گردآورنده : شهرام خبیر

فضا – زمان – حرکت

ادامه ذرات بنیادین و نیروهای طبیعت

باید اصلی وجود داشته باشد که براساس آن بتوانیم حالت نخستین، و در واقع یک مدل را برای نمایش جهان مان، برگزینیم.

یکی از حالتهای ممکن: «شرائط مرزی آشفته» نام دارد. در این مدلها، تلویحاً فرض شده است که یا گیتی از نقطه نظر«مکانی نامتناهی» است یا آنکه «بی نهایت» جهان وجود دارد. تحت شرایط مرزی آشفته، به یک معنا، احتمال آنکه ناحیه خاصی از فضا را، در این یا آن ترکیب یا آرایش مفروض، پس از انفجار بزرگ بیابیم، یکسان است: حالت نخستین جهان به شیوه ای کاملاً تصادفی برگزیده شده است. این به معنای آنست: که جهان آغازین، احتمالاً بسیار آشفته و ناهمگون بوده است، چرا که شمار آرایش ها و ترکیب های آشفته و پرهرج و مرج برای جهان ، بسیار بیشتر از آرایش های منظم و یکنواخت است. (اگر شانس گزینش هر یک از آرایشها یکسان است،  پس احتمال آنکه جهان آغازی بی نظم و آشفته داشته باشد، بیشتر است، صرفاً بخاطر آنکه تعداد آرایش های نامنظم بیشتر است.) چگونه چنین شرایط اولیه آشفته و پر هرج و مرجی، به جهان کنونی ما، که در مقیاس بزرگ بسیار یکنواخت و منظم می باشد، انجامیده است؟ پاسخ به این سؤال دشوار است. میتوان انتظارداشت که نوسانات چگالی در این مدل پرآشوب، منجر به تشکیل حفره های سیاه بدوی بسیار بیشتری نسبت به: سقفی که مشاهدات ما از پیشینه پرتوی گاما تعیین نموده است، شده باشد.

اگر جهان واقعاً از نقطه نظر مکان نامتناهی است و یا اگر بی نهایت جهان وجود دارد، احتمالاً در جاهایی از گیتی، مناطق وسیعی یافت می شوند که آغازی یکنواخت و هموار داشته اند. این امر کمی شبیه گله مشهور میمونهایی است که بی هدف کلیدهای ماشین تحریر را فشار میدهند –بیشتر آنچه می نگارند، بی معناست؛ اما گاه صرفاً از روی تصادف، قطعه ای از شکسپیر را تایپ میکنند. بطور مشابه، آیا جهان ما تنها برحسب شانس و تصادف، چنین یکنواخت و هموار است؟ در نگاه نخست، این امر سخت نامحتمل می نماید، چرا که تعداد مناطق آشفته و پرهرج و مرج، بسی بیشتر از مناطق هموار است. اما، فرض کنید که تنها در مناطق هموار است که کهکشانها و ستارگان شکل میگیرند و تنها در این نواحی، شرایط برای «تکامل سازواره های پیچیده ای» که قادر به «تولید مثل» اند، و می توانند سؤال کنند: که چرا جهان چنین هموار است؟ مساعد میباشد. این مصداقی است از آنچه که به «اصل بشری» معروف است و به شرح زیر میتوان آنرا تفسیر کرد: «ما جهان را به همین شکلی که هست میبینیم، بدلیل آنکه ما وجود داریم.» دو نگارش از اصل بشری وجود دارد: یکی «ضعیف» و دیگری «قوی».

اصل بشری ضعیف میگوید:

