها کدر هستند.آنها نور را جذب میکنند.
خب،وقتی در آسمان به زمان قبل و قبل تر نگاه میکنم،دارم به گیتی در زمانی می نگرم که جوان و جوانتر بود و نیز داغ و داغ تر،چون از هنگام بیگ بنگ شروع به خنک شدن کرده است.
اگر به حد کافی به دوردست بنگرم،به زمانیکه گیتی در حدود ۳۰۰.۰۰۰سال داشت،دمای گیتی در حدود ۳.۰۰۰درجه(مقیاس کلوین)بالای صفر مطلق بود.
در این دما تابش پیرامونی چنان پرانرژی بود که میتوانست اتم های غالب در گیتی را به اجزای سازنده شان،پروتون و الکترون تفکیک کند.
پیش از این زمان ماده ی خنثا وجود نداشت.
ماده ی عادی در گیتی،ساخته شده از هسته های اتمی و الکترونها،متشکل بود از 《پلاسمایی》چگال از ذرات باردار بر هم کنش دهنده با تابش.
با این حال ،پلاسما میتواند تابش را کدر کند.ذرات باردار درون پلاسما،فوتون ها را جذب و آنها را بازگسیل میکنند،بطوریکه نابش نمیتواند به سادگی از درون چنین ماده ای بدون مزاحمت بگذرد.
👈در نتیجه اگر بخواهم به گذشته بنگرم،نمیتوانم پیش از اخرین زمانی را ببینم که ماده در گیتی عمدتا از چنین پلاسمایی ساخته شده بود👉
صفحه۶۰
--------------------------------------------------
🔹️ باز هم میگویم که این مانند دیوارهای اتاقم است.
من تنها به این دلیل میتوانم انها را ببینم که الکترونها در اتم های سطح دیوار،نور امده از چراغ رومیزی را جذب و سپس ان را بازگسیل میکنند،
و هوای بین من و دیوارها شفاف است،پس میتوانم تمام مسیر تا سطح دیواری که نور را گسیل کرده،ببینم.
--- در مورد گیتی نیز چنین است.
وقتی به آن می نگرم،میتوانم تمام مسیر را تا آن《آخرین رویه ی پراکندگی》ببینم،که نقطه ای است که در آن گیتی خنثا میشود،
جایی که پروتونها با الکترونها در هم می آمیزند تا اتم های هیدروژن خنثا را بسازند.
پس از ان نقطه ،گیتی عمدتا نسبت به تابش شفاف میشود و من میتوانم تابشی را ببینم که توسط الکترونها جذب و بازگسیل شده بود،چون ماده در گیتی خنثا شد.
--- پس این تصویر از بیگ بنگ پیش بینی میکند که باید تابشی از همه ی جهت ها از آن 《آخرین رویه ی پراکندگی》بسوی من بیاید.
چون گیتی از آن هنگام با ضریب ۱.۰۰۰ گسترش یافته ،این تابش در مسیرش تا من خنک شده است و اکنون حدود ۳درجه بالای صفر مطلق دما قرار دارد.
و این دقیقا همان سیگنالی است که دو دانشمند از همه جا بی خبر در ۱۹۶۵ در نیوجرسی پیدا کردند و برای این کشف خود بعدها جایزه ی نوبل را بردند.
صفحه۶۱
--------------------------------------------------
🔸️آزمایش به هوا فرستادن بالنی از زمین در جنوبگان در ۱۹۷۷ بنام بومِرنگ.
با انکه بومرنگ سرواژه ای بود برای رصدهای تابش و ژئوفیزیک میلی متری فراکهکشانی با بالن ،دلیل واقعی این نامگذاری ساده تر این حرفهاست.
یک پرتوسنج مایکروویو به یک بالن ارتفاع بالا وصل شد.:
سپس این بالن دور دنیا میچرخید،که انجام اینکار در جنوبگان آسان است.
در عمل ،در قطب جنوب اینکار واقعا ساده است،چون شما نمیتوانید دور دایره ای بچرخید.
با این حال سفر از ایستگاه مک موردو به دور تمام این قاره،به کمک بادهای قطبی ،دو هفته طول میکشید و سپس به نقطه ی عزیمتش بر میگشت،بهمین دلیل بومِرنگ خوانده میشود.
صفحه۶۴
(برای مطالعه بیشتر، فصل سوم کتاب، ترجمه سیامک عطاریان مطالعه شود )
--------------------------------------------------
🔹️[از ازمایش بومرنگ و داده ها و بررسی های انجام شده] با دقت یک درصد تایید میشود که ما در یک جهان تخت زندگی میکنیم!
با این حال هنوز نمیتوانیم از ناسازگاری ظاهری این نتیجه با نتیجه ای که از قبل بدست اوردیم چشم پوشی کنیم.
وزن کردن جهان با اندازه گیری جرم کهکشانها و خوشه ها عددی را نشان نتیجه میدهد که یک سوم مواد مورد نیاز برای بوجود امدن جهانی تخت است.
یکی را باید فدا کرد!
در طی اینکه دانشمندان بخاطر این تناقض و حدس جهان تخت ، بهت زده بودند،تقریبا هیچ کس امادگی این غافلگیری را نداشت طبیعت اندوخته ای را که در درون خود داشت ارائه دهد
و مشکل بین هندسه جهان که ناشی از محاسبه ی جرم و محاسبه ی انحنا بطور مستقیم بود را حل کند.
انرژی غافل مانده که برای نتیجه گیری جهان تخت مورد نیاز بود ،جلوی چشمان ما پنهان شده بود ، به معنی واقعی کلمه!
(ترجمه سیامک عطاریان)
فصل سه
--------------------------------------------------
🔹️ هدف این سفر بالونی ساده است.
برای کسب اطلاعاتی از تابش زمینه کیهانی که دمای ۳درجه بالای صفر مطلق (در مقیاس کلوین) را باز می تاباند و درگیر هوای گرمتر مواد روی زمین نشده است(البته دمای قطب جنوب بیشتر از ۲۰۰درجه از دمای تابش زمینه کیهانی بیشتر است).
ما میخواهیم تا جای ممکن از زمین ارتفاع بگیریم و حتا فراتر از قسمت اعظم جو زمین.
در حالت ایده ال میتوان از ماهواره برای اینکار استفاده کرد اما بالونهای ارتفاع بالا نیز میتوانند با هزینه کمتر همان کار را با تقریب خوبی انجام دهند.
بهرحال پس از دو هفته،بومرنگ تصویر قسمت کوچکی از اسمان ریزموج که نقاط گرم و سرد را در الگوی دریافت شده از اخرین سطح پراکندگی نشان میداد،به دست ما داد.
در شکل کتاب یکی از مناطقی را میبینید که ازمایش بومرنگ ان را بررسی کرده(با نقاط گرم و سردی که به ترتیب را سایه های تیره و روشن مشخص شده است) و هر دو تصویر اصلی منطقه و نقاط سرد و گرم ،روی همه انداخته شده اند.
(ترجمه سیامک عطاریان)
فصل سه
🔹️دو مطلب را بیان میکند
۱- اینکه در مقیاس واقعی نقاط سرد و گرم که در اسمان دیده میشوند و توسط بومرنگ بررسی شده را ،در کنار تصویر واقعی ،برای مقایسه نشان میدهد.
۲- اما در همان حال این تصویر (فصل سوم کتاب مطالعه شود)جنبه ی مهم دیگری از چیزی که که ما میتوانیم نزدیک بینی کیهانی بنامیم را نشان میدهد.
وقتی که ما در یک روز افتابی به بالا نگاه کنیم ،اسمانی ابی رنگ می بینیم که در تصویر قبلی بالون دیده میشود.
دلیل دیدن ما این است که طوری فرگشت یافته ایم که نور مرئی را ببینیم.
از طرف دیگر امواج خروجی از سزح خورشید در محدوده ی مرئی قرار دارند و همچنین بسیار از امواج با طول موج های دیگر در جو زمین جذب میشوند و به سطح زمین نمیرسند(که از این بابت خوش شانس هستیم زیرا بسیاری از این امواج مضر هستند).
بهر نحو اگر ما طوری فرگشت می یافتیم که میتوانستیم تشعشعات ریزموج را ببینیم ،تصویری که از اسمان میدیدیم ،چه شب و چه روز ، اگر مستقیما به خورشید خیره نمی شدیم مستقیما ما را به تصویر اخرین سطح پراکندگی مببرد که ۱۳میلیارد سال نوری از ما دور بود.
این همان تصویری است که توسط اشکارگر بومرنگ بدست امده است.
(ترجمه سیامک عطاریان)
فصل سه
🔸️ اندازه گیری مستقیم هندسه ی گیتی و کشف بعد از انکه گیتی به راستی تخت است،به این معنا بود که ۷۰درصد انرژی گیتی هنوز گمشده است،نه درون و نه پیرامون کهکشانها یا حتا خوشه ها کهکشانی است!
حتا پیش از این اندازه گیری های خمیدگی گیتی، و تعیین جرم کل خوشه شده درون آن،نشانه هایی در دست بود که تصویر نظری متداول در ان هنگام از گیتی خودمان با رصد ها سازگاری ندارد- با ماده ی تاریک کافی برای تخت بودن فضا(در واقع سه برابر چیزی که اکنون میدانیم هست).
صفحه۷۳
------------------------------------------------
🔸️ بگذارید به ۱۹۱۷ برگردیم. که اینشتین نسبیت عام را توسعه داده بود و از سرخوشی کشفی که با ان میتوانست تقدیم حضیض تیر را توضیح دهد،قلبش به تاپ تاپ افتاده بود،
گر چه وی به ناچار با این واقعیت روبرو شد که نظریه اش نمیتواند برای گیتی ایستایی که او فکر میکرد در ان به سر می برد توضیحی ارائه کند.
اینشتین فهمید که میتواند تغییر کوچکی در نظریه اش بدهد،چیزی که با استدلال هایی ریاضی سازگاری داشت که وی را در وهله ی نخست به توسعه ی نسبیت عام رهنمون شده بود و چیزی که انگار میتوانست گیتی ایستا را مجاز بدارد.
با وجود پیچیدگی جزئیات ،ساختار عمومی معادلات اینشتین در نسبیت عام به نسبت سرراست است.
سمت چپ این معادلات بیانگر خمیدگی گیتی اند و در کنارش ،قدرت نیروهای گرانشی عمل کننده بر ماده و تابش.
اینها را کمیت سمت راست معادله تعیین میکند که بازتابی است از چگالی کل همه ی انواع انرژی و ماده ی درون گیتی.
صفحه۷۴
------------------------------------------------
🔹️اینشتین پی برد که افزودن جمله ی ثابت اضافی کوچکی به سمت چپ این معادله ،نمایانگر 👈نیروی دافعه ی ثابت اضافی کوچکی است در سرتاسر فضا👉 ، علاوه بر ربایش گرانشی استاندارد بین اجسام دوردست که با افزایش فاصله ی بین انها کاهش پیدا میکند.
