م. نبی هیکل

فصل اول

تصویر ما از منظومه سماوی

برگردان: م.ن. هیکل

یک دانشمند معروف( برخی گویند برتراندراسل) زمان  لکچر در مورد کازمولوژی  توصیف نمود که  چگونه زمین به دور آفتاب –یعنی  به دور مرکز یک مجموعه ای از  ستارگان که  به نام گالکسی ما نامیده میشود- میچرخد. در پایان لکچر  یک خانم خورد جسه  و کهن  سال از  آخر   صالن برخاست و ابراز داشت: ( آنچه شما به ما گفتید چرند است.جهان واقعآ یک  قاب هموار بر پشت یک  سنگ پشت عظیم الجسه است.) دانشمند با یک  خنده آمرانه پرسید ( سنگ پشت بر چه ایستاده است؟)

خانم ابراز داشت:( مرد جوان خیلی هشیاری هستید) . ( تا پایان همه  سنگ پشت اند!)

اکثر افراد تصویر  کاینات (universe) ما را  بحیث یک برج بی پایان سنگ پشتان،  ساده لوحانه  خواهند یافت، اما  چرا ما فکر مینماییم که  ما بهتر میدانیم؟ ما در مورد کاینات چه میدانیم و چگونه آن ر ا میدانیم؟

کاینات از کجا پدید آمده، و به کجا میرود؟ آیا کاینات آغازی داشته است؟ اگر بلی ، قبل از آن چه رخداده است؟ماهیت زمان چیست؟ آیا گاهی پایان خواهد یافت؟ آیا میتوانیم در زمان به عقب برویم؟

پیشرفتهای اخیر در فیزیک بوسیله  تکنالوژیهای پیشرفته جدید بصورت قسمی امکان بخشیده به  برخی از این  پرسشهای تاریخی پاسخ داده شود.

روزی این پاسخها ممکن است مانند چرخش زمین به دور آفتاب – یا  شاید   مانند  برج سنگ پشتان  ساده لوحانه به نظر آیند. تنها زمان خواهد گفت ( چه چیزی میتواند باشد).  سالها قبل در ۳۴۰ قبل از میلاد، ارسطو فیلسوف یونانی در  کتاب خویش در مورد آسمان توانست دو  دلیل خوب را برای  این باور ابراز دارد که  زمین مدور است . نخست وی  درک نمود که خسوف ها نتیجه این است که  زمین   وسط مهتاب و آفتاب قرار میگیرد. سایه ی زمین بر مهتاب همیشه مدور بوده، که میتوانست زمانی درست باشد که زمین کروی باشد. هرگاه زمین یک دیسک هموار میبود سایه باید  بیضوی میبود، مگر اینکه  خسوف همواره زمانی  واقع میگردید که  آفتاب بصورت مستقیم زیر مرکز دیسک قرار میداشت. دوم، یونانیان  از مسافرتهایشان میدانستند که  ستاره قطبی (North Star) وقتی از  جنوب دیده میشد پایین در آسمان  ظاهر میگردید نسبت به آنچه  که در مناطق بیشتر شمالی تبارز مینمود.( از آنجایی که  ستاره قطبی بر  قطب شمال قرار دارد  چانان  تبارز مینماید   که مستقیمآ بالای سر بیننده در قطب شمال  واقع میباشد، اما برای  آن یکی که  از ایکواتور (equator) به آن مینگرد،چنان معلوم میشود که  در  افق  قرار داشته باشد. از اختلاف  در موقعیت  ستاره قطبی در  مصر و  یونان ارسطو  فاصله  دور زمین  را چهارصد هزار (400,000)  ستادیا (stadia) تخمین نمود.  بصورت دقیق طول  ستادیا معلوم نبود، اما ممکن است  دوصد یارد (200 yards) بوده باشد، که تخمین ارسطو را  دو برابر فاصله  قبول شده  فعلی میسازد. یونانیان حتی  دلیل سومی نیز داشتند که  زمین باید مدور باشد، زیرا چرا نخست بادبان یک کشتی دیده میشود و تنها تنه کشتی بعدآ به نظر میرسد؟

