آغاز جهان و کیهان شناسی نوین (مقاله علمی وزارت علوم)

فلسفه علم و فلسفه دین هر تعریفى داشته باشند و هر قدر در مورد نوع و سعه و ضیق حیطه‏هاى پژوهشى آنها اختلاف نظر باشد، فلاسفه علم و فیلسوفان دین در این نکته اتفاق نظر دارند که بحث و بررسى پیرامون نقاط اشتراک علم و دین و فلسفه و ملزومات فلسفى و دینى نظریه‏هاى علمى از وظایف و دل مشغولیهاى اصلى آنها باید باشد .

کیهان‏شناسى و بحث از آغاز و انجام جهان از همین دسته مقولات است که پیوند و مرز مشترک بین علم (فیزیک) و فلسفه و دین در آن به خوبى نمایان و هویدا است; لذا دور از انتظار نیست که مباحث آن به عنوان یکى از مهمترین مسائل در فلسفه‏هاى علم و دین مورد بحث و بررسى قرار گیرد . چنین رویکرد فلسفى و دینى به کیهان‏شناسى بویژه پس از ظهور و شیوع نظریه انفجار بزرگ در زمینه پیدایش عالم گسترش فراوانى یافته است . همین نکته، نشان دهنده ضرورت و اهمیت آشنائى دانشجویان فلسفه و طلاب علوم دینى با نظریه‏هاى جدید علمى پیرامون آغاز جهان است; بطورى که امروزه هرگونه بحث در این مقوله بدون آگاهى از مباحث علمى پیرامون آن ابتر و ناقص خواهد بود .

قبل از رنسانس و ظهور علم نوین و در طول دوران سیطره فلسفه افلاطونى و فیزیک ارسطوئى بر دانش بشرى، فلسفه محوریت اصلى را در مباحث کیهان‏شناسى عهده‏دار بود و علم و دین متناسب با نگرشهاى فلسفى تفسیر مى‏شدند . اما ، پس از رنسانس که علوم تجربى جایگاه رفیع‏ترى یافتند، هرچند با تغییر جایگاه، فلسفه ناچار شد خود را با علم هماهنگ سازد و با همین انگیزه کانت کوشید تا متافیزیکى متناسب با فیزیک نیوتنى بنا کند، اما کیهان‏شناسى همچون گذشته به تبعیت از طبقه‏بندى کریستین ولف که کانت نیز از وى پیروى نمود، در طبقه‏بندى علوم و در تمایز صریح با فیزیک در عداد الهیات و روانشناسى از بخشهاى متافیزیک خاص به شمار آمد که با جهان طبیعت در کلى‏ترین وجوه آن سروکار داشت . (1) این تقسیم‏بندى تا اوایل قرن بیستم دست نخورده باقى ماند تا این که با ظهور دو نظریه اساسى کیهان‏شناسى نوین یعنى نسبیت عام و کوانتوم مکانیک، کیهان‏شناسى به یکى از شاخه‏هاى مهم و اساسى علوم نوین تبدیل شد و همراه آن، اصطلاحات فلسفى نیز وارد حیطه فیزیک و کیهان‏شناسى شدند .

در این مقاله، ابتدا اصول و مبانى نظریه‏هاى علمى و همچنین فرضهاى‏بنیادین کیهان‏شناسى نوین که مدلهاى جدید کیهان‏شناسى مبتنى بر آنها هستند، به اجمال مطرح شده‏اند و در پى آن مهمترین مدلهاى کیهان‏شناسى نوین، که امروزه مقبولیت‏بیشترى دارند به همراه نارسائیها و اشکالات علمى آنها مورد بحث و بررسى قرار گرفته‏اند . براى پرهیز از دشوارى بحث، حتى‏الامکان از طرح روابط و معادلات ریاضى اجتناب شده است که البته طالبان مباحث عمیقتر چاره‏اى جز رجوع به آنها ندارند . پى‏نوشتهاى مفصل مقاله راهنماى خوبى در این زمینه مى‏تواند باشد . بحث گسترده پیرامون ملزومات و نتایج فلسفى و دینى این مدلها خود مقاله مستقلى مى‏طلبد که با امید به لطف خداوند، تدوین و منتشر خواهد شد .

