آیا جهان ما می تواند از هیچ به وجود آمده باشد؟ حداقل یک فیزیکدان برجسته یعنی لارنس کراوس با یک “بله” قاطع به این پرسش پاسخ می دهد. در واقع او کتابی با عنوان جهانی از هیچ نوشت تا موضع خود که از جهان بینی او ناشی می شود را بیان کند، که بر اساس این باور هیچ خالقی در کار نیست. کراوس می خواهد که اصولا علم ، چیزی را تعریف نکند (به جای موافقت با تعاریف فلسفه و الهیات). یکی از مؤلفه‌های کلیدی «هیچ» کراوس به صفر بودن مجموع بودجه ی انرژی برای جهان بستگی دارد و این ایده به جهانی با هندسه ای تخت یا مسطح نیازمند است. تصور این هندسه دشوار است زیرا ما نمی‌توانیم شکل کیهان را ببینیم اما شواهد اخیر ممکن است این ویژگی کلیدی و جهان بینی را تضعیف کند.
پیش زمینه ای مختصر
در دو دهه ی گذشته مدل کیهانی غالبا برای منشأ جهان تصویری تورمی از انفجار بزرگ (Big Bang) را ارائه کرده است. . پس از یک دوره ی بسیار کوتاه از انبساط فوقِ سریع که به عنوان تورم شناخته می شود، جهان به طور مداوم از یک حالت داغ و متراکم اولیه منبسط می شود و گسترش می یابد. همانطور که منبسط می شود سرد می شود و ساختارهایی که قابل مشاهده هستند را تشکیل می دهد(ستارگان، سیارات، کهکشان ها، خوشه های کهکشان وغیره ) همه ی اینها حدودا 5% و ماده تاریک هم 25% دیگر از گیتی را شامل میشوند و انرژی تاریک نیز در این میان باعث ایجاد تعادل میگردد. در ابتدا تئوری تورم میتوانست پاسخ خوبی به این سوال آزاردهنده ارائه دهد که چرا جهان ما هندسه ای نزدیک به تخت و مسطح بودن دارد؟
خودِ فرآیندِ تورم حاوی پاسخ این پرسش بود، این رشد تصاعدی اندازه کیهان را حداقل 1026 واحد افزایش میداد! این انبساط باورنکردنی هندسه جهان (چه بسته، چه مسطح یا باز) را در برمی گیرد و آن را به شکلی عالی به یک هندسه مسطح نزدیک می کند و این یک پیش بینی مشخص از تورم بود. صرفنظر از هندسه اولیه کیهان، انبساط باورنکردنی تورم منجر به یک هندسه مسطح قابل اندازه گیری می شود (حداقل با حساسیت و دقت فعلی ما).
اهمیت هندسه مسطح چیست؟
در سطح پایه، جهان می تواند سه هندسه مختلف را در نظر بگیرد: بسته، مسطح، یا باز و این مساله هیچ ارتباطی با تعداد ابعاد احتمالی ندارد. سه نمودار زیر چگونگی رفتار خطوط موازی در هندسه های مختلف را نشان می دهند.
در یک هندسه بسته (تصویر اول) خطوط موازی همگرا شده و در نهایت متقاطع می شوند. در یک هندسه باز (تصویر سوم) خطوط از یکدیگردورتر و دورتر شده و رشد می کنند. در یک هندسه مسطح (تصویر دوم) خطوط همیشه به همان اندازه از هم فاصله دارند. اگرچه دانشمندان نمی توانند برای دیدن هندسه کیهان به خارج از کیهان قدم بگذارند اما می توانند مقادیر مختلفی مانند “توده” تابش پس زمینه ی مایکروویو کیهانی ( (CMBرا اندازه گیری کنند، که تابش باقی مانده از مراحل اولیه ی شکل گیری کیهان است. این الگوی توزیع می تواند به آشکار کردن هندسه ی کیهان کمک کند.
با توجه به ماهیت جهان ما (همانطور که توضیح داده شد) دانشمندان به یک ویژگی جالب دست یافته اند. بر این اساس اگر جهان هستی تخت و مسطح باشد محاسبات نشان می دهد که انرژی کل جهان صفر خواهد بود! 1
کراوس بر این ویژگی جهان تکیه می کند زیرا او استدلال می کند که جهان از یک سری نوسانات کوانتومی به وجود آمده و فقط در صورتی که جهان انرژی صفر داشته باشد این نوسانات کوانتومی می توانند برای اندکی بیشتر از کوتاه ترین مدت زمان ممکن وجود داشته باشند. در نتیجه، شواهدی مبنی بر اینکه جهان دارای یک هندسه باز یا بسته است کل استدلال کراوس را تضعیف می کند.
آیا جهان واقعاً بسته است؟
مقاله‌ای که اخیراً در Nature Astronomy منتشر شده است نشان می‌دهد که جهان ممکن است در واقع هندسه ای بسته داشته باشد.2 تجزیه و تحلیل داده‌های ماهواره میراث پلانک (Planck Legacy) نشان می‌دهد که جهان عدسی‌های گرانشی بیشتری از حد انتظار دارد. در عدسی گرانشی، گرانش مسیر نوری که در جهانِ در حال انبساط در حال حرکت است را خم می کند. بنابراین یک هندسه بسته برای جهان ساده ترین راه برای توضیح این تنوع هندسی است. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای پلانک تمایل بیشتری نسبت به تایید یک هندسه بسته دارد، با این حال این پرونده هنوزبسته نشده. در صورت ادغام تجزیه و تحلیل داده های پلانک با بررسی نوسانات صوتی باریون از انرژی تاریک و مطالعات بُرِشی گرانشی، بهترین تناسب همچنان به یک هندسه مسطح اشاره می کند. ( نکته جالب اینکه اختلافات مشابه دیگری در این زمینه وجود دارد مانند داده ها در خصوص اندازه گیری های متفاوت ثابت هابل بااستفاده از CMB و اَبَرنواَخترهای نوع IA .) متأسفانه فناوری و اندازه‌گیری‌های کنونی نمی‌توانند تعیین کنند که جهان واقعاً بسته است و در این زمینه دانشمندان بهتجزیه و تحلیل بیشتر ی نیاز دارند.
بنابراین باید منتظر ماموریت‌های فضایی آینده باشیم تا داده‌های قطعی‌تری در این خصوص ارائه شود اما می‌توانیم درباره پیامدهای احتمالی آن فکر کنیم زیرا کشف یک جهان بسته احتمال وجود جهانی با انرژی صفر را رد می کند و پیدایش جهان هستی بر اساس گزینه های باقی مانده راحت تر در چارچوب خداباوری جا می گیرد. ایننتایج نشان می‌دهند که پیشرفت‌های علمی می‌توانند شواهدی برای ارزیابی مدل‌های منشأ جهان و جهان‌بینی‌هایی که این مدل‌ها را به وجود می‌آورند ارائه دهند.