ارسطو فکر میکرد زمین ساکن است و  آفتاب، مهتاب، سیاره ها(planets) و  ستارگان(stars) به دور زمین  دور میزنند.وی بصورت  شگفت انگیزی احساس میکرد  که  زمین مرکز  اجرام سماوی است، و  حرکت دورانی بهترین  حرکت بود. این مفکوره بوسیله پتولمی (Ptolemy) در  سده دوم بعد از میلاد مسیح به یک مدل کامل کازمولوژیک انکشاف داده شد. زمین در مرکز قرار داشت که  با هشت مدار محاط بود که  مهتاب، آفتاب،  ستارگان، و پنج  سیاره شناخته شده در آن زمان  { مرکیوری(Mercury)، وینوس(Venus)،مارس(Mars)، جوپیتر(Jupiter) و  ساتورن(Saturn)} را حمل میکرد (شکل ۱.۱).

سیاره ها در حلقه های  تنگ حرکت میکردند....

{...}

یک مدل ساده تر بوسیله نیکلاس کوپرنیکوس (Nicholas Copernicus) کشیش پولندی در  ۱۵۱۴ پیشنهاد گردید.( در آغاز  شاید از هراس تکفیر از جانب  کلیسا مدل خویش را ناشناخته پخش نمود.) مفکوره وی چنین بود که آفتاب  ساکن ودر مرکز قرار دارد و زمین و سیاره ها به دور آفتاب میچرخند. حدود  یک قرن سپری گردید تا  این فکر  وی جدی تلقی گردید.  بعد دو  ستاره شناس – یوهانیس کیپلر (Johannes Kepler) آلمانی، و  گالیلو گالیلی (Galileo  Galilei) ایتالوی آشکارا  به  حمایت از  تیوری کوپرنیکوس با وصف این واقعیت آغاز نمودندکه  محورهایی که وی  پیشبینی کرده بود با مشاهدات انجام شده   کاملآ سازگار نبودند. ضربه مرگبار بر تیوری ارسطو/ پتولمی در ۱۶۰۹ وارد گردید. در آن سال گالیلی مشاهدات خود را  از  آسمان  شبانه  بوسیله تلیسکوپ (telescope) که تازه  کشف گردیده بود،آغاز نمود. وقتی او به جوپیتر نگاه کرد دریافت که  جوپیتر با چندین قمر کوچک یا ماهتابها همراه بود که  به دور آن میچرخیدند. این بدان معنا بود که هرچیزی  بصورت مستقیم به دور زمین  به آنگونه ای که ارسطو/ پتولمی فکر میکردند. ( اما هنوز ممکن بود  باور گردد که  زمین در مرکز  ثابت بوده و مهتابهای  جوپیتر به راه ای  پیچیده  به دور زمین میچرخیدند، زیرا  آنها به دور جوپیتر میچرخیدند.)  همزمان یوهانیسکپلر تیوری کوپرنیکوس را   تغییر داد با این پیشنهاد که   سیاره ها به گونه مدور حرکت نمیکنند بلکه بصورت بیضوی حرکت مینمایند( یعنی  حلقه ای که دو  طرف آن  به دو  طرف کشیده شده اند. پیشبینی اکنون  سرانجام با مشاهدات توافق داشت.. .در حالیکه تقریبا بصورت تصادفیکشف گردید که  محورهای بیضوی با مشاهدات  سازگار بودند، وی نمیتوانست  آن را با  با این مفکوره آشتی د هد که   سیاره ها به دور  آفتاب  توسط نیروهای مگنیتیک میچرخیدند. یک توضیح خیلی  دیر در  ۱۶۸۷   میسر گردید وقتی اسحاق نیوتون اثر خود را -که  احتمالآ تنها اثر واحدی  است که در  علوم فیزیکی تا کنون نشر گردیده، زیر عنوان (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) منتشر نمود.

نیوتن در این اثر نه تنها یک تیوری را پیشنهاد نمود که  اجسام در زمان و فضا چگونه حرکت مینمایند ، بلکه  ریاضیات پیچیده ای را که برای تحلیل حرکتهای متذکره  مورد نیاز بود نیز  انکشاف داد. بر علاوه وی   قانون عام جاذبه(universal gravitation) را  نیز فرمولبندی نمود که بر اساس آن  هر جسم در  کاینات (universe) به سوی  جسم دیگر  بوسیله نیرویی کشانده میشود که  از نظر حجم بیشتر و  بهم نزدیکتر  قرار دارند.

