Brian Cox: Life Of A Universe

آیا جهان ما آغازی داشت؟

چرا چنین جهانی وجود دارد؟

اگر زمان از انفجار بزرگ شروع شد، آیا قبل از آن نیز زمانی وجود داشت؟

چرا رود ها و جریان ها و رشته های کهکشان وجود دارد؟

آیا پایانی برای جهان وجود دارد؟ آیا جهان ما ابدی است؟

من در استرالیا هستم

و درباره دو سؤال اساسی با مخاطبان و دانشمندان صحبت می کنم

جهان چگونه شروع شد؟

آیا با انفجار بزرگ؟

و چگونه به پایان خواهد رسید؟

زندگی بر روی زمین بسیار مشکل ساز خواهد شد.

در دهه گذشته

ما توانسته ایم این ایده ها را با جزئیات بی سابقه ای بررسی کنیم

این قدیمی ترین نور موجود در جهان است

این داستان، تلاش علمی ما

برای شناخت منشاء جهان است

از میان تمام سؤالات علم

منشأ عالم همان سؤالی است که

به نظر من نیازی به انگیزه ندارد

هر فرهنگ بشری داستان آفرینش خاص خود را دارد

و علم از این قاعده مستثنی نیست

برای ۱۰۰ سال گذشته، ما این تئوری را داشتیم

که جهان از انفجار بزرگ آغاز شد

اما در یک دهه اخیر

اندازه گیری های جدید و دقیق تر کیهان

همراه با تحولات نظری

تصویری بی سابقه و دقیق

از مبدا جهان به ما داده است

اگر این برنامه دیگری بود

با صدایی عمیق شروع می کردیم به گفتن:

"زمانی بود...که در آن هیچ زمانی نبود"

"مکانی بود...که در فضایی نبود"

"الان در قبل از شروع زمان هستیم"

"و در مکان بدون فضا"

"که به آن مهبانگ میگوییم"

اما این چیزی نیست که ما در حال انجام آن هستیم

فکر می کنم اگر بپرسید:

"اصلا چرا می خواهید منشأ جهان را بشناسید؟"

باید جواب بدهم که: به دلیل کنجکاوی

این مطمئناً مسئله ای است که در مقطعی برای همه به وجود می آید

چرا ما وجود داریم؟

وقتی به یک دانشمند فکر می کنم

در اصل به یک بزرگسال فکر می کنم که هنوز هم روح کنجکاو یک کودک را دارد

بنابراین فکر می کنم بسیار طبیعی است که بپرسید چگونه همه چیز به اینجا رسید؟

استرالیایی های بومی بیش از ۴۰ هزار سال است که

ستاره ها را رصد می کنند

و مانند بسیاری از فرهنگ های باستانی

تعدادی داستان خلقت بر اساس آسمان شب دارند

این داستان 'ارنگ' است - یک شترمرغ

شترمرغ بالهای خود را قربانی کرد

و در آسمان جنوبی جایی جاودانه به او اعطا شد

میتوان همیشه آن را در حال پرواز

در سراسر آسمان شب مشاهده کرد

من همیشه داستان های خلقت را دوست داشته ام

و دوست دارم که از سراسر دنیا درباره آنها بخوانم

چرا ما این کار را میکنیم؟

چرا ما تلسکوپ هایی میسازیم تا به لبه ی زمان برگردیم؟

چرا سرعت انبساط جهان را اندازه می گیریم

و تئوری هایی را برای توضیح آن می سازیم؟

اما جواب این است که این همان کاری است که ما همیشه انجام داده ایم

و شواهد بر این امر حاکی از آن است

که در هر فرهنگی نگاه کنید، یک داستان آفرینش وجود دارد

و جالب ترین چیز در مورد زندگی

در قرن بیست و یکم، با وجود علم مدرن این است که

حتی ما نیز یک داستان آفرینش داریم

احتمالاً اصطلاح "انفجار بزرگ" را شنیده اید

اما انفجار بزرگ چیست؟

ما در مورد خاستگاه جهان چه می دانیم؟

با مشاهدات و نظریه پردازی ریاضی

با تقریب خوبی میتوانیم بگوییم که حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش

جهان فوق العاده متراکم وبسیار داغ بود

خیلی داغ. کمی گرما بدهید. کمی تراکم اضافه کنید

برخی از قوانین فیزیک ذرات را نقض کنید

نتیجه این است که جهان دستخوش تورمی شد که به آن انفجار بزرگ گفته می شود

پس انفجار بزرگ چیست؟

جواب این است که نمی دانم انفجار بزرگ چیست

من فقط می دانم چه چیزی پس از انفجار بزرگ رخ داد

جایی که ما جهانی داریم که خیلی سریع درحال گسترش است

و واقعاً داغ است

این تنها چیزی است که می دانیم

و این اتفاقی است که بعد از آن به وجود می آید

می توانید همه چیز را به عقب ردیابی کنید و به جایی برسید

که جهان میبایست داغ و کوچک و متراکم باشد

و اتفاقی افتاد که باعث گسترش آن شد، مگر نه؟

بنابراین این ایده به اسم "انفجار بزرگ" معروف شد

من انفجار بزرگ را دوست دارم

زیرا منطقی و جسورانه است

طبیعی است که مهبانگ را به عنوان آغاز زمان در نظر بگیریم

لحظه ای که همه چیز از هیچ چیز به وجود آمد

اما کیهان شناسانی وجود دارند که فکر می کنند ممکن است چیزهای بیشتری نیز وجود داشته باشد

