آغاز جهان و کیهان‏شناسی نوین

مدیران کل انجمن تاریخ عضویت : 2011-02-21

کیهان‏شناسی و بحث
از آغاز و انجام جهان از مقولات مشترک سه حوزه معرفت‏بشری یعنی علم، دین و
فلسفه است که از قدیم مورد عنایت صاحب نظران این سه حوزه بوده است، هرچند
تا قبل از رنسانس و حتی تا اوایل قرن بیستم، کیهان‏شناسی فیزیکی جایگاه
پایین‏تری نسبت‏به کیهان‏شناسی های دینی و فلسفی داشت . در این مقاله، اصول
و مبانی بنیادین و مهمترین مدلهای کیهان‏شناسی نوین علمی مطرح شده‏اند و
در پی آن اشکالات و نارسائیهای علمی و در حد ضرورت مبانی و مشکلات فلسفی
آنها مورد بحث و بررسی قرار گرفته‏اند . واژگان کلیدی: کیهان‏شناسی، نسبیت
عام، مکانیک کوانتومی، فضا و زمان، انفجار بزرگ، تکینگی، نظریه حالت
پایدار، جهان نوسانی، جهان تورمی، افت‏وخیز خلاء کوانتومی، گرانش کوانتومی،
خلق از عدم .

درآمد

فلسفه علم و فلسفه دین هر تعریفی داشته
باشند و هر قدر در مورد نوع و سعه و ضیق حیطه‏های پژوهشی آنها اختلاف نظر
باشد، فلاسفه علم و فیلسوفان دین در این نکته اتفاق نظر دارند که بحث و
بررسی پیرامون نقاط اشتراک علم و دین و فلسفه و ملزومات فلسفی و دینی
نظریه‏های علمی از وظایف و دل مشغولیهای اصلی آنها باید باشد . کیهان‏شناسی
و بحث از آغاز و انجام جهان از همین دسته مقولات است که پیوند و مرز مشترک
بین علم (فیزیک) و فلسفه و دین در آن به خوبی نمایان و هویدا است; لذا دور
از انتظار نیست که مباحث آن به عنوان یکی از مهمترین مسائل در فلسفه‏های
علم و دین مورد بحث و بررسی قرار گیرد . چنین رویکرد فلسفی و دینی به
کیهان‏شناسی بویژه پس از ظهور و شیوع نظریه انفجار بزرگ در زمینه پیدایش
عالم گسترش فراوانی یافته است . همین نکته، نشان دهنده ضرورت و اهمیت
آشنائی دانشجویان فلسفه و طلاب علوم دینی با نظریه‏های جدید علمی پیرامون
آغاز جهان است; بطوری که امروزه هرگونه بحث در این مقوله بدون آگاهی از
مباحث علمی پیرامون آن ابتر و ناقص خواهد بود . قبل از رنسانس و ظهور علم
نوین و در طول دوران سیطره فلسفه افلاطونی و فیزیک ارسطوئی بر دانش بشری،
فلسفه محوریت اصلی را در مباحث کیهان‏شناسی عهده‏دار بود و علم و دین
متناسب با نگرشهای فلسفی تفسیر می‏شدند . اما ، پس از رنسانس که علوم تجربی
جایگاه رفیع‏تری یافتند، هرچند با تغییر جایگاه، فلسفه ناچار شد خود را با
علم هماهنگ سازد و با همین انگیزه کانت کوشید تا متافیزیکی متناسب با
فیزیک نیوتنی بنا کند، اما کیهان‏شناسی همچون گذشته به تبعیت از طبقه‏بندی
کریستین ولف که کانت نیز از وی پیروی نمود، در طبقه‏بندی علوم و در تمایز
صریح با فیزیک در عداد الهیات و روانشناسی از بخشهای متافیزیک خاص به شمار
آمد که با جهان طبیعت در کلی‏ترین وجوه آن سروکار داشت . (۱) این
تقسیم‏بندی تا اوایل قرن بیستم دست نخورده باقی ماند تا این که با ظهور دو
نظریه اساسی کیهان‏شناسی نوین یعنی نسبیت عام و کوانتوم مکانیک،
کیهان‏شناسی به یکی از شاخه‏های مهم و اساسی علوم نوین تبدیل شد و همراه
آن، اصطلاحات فلسفی نیز وارد حیطه فیزیک و کیهان‏شناسی شدند . در این
مقاله، ابتدا اصول و مبانی نظریه‏های علمی و همچنین فرضهای‏بنیادین
کیهان‏شناسی نوین که مدلهای جدید کیهان‏شناسی مبتنی بر آنها هستند، به
اجمال مطرح شده‏اند و در پی آن مهمترین مدلهای کیهان‏شناسی نوین، که امروزه
مقبولیت‏بیشتری دارند به همراه نارسائیها و اشکالات علمی آنها مورد بحث و
بررسی قرار گرفته‏اند . برای پرهیز از دشواری بحث، حتی‏الامکان از طرح
روابط و معادلات ریاضی اجتناب شده است که البته طالبان مباحث عمیقتر
چاره‏ای جز رجوع به آنها ندارند . پی‏نوشتهای مفصل مقاله راهنمای خوبی در
این زمینه می‏تواند باشد . بحث گسترده پیرامون ملزومات و نتایج فلسفی و
دینی این مدلها خود مقاله مستقلی می‏طلبد که با امید به لطف خداوند، تدوین و
منتشر خواهد شد .