که در دنیایی که از نظر مکانی و/ یا زمانی سترگ یا نامتناهی است، شرایط ضروری برای تکامل حیات هوشمند، تنها در مناطق معینی که در مکان و زمان محدودند، برآورده می شود. بنابراین موجودات هوشمند نباید ازینکه محل زندگیشان در گیتی، شرایط لازم برای حیاتشان را برآورده میکند، در عجب و حیرت باشند. مثل آنکه فرد ثروتمندی در محله اعیان نشینی ساکن است و در اطراف خود فقیری مشاهده نمی کند. نمونه ای از کاربرد اصل بشری عبارت است از: «توضیح» چرائی وقوع انفجار بزرگ در ده هزار ملیون سال قبل: تقریباً همین مدت طول میکشد تا موجودات هوشمند تکامل یابند. همچنانکه پیشتر گفتیم، نسل اولیه ای از ستارگان میبایست شکل میگرفت. این ستارگان بخشی از هیدروژن و هلیوم اصلی خود را تبدیل به عناصری همچون کربن و اکسیژن نمودند، که ما از همین عناصر درست شده ایم. این ستارگان سپس بعنوان ابرنواختر(سوپرنواها)یی منفجر شدند و خرده ریزه های آنان، ستارگان و سیاراتی دیگررا تشکیل دادند که از آن جمله است: منظومه شمسی ما با پنج هزار ملیون سال عمر. زمین در نخستین یا دومین هزار ملیون سال عمرش چنان داغ و گداخته بود که بر آن هیچ موجود پیچیده ای یارای رشد نداشت. سه هزار ملیون سال باقیمانده، صرف فرآیند کند «رشد و شکوفائی بیولوژیک» گردید، که از «ساده ترین سازواره»ها شروع شد و به پیدائی موجوداتی فرجامید، که قادرند «تاریخچه زمان را تا انفجار بزرگ!» پی گیرند.

افراد اندکی در اعتبار یا سودمندی اصل بشری ضعیف تردید میکنند و با آن به ستیزه برمی خیزند. اما بعضی ها پا را فراتر گذاشته و نگارش قوی این اصل را پیشنهاد میکنند: بنابراین نظریه، یا جهانهای مختلف بسیاری وجود دارد یا در جهانی واحد، مناطق گوناگونی یافت می شود و هر یک آرایش نخستین خاص خود را داشته، و شاید مجموعه قوانین علمی ویژه خود را داراست. در بیشتر این جهان ها، شرایط برای تکامل سازواره های پیچیده، مساعد نبوده است؛ تنها در تعداد اندکی از آنها مثل جهان ما، موجودات «هوشمند» تکامل می یابند و می پرسند: «چرا جهان به این صورت که میبینیم، هست؟» خوب جواب ساده است؛ اگر غیر از این که هست، می بود، دیگر ما وجود نداشتیم!

قوانین علم به صورتی که اینک بر ما معلومند، در برگیرنده اعداد بنیادین بسیاری اند: مثل اندازه «بار الکتریکی الکترون» و «نسبت جرم پروتون به الکترون». دست کم هم اینک، نمیتوانیم مقادیر این کمیت ها را از نظریه استنتاج کنیم – بلکه ناگزیریم به کمک مشاهده و تجربه، آنان را بدست آوریم. شاید روزی نظریه کامل و یکپارچه ای کشف کنیم که همه آنها را پیش بینی کند، اما همچنین امکان دارد که همه یا بخشی از آنها، ازین جهان تا جهان دیگر، یا درون جهان واحد، مقادیر مختلفی داشته باشد. حقیقت قابل توجه آنست: که بنظر میرسد، مقدار این کمیتها با ظرافت و دقت به گونه ای تعیین شده اند که «تکامل حیات» را ممکن سازند. برای مثال، اگر بارالکتریکی الکترون تنها اندکی بیشتر یا کمتر بود، ستارگان یا قادر به سوزاندن هیدروژن و تبدیل آن به هلیوم نبودند، یا منفجر نمیشدند. البته ممکن است اشکال دیگر زندگی هوشمند وجود داشته باشد که حتی نویسندگان داستانهای علمی تخیلی هم خواب آن را نبینند، موجوداتی که نه به نور ستارگانی نظیر خورشید نیازمندند و نه به عناصر شیمیائی سنگینتر، که در ستارگان درست می شود و بهنگام انفجار آنها، به فضا پرتاب می شود. با اینهمه روشن است که اگر بخواهیم اجازه تکامل به هر شکلی از زندگی هوشمند دهیم، دامنه کمیت های یاد شده، نسبتاً محدود است. بیشتر مجموعه هایی که شامل مقادیر این کمیت ها هستند، به ایجاد جهان هایی منجر میشوند، که اگر چه شاید بسیار زیبا باشند، در آنها کسی نیست تا از این همه زیبائی غرق در حیرت شود. برای بعضی ها این مطلب گواهی است از هدفمندی الهی در آفرینش و گزینش قوانین علم و، برای بعضی دیگر، شاهدی است در تأیید «اصل بشری قوی». اصل بشری قوی، به عنوان توضیح جهانی که مشاهده میکنیم، دارای ایراداتی چند میباشد. نخست آنکه: وجود همه این جهان های مختلف، به چه معناست؟ اگر واقعاً همگی از یکدیگر مجزا و برکنارند، آنچه که درجهانی دیگر رخ میدهد، پیامد قابل مشاهده ای در جهان خودمان ندارد. پس با استفاده از« اصل صرفه جوئی»، این قسمت را از تئوری حذف میکنیم. از سوی دیگر، اگر آنها، صرفاً مناطق مختلف جهانی واحدند، قوانین علم بناچار برای همه نواحی باید یکسان باشد، زیرا در غیر اینصورت، نمی توان بطور پیوسته از یک منطقه به منطقه دیگر حرکت کرد. پس از حذف این قسمت از تئوری، تنها تفاوت بین مناطق عبارت است از: آرایش اولیه آنها و به این ترتیب –اصل بشری قوی، به– اصل بشری ضعیف، تحویل میشود.