کیهان‏شناسى نوین و مبدا عالم

کیهان‏شناسى در معناى عام آن مطالعه ساختار و تحول جهان به مثابه یک کل در مقیاس کلان است (2) که از دو واژه یونانى به معناى نطق و سخن مشتق شده است . (3) هرچند جاذبه آسمان پرستاره به گونه‏اى بوده است که پیشینه مطالعه و بررسى کیهان به قدمت تمدن و فرهنگ بشرى است، بطورى که در برخى از تمدنهاى کهن اندازه‏گیریهاى به عمل آمده در مورد پدیده‏هاى نجومى با توجه به مقادیر فعلى از دقت‏حیرت‏آورى برخوردار بوده است، (4) اما شروع کیهان‏شناسى نوین از مقاله‏اى است که در سال 1917 توسط آلبرت اینشتین تحت عنوان «ملاحظات کیهان شناختى در نظریه نسبیت عمومى‏» انتشار یافت . وى در این مقاله کوشید با استفاده از معادلات میدان و چند پیش‏فرض دیگر از قبیل توزیع یکنواخت ماده در سراسر فضا، ایستا بودن عالم و یا ثابت‏بودن چگالى جهان در زمان و برخى مقبولات دیگر، خواص فیزیکى عالم را استنتاج کند . (5) این معادلات با اصلاحات به عمل آمده در آن و به همراه چند فرض بنیادین، زیربناى تمام مدلهاى کیهان‏شناسى نوین هستند .

فرضهاى بنیادین کیهان‏شناسى نوین

فیزیکدانان در مطالعات کیهان‏شناسى با طرح و حل مدلهاى فرضى ریاضى درباره جهان به دنبال جوابهایى هستند که در حد امکان بیشترین پدیده‏هاى تجربى و مشاهده شده را توضیح دهد . براى جلوگیرى از پیچیدگى بیش از حد معادلات، مهمترین فرضهاى‏ساده کننده عبارتند از: (6)

1- جهان، همگن (Homogeneous) است . هنگام مطالعه کیهان به عنوان یک کل، باید از جزئیات آشفته کننده صرف‏نظر کنیم . ساده‏ترین راه چنین کارى توزیع غیر یکنواختیهاى موضعى در کل پهنه آسمان است که با توجه به وسعت کیهان، معقول و منطقى است . جهان همگن، جهانى است که در آن توزیع ماده، یکنواخت و در نتیجه چگالى ماده در تمام قسمتهاى آن کم و بیش ثابت است .

2- جهان، همسانگرد (Isotropic) است . همسانگردى جهان به معناى یکسانى خصوصیات آن در تمام جهات فضائى است . به عبارت دیگر، الگوى سرعتها در مناطق مختلف جهان یکسان است .

3- جهان، یکنواخت است . چنین جهانى تا فواصل بى‏اندازه زیاد، خواص یکنواختى دارد و کهکشانهاى مختلف دوردست‏به غیر از تفاوتهاى قابل پیش‏بینى نظیر اثرات ناشى از تحول آنها، تفاوت اساسى با کهکشانهاى نزدیک ندارند .

4- همواره قوانین یکسانى بر جهان حاکم است . جهان‏شمولى و عمومیت قوانین فیزیکى و شیمیائى که تا کنون کشف شده‏اند ویا در آینده کشف خواهند شد، فرض بنیادى دیگر در بررسى جهان است . هر چند این فرض قابل اثبات نیست، اما بررسى پدیده‏هاى آسمانى با توجه به مقدار و ثبات سرعت نور، چیزى جز مطالعه حوادث گذشته نیست و اگر قوانین شناخته شده فعلى، حاکم بر جهان گذشته و یا مناطق دوردست جهان نباشد، کیهان‏شناسى دانشى لغو و باطل خواهد بود . برخى از کیهان‏شناسان با تعمیم فرض جهان شمولى، قوانین فیزیک را بر جهان به مثابه یک کل نیز صادق مى‏دانند .

5- جهان، ناهمدوس (Incoherent) است . منظور از ناهمدوسى، استقلال بخشهاى مختلف جهان از هم و عدم تاثیر حوادث واقع در آنها بر یکدیگر است; به غیر از گرانش و پدیده‏هاى نورى، که در سراسر عالم به یکسان اثر مى‏کنند . این جهان، همچون جسم یکپارچه نیست که هر آشفتگى محلى قسمت دیگر را آشفته و متاثر سازد، بلکه اختلال صرفا در خود آن محل محسوس است .

مجموع پیش‏فرضهاى فوق را - که داده‏هاى کیهانى نیز به نحوى آنها را تایید مى‏کنند، - مى‏توان در اصلى موسوم به «اصل کیهان‏شناختى‏» یا «اصل کپرنیکى‏» بیان کرد: «عالم، همگن و همسانگرد است . در چنین جهانى هیچ محل ممتازى وجود ندارد و از هر نقطه که نگاه کنیم، جهان به یک شکل است‏» . (7) کیهان‏شناسى نوین با این پیش‏فرضها و معادلات نسبیت عام بایستى بتواند مشکلات کیهان‏شناسى را حل و پدیده‏هایى چون انبساط عالم، تشعشع میکروموجى زمینه کیهانى و فراوانى نسبى عناصرخاص را تبیین نماید .