کیهان‏شناسی نوین و مبدا عالم

کیهان‏شناسی
در معنای عام آن مطالعه ساختار و تحول جهان به مثابه یک کل در مقیاس کلان
است (۲) که از دو واژه یونانی به معنای نطق و سخن مشتق شده است . (۳) هرچند
جاذبه آسمان پرستاره به گونه‏ای بوده است که پیشینه مطالعه و بررسی کیهان
به قدمت تمدن و فرهنگ بشری است، بطوری که در برخی از تمدنهای کهن
اندازه‏گیریهای به عمل آمده در مورد پدیده‏های نجومی با توجه به مقادیر
فعلی از دقت‏حیرت‏آوری برخوردار بوده است، (۴) اما شروع کیهان‏شناسی نوین
از مقاله‏ای است که در سال ۱۹۱۷ توسط آلبرت اینشتین تحت عنوان «ملاحظات
کیهان شناختی در نظریه نسبیت عمومی‏» انتشار یافت . وی در این مقاله کوشید
با استفاده از معادلات میدان و چند پیش‏فرض دیگر از قبیل توزیع یکنواخت
ماده در سراسر فضا، ایستا بودن عالم و یا ثابت‏بودن چگالی جهان در زمان و
برخی مقبولات دیگر، خواص فیزیکی عالم را استنتاج کند . (۵) این معادلات با
اصلاحات به عمل آمده در آن و به همراه چند فرض بنیادین، زیربنای تمام
مدلهای کیهان‏شناسی نوین هستند .

فرضهای بنیادین کیهان‏شناسی نوین

فیزیکدانان
در مطالعات کیهان‏شناسی با طرح و حل مدلهای فرضی ریاضی درباره جهان به
دنبال جوابهایی هستند که در حد امکان بیشترین پدیده‏های تجربی و مشاهده شده
را توضیح دهد . برای جلوگیری از پیچیدگی بیش از حد معادلات، مهمترین
فرضهای‏ساده کننده عبارتند از: (۶)

۱- جهان، همگن (Homogeneous) است .
هنگام مطالعه کیهان به عنوان یک کل، باید از جزئیات آشفته کننده صرف‏نظر
کنیم . ساده‏ترین راه چنین کاری توزیع غیر یکنواختیهای موضعی در کل پهنه
آسمان است که با توجه به وسعت کیهان، معقول و منطقی است . جهان همگن، جهانی
است که در آن توزیع ماده، یکنواخت و در نتیجه چگالی ماده در تمام قسمتهای
آن کم و بیش ثابت است .

۲- جهان، همسانگرد (Isotropic) است .
همسانگردی جهان به معنای یکسانی خصوصیات آن در تمام جهات فضائی است . به
عبارت دیگر، الگوی سرعتها در مناطق مختلف جهان یکسان است .