این نیروی اضافی،در صورتیکه به حد کافی کوچک باشد،میتواند در مقیاس های انسانی یا حتا در مقیاس منظومه ی خورشیدی خودمان ، جایی که میبینیم قانون گرانش نیوتون به زیبایی هر چه تمام برقرار است،اشکار ناپذیر بماند.
ولی او گفت که چون این نیرو در سرتاسر فضا ثابت است ،میتواند در مقیاس کهکشان خودمان افزایش پیدا کند و تا حدی زیاد شود که با نیروی ربایشی بین اجسام دور دست رویارویی کند.
بدین ترتیب او اندیشید که این روند در بزرگ ترین مقیاس ها میتواند به گیتی ایستا بینجامد.
اینشتین این جمله ی اضافی را جمله کیهان شناختی نامید.
با این حال چون این تنها افزایش یک ثابت به معادلات است،اکنون مرسوم است که انرا ثابت کیهان شناختی بنامد.
پس از ان که اینشتین پی برد که گیتی به واقع در حال انبساط است،از این جمله چشم پوشی کرد و میگویند که تصمیم افزودن ان به معادلاتش را بزرگترین گاف زندگی خود نامید.
... البته اگر اینشتین این جمله را نیفزوده بود ، کس دیگری در سالیان بعد دست به اینکار میزد.
صفجه۷۵
------------------------------------------------
🔹️بردن جمله ی اینشتین از سمت چپ معادلات به سمت راست گامی است کوچک برای ریاضیدان،ولی جهشی است غول آسا برای فیزیکدان.
با انکه از نظر ریاضی چنین کاری بسیار ساده است،
به محض رفتن این جمله بسمت راست،که در آن همه ی جمله های سهیم در انرژی گیتی جا گرفته اند، از دید فیزیکی نماینده ی چیزی کاملا متفاوت میشود - یعنی سهمی تازه در انرژی کل.
👈ولی چنین جمله ای میتواند چه چیزی را عرضه کند؟
پاسخ این است:هیچ.👉
با گفتن هیچ،منظورم این نیست که هیچ،چیزی نیست،بلکه در عرض دقیقا هیچ است-در این مورد، نبودی که معمولا انرا فضای تهی می نامیم.
👈 منظورم این است که اگر محدوده ای از فضا را بگیریم و از هر چیزی درون آن خلاص شویم - غبار،گاز،آدم ها و حتا تابشی که از درونش میگذرد،یعنی مطلقا هر چیزی درون آن محدوده- آن گاه اگر فضای تهی باقیمانده وزنی داشته باشد،متناظر است با وجود جمله ی کیهان شناختی که اینشتین ابداع کرد.👉
صفحه۷۵
------------------------------------------------
🔸️ نخستین کسی که با موفقیت نسبیت را با مکانیک کوانتومی درهم امیخت،پل دیراک بود.
مکانیک کوانتومی در ۱۹۱۲ تا ۱۹۲۷ عمدتا با کارهای نیلس بور ،شرودینگر و هایزنبرگ توسعه پیدا کرد.
--- بور نخست پیشنهاد کرد که الکترونها در اتم ها به دور هسته ای مرکزی میچرخند،مانند سیاراتی که دور خورشید می چرخند،ولی نشان داد که قواعد مشاهده ی شده ی طیف اتمی(فرکانس های نور گسیل شده توسط عنصرهای گوناگون)تنها در صورتی قابل درک است که الکترونها به گونه ای به داشتن مدارهای پایدار در مجموعه ای ثابت از 《 ترازهای کوانتومی 》محدود شوند و نتوانند آزادانه بسمت هسته تاب بردارند.
آنها تنها میتوانند با جذب یا گسیل فرکانس های گسسته ، یا کوانتوم های نور بین ترازها رفت و امد کنند - همان کوانتوم هایی که ماکس پلانک نخستین بار در ۱۹۰۵بعنوان راهی برای درک شکل هایی از تابش گسیل شده توسط اجسام داغ پیشنهاد کرد.
با این حال 《 قوائد کوانتش》 بور کمابیش من درآوردی بود.
صفحه۷۶
------------------------------------------------
🔹️ در دهه ی ۱۹۲۰،شرودینگ و هایزنبرگ مستقل از هم نشان دادند که میشود این قواعد را از نخستین اصول بدست اورد بشرط اینکه الکترونها از قواعد دینامیکی پیروی کنند که متفاوت تر از چیزی باشد که به کار اجسام ماکروسکوپی مانند بیس بال می اید.
👈 الکترونها میتوانند مانند موج و مانند ذره رفتار کنند 👉 ،انگار در فضا گسترده میشوند
(بنابراین،《تابع موج》شرودینگر برای الکترونها) ،نشان داده شد که نتایج اندازه گیری های ویژگی های الکترونها تنها به مقادیر احتمالاتی می انجامد، با آمیزه های گوناگونی از ویژگی های متفاوتی که همزمان بطور دقیق قابل اندازه گیری نیستند(بنابراین《اصل عدم قطعیت》 هایزنبرگ)
صفحه۷۷
------------------------------------------------
🔹️ دیراک نشان داد که ریاضیات پیشنهادی از سوی هایزنبرگ برای توصیف سیستم های کوانتومی را میتوان با همانندی دقیق با قوانین حا افتاده ی حاکم بر دینامیک اجسام ماکروسکپی کلاسیکی بدست اورد.
علاوه بر ان ،وی همچنان بعدا توانست نشان دهد که ریاضیات《 مکانیک موجی》 شرودینگر را نیز میتوان بهمین ترتیب بدست اورد و رسما هم ارز فرمول بندی هایزنبرگ است.
ولی دیراک همچنین می دانست که مکانیک کوانتومی بور،هایزنبرگ و شرودینگر با تمام برجستگی اش،تنها به درد سیستم هایط می اید که در آن قوانین نیوتون و نه نسبیت اینشتین،قوانین مناسب حاکم بر سیستم های کلاسیکی بودند که سیستم های کوانتومی با همانندی از ان ساخته شده باشد.
صفحه۷۸
------------------------------------------------
🔹️ دیراک با معطوف کردن توجه خود برای کوشش در راه سازگار ساختن مکانیک کوانتومی با قوانین نسبیت اینشتین،شروع کرد به بازی با انواع و اقسام معادلات.
اینها در برگیرنده ی سیستم های ریاضی چند مولفه ای می شدند که برای لحاظ کردن این نکته ضروری بودند که الکترونها《اسپین》دارند-
مثل اینکه بگوییم آنها مانند فرفره های کوچک می چرخند و تکانه زاویه ای دارند و نیز میتوانند دور هر محوری هم ساعتگرد و هم پاد ساعتگرد بچرخند.
--- دیراک پی برد که اگر معادله شرودینگر را با استفاده از چیزهایی بنام ماتریس بشکل معادله ای پیچیده تر دراورد میتوانست با سازگاری دست مکانیک کوانتومی را در دست نسبیت بگذارد
و بدین ترتیب در اصل رفتار سیستم هایی را توصیف میکند که در ان الکترونها با سرعتهایی بسیار بیشتر حرکت میکنند.
--- با این حال مشکلی وجود داشت.
دیراک معادله ای را نوشته بود برای توصیف رفتار الکترونها بهنگامیکه با میدانهای الکتریکی و مغناطیسی برهم کنش میدهند.
ولی انگار معادله اش نیازمند ذراتی تازه بود مانند الکترونها ولی با بار الکتریکی مخالف.
دیراک گفت که ذرات تازه به واقع پروتون هستند ولی به گونه ای وقتی از درون فضا می گذرند بر هم کنش های پروتون ها باعث میشود که انها به گونه ای رفتار کنند که گویی سنگین ترند.
چندان طولی نکشید که دیگران از جمله هایزنبرگ ،نشان دادند که این پیشنهاد چرند است.
صفحه۷۸
------------------------------------------------
🔹️ در عرض دو سال از زمانیکه دیراک معادله اش را پیشنهاد کرد و یکسال پس از انکه وی ان را رها کرده و پذیرفته بود که اگر کارش درست باشدانگاه باید ذره ی تازه ای وجود داشته باشد،
ازمایشگرانی که پرتوهای کیهانی بمباران کننده ی زمین را بررسی میکردند به مدرکی برای وجود ذره ای تازه مشابه با الکترون ولی با بار الکتریکی متضاد دست بافتند که 👈 پوزیترون 👉 نامیده شد.
اکنون ما پوزیترون را 《 پاد ذره ی》 الکترون مینامیم،زیرا معلوم شده که کشف دیراک فراگیر بود.
👈 همان فیزیکی که وجود پادذره را برای الکترون الزامی میکند،وجود چنین ذره ای را برای تقریبا هر ذره ی بنیادی الزامی میکند👉
مثلا پروتونها دارای پاد پروتون اند.
حتا برخی ذرات خنثا مانند نوترونها نیز پاد ذره دارند.
هنگامیکه ذره ها و پاد ذره ها بهم بخورند ،به شکل تابش خالص نابود میشوند.
صفحه۷۹
------------------------------------------------
🔸️ ریچارد فایمن ،فیزیکدان افسانه ای اولین کسی بود که یک درک مستقیم را برای اینکه چرا نسبیت نیازمند وجود پاد ذرات است فراهم کرد که در نهایت منجر به این شد که 👈فضای خالی کاملا خالی نیست.👉
---فایمن فهمید که نسبیت به ما میگوید ناظرینی که با سرعت متفاوتی حرکت میکنند،از کمیت هایی مثل زمان و فاصله اندازه گیری متفاوتی دارند.
برای مثال برای اجسامی که با سرعت حرکت میکنند،زمان اهسته تر میگذرد.
اگر به نوعی کسی بتواند سریعتر از نور حرکت کند به نظر می اید او در زمان به عقب باز خواهد گشت ، که این یکی از دلایلی است که سرعت نور را بعنوان حد سرعت کیهانی در نظر میگیرند.
ت.سیامک عطاریان
فصل چهار
------------------------------------------------
🔸️ یکی از اصول کلیدی مکانیک کوانتومی ،👈اصل عدم قطعیت هایزنبرگ👉 است،
که عنوان میکند که برای یک جفت مشخصات خاص مانند سرعت و موقعیت در یک سیستم داده شده ، نمیتوان در یک لحظه مقدار قطعی تعیین کرد.
یا به لحاظ دیگر ،اگر شما یک سیستمی را در یک بازه زمانی ثابت اندازه گیری کنید،نمیتوانید انرژی کل اش را بطور دقیق محاسبه کنید.
--- نکته ای که این مطالب به ان اشاره دارد این است که برای زمانهای بسیار کوتاه،انقدر کوتاه که شما نتوانید سرعتشان را با دقت بالا اندازه گیری کنید ، مکانیک کوانتومی این احتمال را جلوی شما می گذارد که این ذرات ظاهرا با سرعت بیش از نور حرکت کنند!
اما اگر سرعتشان بیشتر از نور باشد اینشتین بما میگوید که انها باید طوری رفتار کنند که انگار در حال بازگشت در زمان هستند.