1- قانون هابل و انبساط عالم: ادوین هابل (1889- 1953م) در اواخر دهه 1920 متوجه شد انتقال به سمت قرمز کهکشانها بر حسب فاصله‏شان افزایش مى‏یابد; یعنى کهکشانها از ما دور مى‏شوند و هر چه کهکشان دورتر باشد، سرعت دور شدن آن بیشتر است . (8) این کشف، موسوم به «قانون هابل‏» دلیل محکمى بر انبساط عالم است . باید توجه داشت که قانون هابل براى تمام کهکشانها صادق است و هیچ نقطه‏اى را نمى‏توان به عنوان نقطه مرکزى و یا متمایز در نظر گرفت . این ویژگى، بیان دیگر اصل همگنى جهان است . ارقامى که امروزه براى سرعت انبساط کیهان محاسبه مى‏شوند، مقادیر قابل توجهى را نشان مى‏دهند . کوازارها (اخترنماها) که بنا به قولى دورترین اجسام عالم به ما هستند، باسرعتى نزدیک به 90 تا 95 درصد سرعت نور (000ر300 کیلومتر در ثانیه) از ما دور مى‏شوند .

2- تابش زمینه اى کیهانى: جورج گاموف در دهه 1940 پیش‏بینى کرد که جهان در گذشته بسیار دور به شدت داغ و متراکم بوده و بر اثر انفجارى عظیم، انبساط آن شروع شده و ادامه یافته است . بعلاوه، تشعشع باقى مانده از آن جهان بسیار داغ اولیه اینک سرد شده و در دماى حدود 5 K قابل دریافت است . (9) در ژوئیه سال 1965 همزمان دو مقاله ، یکى مبنى بر پیش‏بینى وجود اشعه جسم سیاه از «دیکى‏» و «پى‏بلز» و دیگرى مبنى بر کشف این اشعه از «پنزیاس‏» و «ویلسن‏» در مجله آستروفیزیکال جورنال منتشر شد . در سال 1992 نیز یافته‏هاى ماهواره COBE و تحقیقات همزمان اخترشناسان مؤیدهاى بیشترى مبنى بر تطبیق مشاهدات انجام شده در مورد این اشعه با پیش‏بینیهاى نظریه انفجار بزرگ فراهم آورد . (10)

3- فراوانى هلیوم و دوتریم: هلیوم از عناصرى است که به استثناء دسته خاصى از ستارگان، به وفور در تمام اجرام موجود در کهکشان ما و در کهکشانهاى مجاور با مقادیر تقریبا یکسان 25 تا 30 درصد جرم مواد کیهانى یافت مى‏شود . هیدروژن نیز 70 تا 75 درصد جرم کیهان را تشکیل مى‏دهد . توضیح علت وفور این مواد با استفاده از فرآیندهاى هسته‏اى درون ستارگان و سنتز هیدروژن دشوار است و باید به دنبال منشا پیدایش آنها در آغاز عالم بود .

قبل از بررسى مدلهاى کیهان‏شناسى و چگونگى تبیین آنها از پدیده‏هاى فوق، ضرورى است مرورى اجمالى بر نظریه‏هاى سبیت‏خاص و عام و مفاهیم فضا و زمان در فیزیک جدید داشته باشیم .

نسبیت‏خاص، نسبیت عام، فضا و زمان

در اواسط سده نوزده میلادى، جورج کلارک ماکسول (1831- 1879 م) با استفاده از مفهوم میدان، پدیده‏هاى الکتریکى و مغناطیسى را تحت نظریه واحد الکترومغناطیس در چهار معادله، مشهور به معادلات میدان ماکسول، صورت‏بندى کرد . از پیش‏گوئیهاى مهم این معادلات انتشار امواج الکترومغناطیسى در فضاى تهى با سرعت ثابت c بود که دانشمندان مى‏توانستند با استفاده از آن، چارچوب اینرسى سکون مطلق را بطور نظرى و تجربى تعیین کنند . از طرف دیگر، تصور مى‏شد امواج الکترومغناطیس با استفاده از محمل اتر که سراسر عالم را پوشانده است، در فضا منتشر مى‏شوند . تلفیق معادلات ماکسول و فرض وجود اتر نشان داد که سرعت نور نسبت‏به اتر ثابت و برابر مقدار c است، اما نسبت‏به ناظرانى که با سرعتهاى متفاوت نسبت‏به اتر حرکت مى‏کنند، باید متفاوت باشد .