ایراد دیگر اصل قوی بشری، آنست که خلاف جریان تمامی تاریخ علم، حرکت میکند. نقطه آغاز ما: کیهانشناسی «زمین مرکزی، بطلمیوس» و نیاکانش بود. سپس به کیهانشناسی «خورشید مرکزی، کوپرنیک و گالیله» رسیدیم و سرانجام در تصویر مدرن بشر از جهان: زمین «سیاره» ای است با قد و قواره« متوسط»، که بدور« ستاره ای متوسط» در حال چرخش است و خود ستاره، در حومه بیرونی کهکشانی مارپیچی و «معمولی»، قرار دارد که خود تنها یکی از حدود یک «میلیارد کهکشان» موجود در «جهان قابل مشاهده»، است. با اینهمه –اصل بشری قوی، مدعی است که ابر و باد و مه و خورشید و فلک، جملگی درکارند، صرفاً محض خاطر گل وجود ما؛ البته باور کردن این امر بسیار دشوار است. منظومه شمسی ما، بیگمان پیش شرط موجودیت ماست، و می توان این خاصیت را به سراسر کهکشانمان، که نسل پیشین ستارگان را در دل خود جای داد و موجب پیدایش عناصر سنگینتر گردید، تعمیم داد. اما بنظر می رسد نیازی نه «بوجود بقیه کهکشانها»ست، و نه به اینکه گیتی در همه جهات، در مقیاس بزرگ چنین «یکنواخت و مشابه» باشد.

اصل بشری، دست کم در نگارش ضعیفش، راضی کننده تر خواهد بود چنانچه بتوان نشان داد: که تعدادی آرایش آغازین متفاوت در گیتی، به ایجاد جهانی نظیر جهان کنونی ما انجامیده است. در اینصورت، جهانی که بنا به تصادف، از شرائط آغازین متفاوتی شروع کرده باشد، باید چند منطقه مناسب برای شکوفائی «زندگی هوشمند» در برداشته باشد. از سوی دیگر، اگر حالت نخستین گیتی به ناگزیر، در نهایت دقت تنظیم میشد تا به پیدایش چیزی همانند جهان کنونی ما بینجامد، بعید بنظر می رسد که اصلا منطقه ای مساعد، برای ظهور حیات در آن یافت می شد. در مدل «انفجار بزرگ گرم» که پیشتر توصیف کردیم، در جهان آغازین، گرما فرصت و مجال کافی برای عبور از یک منطقه به منطقه ای دیگر را نداشته است. این بدان معناست که حرارت سراسر جهان آغازین، باید دقیقاً یکسان بوده باشد: تا بتوان «برابر بودن درجه حرارت زمینه میکرو موج در کلیه جهات» را، توجیه نمود. «سرعت گسترش آغازین» نیز باید بسیار بدقت انتخاب شده باشد: تا جهان قادر باشد همچنان با سرعتی نزدیک به «سرعت بحرانی»، که برای پرهیز از «فروپاشی دوباره» ضروری است، منبسط شود. یعنی اگر مدل –انفجار بزرگ گرم، تا لحظه شروع زمان درست باشد، حالت نخستین جهان، باید براستی با دقت بسیار تعیین شده باشد؛ جز آنکه این امر ناشی از «خواست کردگاری» است که اراده اش بر «آفرینش موجوداتی» همچون ما تعلق گرفته، زیرا یافتن توضیحی دیگر، بس دشواراست.

در دل سکوت، هنوز نجواهایی باقی‌ست…