ت.سیامک عطاریان
فصل چهارم
------------------------------------------------
🔸️(ذرات مجازی که در زمانی بسیار کوتاه پدید امده و ناپدید میشوند)
اختراع مجموعه ذرات جدیدی در فضای خالی که حتا نمیتوان آنها را اندازه گیری کرد مثل این است که مدعی باشید بر روی نوک سوزنی فرشته های زیادی نشسته اند.
مسلما اگر این ذرات هیچگونه اثری برای بررسی از خود به جای نگذارند ،این ایده،ایده ناقصی خواهد بود
با اینهمه ،گر چه این ذرات بطور مستقیم قابل مشاهده نیستند ،به نظر می اید اثرات غیرمستقیم آنها، بسیاری از مشخصات جهان ما را تشکیل می دهد که ما بطور روزمره تجربه میکنیم.
همچنین امروزه میتوان اثرات این ذرات را با دقت بسیار بالایی که حتا در محاسبات علمی نیز امکان پذیر نیست،محاسبه کرد.
ت.سیامک عطاریان
فصل چهار
------------------------------------------------
🔹️.... خوشبختانه ما فیزیکدانان(پس از کار پر زحمتی که فایمن و دیگران انجام دادند) یاد گرفتیم که معادله دیراک را با دقت دلخواه استفاده کنیم و تاثیر انواع محتمل ذرات مجازی را که ممکن است متناوبا در محدوده اتم هیدروژن به وجود آیند،بر روی طیف هیدروژن محاسبه کنیم.
و وقتی که این کار را انجام دهیم ما میتوانیم بهترین و دقیق ترین پیش بینی علمی را انجام دهیم.تمام پیش بینی های دیگر علمی در مقابل این پیش بینی کمرنگ هستند.
در اخترشناسی ،جدیدترین مشاهدات تابش زمینه کیهانی به ما این اجازه را میدهد که با دقت یک در صدهزار نتایج را با نتایج تیوری مقایسه کنیم که بسیار خوب است.
با این حال با استفاده از معادلات دیراک و وجود ذرات مجازی پیش بینی شده ما میتوانیم مقدار پارامترهای اتمی را حساب کنیم و آنرا با مشاهداتمان مقایسه کنیم و تطابق شگفت انگیزی در حد خطای یک در میلیارد با حتا کمتر از این مشاهده کنیم.
👈 بنابراین ذرات مجازی وجود دارند👉
--- با اینکه دقت باورنکردنی که در فیزیک اتمی وجود دارد بی رقیب است،زمینه ی دیگری نیز وجود دارد که ذرات مجازی نقش کلیدی را ایفا میکنند که مرتبط با موضوع اصلی این کتاب است.
👈به نظر میرسد ذرات مجازی مسئول قسمت عظیم جرم شما هستند و همچنین هر چیزی که در این دنیا قابل رویت است. 👉
ت.سیامک عطاریان
فصل چهار
------------------------------------------------
🔹️ یکی از بزرگترین موفقیت های دهه هفتاد مربوط به فهم ما از ساختار ماده بواسطه کشف نظریه ای بود که با دقت زیاد اندرکنش 👈 کوارک ها👉 محاسبه میکند.
(کوارک ها ذراتی هستند که پروتون ها و نوترون ها را تشکیل میدهند که در ادامه تمام موادی که میبینیم را بوجود می اورند. )
... ما امروزه تصویر خوبی از درون پروتون داریم که واقعا چه شکلی است.
احتمالا سه کوارک در ان وجود دارد و بسیاری چیزهای دیگر.
خصوصا اینکه ذرات مجازی که ذرات و میدان هایی که نیروی قوی بین کوارک ها را انتقال میدهند ، انعکاس میدهند دائما در حال پدیدار و ناپدید شدن هستند.
ت.سیامک عطاریان
فصل چهار
------------------------------------------------
--- پروتون متناوبا پر از این ذرات مجازی است و در حقیقت زمانی که ما میخواهیم میزان مشارکت این ذرات را در جرم پروتون محاسبه کنیم،
در می یابیم که کوارکها به تنهایی جرم کمی را شامل میشوند و میدانهایی که توسط این ذرات بوجود می آیند بقیه انرژی و در حقیقت جرم سکون پروتون را تشکیل میدهند.
همین مطلب در مورد نوترون نیز صادق است و از انجایی که شما از پروتون و نوترون ها تشکیل شده اید همین مطلب در مورد شما نیز صادق است!
ت.سیامک عطاریان
فصل۴
------------------------------------------------
🔹️وقتی ما تمام ذرات مجازی را در نظر میگیریم که امکان ظهور داشته باشند ، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ عنوان میکند ذراتی که انرژی بیشتری حمل میکنند توانایی ظهور از عدم را دارند و در عین حال در زمان بسیار کوتاهی ناپدید میشوند.
بطور کلی ذرات این توانایی را دارند که تا قبل از اینکه به سرعت ناپدید شوند انرژی تقریبا بی نهایت با خود حمل میکنند.
( عدم قطعیت در انرژی یک سیستم بطور معکوس با مدت زمان مشاهده شما از سبستم رابطه دارد)
---با این حال قوانین فیزیک انگونه که برای ما شناخته شده است ،تنها میتواند بر روی فواصل یا زمانهایی اعمال شود که از عدد بخصوصی بزرگتر باشند،
که این عدد مرتبط با مقیاسی است که در ان برای فهم گرانش (و اثرات ان بر روی مکان-زمان)ما مجبوریم اثرات مکانیک کوانتومی را نیز در نظر بگیریم.
تا وقتی که ما نظریه ای بنام 《گرانش کوانتومی》نداشته باشیم،ما نمیتوانیم برونیابی هایی که خارج از این محدوده است را بپذیریم.
ت.سیامک عطاریان
فصل چهار
------------------------------------------------
🔹️ بنابراین ما امیدواریم که فیزیک جدید ی که مرتبط با گرانش کوانتومی خواهد بود، بتواند مرزی تعیین کند برای این ذرات مجازی که در زمانی کمتر از 《زمان پلانک》زندگی میکنند.
سپس اگر ما بتوانیم اثر ذرات مجازی را با میزان انرژی برابر یا کمتر از مرز تعیین شده بصورت تجمعی محاسبه کنیم ،میتوانیم به عدد محدودی برسیم که بیانگر سهم ذرات مجازی از انرژی هیچ چیز میباشد.
--- اگر محاسبه شکاف سطوح انرژی اتمی همراه با ذرات مجازی بهترین محاسبه تاریخ فیزیک محسوب میشود،این تخمین فضای انرژی-که با ضریبی از مرتبه ۱۲۰(یعنی ده به توان ۱۲۰) بزرگتر از کل انرژی موجود درجهان است-قطعا بدترین محاسبات است!
اگر انرژی فضای خالی حتا ذره ای به این عدد نزدیک بود ،نیروی دافعه نتیجه شده از ان(بخاطر اورید که انرژی فضای خالی برابر با ثابت کیهانی است)به حدی بود که باعث انفجار کره زمین میشد،
اما مهمتر از ان،این نیرو انقدر زیاد می بود که در همان لحظات اولیه انفجار بزرگ انچنان سریع همه چیز را پراکنده میکرد که دیگر نه هیچ ساختاری،نه ستاره ای و نه انسانی بوجود می امد.
--- این مشکل که میتوان انرا مشکل ثابت کیهانی نامید،تا زمانی در جریان بود که من هنوز دانشجوی کارشناسی ارشد نبودم و اولین بار توسط کیهان شناس روسی،یاکو زلدوویچ در حوالی سال۱۹۶۷ مطرح شد.
👈این مساله هنوز حل نشده و عمیقترین مساله بنیادی حل نشده در فیزیک امروز است.👉
ت.سیامک عطاریان
فصل چهار
------------------------------------------------
🔹️علیرغم اینکه بیش از ۴۰سال بود که ما نمیدانستیم چطور این مساله را حل کنیم،ما فیزیکدانان نظری میدانستیم جواب چه باید باشد؟
مانند شاگرد چهارم ابتدایی که میگوید انرژی فضای خالی صفر است ،ما نیز
مانند شاگرد چهارم ابتدایی که می گوید
انرژی فضای خالی صفر است، ما نیز همین احساس را داشتیم که زمانی که نظریه نهایی به دست آمد،
این نظریه توضیح خواهد داد که چگونه اثرات ذرات مجازی همدیگر را خنثی کرده و فضای خالی را با انرژی دقیقا صفر باقی خواهد گذاشت. یعنی هیچ چیز، یا نسبتا هیچ چیز.
ما نیازمند بودیم تا بزرگی انرژی فضای خالی را از آن عدد غول آسا که به سادگی تخمین زده شده بود کاهش دهیم و به عددی برسانیم که از حد بالایی
که با مشاهدات به دست می آید کمتر باشد.
این مطلب احتیاج به این دارد که ما روشی که منجر به تفریق دو عدد بسیار بزرگ می شود بیابیم تا این دو عدد ۴۱۳ رقم همدیگر را خنثی کرده و چیزی غیر صفر در جای ۴۱۴ ام باقی گذارند!
اما در تاریخ علم سابقه ندارد که دو عدد بزرگ با چنان دقتی همدیگر را حذف کنند که عدد بسیار جزئی باقی بماند.
با این حال صفر عددی است که به سادگی به دست می آید. تقارن موجود در طبیعت به ما این اجازه را می دهد که ثابت کنیم تعدادی سهم برابر و مخالف از محاسبات مختلف به دست می آید که همدیگر را خنثی کرده و در نهایت دقیقاچیزی باقی نمی گذارد. یعنی دوباره هیچ چیز .
بنابراین ما نظریه پردازان می توانیم به راحتی استراحت کرده و شب رابخوابیم. ما نمی دانستیم که چگونه به آنجا برسیم، اما جواب نهایی را می دانستیم .
با این حال طبیعت چیز دیگری در ذهن داشت.
ت.سیامک عطاریان
فصل چهار
------------------------------------------------
🔸️ من و مایکل ترنر در سال ۱۹۹۵ برپایه ی پیش داوری نظری،فرض کردیم که گیتی تخت است.
سپس نتیجه گرفتیم که همه ی داده های کیهان شناختی موجود در ان هنگام تنها در صورتی با گیتی تخت سازگارند که حدود ۳۰درصد انرژی کل در نوعی شکل《 ماده ی تاریک 》 نهفته باشد، ان گونه که به نظر میرسید رصدها وجود آن را پیرامون کهکشان ها و خوشه ها نشان میدهند،
ولی حتا خیلی عجیب تر از این،ان که ۷۰درصد باقیمانده ی انرژی کل گیتی ،نه در هیچ شکلی از ماده،بلکه در خود فضای تهی جا گرفته باشد.
----ایده ی ما با هر معیاری دیوانه کننده بود.
برای رسیدن به مقداری برای ثابت کیهانشناختی سازگار با ادعای ما،مقدار براوردی این کمیت می باید تا حدود ۱۲۰مرتبه بزرگی کاهش داده شود و کماکان دقیقا صفر هم نشود.
