قبل از انفجار بیگ‌بنگ چه بوده است؟

پرش بزرگ (Big Bounce)

مدت‌ها پیش، فیلسوفان دینی قرون وسطی در هند تعلیم دادند که جهان یک چرخه بی‌پایان از خلقت و نابودی را طی می‌کند. برخی از دانشمندان معاصر به‌ایده مشابهی رسیده‌اند. آن‌ها بر این باورند که به جای بیگ‌بنگ داغ، جهان در یک چرخه، منبسط و منقبض می‌شود و هر بار که به اندازه معینی کوچک می‌شود، به عقب باز می‌گردد.

در نظریه پرش بزرگ، هر چرخه با یک جهان کوچک و صاف شروع می‌شود که به تدریج منبسط می‌شود، در طول زمان انباشته‌تر و مچاله‌تر می‌شود، و در نهایت شروع به فروپاشی می‌کند و قبل از شروع دوباره، خود را صاف می‌کند [منبع: Davis].

برای اینکه ‌ایده پرش بزرگ عملی شود، باید راهی برای دور زدن قضایای تکینگی که توسط فیزیکدانان بریتانیایی راجر پنروز (Roger Penrose) و استیون هاوکینگ (Stephen Hawking) ایجاد شده‌اند، پیدا کرد. این قضایا حاکی از آن است که یک جهان در حال انقباض تا حد یک تکینگی منقبض می‌شود، شبیه به یک ستاره عظیم در حال مرگ که متراکم شده و سیاهچاله‌ای را تشکیل می‌دهد. مدل‌های پرش بزرگ به این‌ ایده وابسته هستند که انرژی منفی با گرانش مقابله می‌کند و فروپاشی را معکوس می‌کند و دوباره و دوباره جهان و فضا-زمان را از هم جدا می‌کند [منبع: Wolchover].

جهانی از احتمالات

همانطور که ما عمیق‌تر به اسرار کیهان می‌پردازیم، با مجموعه‌ای از نظریه‌ها و احتمالات روبرو می‌شویم. از پس‌زمینه مایکروویو کیهانی گرفته تا نظریه‌های مکانیک کوانتومی و نسبیت عام، درک ما از جهان دائماً در حال تغییر است. مفهوم انرژی تاریک، نیروی مرموز که باعث انبساط جهان می‌شود، لایه دیگری از پیچیدگی را به درک ما اضافه می‌کند.

با انبساط جهان، کهکشان‌های دور از ما دور می‌شوند و افق کیهانی – محدوده جهان قابل مشاهده – تغییر می‌کند.

این انبساط توسط انرژی تاریک هدایت می‌شود، نیرویی مرموز که حدود ۶۸ درصد از کل جهان قابل مشاهده را تشکیل می‌دهد. ماهیت انرژی تاریک، نوسانات کوانتومی و خلاء کوانتومی همگی حوزه‌های تحقیقات فعالی هستند که می‌توانند تاریخ جهان و سرنوشت نهایی آن را روشن کنند.

نظریه ریسمان (String theory)، یکی دیگر از حوزه‌های تحقیقاتی جذاب، نشان می‌دهد که بلوک‌های سازنده اساسی جهان ذرات نقطه‌مانند نیستند، بلکه رشته‌های یک‌بعدی هستند. این نظریه به طور بالقوه می‌تواند اصول مکانیک کوانتومی و نسبیت عام را متحد کند و یک نظریه کوانتومی گرانش ارائه دهد.

سفر ادامه دارد

همانطور که ما به کاوش دوردست‌های جهان، از همان ابتدا تا آینده دور ادامه می‌دهیم، باید مدام در درک خود از کیهان تجدید نظر کنیم. از حالت گرم و متراکم کیهان اولیه تا فضای سرد و خالی بین کهکشان‌های دور، سفر ما برای درک جهان هنوز به پایان نرسیده است.