اینکه چیزی که ما قبلاً از آن به عنوان "انفجار بزرگ" یاد می کردیم

یک واقعه در یک جهان از قبل موجود بود

و اصلاً سرآغاز همه چیز نبود

اما چگونه می توانیم اینقدر اعتماد به نفس داشته باشیم؟

چگونه می توانیم حتی جرات داشته باشیم از چیزهایی که

تقریباً ۱۴ میلیارد سال پیش اتفاق افتاده اند، صحبت کنیم؟

در سال ۱۹۲۷ ستاره شناس ادوین هابل متوجه شد

که نور حاصل از کهکشان های دوردست کشیده شده است

این بدان معنی است که فضا در حال گسترش است

بنابراین میبایست زمان را در ذهن خود را به عقب برگردانید

این بدان معنی است که در گذشته

فاصله بین کهکشان ها کوچکتر بود

می توانید زمانی را تصور کنید که مسافت ها به قدری کوچک بودند

که عملا همه چیز بر روی یکدیگر قرار داشت

این بدان معنی است که جهان ما یک آغاز داشت

یک روز بدون دیروز وجود داشته است

و این همان چیزی است که ما آن را انفجار بزرگ می نامیم

بیش از ۳۰ سال پس از اظهارات هابل

كیهان شناسان درباره اینكه آیا

نظریه بیگ بنگ صحیح است یا نه، اختلاف نظر داشتند

شواهد بیشتری لازم بود

و در دهه ۱۹۶۰

با کشف سیگنال ضعیف مرموزی این شواهد به وجود آمد

ما آن را ریزتابش پس زمینه کیهانی می نامیم

این یک درخشش کمرنگ است که به معنای واقعی کلمه از هرجای آسمان دیده می شود

اما از هیچ ستاره، کهکشان یا جسم خاصی ساطع نمی شود

این قدیمی ترین نور جهان است

فوتون هایی وجود دارند که ۱۳.۸ میلیارد سال از آنجا گذشته اند

و اطلاعات مربوط به آغاز زمان را در اختیار دارند

یکی از موارد بسیار قابل توجه در مورد ریزتابش پس زمینه کیهانی

داستان کشف آن است

زیرا کاملاً به طور تصادفی کشف شده است

ما این نتایج را داشتیم. ولی نمیتوانستیم هیچ توضیحی برای آن پیدا کنیم

همچنین نمی توانستیم آن را رها کنیم. قرار بود با این کار چه کنیم؟

ریزتابش پس زمینه کیهانی از کجا آمده است؟

و چرا ما آن را شاهدی محکم برای نظریه مهبانگ می دانیم؟

این تصویری است که داریم: جهان درحال گسترش و سرد شدن است

در دقایق اول بسیار داغ بوده

و سپس توسط پلاسما پر می شود

بنابراین جهان برای شکل گیری اتم ها، خیلی داغ است

سیصد و هشتاد هزار سال پس از انفجار بزرگ، جهان آنقدری خنک است که اتمها شکل بگیرند

جهان تقریباً فوراً روشن می شود

بنابراین نور می تواند به صورت خطی مستقیم حرکت کند

و همزمان با گسترش جهان

ادامه مسیر بدهد

این نور می تواند ۱۳.۸ میلیارد سال بعد به تلسکوپهای ما در زمین برسد

ریزتابش پس زمینه کیهانی تا حد زیادی شاهد محکمی در نظر گرفته شده است

زیرا نظریه ی مهبانگ

پیش بینی می کند که چنین چیزی باید وجود داشته باشد

این پدیده نخستین بار در اواسط دهه ۱۹۶۰ مشاهده شد

و فقط در آن زمان، دقیقاً قبل از به دنیا آمدن من

این ایده که جهان از یک منشاء داغ و متراکم آغاز شده

جدی گرفته شد

این تقریباً شاهدی قوی است

زیرا شما پستاب اولین دقایق زمان را می بینید

امروزه می توانیم از آن نور

با جزئیات بسیار زیاد عکس بگیریم

ما می توانیم اساساً عالم را همانطور که بود، عکاسی کنیم

آسمانی به جهان بیرونی

زمانی که اولین نور منتشر شد

این عکس قابل توجه از جهان اولیه

تأیید کرد که ما اصول اولیه را درست انگاشتیم

اما جزئیات بزرگ آن چالش های جدیدی را به وجود آورد

همانطور که وقتی به یک مجموعه سؤال

پاسخ می دهید، سؤالات جدید تری بوجود می آید

این عقیده که جهان در مهبانگ آغاز شده است

به نوعی رضایت بخش نیست

و سوالات کودکانه ای را ایجاد می کند

مثلا اگر جهان آغاز داشته باشد

قبل از آغاز چه اتفاقی افتاده است؟

چه چیزی باعث آن شده است؟

اگر زمان در مهبانگ به وجود آمد، آیا زمانی قبل از زمان وجود داشت؟

چگونه می توان جهان به طور خودجوش ازعدم به وجود آید؟

آیا قبلاً آنجا بوده؟

خب این یک سوال فلسفی است

مگر اینکه بتوانید نظریه ای را ارائه دهید

که چیزی را پیش بینی کند که بتوانید با مشاهده آن را آزمایش کنید

سرنخ هایی راه را برای آنچه

قبل از انفجار بزرگ رخ داده است

در مشکلات مربوط به خود تئوری بیگ بنگ یافت میشود

در مدل استاندارد مهبانگ دو مشکل وجود دارد

به آنها مسأله افق و مسأله تخت بودن گفته می شود

شما می توانید مسئله افق را به شرح زیر تصویر کنید

اگر به عالم تا آنجا که چشم کار میکند

نگاه کنید، آنگاه میبینید

که در سراسر جهان

دما به یک اندازه است

اما این دو نقطه از آسمان امروزه حدود

۹۰ میلیارد سال نوری از هم جدا شده اند

این بدان معناست که اگر شما عالمی داشته باشید که به طور دائم

در حال گسترش است و فقط ۱۳.۸ میلیارد سال قدمت دارد

آن دو نقطه هرگز نمی توانستند با یکدیگر در ارتباط باشند

این بدان معناست که هیچ توضیحی

در مورد چگونگی دقیقاً یکسان بودن آنها وجود ندارد

و سپس مسئله تخت‌بودن وجود دارد

وقتی به جهان ما نگاه می کنید، به نظر می رسد کاملاً مسطح است

که بسیار عجیب به نظر می رسد

زیرا می توانست مانند سطح یک کره

یا سطح زین خمیده باشد

راه حل را می توان در نظریه ای به نام تورم کیهانی یافت

که میگوید زمانی در تاریخ جهان وجود داشته است

که جهان همانند امروز بطور ملایم گسترش نمیافته

بلکه بسیار سریع در حال انبساط بوده است

منظور از "سریع" این است که در هر ۱۰ تا ۳۷ ثانیه

اندازه آن دو برابر میشده

یعنی ۱۰ میلیون-میلیون- میلیون-میلیون-میلیون-میلیونم

در هر یک ثانیه

چرا این نظریه مسئله افق و تخت بودن را حل می کند؟

خب زیرا قبل از هر چیز نشان می دهد که جهان میبایست بسیار بزرگ باشد

بزرگتر از قطعه ای که امروزه می توانیم ببینیم