در سال 1887 على رغم تلاش مایکلسون و مورلى براى آشکار ساختن وجود اتر، این نتیجه خلاف انتظار به دست آمد که سرعت نور در جهات مختلف، یعنى در جهت‏حرکت زمین و در راستاى عمود بر آن یکسان است و هر گونه تلاش براى یافتن اتر به شکست انجامید . در سال 1905، آلبرت اینشتین (1879- 1955 م) طى مقاله‏اى اعلام کرد با تجدیدنظر در مفهوم زمان و همزمانى مطلق نیازى به فرض وجود اتر نخواهیم داشت . وى با دو پیش فرض، که تجربه به گونه‏اى آنها را تایید کرده بود، کار خود را شروع کرد:

اول، قوانین طبیعت‏براى تمام دستگاههاى ماندى یکسان است:

دوم، سرعت نور براى تمام دستگاههاى ماندى یکسان است . (11)

دستگاه ماندى دستگاهى است که با سرعت‏یکنواخت در خط مستقیم حرکت مى‏کند، یعنى برآیند نیروهاى وارد بر آن صفر است . این دو پیش فرض با قانون تبدیل کلاسیک سرعتها و مکانها از یک دستگاه ماندى به یک دستگاه ماندى دیگر یعنى تبدیلات گالیله در تعارض بود و اینشتین براى حل تعارض به ناچار قانون تبدیلات دیگرى موسوم به تبدیلات لورنتس را جایگزین آن نمود . این جایگزینى مستلزم تغییراتى در مفروضات اساسى فیزیک نیوتنى بود .

از پیامدهاى این نظریه که به نسبیت‏خاص مشهور شد، جایگزینى همزمانى نسبى به جاى همزمانى مطلق با توجه به سرعت وموقعیت ناظر، هم ارزى جرم و انرژى، کند شدن زمان و کوتاه شدن طول و بزرگتر شدن جرم ناظر متحرک نسبت‏به ناظر ساکن است . از طرف دیگر، در مکانیک نیوتنى هیچ گونه محدودیتى براى سرعت انتقال و یا تاثیر اجسام وجود ندارد; اما در نسبیت‏خاص هیچ تاثیرى سریعتر از سرعت نور ممکن نیست . دیگر پیامد مهم نسبیت‏خاص، ملهم از مقاله هرمان مینکوفسکى در سال 1908، تلفیق فضا و زمان در یکدیگر به صورت پیوستار چهار بعدى فضا - زمان است .

پس از نسبیت‏خاص، اینشتین طى ده سال کار مستمر تلاش کرد تا اصل هم‏ارزى قوانین طبیعت را به تمام دستگاهها و ناظران تعمیم دهد . وى که از برابرى غیر قابل توضیح جرم ماندى و جرم گرانشى در مکانیک نیوتنى شروع کرده بود، به این نتیجه رسید که گرانش نیرویى چون سایر نیروها نیست، بلکه نتیجه این واقعیت است که فضا زمان مسطح نیست و بر اثر توزیع جرم و انرژى خمیده است .

نتیجه این رویکرد اصل هم ارزى است که بر مبناى آن، رویدادهاى فیزیکى در دستگاههاى شتاب‏یافته و در میدانهاى گرانشى هم‏ارزند . اینشتین با استفاده از آنالیز تانسورى، معادلات میدان نسبیت عام را تدوین کرد . این معادلات خمیدگى فضا زمان توسط میدان گرانش را نشان مى‏دهند و حل همزمان آنها با معادلات ژئودزى که نحوه حرکت اجرام را بیان مى‏کنند، جواب کامل مسئله را به دست مى‏دهد . در نسبیت عام، ماده، شکل فضا زمان و فضا زمان نحوه حرکت ماده را مشخص مى‏کند . به این ترتیب، فضا دیگر موجودى مستقل از ماده و میدان نیست (برخلاف مکانیک نیوتنى و نسبیت‏خاص) و چیزى به نام فضاى تهى، یعنى فضاى تهى از میدان وجود ندارد; بلکه فضا زمان صرفا کیفیتى از ساخت میدان است . به همین دلیل سخن گفتن از فضا - زمان فراتر از مرزهاى جهان بى‏معناست . اما مهمترین پیش‏بینى نسبیت عام را باید در مورد چگونگى ساختار کل عالم دانست که تصویر جهانى پویا، شروع شده در زمانى معین و پایان یابنده را جایگزین جهانى ایستا، ازلى و ابدى کرده است .

معادلات نسبیت عام، هندسه فضا - زمان را توصیف مى‏کنند و طبیعى بود که اینشتین بخواهد آنها را به کل عالم تسرى دهد . ملاحظات اولیه وى مبتنى بر دو پیش‏فرض بود:

اول، ماده داراى چگالى متوسطى در فضاست که همه جا یکسان است و صفر نیست;

دوم، بزرگى فضا (عالم) به زمان بستگى ندارد .