۳- جهان، یکنواخت است . چنین جهانی
تا فواصل بی‏اندازه زیاد، خواص یکنواختی دارد و کهکشانهای مختلف دوردست‏به
غیر از تفاوتهای قابل پیش‏بینی نظیر اثرات ناشی از تحول آنها، تفاوت اساسی
با کهکشانهای نزدیک ندارند .

۴- همواره
قوانین یکسانی بر جهان حاکم است . جهان‏شمولی و عمومیت قوانین فیزیکی و
شیمیائی که تا کنون کشف شده‏اند ویا در آینده کشف خواهند شد، فرض بنیادی
دیگر در بررسی جهان است . هر چند این فرض قابل اثبات نیست، اما بررسی
پدیده‏های آسمانی با توجه به مقدار و ثبات سرعت نور، چیزی جز مطالعه حوادث
گذشته نیست و اگر قوانین شناخته شده فعلی، حاکم بر جهان گذشته و یا مناطق
دوردست جهان نباشد، کیهان‏شناسی دانشی لغو و باطل خواهد بود . برخی از
کیهان‏شناسان با تعمیم فرض جهان شمولی، قوانین فیزیک را بر جهان به مثابه
یک کل نیز صادق می‏دانند .

۵- جهان، ناهمدوس (Incoherent) است . منظور
از ناهمدوسی، استقلال بخشهای مختلف جهان از هم و عدم تاثیر حوادث واقع در
آنها بر یکدیگر است; به غیر از گرانش و پدیده‏های نوری، که در سراسر عالم
به یکسان اثر می‏کنند . این جهان، همچون جسم یکپارچه نیست که هر آشفتگی
محلی قسمت دیگر را آشفته و متاثر سازد، بلکه اختلال صرفا در خود آن محل
محسوس است . مجموع پیش‏فرضهای فوق را - که داده‏های کیهانی نیز به نحوی
آنها را تایید می‏کنند، - می‏توان در اصلی موسوم به «اصل کیهان‏شناختی‏» یا
«اصل کپرنیکی‏» بیان کرد: «عالم، همگن و همسانگرد است . در چنین جهانی هیچ
محل ممتازی وجود ندارد و از هر نقطه که نگاه کنیم، جهان به یک شکل است‏» .
(۷) کیهان‏شناسی نوین با این پیش‏فرضها و معادلات نسبیت عام بایستی بتواند
مشکلات کیهان‏شناسی را حل و پدیده‏هایی چون انبساط عالم، تشعشع میکروموجی
زمینه کیهانی و فراوانی نسبی عناصرخاص را تبیین نماید .

۱- قانون هابل و
انبساط عالم: ادوین هابل (۱۸۸۹- ۱۹۵۳م) در اواخر دهه ۱۹۲۰ متوجه شد انتقال
به سمت قرمز کهکشانها بر حسب فاصله‏شان افزایش می‏یابد; یعنی کهکشانها از
ما دور می‏شوند و هر چه کهکشان دورتر باشد، سرعت دور شدن آن بیشتر است .
(۸) این کشف، موسوم به «قانون هابل‏» دلیل محکمی بر انبساط عالم است . باید
توجه داشت که قانون هابل برای تمام کهکشانها صادق است و هیچ نقطه‏ای را
نمی‏توان به عنوان نقطه مرکزی و یا متمایز در نظر گرفت . این ویژگی، بیان
دیگر اصل همگنی جهان است . ارقامی که امروزه برای سرعت انبساط کیهان محاسبه
می‏شوند، مقادیر قابل توجهی را نشان می‏دهند . کوازارها (اخترنماها) که
بنا به قولی دورترین اجسام عالم به ما هستند، باسرعتی نزدیک به ۹۰ تا ۹۵
درصد سرعت نور (۰۰۰ر۳۰۰ کیلومتر در ثانیه) از ما دور می‏شوند .