این کار در برگیرنده ی شدیدترین تنظیم ظریف هر گونه کمیت فیزیکی شناخته شده در طبیعت می شود،ان هم بدون در دست داشتن کوچکترین سرنخی از چگونگی تنظیم.
(گیتی سه بعدی《 تخت》مانند یک برگ تخت دو بعدی نیست،بلکه در عوض فضای سه بعدی است که همه ی ما بطور شهودی تصویر میکنیم،که در آن پرتوهای نور به خط مستقیم میروند.
این را با تصویرکردن به مراتب دشوارتر فضاهای خمیده ی سه بعدی مقایسه کنید که در آن پرتوهای نور،که خمیدگی زیربنایی گیتی را پی میگیرند،در خط مستقیم پیش نمیروند.)
صفحه۹۳
------------------------------------------------
🔸️اگر فعلا فرض کنیم که سرشت ربایشی گرانش بیانگر ان باشد که انبساط گیتی اهسته شده تر شده است،
بخاطر بیاورید که به حد بالایی از سن گیتی دست می یابیم،
با این فرض که سرعت کهکشانی واقع در فاصله ای مشخص از ما از هنگام بیگ بنگ ثابت مانده باشد.
زیرا اگر گیتی در حال شتاب زایی بوده باشد ،انگاه کهکشان نامبرده ،به نسبت اکنون،زمانی از ما تندتر می شده، و بنابراین مدت کمتری طول میکشیده تا به مکان کنونی اش برسد،تا اینکه اگر همواره با سرعت کنونی اش حرکت کرده بود.
در گیتی بازِ تحت سیطره ی ماده،شتاب زدایی گیتی اهسته تر از گیتی تخت است، و بنابراین سن استنتاج شده ی گیتی بیش تر از چیزی است که برای گیتی تخت در سیطره ی ماده خواهد بود، با همان آهنگ انبساط اندازه گیری شده ی کنونی ؛ در واقع به مقداری که با فرض گرفتن آهنگ انبساط ثابت در طول زمانی کیهانی براورد میکنیم،بسیار نزدیک تر خواهد بود.
صفحه۹۵
------------------------------------------------
🔹️انرژی ناصفر فضای تهی به ثابتی کیهان شناختی می انجامد - مانند دافعه ی گرانشی - بیانگر آن که در مدت زمانی کیهانی انبساط گیتی در عوض سرعت خواهد گرفت و بنابراین کهکشانها در گذشته آهسته تر از مقدار امروزین از هم دور میشده اند.
این بیانگر انست که به نسبت انبساط ثابت،رسیدن به فاصله ی کنونی شان بیشتر طول میکشیده.
راستش به ازای یک اندازه گیری داده شده ی امروزین از ثابت هابل،درازترین عمر ممکن برای گیتی خودمان(حدود ۲۰میلیارد سال) با لحاظ کردن امکان پذیری ثابتی کیهان شناختی در کنار مقدار اندازه گیری شده ی ماده ی مرئی و تاریک به دست می اید ، اگر دستمان برای تنظیم مقدار ان همراه با چگالی ماده در گیتی امروزین باز باشد.
صفحه۹۵
------------------------------------------------
🔹️در سال ۱۹۹۶ من با چَبُیر و همکاران پی یر دمارک در دانشگاه بیل و همکارانم دانشچوی پست داک پیتر در دانشگاه کیس وسترن ریزرو ،حد پایینی تقریبا ۱۲میلیارد سال را برای سن این ستارگان بدست اوردیم.
ما اینکار را با مدل سازی فرگشت میلیونها ستاره ی مختلف روی کامیپوترهای پرسرعت و مقایسه رنگ و درخشندگی آنها با ستارگان واقعی رصد شده در خوشه های گوی سان در کهکشان خودمان،که مدتهای مدید فکر میشد از جمله کهن ترین اجسام در کهکشان باشند،انجام دادیم.
با این فرض که شکل گرفتن کهکشان خودمان حدود یک میلیارد سال زمان میبرد،این حد پایینی بطور موثر گیتی تخت در سیطره ماده را رد کرد و به نفع گیتی ای با ثابت کیهان شناختی از آب درامد،در حالیکه گیتی باز در لبه ی پرتگاه کسب اعتبار داشت تلوتلو میخورد.
---با اینحال سن کهن ترین ستارگان در برگیرنده استنتاج های مبتنی بر رصدهای صورت گرفته با بالاترین حساسیت در ان زمان میشد و در سال ۱۹۹۷ داده های رصدی تازه ما را واداشت که براوردهایمان را تا ۲میلیارد سال کم بکنیم،یعنی یک گیتی جوانتر.
---بدین ترتیب اوضاع دوباره درهم برهم تر شد و بار دیگر انگار هر سه کیهان شناسی معتبر شدند و بسیاری از ما را پای تخته سیاه کشاندند
--- در ۱۹۹۸ همه چیز تغییر کرد،درست همان سالی که ازمایش بومِرنگ نشان داد گیتی تخت است(توضیحات مفصل در کتاب)
صفحه۹۶
------------------------------------------------
🔸️در حدود ۲۰۰۶وقتی اندازه گیری های دقیق تازه از زمینه ی مایکروویو کیهانی با استفاده از ماهواره WMAP به رصدگران امکان داد تا با دقت،زمان از هنگام بیگ بنگ را اندازه بگیرند،این براورد از سن گیتی تا حد زیادی بهبود پیدا کرد.
اکنون میدانیم سن گیتی را تا چهار رقم معنی دار میدانیم.
سن گیتی ۱۳/۷۲میلیارد سال است.
اکنون میدانیم هیچ راهی نیست تا گیتی با اهنگ انبساط اندازه گیری شده امروزین بتواند بدون انرژی تاریک چنین کهن باشد ،بویژه انرژی تاریکی که رفتارش اصولا شبیه به رفتار انرژی ای باشد که با ثابتی کیهان شناختی عرضه میشود،به بیان دیگر،این انرژی که گویا در طول زمان ثابت می ماند.
صفحه۱۰۴
------------------------------------------------
🔸️ در دستاورد علمی بعدی،رصدگران توانستند با دقت تعیین کنند که چه مقدار ماده بشکل کهکشانها ،طی زمان کیهانی گرد هم خوشه شده اند.
این نتیجه به اهنگ انبساط گیتی بستگی دارد،چون نیروی ربایشی کشنده کهکشانها بسمت یکدیگر مجبور است با انبساط کیهانی دور کننده ماده رویارو شود.
هر چه این مقدار انرژی فضای تهی بیشتر باشد،زودتر به سیطره اش بر انرژی گیتی خواهد رسید، و زودتر اهنگ انبساط رو به فزونی سرانجام رمبش گرانشی ماده را در مقیاس هایی هر چه بزرگتر متوقف خواهد کرد.
بنابراین با اندازه گیری خوشه شدگی گرانشی،رصدگران توانسته اند بار دیگر تایید کنند که تنها گیتی تختی که با ساختار بزرگ مقیاس رصد شده در گیتی سازگاری دارد همانی است که دارای تقریبا ۷۰درصد انرژی تاریک باشد و باز هم ان انرژی تاریک کمابیش شبیه انرژی ای است که با ثابتی کیهان شناختی ارائه میشود.
صفحه۱۰۵
------------------------------------------------
🔸️ در اوایل پیشینه ی گیتی ،هنگامیکه چیزی که اکنون منطقه ای فعلا مشاهده پذیر ماست اندازه ی بسیار کوچک تر داشت،چگالی ماده بسیار بیشتر بود.
با این حال،اگر چگالی انرژی تهی نمودی از ثابتی کیهان شناختی - یا چیزی مانند آن-باشد،در طول زمان یکسان می ماند.
بدین ترتیب هنگامیکه گیتی کمتر از حدود نیمی از اندازع ی کنونی اش بود،چگالی ماده از چگالی انرژی تهی فزونی می یافته است.
ماده،و نه فضای تهی،در تمام مدت پیش از این زمان،نیروی گرانشی غالب وارو بر انبساط را تولید می کرده است.
در نتیجه ،گیتی مشغول شتاب زدایی بوده است.
در مکانیک کلاسیک به نقطه ای که در ان سیستم شتابش را تغییر میدهد،و به ویژه ،از شتاب زدایی به شتاب گیری میرود،《کندن》میگوئیم.
صفحه۱۰۵
------------------------------------------------
🔹️ نگاشت مفصل پیشینه انبساط گیتی ،نشان دادن اینکه گیتی از دوران شتاب زدایی به شتاب گیری جابجا شد،اعتبار چشمگیری به این ادعا بخشید که رصد های اولیه،که بیانگر وجود ماده ی تاریک بودند،به راستی صحت داشتند.
با تمام دیگر شواهد و مدارک موجود کنونی،به دشواری زیاد میتوان تصور کرد که با اتکا به این تصویر،به نوعی ترغیب میشویم تا پی نخود سیاه کیهانی بگردیم.
چه بخواهیم چه نخواهیم ،انگار انرژی تاریک که مورد پذیرش همگانی است،یا دستکم تا زمانی که به شیوه ای تغییر پیدا کند.
--- بی تردید خاستگاه و سرشت انرژی تاریک بزرگترین راز در فیزیک بنیادی امروزین است.
ما از چگونگی سرچشمه گرفتن آن و چرایی داشتن مقداری که دارد،هیچ درک ژرفی نداریم.بنابراین هیچ دیدی نداریم که چرا شروع کرده است به سیطره بر انبساط گیتی و تازه آن هم تنها به نسبت در همین تازگی ها،در حدود ۵میلیارد سال گذشته ،یا اینکه ایا کاملا از سر حادثه است یا خیر.
طبیعی است گمان بریم سرشت ان به شیوه ای بنیادین به خاستگاه گیتی گره خورده باشد.و همه نشانه ها حاکی از ان اند که اینده ی گیتی را تعیین خواهد کرد.
صفحه۱۰۶
-----------------------------------------------
🔸️نسبیت خاص میگوید چیزی نمیتواند تندتر از نور بگذرد،ولی خود فضا هر کاری که دلش بخواهد میتواند بکند،دست کم در نسبیت عام.
وفضا با انبساط یافتن،میتواند اجسام دور دستی را که در فضا ساکن اند و سرجایشان نشسته اند،با 👈سرعتهایی فرانوری👉 از یکدیگر دور کند.
صفحه۱۱۲
------------------------------------------------
🔸️ قوانین مکانیک کوانتوم بیانگر آنند که در مقیاس های بسیار کوچک،برای مدتهایی بسیار کوتاه،فضای تهی میتواند بصورت سوپی پر جوش و خروش از ذرات مجازی و میدانهایی با بزرگی بشدت متغیر،درآید.
این 《افت و خیزهای کوانتومی》 می توانند برای تعیین خصلت پروتونها و نوترونها مهم باشند،ولی بطور کلی در مقیاس های بزرگ تر نامرئی اند،که یکی از دلایلی است که چرا انها به نظر ما چنین غیر طبیعی می ایند.