وى با پیش‏فرض دوم مى‏خواست در همان مسیر مقبول عصر خود که جهان را ایستا و پایدار مى‏دانست، قدم بگذارد . این دو پیش‏فرض در صورتى با معادلات میدان وى سازگار مى‏شدند که جمله‏اى فرضى به معادلات اضافه مى‏شد . این جمله که بعدها به «ثابت کیهان‏شناختى‏» معروف شد، نیرویى ضدگرانش را باعث مى‏شد که بر خلاف سایر نیروها ناشى از منبع خاصى نبود، بلکه در ساختار فضا زمان نهفته بود . افزودن «ثابت کیهان‏شناختى‏» زیبایى معادلات را برهم زد و تا حد زیادى از سادگى منطقى آنها کاست . (12) بعدها که هابل پدیده انبساط عالم را کشف کرد، اینشتین که از پیش‏بینى یکى از مهمترین رخدادهاى فیزیک محروم شده بود، دست‏بردن در معادلاتش را بزرگترین اشتباه علمى زندگیش نامید . (13) دیگر نوآورى مهم اینشتین در همان مقاله، کشف امکان ساخت غیر اقلیدسى عالم بود . چنین عالمى، جهانى است کروى که مطابق هندسه ریمانى سه بعدى است و در عین این که متناهى و بسته است، هیچ گونه مرز و کرانه‏اى ندارد; در چنین فضائى اگر به طور مستقیم پیش برویم، پس از مدتى مجددا به نقطه عزیمت‏خود خواهیم رسید .

مدلهاى کیهان‏شناسى - مدلهاى فریدمان

در سال 1922 آلکساندر فریدمان (1888- 1925 م) با کنار گذاشتن پیش فرض دوم اینشتین و حذف ثابت کیهان‏شناختى، به جوابهایى دست‏یافت که جوابهاى متعارف معادلات میدان اینشتین شدند . (14) این جوابها که رفتار جهانهاى همگن را بیان مى‏کنند، امروزه پایه کیهان‏شناسى نوین به شمار مى‏روند . وى با حل همزمان معادلات، در نهایت ده معادله اصلى نسبیت عام را به دو معادله کاهش داد و با حل آنها، هفت‏سال پیش از کشف ادوین هابل، انبساط عالم را پیش‏بینى کرد . حل معادلات فریدمان متناسب با مقدار «ثابت انحناء فضا» به جوابهاى مختلف مى‏انجامد . این ثابت مى‏تواند یکى از سه احتمال انحناى مثبت، منفى و یا صفر را بپذیرد .

در انحناء مثبت، عالم فضایى کروى است که تمام سطوح مقطع آن هندسه کره حجمى متناهى دارد که فاقد کرانه است . گرانش در چنین جهانى آن چنان نیرومند است که فضا را به دور خود خم کرده و کمابیش چیزى چون سطح زمین به وجود آورده است . فضایى با انحناى صفر همان فضاى اقلیدسى است که قوانین معمولى هندسه اقلیدسى در آن صادقند . بالاخره سومین حالت، فضایى با انحناى منفى است که تعداد سحابیها بر حسب فاصله سریعتر از تعداد آنها در صفحه زیاد مى‏شود .

تمام راه حلهاى فریدمان و مدلهاى به دست آمده مستلزم آنند که جهان در گذشته‏اى دور (ده تا بیست میلیارد سال پیش) بسیار کوچک و در عین حال بسیار داغ بوده و سپس شروع به انبساط نموده است . البته لحظه شروع عالم را مى‏توان دو گونه تصویر کرد: (15) در مدل اول، جهان از اندازه‏اى متناهى و در مدل دوم، موسوم به مدل انفجار بزرگ، جهان از مقیاس صفر شروع مى‏شود . مدل اول چندان مورد پسند فیزیکدانان نیست، زیرا مستلزم فرضهاى بیشتر درباره شرایط اولیه است . اما مدل دوم که امروزه مورد قبول اکثر فیزیکدانان است، همان نظریه انفجار بزرگ است که بنابر آن در آغاز، ابعاد عالم صفر و چگالى و انحناء فضا - زمان بى‏نهایت‏بود . این شرایط بسیار ناپایدار به انفجار مهیبى منجر شد که همه عالم کنونى ما، شامل فضا، زمان و ماده، نتیجه آن انفجار اولیه است . نظریه نسبیت عام پیش‏بینى مى‏کند که در آن نقطه آغازین به دلیل صفر شدن ابعاد فضا و همبستگى فضا، زمان و ماده، زمان نیز به سمت صفر میل مى‏کند و چون تمام قوانین فیزیکى بر مبناى فضا و زمان صورت‏بندى شده‏اند، نظریه از تبیین باز مى‏ماند و درهم مى‏شکند . (16) این نقطه که به آن تکینگى گفته مى‏شود، مرزى است که بر اساس حوادث پس از آن، نمى‏توان به حوادث پیش از آن پى برد و همچنین بالعکس .