۲- تابش
زمینه ای کیهانی: جورج گاموف در دهه ۱۹۴۰ پیش‏بینی کرد که جهان در گذشته
بسیار دور به شدت داغ و متراکم بوده و بر اثر انفجاری عظیم، انبساط آن شروع
شده و ادامه یافته است . بعلاوه، تشعشع باقی مانده از آن جهان بسیار داغ
اولیه اینک سرد شده و در دمای حدود ۵ K قابل دریافت است . (۹) در ژوئیه سال
۱۹۶۵ همزمان دو مقاله ، یکی مبنی بر پیش‏بینی وجود اشعه جسم سیاه از
«دیکی‏» و «پی‏بلز» و دیگری مبنی بر کشف این اشعه از «پنزیاس‏» و «ویلسن‏»
در مجله آستروفیزیکال جورنال منتشر شد . در سال ۱۹۹۲ نیز یافته‏های ماهواره
COBE و تحقیقات همزمان اخترشناسان مؤیدهای بیشتری مبنی بر تطبیق مشاهدات
انجام شده در مورد این اشعه با پیش‏بینیهای نظریه انفجار بزرگ فراهم آورد .
(۱۰)

۳- فراوانی هلیوم و دوتریم: هلیوم از عناصری است که به استثناء
دسته خاصی از ستارگان، به وفور در تمام اجرام موجود در کهکشان ما و در
کهکشانهای مجاور با مقادیر تقریبا یکسان ۲۵ تا ۳۰ درصد جرم مواد کیهانی
یافت می‏شود . هیدروژن نیز ۷۰ تا ۷۵ درصد جرم کیهان را تشکیل می‏دهد .
توضیح علت وفور این مواد با استفاده از فرآیندهای هسته‏ای درون ستارگان و
سنتز هیدروژن دشوار است و باید به دنبال منشا پیدایش آنها در آغاز عالم بود
. قبل از بررسی مدلهای کیهان‏شناسی و چگونگی تبیین آنها از پدیده‏های فوق،
ضروری است مروری اجمالی بر نظریه‏های سبیت‏خاص و عام و مفاهیم فضا و زمان
در فیزیک جدید داشته باشیم .

نسبیت‏خاص، نسبیت عام، فضا و زمان

در اواسط سده نوزده میلادی، جورج
کلارک ماکسول (۱۸۳۱- ۱۸۷۹ م) با استفاده از مفهوم میدان، پدیده‏های
الکتریکی و مغناطیسی را تحت نظریه واحد الکترومغناطیس در چهار معادله،
مشهور به معادلات میدان ماکسول، صورت‏بندی کرد . از پیش‏گوئیهای مهم این
معادلات انتشار امواج الکترومغناطیسی در فضای تهی با سرعت ثابت c بود که
دانشمندان می‏توانستند با استفاده از آن، چارچوب اینرسی سکون مطلق را بطور
نظری و تجربی تعیین کنند . از طرف دیگر، تصور می‏شد امواج الکترومغناطیس با
استفاده از محمل اتر که سراسر عالم را پوشانده است، در فضا منتشر می‏شوند .
تلفیق معادلات ماکسول و فرض وجود اتر نشان داد که سرعت نور نسبت‏به اتر
ثابت و برابر مقدار c است، اما نسبت‏به ناظرانی که با سرعتهای متفاوت
نسبت‏به اتر حرکت می‏کنند، باید متفاوت باشد . در سال ۱۸۸۷ علی رغم تلاش
مایکلسون و مورلی برای آشکار ساختن وجود اتر، این نتیجه خلاف انتظار به دست
آمد که سرعت نور در جهات مختلف، یعنی در جهت‏حرکت زمین و در راستای عمود
بر آن یکسان است و هر گونه تلاش برای یافتن اتر به شکست انجامید . در سال
۱۹۰۵، آلبرت اینشتین (۱۸۷۹- ۱۹۵۵ م) طی مقاله‏ای اعلام کرد با تجدیدنظر در
مفهوم زمان و همزمانی مطلق نیازی به فرض وجود اتر نخواهیم داشت . وی با دو
پیش فرض، که تجربه به گونه‏ای آنها را تایید کرده بود، کار خود را شروع
کرد: اول، قوانین طبیعت‏برای تمام دستگاههای ماندی یکسان است:دوم، سرعت نور
برای تمام دستگاههای ماندی یکسان است . (۱۱)دستگاه ماندی دستگاهی است که
با سرعت‏یکنواخت در خط مستقیم حرکت می‏کند، یعنی برآیند نیروهای وارد بر آن
صفر است . این دو پیش فرض با قانون تبدیل کلاسیک سرعتها و مکانها از یک
دستگاه ماندی به یک دستگاه ماندی دیگر یعنی تبدیلات گالیله در تعارض بود و
اینشتین برای حل تعارض به ناچار قانون تبدیلات دیگری موسوم به تبدیلات
لورنتس را جایگزین آن نمود . این جایگزینی مستلزم تغییراتی در مفروضات
اساسی فیزیک نیوتنی بود . از پیامدهای این نظریه که به نسبیت‏خاص مشهور شد،
جایگزینی همزمانی نسبی به جای همزمانی مطلق با توجه به سرعت وموقعیت ناظر،
هم ارزی جرم و انرژی، کند شدن زمان و کوتاه شدن طول و بزرگتر شدن جرم ناظر
متحرک نسبت‏به ناظر ساکن است . از طرف دیگر، در مکانیک نیوتنی هیچ گونه
محدودیتی برای سرعت انتقال و یا تاثیر اجسام وجود ندارد; اما در نسبیت‏خاص
هیچ تاثیری سریعتر از سرعت نور ممکن نیست . دیگر پیامد مهم نسبیت‏خاص، ملهم
از مقاله هرمان مینکوفسکی در سال ۱۹۰۸، تلفیق فضا و زمان در یکدیگر به
صورت پیوستار چهار بعدی فضا - زمان است . پس از نسبیت‏خاص، اینشتین طی ده
سال کار مستمر تلاش کرد تا اصل هم‏ارزی قوانین طبیعت را به تمام دستگاهها و
ناظران تعمیم دهد .