این همان نیروی بود که  موجب میگردد اشیا بسوی زمین بیافتند.( این داستان که  نیوتون از افتادن سیب بر  سرش الهام گرفته تقریبآ بصورت یقینی مشکوک است. آنچه  وی  خود در این مورد بیان داشته  این است که مفکوره  جاذبه  به وی وقتی دست دادکه  وی  در حالت مکاشفه“in a contemplative mood”   قرار داشته است و  با افتادن یک  سیب توام گردیده. وی  نشان داد که  مطابق به  قانون وی، جاذبه موجب میگردد مهتاب به مدار بیضوی دور زمین بچرخد و  موجب میگردد  که زمین و  سیاره ها  راه  بیضوی را دور آفتاب بپیمایند.

{...}

آغاز  نظام  شمسی (universe)خیلی پیشتر از این مورد بحث قرار داشته است. بر اساس تعدادی از  ستاره شناسان  و عنعنه یهودی/ مسیحی و اسلامینظام   سماوی در زمان معیین  در گذشته  نه چندان دور آغاز گردیده. یک دلیل برای چنین یک آغاز این احساس بود که  برای توضیح  خلقت کاینات (علت نخستی) “First Cause” ضروری بود. (در داخل کاینات همواره یک شی را  بحیث معلول یک رویداد قبلی توضیح مینمایند، اما  خلقت کاینات خود بدین  شیوه تنها زمانی میتواند توضیح گردد که  یک آغاز داشته باشد.) دلیل دیگر را  سینت اگوستین (St. Augustine) در کتاب خویش زیر نام:  شهر خدا) (City of God) بیان داشته است... وی  تاریخ تقریبی پنجهزار قبل از میلاد را  برای خلقت کاینات بر اساس کتاب   خلقت (the book of Genesis) پذیرفته است. جالب است که  این تاریخ چندان  بعیدتر از  پایان آخرین  عصر یخبندان(Ice Age) حدود  ده هزار قبل از میلاد (10,000 B.C.) نمیباشد- زمانی که  باستانشناسان به ما خبر میدهند که  تمدن واقعآ آغاز یافته است.

ارسطو و  اکثر  فلاسفه یونان   مفکوره خلقت را  نمی پسندیدند، زیرا  بیشتر  احساس مداخله  نیروی مافوق انسانی  (divine intervention) ر ا  موجب میگردید.آنان معتقد بودند که نژاد انسان  و جهان پیرامونی وجود داشته و برای همیش وجود خواهد داشت.قدیمیان  از قبل استدلال مربوط به انکشاف را  که در فوق بیان گردید مورد توجه قرار داده اند  و به آن پاسخ دادند که   سیلاب و  انواع دیگر فاجعه ها بصورت موقوته  رخداده اند  و بصورت مکرر نژاد انسانی را   درست  دوباره در آغاز  تمدن قرار داد ه اند.

این مسایل که  آیا  کاینات آغازی در زمان  داشته است و آیا از نظر فضا محدود است بعدآ بوسیله ایمانویل کانت ( بصورت خیلی مبهم) در نقد منطق خالص   (Critique of Pure Reason) منتشره ۱۷۸۱  مورد بحث قرار داده داده شده است. وی  این  مسایل را  انتونومی های منطق خالص/ صاف  نامیده زیرا    استدلال  مبنی بر  باور به  این تیزس که  کاینات دارای آغاز بوده  و انتی -تیزس که  کاینات برای همیش وجود داشته  بصورت مساوی نیرومند اند.استدلال وی برای  تیزس این بود که : هرگاه   آغازی نداشته  است، پس یک زمان لایتناهی قبل از هر رویدادی وجود داشته است. و ی این را   فاقد مفهوم میدانست. استدلال برای انتی-تیزس  این بود که  هرگاه کاینات آغازی داشته است، پس  مدت لایتناهی زمان قبل از آن  جود خواهد داشت، پس چرا  کاینات در یک زمان معیین باید آغاز میگردید؟ در واقعیتکیس وی برای تیزس و انتی تیزس استدلال همگون دارد.هردو استدلال مبتنی اند  بر  باور نا گفته وی که  زمان برای همیش به عقب ادامه میابد، چه کاینات برای همیش وجود داشت  یا نداشته  باشد. آنگونه ای که خواهیم دید افاده زمان قبل از  آغاز  کاینات  فاقد معنا است.اینمطلب را   سنت اگوستین در پاسخ این پرسش ابراز  نموده  که:

خداوند  قبل از اینکه کاینات را بیافریند مصروف چه کاری بود؟

اگوسنتین پاسخ ندادکه:

او جهنم را  آماده میساخت برای کسانی که چنین  سوالها را میپرسند. بلکه پاسخ داد:

زمان یک خصیصه کاینات بود که خداوند آفریده است. و زمان قبل از  خلقت کاینات وجود نداشت.