بنابراین، حوادث پیش از انفجار بزرگ را نمى‏توان با قوانین موجود صورت‏بندى کرد و مدلى براى آن ارائه داد . بعلاوه، چون فضا و زمان نیز همراه با انفجار بزرگ پدید آمده‏اند، سؤال از زمان و مکان انفجار بزرگ بى‏معناست . (17)

مدل انفجار بزرگ

اگر جهت انبساط عالم را معکوس کنیم، به نقطه زمان صفر مى‏رسیم که چگالى و انحناء فضا زمان بى‏نهایت و دما بسیار زیاد بوده است . خصوصیات این ماده آغازین که به اسامى گوناگونى چون ماده آغازین اولیه (Ylem) ، آتشگوى آغازین، اتم آغازین و . . . . نامیده شده است، منجر به تکینگى در آغاز زمان مى‏شود که «راجر پن‏رز» و «استیون هاوکینگ‏» طى مقاله مشترکى در سال 1970 نشان دادند که با فرض صحت نسبیت عام و مقدار ماده موجود در جهان و انبساط عالم، گریزى از آن نیست . (18) چنانچه بخواهیم از آغاز جهان شروع کنیم، با محدودیتهایى که قواعد مکانیک کوانتومى اعمال مى‏کنند، راهى براى درک آنچه در زمان صفر و یا زمان کمتر از 43- 10 ثانیه مشهور به زمان پلانک، اتفاق افتاده است، نداریم . حتى برخى از فیزیکدانان در مورد چگونگى توضیح حوادث پس از زمان پلانک نیز تردیدهاى جدى دارند . با این حال، با تقریب مناسبى مى‏توان وقایع پس از انفجار بزرگ، یعنى حوادث پس از زمان پلانک را توضیح داد . (19)

با عبور از زمان پلانک مى‏توان گفت که اولین تجزیه در طبیعت رخ داده و نیروى گرانش از مابقى نیروها جدا شده است . بین این زمان تا 35- 10 ثانیه پس از انفجار بزرگ موسوم به دوره GUT ، سه نیروى هسته‏اى قوى، هسته‏اى ضعیف و الکترومغناطیس از هم غیر قابل تشخیص بوده‏اند . در زمان 34- 10 ثانیه پس از انفجار بزرگ، در دماى حدود 1028 درجه کلوین، نیروى قوى هسته‏اى از نیروى الکتروضعیف جدا شده و وجود مستقل یافته است . در 10- 10 ثانیه پس از انفجار بزرگ، در دماى 1015 درجه کلوین، کوارکها ظاهر شده و نیروهاى هسته‏اى ضعیف و الکترومغناطیس از هم تمایز یافته‏اند . در 4- 10 ثانیه پس از انفجار بزرگ، در دماى 1012 درجه کلوین، کوارکها به تدریج‏به پروتونها و نوترونها تبدیل شده‏اند .

در این لحظه، جهان توده‏اى بود جوشان از ذرات و اشعه که پیوسته جفتهاى ذره - پادذره از فوتونهاى پرانرژى خلق مى‏شدند و یکدیگر را از بین مى‏بردند و انرژى برخورد به صورت اشعه ساطع مى‏شد . بعلاوه، در این زمان ذراتى چون الکترون و نوترینو همراه با پادذراتشان به وجود آمده‏اند . در دماى 1011 درجه کلوین یعنى 1/0 ثانیه پس از انفجار بزرگ، به ازاء هر یک میلیارد فوتون، الکترون و یا نوترینو، یک پروتون و یا نوترون وجود داشت و چگالى عالم هنوز بسیار زیاد و معادل 8/3 میلیارد برابر چگالى آب در شرایط معمولى زمین بود . با سرد شدن عالم، زمانى که دما به 1010 درجه کلوین تنزل یافت، یعنى در حدود 1 ثانیه پس از انفجاربزرگ، کلیه زوجهاى الکترون - پوزیترون نابود شدند و فرآیند خلق ماده متوقف گردید .

در این دوره، فراوانى فوتون به سایر ذرات در حدود 109 برابر بود و به همین دلیل این دوره را عصر تابش مى‏نامند . چگالى جهان در این زمان تقریبا 380 هزار برابر چگالى آب بود و کاهش دما باعث تغییر نسبت پروتون - نوترون به 24 درصد نوترون و 76 درصد پروتون شده بود . تقریبا 14 ثانیه پس از انفجار بزرگ، دماى جهان به حدود 3 میلیارد درجه کلوین کاهش یافت و به دلیلى ناشناخته کسر کوچکى از ذرات الکترون و پوزیترون باقى ماند . در این دما هسته‏هاى دوتریوم به محض تشکیل شدن، از هم مى‏پاشیدند و لذا هسته‏هاى سنگین‏تر فرصت‏به وجود آمدن پیدا نکردند .