وی که از برابری غیر قابل توضیح جرم
ماندی و جرم گرانشی در مکانیک نیوتنی شروع کرده بود، به این نتیجه رسید که
گرانش نیرویی چون سایر نیروها نیست، بلکه نتیجه این واقعیت است که فضا زمان
مسطح نیست و بر اثر توزیع جرم و انرژی خمیده است . نتیجه این رویکرد اصل
هم ارزی است که بر مبنای آن، رویدادهای فیزیکی در دستگاههای شتاب‏یافته و
در میدانهای گرانشی هم‏ارزند . اینشتین با استفاده از آنالیز تانسوری،
معادلات میدان نسبیت عام را تدوین کرد . این معادلات خمیدگی فضا زمان توسط
میدان گرانش را نشان می‏دهند و حل همزمان آنها با معادلات ژئودزی که نحوه
حرکت اجرام را بیان می‏کنند، جواب کامل مسئله را به دست می‏دهد . در نسبیت
عام، ماده، شکل فضا زمان و فضا زمان نحوه حرکت ماده را مشخص می‏کند . به
این ترتیب، فضا دیگر موجودی مستقل از ماده و میدان نیست (برخلاف مکانیک
نیوتنی و نسبیت‏خاص) و چیزی به نام فضای تهی، یعنی فضای تهی از میدان وجود
ندارد; بلکه فضا زمان صرفا کیفیتی از ساخت میدان است . به همین دلیل سخن
گفتن از فضا - زمان فراتر از مرزهای جهان بی‏معناست . اما مهمترین پیش‏بینی
نسبیت عام را باید در مورد چگونگی ساختار کل عالم دانست که تصویر جهانی
پویا، شروع شده در زمانی معین و پایان یابنده را جایگزین جهانی ایستا، ازلی
و ابدی کرده است.معادلات نسبیت عام، هندسه فضا - زمان را توصیف می‏کنند و
طبیعی بود که اینشتین بخواهد آنها را به کل عالم تسری دهد . ملاحظات اولیه
وی مبتنی بر دو پیش‏فرض بود: اول، ماده دارای چگالی متوسطی در فضاست که همه
جا یکسان است و صفر نیست; دوم، بزرگی فضا (عالم) به زمان بستگی ندارد . وی
با پیش‏فرض دوم می‏خواست در همان مسیر مقبول عصر خود که جهان را ایستا و
پایدار می‏دانست، قدم بگذارد . این دو پیش‏فرض در صورتی با معادلات میدان
وی سازگار می‏شدند که جمله‏ای فرضی به معادلات اضافه می‏شد . این جمله که
بعدها به «ثابت کیهان‏شناختی‏» معروف شد، نیرویی ضدگرانش را باعث می‏شد که
بر خلاف سایر نیروها ناشی از منبع خاصی نبود، بلکه در ساختار فضا زمان
نهفته بود.افزودن «ثابت کیهان‏شناختی‏» زیبایی معادلات را برهم زد و تا حد
زیادی از سادگی منطقی آنها کاست . (۱۲) بعدها که هابل پدیده انبساط عالم را
کشف کرد، اینشتین که از پیش‏بینی یکی از مهمترین رخدادهای فیزیک محروم شده
بود، دست‏بردن در معادلاتش را بزرگترین اشتباه علمی زندگیش نامید . (۱۳)
دیگر نوآوری مهم اینشتین در همان مقاله، کشف امکان ساخت غیر اقلیدسی عالم
بود . چنین عالمی، جهانی است کروی که مطابق هندسه ریمانی سه بعدی است و در
عین این که متناهی و بسته است، هیچ گونه مرز و کرانه‏ای ندارد; در چنین
فضائی اگر به طور مستقیم پیش برویم، پس از مدتی مجددا به نقطه عزیمت‏خود
خواهیم رسید .