صفحه۱۱۳
------------------------------------------------
🔸️ .... افت و خیزهای کوانتومی ،که گویی کاملا نامرئی بودند ،با تورم منجمد میشوند و پس از ان بصورت افت و خیزهای چگالی سربرمی اورند که هر چه انچه را که میبینیم ایجاد میکنند!
اگر همگی غبار ستاره ای باشیم،همانگونه که نوشته ام،این نیز درست است که،اگر تورم رخ داده باشد،همگی مان،به معنای دقیق کلمه ،از هیچ کوانتومی سربراورده ایم.
صفحه۱۱۴
------------------------------------------------
🔸️گنجاندن اثرات گرانش در اندیشیدن به گیتی اجازه میدهد که اجسام -با شگفتی-دارای انرژی《منفی》و نیز《مثبت》باشند.
این جنبه از گرانش این امکان پذیری را فراهم میکند که خمیرمایه ی انرزی مثبت،مانند ماده و تابش،بتوانند با پیکربندی هایِ انرژیِ منفی که فقط انرژیِ خمیرمایه ی انرژی مثبت ایجاد شده را متوازن میکند،تکمیل شود.
👈 با این کار،گرانش میتواند با گیتی تهی آغاز شود - و با گیتی پر شده پایان بگیرد.👉
صفحه۱۱۵
--------------------------------------------
🔸️... اگر ویژگی های کوانتومی ماده و تابش باعث بخشیدن انرژی به حتا محدوده ای فوق العاده کوچک در زمان های بسیار اولیه شوند،این محدوده میتواند تا حد دلخواه بزرگ و تا حد دلخواه تخت رشد کند.
هنگامیکه تورم پایان بگیرد،به گیتی پرمایه از (ماده و انرژی) میرسیم، و انرژی گرانشی نیوتونی کل ان خمیرمایه تا جایی که میتوان تصور کرد به صفر نزدیک است.
پس هنگامیکه همه ی غباز فرو مینسیند و پس از یک سده کوشش،ما خمیدگی گیتی را اندازه گرفته ایم و پی برده ایم که باید صفر باشد.میتوانید درک کنید که چرااین برای نظریه پردازان زیادی مانند خود من،نه تنها بسیار رضایت بخش که بسیار اغوا کننده است.
👈 گیتی .... به راستی .... از هیچ.👉
صفحه۱۱۹
--------------------------------------------
🔸️ پی بردن به این نکته هم برجسته و هم هیجان برانگیز است که در گیتی ای تحت سیطره ی هیچ به سر می بریم.
ساختارهایی که میتوانیم ببینیم،مانند ستارگان و کهکشان ها،همگی با افت و خیزهای کوانتومی از هیچ افریده شدند.
و انرژی گرانشی نیوتونی میانگین هر جسم در گیتی خودمان برابر است با هیچ.
--- سیطره ی انبساط گیتی خودمان با انرژی فضای تهی از این نکته نتیجه گرفته شد که این انبساط در حال سرعت گیری است.
---تنها بدلیل تورم،گیتی مشاهده پذیر خودمان در استانه ی انبساطی تندتر از سرعت نور است..
صفحه۱۲۱
--------------------------------------------
🔸️ اعتباربخشی تجربی بیگ بنگ مدیون سه پایه رصدی عمده است،به طوری که ،حتا اگر اینشتین و لُمِت هرگز پا به این جهان نگذاشته بودند،درک آغاز گیتی از حالتی داغ و چگال به خوردمان داده میشد:
۱-انبساط هابلی رصد شده
۲-رصد زمینه ی مایکروویو کیهانی
۳-همخوانی رصد شده بین فراوانی عناصر سبکی-هیدروژن،هلیم، و لیتیم-
که در گیتی اندازه گرفته ایم با مقادیری مورد پیش بینی که طی چند دقیقه ی نخست در پیشینه ی گیتی تولید شده اند
صفحه۱۲۴
--------------------------------------------
🔸️گرچه داده های ناکامل میتوانند به تصویری نادرست منجر شود،این به مراتب متفاوت از تصویر (نادرست) به دست امده از سوی کسانی است که برآنند تا برای ابداع تصویری از افرینش که گویی با مدرک واقعیت ناهمخوانی دارد(مثلا معتقدان به زمین جوان)چشم خود را بر داده های تجربی ببندند،یا آنانی که بر الزام وجود چیزی پافشاری میکنند که برای ان اصولا هیچ مدرک مشاهده پذیری وجود ندارد(مانند هوش فرازمینی) تا دیدگاه خود درباره ی افرینش را با تعصبات پیش فرض خود سازگار کنند
یا بدتر از آن،کسانی که به داستانهای پریان درباره ی طبیعت دست می یازند که پیش از این که حتا بتوان پرسشی را پیش کشید،پاسخ را در چنته دارند.
دستکم دانشمندان آینده براوردهای خود را بر پایه ی بهترین شواهدی که در دست دارند بنا خواهند گذارد،و تشخیص خواهند داد،همانگونه که همگی ما،یا دستکم دانشمندان چنین تا مدرک تازه شاید باعث بشود انها تصویر زیربنایی خود از واقعیت را تغییر دهند.
صفحه۱۳۴
--------------------------------------------
🔸️استدلال آیینی محض ،میتواند با بیان که هر ثابت بنیادی به این دلیل با معناست که گویا طرحی آسمانی برای گیتی خودمان ، برای هر کدام ارزشی برگزیده،میتواند با معنا بودن را به حد اعلا برساند.
در این مورد ، هیچ چیز از سر حادثه نیست، ولی خب را همان مفهوم،هیچ چیز پیش بینی یا عملا توضیح داده نمیشود.
این استدلالی است برامده از حکم و فرمان،که به جایی نمیرسد و چیز سودمندی درباره ی قوانین فیزیکی حاکم بر گیتی ارائه نمیکند ، مگر شاید آرامش خاطری برای فرد باورمند.
صفحه۱۳۸
--------------------------------------------
🔸️انرژی فضای تهی بطور گرانشی دافعه ای است.اگر این انرژی پیش از زمان تشکیل کهکشان بر انرژی گیتی سیطره پیدا کرده بود،نیروی دافعه اش (به معنای دقیق کلمه )بیش تر از نیروی گرانشی ربایشی عادی میشد که ماده را کنار هم نگه میدارد و هرگز کهکشانی شکل نمی گرفت.
ولی اگر کهکشانی تشکیل نشده بود،ستاره ای هم شکل نگرفته بود و اگر ستارگان تشکیل نشده بودند، سیاره ای هم شکل نگرفته بود و اگر سیارات تشکیل نشده بودند ،اخترشناسی هم شکل نگرفته بود.
صفحه۱۴۱
--------------------------------------------
🔸️اگر به طریقی گیتی های چندگانه ای وجود داشته باشند و در هر گیتی مقدار انرژی فضای تهی بر پایه ی نوعی توزیع احتمالاتی در بین تمام انرژی های ممکن،مقداری تصادفی را به خود بگیرد،ان گاه حیات به ان صورتی که ما میشناسیم،تنها میتواند در گیتی هایی فرگشت پیدا کند که در آنها این مقدار چندان تفاوتی با چیزی که ما اندازه میگیریم نداشته باشد.
پس شاید ما ببینیم در گیتی ای هستیم با انرژی ناچیز فضای تهی،چون نمیتوانیم خودمان را در گیتی دیگری با مقداری بسیار زیادتر پیدا کنیم.
به زبان دیگر،پی بردن به اینکه ما در گیتی ای زندگی میکنیم که در ان میتوانیم زندگی کنیم به ان اندازه هم شگفت انگیز نیست.
با اینحال این استدلال تنها زمانی مفهوم ریاضی پیدا میکند که امکان پذیری سربراوردن گیتی های چندگانه ی گوناگون وجود داشته باشد.
سخن گفتن از گیتی های چندگانه ی گوناگون انگار تناقض آمیز است .
هر چه باشد،بطور سنتی مفهوم گیتی هم معنای《هر انچه هست》شده است.
صفحه ۱۴۱
--------------------------------------------
🔹️ با اینحال ،به تازگی گیتی معنایی ساده تر و مسلما خردمندانه تر پیدا کرده است.اکنون رسم شده که گیتی خودمان را دربرگیرنده ی کلیتی از هرآنچه که میتوانیم ببینیم در نظر بگیریم.
بنابراین از نظر فیزیکی ،گیتی ما دربرگیرنده ی هر چیزی است که یا زمانی بر ما تاثیر داشته است یا اصولا خواهد داشت.
هنگامیکه این تعریف را برای گیتی برگزینیم ،امکانهای دیگر《گیتی ها》-محدوده هایی که از لحاظ علیتی همواره از ما جدا بوده اند یا همواره خواهند بود،مانند جزایری جدا شده از هر گونه ارتباطی با هم توسط اقیانوسی از فضا- دست کم بطور اصولی،👈 شدنی👉 میشود.
صفحه ۱۴۲
--------------------------------------------
🔸️در گفتگو با کسانی که نیاز به افریننده را احساس میکنند وجود بَسگیتی(امکان پذیری گیتی های چند گانه) بصورت گریزگاهی در نظر گرفته میشود که گویا فیزیکدانان برای شانه خالی کردن از پاسخ ها - یا شاید پرسش ها - آنها را در خیال خود پرورانده اند.
شاید در نهایت چنین باشد،ولی اکنون چنین نیست.
تقریبا هر امکان پذیری منطقی که میتوانیم درباره ی بسط دادن قوانین فیزیک بدان صورتی که میدانیم،در مقیاسهای کوچک،به نظریه ای همه جانبه تر تصور کنیم،بیانگر ان است که در مقیاس های بزرگتر، گیتی خودمان یگانه نیست.
🔹️ پدیده ی تورم شاید نخستین و شاید بهترین دلیل اساسی را فراهم کند.
لینده در مقاله ی ۱۹۸۶ خود نوشت:
این پرسش قدیمی که چرا گیتی خودمان تنها گیتی ممکن است،اکنون با پرسشی جایگزین میشود [که] در کدام نظریه ها وجود کوچک گیتی هایی از نوع خودمان ممکن[هستند]؟
این پرسشی است کماکان بسیار دشوار،ولی بسیار ساده تر از پرسش پیشین است.
به نظر ما ،اصلاح دیدگاه نسبت به ساختار کلی گیتی و مکان ما در جهان یکی از مهمترین پیامدهای سناریوی گیتی تورم یابنده است.
صفحه۱۴۲
--------------------------------------------
🔸️نظریه ی ریسمان بر این پایه است که ذرات بنیادی از سازندگانی بنیادی تر ساخته شده اند ، نه ذرات بلکه اجسامی که مانند ریسمانهای مرتعش رفتار میکنند.
همانطور که ارتعاش های زه و ویولون میتواند نت های گوناگونی ایجاد کند، در این نظریه نیز انواع گوناگونی ارتعاش ها اجسامی تولید میکنند که شاید در اصل مانند همه ی انواع گوناگون ذراتی بنیادی رفتار کنند که در طبیعت پیدا میکنیم.