اکثر انسانها  به یک  منظومه سماوی (universe) بصورت  ضروری   ثابت، باورمند بودند ، این موضوع که ایا  آغازی داشت یا نه   واقعآموضوع میتافیزیک یا تیولوژی بود...اما در ۱۹۲۹ ادوین هوبل (Edwin Hubble) یک ابراز نظر مهم انجام داد که  از هر محلی که میبینید، گلکسی های   فاصله بعید به سرعت از  از ما دور میشوند. به عبارت دیگر منظومه  سماوی گسترش میابد. معنای آن این است که  آشیای زمان  قبل با هم  نزدیک بوده اند. در واقعیت، به نظر میرسد زمان وجود داشته، حدود ده یا بیست هزار ملیون سال قبل، زمانی که  آنها  دقیقآ در محل  واحد قرار داشتند و زمانی که  کثافت منظومه  سماوی لایتناهی بود. این کشف  سرانجام موضوع آغاز   منظومه سماوی را   وارد حوزه  ساینس  گردانید.(صفحه ۱۸).مشاهدات هوبل میرساند که زمان وجودداشته که  انفجار بزرگ /  بگ بنگ (the big bang) نامیده شده، زمانی که  منظومه سماوی بی نهایت کوچک و متراکم بود. تحت چنین  شرایط همه ی قوانین  ساینس، و بنابرآن همه ی توانایی پیشبینی آینده  خوادد شکست. اگر ر ویدادهایی قبل از این زمان وجود داشته اند، پس آنها نمیتوانستند بر  آنچه اثر گذارند که در زمان حاضر صورت میگیرد. موجودیت آنها میتواند نادیده گر فته شود زیرا کدام   پیامد مشاهداتی نخواهند داشت. میتوان گفت که زمان با بگ بنگ آغاز گردیده، بدین معنا که زمان قبلی  تعیین نخواهد شد. باید خاطرنشان نمود که این آغاز در زمان خیلی متفاوت است  از آنهایی که  قبلآ فکر میشدند. د ر یک  منظومه  ثابت  و غیر متغییرآغاز  زمان چیزی است که  باید توسط یک موجود بیرون از منظومه سماوی تحمیل  شده باشد. هیچ ضرورت فیزیکی  برای یک  آغاز وجود ندارد. میتوان تصور کرد که  خداوند منظومه سماوی (universe) را  در هر زمانی در گذشته خلق نموده از سوی دیگر، در صورتیکه  منظومه سماوی د ر حال توسعه است، دلایل فیزیکی ممکن است وجود داشته باشد که  چرا  آغازی وجود داشته است. باز هم میتوان  فکر کرد که خداوند منظومه سماوی را در زمان بگ بنگ خلق کر د ه است، یا  حتی بعد از آن به چنان شیوه  ای که  به ما  چنان بنماید که  بگ بنگ بوده است.، اما  بی معنا خواهد بود که فکر شود قبل از بگ بنگ خلق شده است. یک منظومه  توسعه یابنده، یک خالق ر ا نفی نمیکند، اما محدودیت هایی رابر زمانی  ایجاد مینماید  که  این کار را انجام داده است!

برای اینکه در مورد ماهیت یونیورس (universe) سخن گفته شود .  بر موضوعاتی مانند: آیا آغاز و انجامی داشته، شما باید در این  مورد  صراحت  داشته  باشید که(صفحه ۱۹) تیوری علمی چیست.

(ادامه دارد)

Stephen Hawking(1998).A BRIEF HISTORY OF TIME.

NY: A Bantam Book

یادداشت برگرداننده: هدف این ترجمه  این است تا  سیر انکشاف  تفکرات  کازمولوژیک نشان داده شود. به همین  دلیل از ترجمه  جزییات موضوع خود داری شده است. اینیک  ترجمه غیررسمی میباشد.