مدلهای کیهان‏شناسی - مدلهای فریدمان

در
سال ۱۹۲۲ آلکساندر فریدمان (۱۸۸۸- ۱۹۲۵ م) با کنار گذاشتن پیش فرض دوم
اینشتین و حذف ثابت کیهان‏شناختی، به جوابهایی دست‏یافت که جوابهای متعارف
معادلات میدان اینشتین شدند . (۱۴) این جوابها که رفتار جهانهای همگن را
بیان می‏کنند، امروزه پایه کیهان‏شناسی نوین به شمار می‏روند . وی با حل
همزمان معادلات، در نهایت ده معادله اصلی نسبیت عام را به دو معادله کاهش
داد و با حل آنها، هفت‏سال پیش از کشف ادوین هابل، انبساط عالم را پیش‏بینی
کرد . حل معادلات فریدمان متناسب با مقدار «ثابت انحناء فضا» به جوابهای
مختلف می‏انجامد . این ثابت می‏تواند یکی از سه احتمال انحنای مثبت، منفی و
یا صفر را بپذیرد . در انحناء مثبت، عالم فضایی کروی است که تمام سطوح
مقطع آن هندسه کره حجمی متناهی دارد که فاقد کرانه است . گرانش در چنین
جهانی آن چنان نیرومند است که فضا را به دور خود خم کرده و کمابیش چیزی چون
سطح زمین به وجود آورده است . فضایی با انحنای صفر همان فضای اقلیدسی است
که قوانین معمولی هندسه اقلیدسی در آن صادقند . بالاخره سومین حالت، فضایی
با انحنای منفی است که تعداد سحابیها بر حسب فاصله سریعتر از تعداد آنها در
صفحه زیاد می‏شود.تمام راه حلهای فریدمان و مدلهای به دست آمده مستلزم
آنند که جهان در گذشته‏ای دور (ده تا بیست میلیارد سال پیش) بسیار کوچک و
در عین حال بسیار داغ بوده و سپس شروع به انبساط نموده است . البته لحظه
شروع عالم را می‏توان دو گونه تصویر کرد: (۱۵) در مدل اول، جهان از
اندازه‏ای متناهی و در مدل دوم، موسوم به مدل انفجار بزرگ، جهان از مقیاس
صفر شروع می‏شود . مدل اول چندان مورد پسند فیزیکدانان نیست، زیرا مستلزم
فرضهای بیشتر درباره شرایط اولیه است . اما مدل دوم که امروزه مورد قبول
اکثر فیزیکدانان است، همان نظریه انفجار بزرگ است که بنابر آن در آغاز،
ابعاد عالم صفر و چگالی و انحناء فضا - زمان بی‏نهایت‏بود . این شرایط
بسیار ناپایدار به انفجار مهیبی منجر شد که همه عالم کنونی ما، شامل فضا،
زمان و ماده، نتیجه آن انفجار اولیه است . نظریه نسبیت عام پیش‏بینی می‏کند
که در آن نقطه آغازین به دلیل صفر شدن ابعاد فضا و همبستگی فضا، زمان و
ماده، زمان نیز به سمت صفر میل می‏کند و چون تمام قوانین فیزیکی بر مبنای
فضا و زمان صورت‏بندی شده‏اند، نظریه از تبیین باز می‏ماند و درهم می‏شکند .
(۱۶) این نقطه که به آن تکینگی گفته می‏شود، مرزی است که بر اساس حوادث پس
از آن، نمی‏توان به حوادث پیش از آن پی برد و همچنین بالعکس . بنابراین،
حوادث پیش از انفجار بزرگ را نمی‏توان با قوانین موجود صورت‏بندی کرد و
مدلی برای آن ارائه داد . بعلاوه، چون فضا و زمان نیز همراه با انفجار بزرگ
پدید آمده‏اند، سؤال از زمان و مکان انفجار بزرگ بی‏معناست . (۱۷)