با این حال نکته در آنست که وقتی این نظریه تنها در چهار بعد تعریف شود از نظر ریاضی سازگار نیست،بلکه برای معقول شدن نیازمند بعدهای بسیار بیشتری است.
به سرعت اشکار نمیشود که بر سر دیگر بعدها چه می اید و نیز معلوم نیست که برای تعریف کردن این نظریه ،در کنار ریسمانها،دیگر چه اجسامی ممکن است با اهمیت باشند-تنها تعدادی از چالش های حل نشده ی زیادی که خود را نشان داده اند و مقدار از علاقمندی ابتدایی به این ایده را کاسته اند.
صفحه۱۴۶
--------------------------------------------
🔸️پس از یک سده پیشرفت شگرف و به راستی نامنتظره در فهم ما از طبیعت،پی برده ایم که میتوانیم گیتی را در مقیاسهایی بکاویم که پیش از این تصور ناشدنی بود.
ما سرشت انبساط بیگ بنگ را تا نخستین میکروثانیه هایش فهمیدیم و وجود صدها میلیارد کهکشان تازه، با صدها میلیارد ستاره ی تازه را کشف کرده ایم.
ما کشف کرده ایم که ۹۹درصد گیتی عملا برای ما نامرئی است،ساخته شده از ماده ای تاریک که به احتمال بسیار شکل تازه ای از ذران بنیادی است و حتا انرژی تاریک زیادتر ،که خاستگاهش هنوز رازی سر به مهر است.
و پس از اینهمه شاید قرار باشد فیزیک تبدیل به 《 علمی زیست محیطی》شود.
ثابتهای بنیادی طبیعت که مدتهاست فرض میشود از اهمیت ویژه ای برخوردار ند،شاید تنها حادثه ای زیست محیطی باشند.
اگر ما دانشمندان خوس بداریم که خودمان و دانش مان را بیش از حد جدی بگیریم،چه بسا گیتیِ خودمان را نیز بیش از حد جدی گرفته باشیم.
چه بسا به معنای واقعی کلمه و نیز استعاری،داریم بر سر هیچ هیاهو میکنیم.دستکم شاید داریم از هیچی که بر گیتی خودمان سیطره دارد چیزی سر در نمی اوریم!
شاید گیتی خودمان تنها قطره ای باشد ارمیده در دل اقیانوس بسگیتیانه ای گسترده از امکان پذیری ها.
شاید هرگز به نظریه ای دست نیابیم که توضیح دهد چرا گیتی باید به این شیوه ای باشد که هست.
شاید هم دست بیابیم.
صفحه ۱۵۳
--------------------------------------------
🔹️باری،این دقیق تزین تصویری است از واقعیت،انگونه که اکنون درکش میکنیم،که میتوانم ترسیم کنم.
این تصویری است بر پایه ی کار ده ها هزار مغز متخصص در بیش از یک سده ی گذشته،ساختن برخی از پیچیده ترین ماشینهایی است که تاکنون به ذهن رسیده و پروراندن برخی از زیباترین و نیز پیچیده ترین ایده هایی که ادمیزاد تاکنون مجبور بوده با انها سرشاخ شود.
این تصویری است که افریدنش بر بهترین توصیف از انسان بودن انگشت میگذارد-توانایی ما در اندیشیدن به امکان پذیری های هستی و ماجراجویی در کشف بی باکانه ی ان ها، بدون انداختن بار مسئولیت بر گردن نیروی افریننده ی گنگ یا افریننده ای که بنا به تعریف ،همواره درک ناشدنی است.
بر عهده ی خودمان است که از دل این تجربه ،فرزانگی و حکمت را بیرون کشیم.
هر چیزی غیر از این نارویی است به افرادی درخشان و دلیر که به ما یاری رسانده اند تا بدین سطح کنونی از دانش دست یابیم.
اگر در آرزوی نتیجه گیری های فلسفی درباره هستی خودمان ،معنای خودمان،و معنای خود گیتی هستیم،نتیجه گیری باید بر پایه ی دانش تجربی باشد.
ذهنِ براستی باز،به معنای واداشتن خیال پردازیمان به گردن نهادن به مدرک واقعیت است و نه عکس آن،چه پیامدهایش خوشایندمان باشد چه نباشد.
صفحه۱۵۴
--------------------------------------------
🔸️حتا در گیتی ای بدون معجزه،هنگامیکه با نظم زیربنایی ساده ی ژرفی روبرو میشوید،میتوانید دو نتیجه ی مختلف بگیرید.
یکی که از سوی خود نیوتون گرفته شد و بیش تر از سوی گالیله و تعدادی از دانشمندان دیگر در طول سالها مورد پشتیبانی قرار گرفته بود،ان بود که چتین نظمی آفریده ی هوشی آسمانی است که مسئول نه تنها گیتی بلکه هستی خود ما هست و اینکه ما ادمیان در تصور او افریده شده بودیم(و گویا دیگر موجودات پیچیده و زیبا چنین نشده بود!)
نتیجه گیری دوم ان است که خود این قوانین تمام چیزی اند که وجود دارد.
خود این قوانین پدید امدن،توسعه و فرگشت گیتی خودمان را الزامی میکنند،و ما فراورده ی جانبی ناگزیر این قوانین هستیم.
شاید این قوانین جاودانه باشند یا شاید انها نیز پا به هستی گذاشته باشند،باز هم توسط نوعی فرایند هنوز ناشناخته ولی به احتمال مطلقا فیزیکی.
صفحه۱۵۶
--------------------------------------------
🔸️ فوق العاده معنادار است که گیتی ای از هیچ- از جنبه ای که رنج توضیح دادنش را به جان میخرم-بطور طبیعی،و حتا ناگزیر،سر برمی اورد،به گونه ای فزاینده با هر چیزی که درباره جهان اموخته ایم سازگار است.
این اموزه از تفکر فیلسوفانه یا الاهیاتی درباره ی اخلاق با دیگر گمانه زنی ها درباره ی حال و هوای ادمی به دست نیامده است.
بلکه در عوض بر پایه ی پیشرفتهای شگرف و هیجان انگیز در کیهان شناسی تجربی و فیزیک ذرات است.
صفحه۱۵۷
--------------------------------------------
🔸️ کار نیوتون به طرزی چشمگیراز حوزه ممکن اسمانی کاست،خواه هرگونه خردمندی ذاتی را به گیتی منتسب کنیم یا نکنیم.
قوانین نیوتون نه تنها به شدت آزادی عمل موجودی اسمانی را محدود کردند،بلکه نیازمندی های گوناگون به دخالت فراطبیعی را نیز کنار گذاشته اند.
نیوتون کشف کرد که حرکت سیارات به دور خورشید نیازمند آن نیست که انها پیوسته در مسیرشان هل داده شوند،بلکه در عوض و بشدت شهودی،نیازمند انست که توسط نیرویی که بسمت خورشید عمل میکند کشیده شوند،بدین ترتیب نیاز به فرشتگانی را که پیش تر تصور میشد سیارات را در مسیرشان راهنمایی میکنند،غیر ضروری کرد.
با انکه کنار گذاشتن این استفاده ی های از فرشتگان تاثیر اندکی بر خواست مردم برای باور به آن ها داشت(نظرسنجی ها میگویند که در امریکا ادمهای به مراتب بیش تری به فرشتگان باور دلرند تا به فرگشت)،منصفاته است که بگوییم پیشرفت در علم از زمان نیوتون،فرصتهای ممکن برای اعمال فراطبیعی را روزبروز مقیدتر کرده است.
صفحه۱۵۹
--------------------------------------------
🔹️ما میتوانیم فرگشت گیتی را از نخستین لحظات بیگ بنگ ،بدون نیاز ویژه به هر چیزی غیر از قوانین فیزیکی شناخته شده توضیح دهیم،و نیز پیشینه احتمالی اینده ی گیتی را نیز توضیح داده ایم.
شکی نیست که هنوز ابهاماتی درباره ی گیتی هست که نمی فهمیم اما میخواهم فرض کنم که خوانندگان این کتاب دلبسته تصویر《افریننده ی کمبودها》نیستند که در ان هرگاه چیزی خاص درباره ی مشاهداتمان هست که گویا سردرگم کنتده یا کاملا درک ناشده است،پای افریننده به میان کشیده می شود.
حتا الهیات دانان پی برده اند که چنین توسلی نه تنها شکوه ان موجود برتر را از بین میبرد بلکه هرگاه کاری تازه برای ان مسئله توضیحی ارائه کند یا انرا از بین ببرد،شیوه مذکور باعث میشود تا ان موجود در معرض حذف شدن یا بیش تر نادیده گرفته شدن قرار گیرد.
از این جنبه ،استدلال《چیزی از هیچ》به راستی میکوشد تا بر عمل اصلی افرینش تمرکز یابد و بپرسد که ایا توضیحی علمی هرگز میتواند در پرداختن به این موضوع خاص از نظر منطقی،کامل و واقعا رضایت بخش باشد یا خیر.
صفحه۱۵۹
--------------------------------------------
🔸️ تیغ اُکام میگوید که اگر رویدادی از نظر فیزیکی شدنی بود،نیازی نیست برای بودن ان از ادعاهای خارق العاده تر یاری بجوئیم.
بی تردید نیاز به موجودی همه قدرت که به گونه ای در بیرون از گیتی،یا بسگیتی،خودمان وجود دارد که همزمان به انچه در درون ان میگذرد فرمان میراند، یکی از چنین مواردی است.
بدین ترتیب این ادعا باید بعنوان اخرین و نه نخستین،چاره مطرح شود.
صفحه۱۶۰
--------------------------------------------
🔸️ تنها تعریف کردن 《هیچی》بعنوان 《نیستی》کافی نیست تا بگوییم فیزیک و بطور کلی علم،برای پرداختن به این پرسش بسنده نیست.
✔زوج الکترون-پوزیترونی را در نظر بگیرید که ناگهان از فضای تهی نزدیک هسته ی اتمی سربرمی اورد و در اندک زمانی که ان زوج وجود دارد بر ویژگی ان اتم تاثیر میگذارد.
از چه لحاظ ان الکترون یا پوزیترون پیش تر وجود داشتند؟
بی تردید با هر تعریف معقولی انها وجود نداشتند.به یقین توانایی بالقوه ای برای وجود انها هست،ولی این تعریف برای هستی مانند این می ماند که بگوییم انسانی بالقوه وجود دارد،
چون من اسپرم درون بیضه هایم را به نزدیک زنی میبرم که در حال تخمک گذاری است و شاید او و من زاد اوری کنیم.
راستش ،بهترین پاسخی که تاکنون برای این پرسش شنیده ام که مرده بودن(یعنی نیست بودن) به چه می ماند،انست که تصور کنید پیش از تشکیل نطفه تان چه احساسی از هستی داشتید.
باری اگر توانایی بالقوه ی هستی همانند خود هستی میبود،انگاه تردیدی ندارم که امروز استمناء هم اندازه ی سقط جنین یک مبحث داغ حقوقی بشمار میرفت.
