آیا پیش از بیگ‌بنگ چیزی وجود داشته است؟

دویچه وله: بر اساس کیهان‌شناسی مدرن، عالم ما حدود ۱۳.۷ میلیارد سال پیش متولد شده و همه چیز حتی خود فضا یا زمان محصول مهبانگ است. اما آیا پیش از مهبانگ چیزی وجود نداشته؟ عرفان کسرایی، پژوهشگر مطالعات علم، نگاهی انداخته به این پرسش.

لرد کلوین، فیزیک‌دان بزرگ در اواسط قرن نوزدهم، عمر زمین را بین ۲۴ تا ۴۰۰ میلیون سال تخمین زده بود. هر چند که محاسبه کلوین با سن واقعی زمین که امروز می‌شناسیم (در حدود چهار و نیم میلیارد سال) فاصله بسیار دارد، اما نباید فراموش کنیم که تخمین پیشنهادی کلوین، آن هم در زمانی که تصور عمومی از سن زمین بر اساس آموزه‌های دینی کتاب مقدس چیزی حدود ۶۰۰۰ سال بود، یک موفقیت بزرگ علمی به شمار می‌رفت.

ضمن اینکه باید در نظر بگیریم فیزیک‌دانان در آن زمان چیزی از رادیواکتیو نمی‌دانستند و کلوین بر اساس قوانین ترمودینامیک و با این فرض که زمین امروزی در گذشته یک گوی داغ بوده که به‌تدریج سرد شده، به این عدد دست یافته بود.

افزون بر محاسبه‌ عمر زمین، محاسبه سن خود جهان هستی نیز تنها در قرن اخیر و با ظهور کیهان‌شناسی مدرن و با کشف انبساط عالم ممکن شد. محاسبه و تخمین و برآوردی که هنوز هم با گذشت دهه‌ها دقیق نیست و عدم قطعیت بسیار دارد.

بر اساس برآوردهای اولیه خود ادوین هابل، یعنی دانشمندی که انبساط عالم را کشف کرد، مِهبانگ چیز حدود ۱.۵ میلیارد سال پیش اتفاق افتاده بود. این تخمین از همان ابتدا مورد شک و تردید بسیار بود. چرا که با تخمین سن زمین از طریق محاسبات زمین‌شناسی همخوانی نداشت و به عبارت دیگر، زمین‌شناسان می‌دانستند که زمین پیرتر از ۳ میلیارد سال است. از این رو، زمین نمی‌توانست از خود عالم پیرتر باشد و تردیدی وجود نداشت که یک جای کار اشتباه است.

تا همین حدود دو دهه پیش، یعنی پیش از سال ۱۹۹۹، دانشمندان سن عالم را چیزی بین ۷ تا ۲۰ میلیارد سال تخمین می‌زدند. امروزه بر اساس جدیدترین محاسبات کیهان‌شناسی، می‌دانیم که از عمر گیتی حدود ۱۳ میلیارد و ۷۰۰ میلیون سال، چیزی حدود ۴۳۶,۱۱۷,۰۷۶,۶۰۰,۰۰۰,۰۰۰ ثانیه می‌گذرد.

با این حال، حتی عدد ۱۳.۷ میلیارد سال هم هنوز عدد دقیق و نهایی سن عالم نیست و این عدد ممکن است ده‌ها میلیون سال کمتر یا بیشتر باشد. اما صرف نظر از عدم قطعیت‌ها به دلیل محدودیت فناوری‌های امروز و یا حتی خطاهای محاسباتی، آنچه کیهان‌شناسی امروز می‌داند این است که عالم ما، یعنی دقیقا همین کیهانی که ما در آن زندگی می‌کنیم و از حدود ۲ تریلیون کهکشان تشکیل شده است، آغازی دارد. کیهان ما در جریان رخدادی به نام مِهبانگ متولد شده است و اگر در زمان به عقب برویم، به روزی می‌رسیم که دیروز ندارد.
کیهان‌شناسی مدرن، سفر پیدایش عصر جدید
آلن لایتمن، فیزیک‌دان آمریکایی، در مقدمه‌ای که برای کتاب جهان تورمی آلن گوت نوشته، فراتر از جنبه‌های علمی، جنبه‌ای فرهنگی را نیز برای کیهان‌شناسی در نظر می‌گیرد و می‌نویسد: «هر فرهنگی کیهان‌شناسی خود را دارد، به عبارتی، روایت خود از این موضوع را دارد که عالم چگونه به وجود آمده، از چه چیزی ساخته شده و به کدام سو می‌رود.»