مدل انفجار بزرگ

اگر جهت
انبساط عالم را معکوس کنیم، به نقطه زمان صفر می‏رسیم که چگالی و انحناء
فضا زمان بی‏نهایت و دما بسیار زیاد بوده است . خصوصیات این ماده آغازین که
به اسامی گوناگونی چون ماده آغازین اولیه (Ylem) ، آتشگوی آغازین، اتم
آغازین و . . . . نامیده شده است، منجر به تکینگی در آغاز زمان می‏شود که
«راجر پن‏رز» و «استیون هاوکینگ‏» طی مقاله مشترکی در سال ۱۹۷۰ نشان دادند
که با فرض صحت نسبیت عام و مقدار ماده موجود در جهان و انبساط عالم، گریزی
از آن نیست . (۱۸) چنانچه بخواهیم از آغاز جهان شروع کنیم، با محدودیتهایی
که قواعد مکانیک کوانتومی اعمال می‏کنند، راهی برای درک آنچه در زمان صفر و
یا زمان کمتر از ۴۳- ۱۰ ثانیه مشهور به زمان پلانک، اتفاق افتاده است،
نداریم . حتی برخی از فیزیکدانان در مورد چگونگی توضیح حوادث پس از زمان
پلانک نیز تردیدهای جدی دارند . با این حال، با تقریب مناسبی می‏توان وقایع
پس از انفجار بزرگ، یعنی حوادث پس از زمان پلانک را توضیح داد . (۱۹) با
عبور از زمان پلانک می‏توان گفت که اولین تجزیه در طبیعت رخ داده و نیروی
گرانش از مابقی نیروها جدا شده است . بین این زمان تا ۳۵- ۱۰ ثانیه پس از
انفجار بزرگ موسوم به دوره GUT ، سه نیروی هسته‏ای قوی، هسته‏ای ضعیف و
الکترومغناطیس از هم غیر قابل تشخیص بوده‏اند . در زمان ۳۴- ۱۰ ثانیه پس از
انفجار بزرگ، در دمای حدود ۱۰۲۸ درجه کلوین، نیروی قوی هسته‏ای از نیروی
الکتروضعیف جدا شده و وجود مستقل یافته است . در ۱۰- ۱۰ ثانیه پس از انفجار
بزرگ، در دمای ۱۰۱۵ درجه کلوین، کوارکها ظاهر شده و نیروهای هسته‏ای ضعیف و
الکترومغناطیس از هم تمایز یافته‏اند . در ۴- ۱۰ ثانیه پس از انفجار بزرگ،
در دمای ۱۰۱۲ درجه کلوین، کوارکها به تدریج‏به پروتونها و نوترونها تبدیل
شده‏اند .

» سرگذشت جهان قبل از جهان ما(فرضیه ای جدید برای اثبات جهان قبل از انفجار بزرگ)
» هشت معمای بزرگ کیهان
» کسب درآمدی باورنکردنی با روشی نوین و جدید 100 % واقعی (در آمد از طریق اس ام اس)
» آسیب شناسی عشق های زود گذر
» تست خود شناسی ( جالب )