فرایند تبدیل نوترونها به پروتونها على‏رغم کم شدن سرعت، همچنان ادامه داشت . نسبت آنها در این زمان 17 درصد نوترون و 83 درصد پروتون بود . بعد از گذشت‏حدود 30 ثانیه از آغاز جهان و با کاهش دما به یک میلیارد درجه یعنى در حدود هفتاد برابر دماى کنونى مرکز خورشید، بسیارى از پروتونها و نوترونها در یکدیگر گداختند و هسته‏هاى هلیم را پدید آوردند . برخورد نوترونها و پروتونها با الکترونها، نوترینوها و پادذره‏هایشان تقریبا قطع شده بود، اما واپاشى نوترون به تدریج اهمیت مى‏یافت: در هر 100 ثانیه، 10 درصد نوترونهاى باقیمانده به پروتون واپاشى مى‏یافتند . نسبت نوترون - پروتون به 14 درصد نوترون و 86 درصد پروتون رسیده بود .

در پایان سه دقیقه نخستین، دیگر نوترون آزادى به جا نمانده بود و فرآیندهاى هسته‏اى متوقف شدند . در این زمان حدود 75 درصد از جرم جهان به صورت پروتونها و الکترونها (که سرانجام به هم پیوستند و هیدروژن را به وجود آوردند) و 25 درصد جرم باقیمانده به هلیوم تبدیل شده بود . در حدود 30 دقیقه پس از انفجار بزرگ، دماى جهان به 300 میلیون درجه کلوین و چگالى آن به 9/9 برابر چگالى آب کاهش یافت . از این مقدار 31 درصد به صورت نوترینوها و پادنوترینوها و 69 درصد به صورت فوتونها بودند . جهان هنوز آن قدر داغ بود که اتمهاى پایدار دوام نمى‏آوردند . پس از گذشت 500 هزار سال، جهان در حال انبساط به اندازه‏اى سرد شده بود که الکترونها مى‏توانستند در دماى حدود 5000 درجه کلوین، یعنى دماى سطح خورشید، به هسته‏هاى هلیم و هیدروژن پیوسته و اتمها را تشکیل دهند .

تشکیل اتمها نشانه گسست آخرین حلقه‏هاى پیوند میان اشعه و ماده در مقیاس کیهانى بود، چرا که اتمها به دلیل خنثى بودن، دیگر با اشعه به کنش متقابل نمى‏پرداختند . از آن پس اشعه زمینه‏اى کیهانى مدام رو به سردى و رقت گذاشت تا امروزه که به صورت نجواى ضعیفى در دماى تقریبا 7/2 درجه کلوین ردیابى مى‏شود . از پانصد هزار تا یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ، موسوم به عصر ستاره‏اى، کهکشانها، ستاره‏ها و همچنین عناصر سنگین شروع به شکل‏گیرى کردند . پس از آن تا ده میلیارد سال بعد سیارات شکل گرفتند و 12 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ، حیات به صورت جانداران میکروسکوپى پا به عرصه وجود گذاشت . فسیلها و استخوانهاى کشف شده از موجودات آدم‏نما نزدیک به یک الى دو میلیون سال قدمت دارند .

توضیح مطلوب پدیده‏هایى چون انبساط عالم، تشعشع زمینه ریزموجى و توزیع نسبى هلیوم - هیدورژن (20) و حل معضلاتى چون باطلنماى البرز (21) توسط نظریه انفجار بزرگ، باعث‏شده است اکثر قریب به اتفاق فیزیکدانان آن را به عنوان نظریه مقبول در مورد تطور عالم بپذیرند و نظریه‏هاى رقیب را کنار گذارند . یکى از مهمترین نظریه‏هاى رقیب که در لفافه دلایل علمى ولى در واقع با انگیزه‏هاى فلسفى و کلامى پا به عرصه گذاشت، نظریه حالت پایدار (Steady - State Theory) است .

مدل حالت پایدار

در سال 1948 میلادى توماس گلد، هرمان باندى و فرد هویل، نظریه‏اى موسوم به «نظریه حالت پایدار» در توجیه پدیده‏هاى کیهان‏شناختى و نحوه تطور عالم تدوین کردند . آنها با فرض ثبات ازلى جهان، چهارمین فرض از فرضیه‏هاى بنیادین کیهان‏شناسى را در اصلى معروف به «اصل کامل کیهان شناختى‏» چنین تعمیم دادند که: «جهان نه فقط در هر سو همسانگرد واز هر جاکه بنگریم همگن است، بلکه هر زمان نیز که نظر شود، چنین است .» (22) بنابراین، مفهوم همگنى و همسانگرى به بعد زمان نیز تعمیم مى‏یابد . تصویر جهان متناسب بااین اصل همچون تصویر ساکن در رودخانه‏اى جارى است که هرچند حرکت را طرد و نفى نمى‏کند، اما جهان را در کل بدون تغییر مى‏بیند . (23)

نظریه حالت پایدار در عین قبول جهان در حال انبساط، آن را ناشى از انفجار بزرگ و شروع از یک تکینگى نمى‏داند، بلکه معتقد است تمامى پارامترها وهمچنین ثابت هابل در تمام زمانها در جهان یکسان بوده است . براى یکسان ماندن همواره جهان در حال انبساط، این نظریه فرض مى‏کند که همواره کهکشانهاى جدیدى خلق مى‏شوند و جاى کهکشانهاى قدیمى و دورشونده را مى‏گیرند . آهنگ آفرینش در این مدل بسیار کند است; یعنى یک اتم هیدروژن در حجم یک لیتر در هر 1012 سال و لذا آزمون آن تقریبا غیرممکن است . (24) به جز آفرینش مدام ذرات، یکى از پیش‏بینیهاى قابل آزمون این مدل یکسان بودن شمار کهکشانها و اشیاء مشابه آن در تمام زمانها در هر حجم مفروضى از فضا است .