صفحه۱۶۰
--------------------------------------------
🔸️به محض اینکه گرانش در ملاحظات طبیعت وارد شد،دیگر دست و پایمان برای تعریف دلبخواه انرژی کل سیستم بسته میشود،و نیز بر این فاکت که در این انرژی هر دو مشارکت مثبت و منفی وجود دارد.
تعیین انرژی گرانشی کل اجسامی که همراه با انبساط گیتی جابجا میشوند،تعیین انرژی گرانشی کل اجسامی که همراه با انبساط گیتی جابجا میشوند،دیگر پیرو تعریف دلبخواه نیست.
👈 بنا به نسبیت عام،این ویژگی خود فضاست و این ویژگی فضا با انرژی نهفته در درونش تعیین میشود.👉
صفحه۱۶۲
--------------------------------------------
🔸️آلن گوث به دقت توضیح دادکه چگونه میتوانیم از این نوع هیچ به چیزی برسیم-ناهار رایگان غایی.
👈فضای تهی میتواند دارای انرژی ناصفر مرتبط با ان باشد،حتا در نبود هر گونه ماده یا تابشی.👉
نسبیت عام به ما میگوید که فضا انبساط تصاعدی دارد بطوریکه حتا ریزترین محدوده در زمانهای اولیه میتوانستند به سرعت اندازه ای بیش از مقدار کافی برای گنجاندن تمام گیتی مرئی امروزین را در برگیرد.
طی چنین انبساط سریعی ،محدوده ای که سرانجام گیتی ما را در بر میگیرد،تخت تر و تخت تر خواهد شد چون با رشد کردن گیتی ،انرژی نهفته ی درون فضای تهی رشد میکند.
این پدیده بی نیاز از هرگونه اعجی مجی یا دخالت فرا طبیعی رخ میدهد.
چنین چیزی به این دلیل امکان پذیر است که 《 فشار》گرانشی همراه با چنین انرژی ای در فضای تهی عملا متفی است.
این 《فشار منفی》دلالت دارد بر اینکه،با انبساط یافتن گیتی،انبساط انرژی را درون فضا تلنبار میکند تا روند عکس ان.
صفحه۱۶۳
--------------------------------------------
🔹️ بنابه این تصویر،هنگامیکه تورم پایان می پذیرد،انرژی ذخیره شده در فضا بصورت انرژی ذرات واقعی و تابش در میاید و عملا سراغاز رهگیری پذیر انبساط بیگ بنگ کنونی خودمان را می افریند.
همه پیچیدگی ها و بی نظمی ها(اگر گیتی پیش پاش آغازین یا شبه گیتی بزرگ بودند،حتا بی نهایت بزرگ )هموار/یا چنان به دور از افق امروزین خودمان رانده میشوند که پس از رخ دادن انبساط تورم یاینده ی کافی،ما همواره گیتی کمابیش یکنواختی را رصد خواهیم کرد.
میگویم کمابیش ،چون مکانیک مکانیک کوانتومی همواره مقداری افت و خیز های بازمانده کم چگال را برجا میگذارد که طی تورم منجمد میشوند.
این به دومین پیامد شگفت انگیز تورم می انجامد:
صفحه۱۶۴
--------------------------------------------
🔹️ افت و خیزهای کم چگال در فضای تهی،ناشی از قواعد مکانیک کوانتومی ،بعدا مسئول همه ساختاری خواهند شد که همان درگیتی امروزین مشاهده میکنیم.
👈 پس ما و هر انچه میبینیم از افت و خیزهایی کوانتومی در چیزی که اساسا هیچیِ نزدیکِ آغاز زمان است،یعنی طی انبساط تورم یابنده،سر براورده ایم.👉
پس از فرو نشستن همه ی غبار،پیکر بندی همگانی ماده و تابش چنان خواهد شد که اساسا از آنِ گیتی است،که در ان میانگین انرژی گرانشی نیوتونی همه ی اجسام در اندازه ی صفر نمایان خواهد شد.
کمابیش همواره چنین خواهد بود،مگر کسی بتواند به دقت دست به تنظیم ظریف مقدار تورم بزند.
بنابراین گیتی مشاهده پذیر ما میتواند بصورت محدوده ی میکروسکوپی کوچکی از فضا شروع شده باشد،که میتواند اساسا تهی باشد و کماکان تا مقیاسهایی غول اسا رشد کند که سرانجام دربرگیرنده ی مقدار عظیمی از ماده و تابش میشود،در کل بدون صرف قطره ای انرژی،با ماده و تابش کافی تا هر ان چه را که امروز میبینیم به حسای اورد!
صفحه۱۶۴
--------------------------------------------
🔸️ چیز میتواند از فضای تهی سربراورد ،دقیقا به این دلیل که انرژی های فضای تهی ،در نبود گرانش،همانی نیستند که تا پیش از کشف قوانین زیربنایی طبیعت،عقل سلیم ما را بسوی گمانه زنی درباره ی انها راهنمایی میکرد.
صفحه۱۶۵
--------------------------------------------
🔸️گویا تردیدی در عقلانی بودن این تصور نیست که ماده ی پیشینی نمیتواند خودبخودی از فضای تهی سربراورد،پس ان چیز ،از این جنبه،نمیتواند از هیچ سربراورد.
ولی هنگامیکه دینامیک گرانش و مکانیک کوانتومی را به صحنه بیاوریم،پی میبریم که این برداشت عقل سلیم دیگر درست نیست.
این زیبایی علم است و نباید تهدید کننده بشمار رود.علم به سادگی ما را وا میدارد تا در انچه که برای ملحوظ کردن گیتی معقول است دست به بازبینی بزنیم تا روند معکوس ان.
صفحه۱۶۵
--------------------------------------------
🔸️ این مشاهده که گیتی تخت است و اینکه انرژی گرانشی نیوتونی موضعی اساسا امروزه صفر است،بشدت بیانگر انست که گیتی خودمان از دل فرایندی مانند تورم سربراورد،
فرایندی که با ان انرژی فضای تهی(هیچ) به انرژیِ چیز تبدیل میشود،طی مدتی که گیتی در تمامی مقیاسهای مشاهده پذیر ،بسوی اصولا{هندسه ی} بطور تخت دقیق، نزدیک و نزدیک تر برده میشود.
در حالیکه تورم نشان میدهد که چگونه فضای تهیِ سرشار از انرژی عملا هر چیزی را که میبینیم ،در کنار گیتی به طرزی باورنکردنی بزرگ و تخت،بیافریند،گفتن این مطلب
که فضای تهیِ سرشار از انرزی که تورم را پیش میراند،براستی هیچ است،دیگر درست نیست
در این تصویر باید فرض کرد که فضا هست و میتواند انرژی را ذخیره کند و برای محاسبه ی پیامدها از قوانین فیزیک ،مثلا نسبیت عام استفاده می شود.
پس اگر در اینجا دست از کار برداریم،شاید کسی توجیهی داشته باشد تا ادعا کنر هنوز خیلی مانده تا علم نوین بتواند به راستی به چگونگی رسیدن چیز از هیچ بپردازد.
با اینحال این تنها گام نخست است.
... تورم میتواند تنها نمایانگر نوک کوه یخ کیهانیِ هیچی باشد.
صفحه۱۶۵
--------------------------------------------
🔸️ گاهی شرایط انقدر واقعی است که ذرات سنگین میتوانند از فضای خالی بدون هیچ گونه اثرات اضافی بوجود ایند.
بعنوان مثال،دو صفحه بارداری را در نظر بگیرید که در مقابل هم قرار گیرند.
زمانیکه میدان الکتریکی بین اندو به اندازه کافی قوی شود،این محدوده از لحاظ میزان انرژی مستعد این میشود که یک ذره و پاد ذره واقعی را از خلاء بوجود اورد و در عین حال بار منفی بسمت صفحه مثبت رفته و بار مثبت بسمت صفحه منفی میرود.
در طی این فرایند ممکن است کاهش انرژی ناشی از بار خالص صفحات که به تبع ان کاهش میدان الکتریکی را نیز شامل میشود،بیشتر از انرژی ای باشد که برای تولید جرم دو ذره واقعی لازم باسد.
واضح است که برای وجود چنین شرایطی به میدان الکتریکی بسیار زیادی نیازمندیم.
🔹️در دنیای واقعی مکانهایی وجود دارند که در ان میدانهای قوی از نوعی دیگر میتواند منجر به پدیده ای که در بالا توضیح دادیم شود که این بار منظور ما میدان گرانشی است.
در حقیقت همین استنباط هاوکینگ را در سال ۱۹۷۴ در میان فیزیکدانان به شهرت رساند.
او نشان داد ممکن است سیاهچاله ها- که در غیاب ملاحظات کوانتومی،چیزی نمی تواند از ان فرار کند -بتواند ذرات فیزیکی متشعشع کند.
ت.سیامک عطاریان
فصل ده
--------------------------------------------
🔸️دانشمندان در دهه ۷۰میلادی متوجه شدند که میتوان با میزان برابری از ماده و پاد ماده در جهان ابتدایی داغ و چگال در حین انفجار بزرگ را اغاز کرد و با فرایندهای کوانتومی قابل توجیه و با ایجاد یک عدم تقارن کوچک و برتری اندک ماده بر پاد ماده در آغاز جهان 《چیزی از هیج》بوجود اورد
بدین ترتیب بجای از بین رفتن تمامی ماده و پادماده و تشکیل تشعشع خالص،تمامی پاد ماده با ماده خنثا شده و در نهایت اندکی ماده بدون رقیب بماند.
در نهایت این ماده منجر به تشکیل تمام موادی شوند که کهکشانها و ستارگانی که امروز در جهان میبینیم را ساخته اند.
در نتیجه بوجود امدن اندکی تقارن در زمانهای ابتدایی را میتوان بعنوان لحظه ی خلقت در نظر گرفت.زیرا هر لحظه که اندکی عدم تقارن بین ماده و پاد ماده بوجود اید چیزی نمی تواند جلوی این عدم تقارن را بگیرد.
[این عدم تقارن] الزاما تاریخ اینده را برای جهانی مملو از کهکشانها و ستارگان مینویسد.
پاد ماده توسط ماده از بین رفته و ماده ی باقیمانده تا به امروز پایدار خواهد ماند و خصوصیات جهان قابل رویت ما را که انرا میشناسیم ،دوستش داریم و در ان زندگی میکنیم را می سازد.
حتا اگر این اتم تقارن به میزان یک در میلیارد نیز بوده باشد،به اندازه کافی ماده باقیمانده وجود خواهد داشت که تمام چیزهایی که امروز در جهان میبینیم را بسازد.
در حقیقت عدم تقارنی در حدود یک در میلیارد چیزی است که ما نیازمند ان بوده ایم،
زیرا امروزه به ازای هر یک پروتون در تابش زمینه کیهانی ،یک میلیارد فوتون وجود دارد.
فوتون های موجود در CMBR در حقیقت باقیمانده برخورد ماده و پاد ماده در ابتدای زمان بوده اند.