واقعیت این است که بخش‌های بزرگی از کیهان‌شناسی مدرن، به‌رغم پیچیدگی‌های فنی و محاسباتی که تنها کیهان‌شناسان و فیزیک‌دانان از آن سر درمی‌آورند، از جهاتی به اسطوره‌ها و افسانه‌های تاریخی شباهت دارد.

برای مثال این نظریه کیهان‌شناسی که چرخه‌ای ازلی و ابدی وجود دارد که عالم در آن مدام خلق و نابود می‌شود، اگر با علائم و معادلات ریاضی و مفاهیم فیزیکی پیچیده همراه نبود، چه بسا شبیه به افسانه‌‌های پیدایش عالم در فرهنگ‌های یونانی و چینی و یا نقاشی‌ها و نگاره‌های ارژنگ مانی درباره تکوین عالم و ساختار کیهان و پایان و رستاخیز گیتی به نظر می‌رسید.

خود آلن گوت در کتاب جهان‌ تورمی در پی یافتن پاسخ به این پرسش است که آیا بیگ‌بنگ‌های دیگری پیوسته در دوردست‌های عالم رخ می‌دهند یا نه و یا اینکه، آیا اساسا ممکن است تمدن‌های اَبَرپیشرفته بیگ‌بنگ را بازسازی کرده باشند؟ این‌ها تنها بخشی از پرسش‌هایی به شمار می‌روند که درک آن‌ها فراتر از حد تصور و منطق و استدلال بشر است.

گیتی بر اساس مدل تورمی آلن گوت که یکی از بخش‌های مهم مدل استاندارد کیهان‌شناسی است، طی کسر بسیار بسیار ناچیزی از ثانیه پس از تولد، از اندازه یک پروتون تا اندازه یک گریپ‌فروت، بزرگ و متورم شده است. با این حال، ما هرگز با قطعیت نخواهیم دانست که آیا چنین رخدادی واقعا اتفاق افتاده یا نه. نظریه تورم کیهانی اگرچه پیش‌بینی‌های درست و دقیقی از عالم امروز به دست می‌دهد، اما این باعث نمی‌شود بگوییم که تورم کیهانی در دوره آغازین کیهان اثبات شده است.

یکی از دانشمندانی که میانه‌ای با نظریه‌ تورمی کیهان ندارد، راجر پنروز برنده جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۲۰ میلادی است. به باور پنروز، اگر نظریه تورمی را کنار بگذاریم، باید چیزی در اختیار داشته باشیم که بتواند انبساط عالم را توضیح دهد. پنروز می‌گوید، عالم ما آینده و فرجام یک دوره یا به تعبیر او ایون (aeon) قبلی است و دلیل یکنواختی کنونی در عالم ما را در واقع باید در پیش از مِهبانگ و در عالم پیش از مِهبانگ جستجو کرد.

از نگاه او هر مِهبانگ، آغاز یک ایون (aeon) جدید است و عالم ما تنها یکی از حلقه‌های زنجیر است و پیش از آن و پس از آن عوالم دیگری وجود داشته یا وجود خواهند داشت. این که عالم ما ثمره عالم پیشین و میراثی از یک عالم قبل از مِهبانگ است، در قالب نظریه‌ای با عنوان گرانش کوانتومی حلقه‌ای (LQC) کیهان‌شناسانی از جمله ابهی اشتکار نیز طرح شده است که بر اساس آن، همه چیز به دورانی پیش از مِهبانگ می‌رسد؛ به عبارت دیگر، به عالمی شبیه به عالم ما، با این تفاوت که این عالم پیشینی، به جای انبساط در حال انقباض بوده است.