پاسخ به یک پرسش کلیدی و جالب مرکز کیهان کجاست؟

پاسخ به یک پرسش کلیدی و جالب: مرکز کیهان کجاست؟

وقتی به آسمان صاف شب نگاه می‌کنید، در همه‌ی جهت‌ها ستارگانی را می‌بینید. چنین به‌نظر می‌رسد که گویی در مرکز کیهان قرار دارید، اما واقعاً چنین است؟ اگر نه، پس مرکز جهان کجاست؟

حقیقت این است که جهان مرکزی ندارد. از زمان مه‌بانگ (بیگ بنگ) در حدود 13/7 میلیارد سال پیش، جهان پیوسته در حال انبساط بوده است. اما مه‌بانگ برخلاف نامش، انفجاری نبود که از مرکز نقطه‌ی انفجار اتفاق بیفتد. جهان از یک شکل کاملاً فشرده و کوچک آغاز شد و سپس هر نقطه‌ای در جهان به‌صورت یکسان منبسط شد که این روند هنوز هم در حال پیشروی است. بنابراین، بدون نقطه‌ی چشمه جهان مرکزی ندارد.

برای درک این مطلب مورچه‌ای را درنظر بگیرید که روی سطح یک بالن کاملاً کروی دو بعدی زندگی می‌کند. از دیدگاه مورچه همه‌جای سطح یکسان است و مرکزی روی سطح کره و حتی لبه‌ای روی آن وجود ندارد.

اگر بالن را باد کنید، مورچه می‌بیند که جهان دو بعدی‌اش منبسط شده است. دو نقطه روی سطح کره رسم کنید و می‌بینید که از هم فاصله می‌گیرند، درست مانند کهکشان‌های واقعی جهان ما.

برای این مورچه در جهان دوبعدی، سومین بعدی که بر سطح بالن به‌صورت عمود گسترش پیدا می‌کند، هیچ مفهوم فیزیکی ندارد؛ مثل حرکت کردن به سمت مرکز بالن.به‌گفته‌ی باربارا رایدن ، اخترفیزیکدان دانشگاه ایالتی اوهایو:

> مورچه می‌داند که می‌تواند جلو و عقب برود. می‌تواند چپ و راست برود. اما درکی از بالا و پایین ندارد.

جهان سه‌بعدی ما نسخه‌ای از جهان بالن دو بعدی مورچه است. اما قیاس بالن، با مساحت سطح محدود آن، یک جهان محدود و متناهی را عرضه می‌کند که بر مبنای اینکه نور از زمان مه‌بانگ چه مسافتی را طی کرده، استوار است. مشاهدات کیهان‌شناسان فقط محدوده‌ی متناهی از کیهان را نشان می دهد؛ اما کل کیهان ممکن است نامتناهی باشد. رایدن همچنین می‌گوید:

> کیهان‌شناسان هنوز مطمئن نیستند که جهان ما واقعی است یا نه. 

اگر مسئله این است می‌توانیم بالن را با سطح کشی همواری که تا ابد درحال انبساط است، جایگزین کنیم. یا اینکه اگر می‌خواهید به یک جهان سه‌بعدی فکر کنید، قرص نان نامتناهی کشمشی را تصور کنید که به‌طور پیوسته منبسط می‌شود. کشمش‌ها در این نان نماینده‌ی کهکشان‌ها هستند که از هم دور می‌شوند. رایدن در گزارشی به لایو ساینس اظهار کرد:

اگر جهان نامتناهی باشد، مرکزی برای آن وجود ندارد.

مسطح یا انحنا‌دار بودن جهان به‌مقدار کل جرم و انرژی موجود در کیهان بستگی دارد. اگر چگالی انرژی و جرم جهان درست باشد (که چگالی بحرانی نامیده می‌شود)، آنگاه جهان همانند یک صفحه هموار خواهد بود که با آهنگ شتاب‌‌دار ثابتی منبسط می‌شود.

اما اگر چگالی بیشتر از آن مقدار باشد، کیهان مانند بالن انحنا خواهد داشت. گرانش اضافی درنتیجه‌ی این افزایش چگالی، سرعت انبساط را کند می‌کند. درنهایت در نقطه‌ای انبساط را متوقف می‌کند.

در چگالی‌های کمتر از چگالی بحرانی، انبساط کیهانی بیش از پیش شتاب می‌گیرد. در این سناریو، انحنای جهان منفی است؛ یعنی جهان شکل زین‌مانندی دارد. هرچند، جهان نامتناهی است، بازهم فاقد مرکز است.

تاکنون ایده‌های نظری و مشاهداتی از جمله تابش زمینه کیهانی و پستاب مه‌بانگ تا حد زیادی به یک جهان مسطح اشاره دارند. اما کیهان‌شناسان هنوز نمی‌دانند که جهان واقعاً مسطح است یا منحنی آن به‌قدری وسیع است که مسطح به‌نظر می‌رسد؛ همانطور که در سطح زمین، آن را مسطح احساس می‌کنیم.

از آنجا که جهان مرکز ندارد و با توجه به انبساط آن لبه‌ای هم ندارد، با این اصل کیهان‌شناسی که هیچ جایی در جهان خاص نیست، سازگار است. مشاهداتی که از نحوه‌ی توزیع خوشه‌های کهکشان و تابش زمینه کیهانی به‌دست آمده است، نشان می‌دهد که وقتی به کیهان از نقطه‌ی دوری نگاه کنید، حقیقتاً همه‌جا یکسان به‌نظر می‌رسد.

در طول تاریخ، انسان مدام در اشتباه بود که جایی نزدیک یا مرکز جهان قرار دارد. این مرکزیت را زمین، خورشید یا حتی کهکشکان راه شیری می‌دانستند. اهمیتی که ما انسان‌ها تا چه حد خود را خاص می دانیم، درحال حاضر جهان خلاف آن را اثبات کرده است.