ت.سیامک عطاریان
فصل ده
--------------------------------------------
🔸️فرانک ویلچک فیزیکدان میگوید:
میتوان گمان کردکه گیتی در متقارن ترین حالت ممکن اغاز شد و اینکه در چنین حالتی ماده وجود نداشت؛گیتی خلاء بود.
حالت دوم از تقارنی اندکی کمتر پدیدار شد و به سرعت رشد کرد.
انرژی رها شده توسط این گذار در افرینش ذرات شکل پیدا کرد.
این رویداد را میتوان با بیگ بنگ باز شناخت ... در پاسخ به این پرسش قدیمی که 《چرا به جای هیچ،چیزی هست؟》 میسود گفت :چون《 هیچ 》ناپایدار است.
صفحه۱۷۳
--------------------------------------------
🔸️ اصل عدم قطعیت هایزنبرگ میگوید:
که عدم قطعیت در اندازه گیری انرژی ذره، و بدین ترتیب امکان پذیری تغییر یافتن اندک انرژی ان بعلت گسیل و جذب ذرات مجازی،با طول زمان مشاهده ی آن نسبت وارون دارد.
بنابراین ذراتی مجازی که انرژی صفر را با خود میبرند میتوانند اصولا بدون پرداختن تاوان چنین کنند -یعنی میتوانند پیش از جذب شدن در زمانهای دلخواه طولانی وجود داشته باشند و مسافتهای به دلخواه درازی را بپیمایند .... و به وجودِ ممکن برهم کنش های بلندبرد بین ذرات باردار بینجامند.
اگر فوتون بی جرم نمی بود،بطوریکه فوتونها همیشه انرژی ناصفر ناشی از حمل سکون را حمل میکردند،اصل عدم قطعیت هایزنبرگ بر کوتاه شدن میدان الکتریکی چون فوتونها میتوانستند تنها در زمانهایی بدون دوباره باز جذب شدن کوتاه گسترش پیدا کنند.
صفحه۱۷۸
--------------------------------------------
🔸️ ... با انکه استیون هاکینگ و همکارش جیم کارتل طرح بسیار متفاوتی را برای کوشش در تعیین 《شرایط مرزی》در گیتی هایی که شاید مطلقا از هیج اغاز شوند پیشنهاد کرده اند ،نکات مهم عبارتند از :
۱- در گرانش کوانتومی ، گیتی ها میتوانند و براستی همواره خواهند توانست ،خودبخود از هیچ پدیدار شوند.
لازم نیست که چنین گیتی هایی تهی باشند بلکه میتوانند در خود دارای ماده و تابش باشند تا زمانیکه انرژی کل،شامل انرژی منفی همراه با گرانش ،صفر باشد.
۲- برای انکه گیتی های بسته ای که شاید از راه چنین مکانیسم هایی ایجاد میشوند بتوانند بیش تر از مدتهای بسیار کوتاه پابرجا بمانند ، چیزی مانند تورم ضروری است.
در نتیجه،تنها گیتی دراز عمر حاصل از چنین سناریویس که شاید بتوان انتظار داشت پابرجا بماند همانیست که امروز بصورت تخت پدیدار میشود،درست مانند نمای گیتی ای که در ان بسر مببریم.
صفحه۱۸۳
--------------------------------------------
🔹️آموزه اشکار است:
نه تنها به نظر میرسد که گرانس کوانتومی اجازه میدهد تا گیتی ها از هیچ افریده شوند - یعنی ، در این مورد ، تاکید میکنم ،نبود فضا و زمان- بلکه چه بسا انها را ملزم به اینکار کند.
《هیچ》-در این مورد یعنی نبود فضا،نبود زمان،نبود هر چیزی!- ناپایدار است.
گذشته از ان ،انتظار میرود که مشخصه های اصلی چنین گیتی ای،اگر مدتی دراز پتبرجا بماند،همانهایی باشد که امروز در گیتی خودمان میبینیم.
ایا این اثبات میکند که گیتی خودمان از هیچ سربراورده؟
البته که نه.
ولی ما را تا حد زیادی به امکان پذیری چنین سناریویی نزدیک تر میکند.
و یکی دیگر از مخالفتهایی را از میان میبرد که در برابر استدلال آفرینش از هیچ بر پا شده بود.
انجا هیچ به معنای تهی بود،ولی دارای فضای از پیس موجود با قوانین فیزیکی ثابت و کاملا شناخته شده.اکنون نیاز به فضا برداشته شده است.
اما چه بسا حتا قوانین فیزیک نیز ضروری با لازم نباشد.
صفحه ۱۸۴
--------------------------------------------
🔸️الزام منطقی ظاهری علت نخستین برای هر گیتی دارای سرآغاز،موضوعی واقعی است.بنابراین تنها برپایه ی منطق نمیتوان چنین دیدگاه اسمانی از طبیعت را کنار گذاشت.
اما حتا در این مورد ،واجب است بفهمیم که این اولوهیت هیچ ارتباط منطقی با خدایان شخص وار ایین های جهان ندارد،با وجود این حقیقت که اغلب برای توجیه آنها بکار گرفته میشود.
فرد باورمندی که ناگزیر میشود به جستجوی نوعی هوش فراگیر بپردازد تا نظم را در طبیعت برقرار سازد، در کل ،با همان منطق،آفریننده ی شخص وار کتاب مقدس را استنتاج نخواهد کرد.
صفحه۱۸۷
--------------------------------------------
🔸️《 قاعده ی 》متافیزیکی که اعتقاد راسخ کسانی است که با انان در موضوع افرینش به بحث و جدل پرداخته ام،یعنی 《از هیچ ،چیزی به دست نمی آید،》هیچ بنیانی در علم ندارد.
این استدلال که عبارت فوق بدیهی ،استوار،اسیب ناپذیر است،مانند این استدلال اشتباه داروین است که در قیاس با این ادعای نادرست که ماده نمیتواند افریده یا نابود شود،گفت که خاستگاه حبات در ورای قلمرو علم قرار دارد.
نتیجه ی این چیزی نخواهد بود جز این نکته ساده که طبیعت چه بسا از فیلسوفان و الاهیات دانان زیرک تر باشد.
صفحه۱۸۸
--------------------------------------------
🔸️در دل این پرسش که چرا بجای هیچ چیزی است،این چشمداشت خودانگارانه نهفته که 《چیز》 پابرجا خواهد ماند - که گیتی به گونه ای تا نقطه ی هستی خودمان 《پیشرفت》کرده است،گویی که ما اوج افرینش بوده ایم
به احتمال بسیار زیاد،بر پایه هر انچه که از گیتی میدانیم،این امکان هست که در اینده ،شاید اینده ای بی پایان،هیچی بار دیگر زمام امور را در دست گیرد.
اگر ما در گیتی ای بسر میبریم که انرژی اش در سیطره ی انرژی هیچ باشد، اینده براستی تیره و تار است.اسمانها سرد خواهند شد و تهی.بدترین نوع گیتی برای اینده حیات است.
هر تمدنی به حتم سرانجام در چنین گیتی ای ناپدید خواهد شد،در تشنگی انرژی برای بقا.
پس از گذشت مدتی تصور ناشدنی دراز،نوعی افت و خیز کوانتومی یا نوعی بهم خوردگی گرمایی،شاید محدوده ای موضعی ایجاد کند که در ان بار دیگر حیات بتواند فرگشت یابد و شکوفا شود.
ولی ان نیز زودگذر خواهد بود.
اینده در جنگ گیتی ای است با هیچ در درونش،تا مهر تاییدی باشد بر راز عظیم ان.
صفحه۱۹۳
--------------------------------------------
🔸️به گونه ای دیگر ، اگر ماده ای که ما را میسازد در سرآغاز زمان با فرایندهایی کوانتومی افریده شده باشد،کمابیش ناپدید شدن دوباره ی ما هم تضمین شده است.
فیزیک جاده ای است دو طرفه، و سراغاز ها و پایان ها بهم ارتباط دارند.
در اینده ای بسیار بسیار دور ،پروتونها و نوترونها واپاشیده خواهند شد و ماده ناپدید، و گیتی به حالتی با سادگی و تقارنی بیشینه نزدیک خواهد شد.
شاید زیبا از نظر ریاضی،ولی عاری از ماده.
همانگونه که هراکلیتوس افسوسی در زمینه ای اندک نوست،《هومر در این گفته اشتباه کرد که:"باشد که ان کشمکش از میان خدایان و ادمی رخت بر بندد!"او نمیدانست که دارد برای نابودی گیتی نیایش میکند؛》
یا انگونه که کریستوفر هیچنز انرا بازگو کرد ،《نیروانا همان هیچی است.》
صفحه۱۹۳
--------------------------------------------
🔹️ نسخه ی افراطی تر از این بازگشت پایانی به هیچی شاید گریزناپذیر باشد.
برخی از نظریه پردازان ریسمان بر پایه ریاضیاتی پیچیده،استدلال کرده اند که گیتی ای همانند مال خودمان،با انرژی مثبت در فضای تهی،نمیتواند پایدار باشد.
سرانجام ،باید به حالتی واپاشی کند که در ان انرژی همراه با فضا منفی شود.
بدین ترتیب گیتی ما به درون،تا نقطه ای ،باز رمبش خواهد کرد و به ان مه کوانتومی برمیگردد که شاید هستی خودمان از ان آغاز شده باشد.
اگر این استدلالها درست باشند،انگاه گیتی خودمان ،به احتمال به همان سرعتی که اغاز شد ناپدید خواهد شد.
در این مورد بدین ترتیب پاسخ به این پرسش که ،《چرا بجای هیچ چیزی هست؟》به سادگی این خواهد بود:《 چندان طول نخواهد کشید.》
صفحه ۱۹۴
------------------------------------------
🔸️ما در گیتی بسر میبریم که در ان فضای تهی -ان چه که پیش تر میشد بعنوان هیچ از ان چشم پوشی کرد- دارای دینامیک تازه ای است که از هیچی ژرف تر-شامل نبود خود فضا-میتوانسته سر براورّد و به گونه ای شدنی سربراورد،
و اینکه چه بساروزی از راه فرایندهایی که شاید نه تنها فهم پذیرتر باشند بلکه در عوض باور نداشتن را ممکن میسازد.
بدون علم هر چیزی معجزه است.
با علم این امکان پذیری باقی میماند که، هیچ باشد.
باور آیینی در این مورد هر چه کم تر ضروری میشود و نیز هر چه کمتر بی ربط.
البته گزینه ی رویکرد به برداشت افرینش اسمانی بطور سنتی پیش روی ما هست و بعید میدانم این بحث همیشگی به این زودی ها حل و فصل شود.
اما همانگونه که تاکید کردم باور دارم که اگر بخواهیم از نظر اندیشه ورزی راست کردار باشیم،باید سراغ گزینه ی درست برویم،درست بنا به فاکت،نه بنا به الهام.
من جهت گیری خودم را اشکارا بیان کردم:
این امر که گیتی خودمان از هیچ سربراورد،اکنون برای من تا حد زیادی رضایت بخش ترین جایگزین اندیشه مندانه است.
شما نتیجه گیری خودتان را خواهید داشت.
صفحه۱۹۷
✅ پایان