بنابراین در صورت مشاهده تفاوت بین یک ویژگى ستاره‏شناختى در گذشته دور با مناطق مجاور، یکسان بودن جهان نقض خواهد شد . در اوایل دهه شصت، تحقیق گروهى از ستاره شناسان به رهبرى مارتین رایل در مورد امواج رادیویى فضاهاى دوردست نشان داد که تعداد منابع معمولى این امواج در هر واحد حجم فضا براى منابع نزدیک کمتر از منابع دور است . (25) چنین نتیجه‏اى مى‏توانست دو گونه تعبیر شود: یا این که ما در مرکز خاصى از جهان واقع شده‏ایم که در آن تعداد منابع رادیوئى از مناطق دیگر کمتر است و یا این که در حال نگریستن به حوادث زمان گذشته هستیم و در آن زمان تعداد منابع بیش از زمان حال بوده است . هر دو تعبیر با نظریه حالت پایدار ناسازگار است . مدافعین نظریه حالت پایدار در مقام پاسخگوئى، این مشکل را ناشى از عدم دقت در اندازه‏گیریها و عدم قطعیت در ابعاد فضائى و زمانى جهت صدق نظریه دانستند و مدعى شدند با افزایش در دقت و مقیاس اندازه‏گیرى، نظریه صادق خواهد بود . پاسخ اول با توجه به دقت مناسب وسایل اندازه‏گیرى و پاسخ دوم به دلیل ابطال‏ناپذیر کردن نظریه، غیر قابل قبول هستند .

نظریه حالت پایدار در دهه‏هاى چهل و پنجاه میلادى رقیبى جدى براى نظریه انفجار بزرگ شمرده مى‏شد، اما با کشف اشعه زمینه کیهانى ضربه‏اى اساسى به آن وارد آمد . این اشعه در نظریه انفجار بزرگ با منشا جهان مرتبط است، اما در مدل حالت پایدار چنین توضیحى را ابدا نمى‏توان مطرح کرد . با تمام این ایرادات فردهویل از پاى ننشست . وى اواسط دهه هفتاد به اتفاق جایانت نارلیکار فرمول‏بندى دیگرى براى مدل حالت پایدار عرضه کردند . (26) آنهابا این استدلال که جرم ذرات (مثل الکترون و پروتون) بر اثر اندرکنشهاى متقابل با ماده دوردست جهان به وجود مى‏آید، نسبیت عام را مجددا صورت‏بندى کردند . معادلات آنها بسیار شبیه معادلات اینشتین است، با این تفاوت که جرم ذرات مسن‏تر به دلیل افزایش اندرکنشها بیشتر از جرم ذرات جوان‏تر است . بر این مبنا انتقال به قرمز کهکشانها ناشى از فرار آنها و انبساط عالم نیست، بلکه به جرم کم الکترونها در اتمهاى آن کهکشانها و افزایش آن در طول زمان ارتباط دارد .

از طرف دیگر، افزایش جرم ذرات به معناى کوچکتر شدن اندازه اتمها و در نتیجه اندازه همه چیز از جمله کهکشانها با گذشت زمان است . بنابراین، کهکشانها در حال دور شدن از همدیگر نیستند، بلکه خطکشهاى ما در حال جمع شدن و چروکیدن هستند . در واقع چون کهکشانها در گذشته دور بسیار بزرگتر بوده‏اند، چنین به نظر مى‏رسد که در حدود 15 میلیارد سال پیش در یک محل اجتماع کرده بودند و امروزه چون بسیار کوچکترند، به نظر مى‏رسد که دورتر هستند . بطور خلاصه، انبساط جهان یک خبط بصرى است .

در برابر این ایده یک مشکل اساسى بروز مى کند: در جهان ازلى تعداد اندرکنش متقابل بین ذرات بى‏نهایت است و لذا جرم ذرات امروزى بایستى بى‏نهایت‏باشد . هویل - نارلیکار در برابر این اشکال ایده غریبى را مطرح کردند . آنها زمانى را به صورت t = 0 در نظر گرفتند که در آن، جرم تمام ذرات صفر است . اجسام قبل از زمان t = 0 نقش منفى واجسام بعد از آن نقش مثبت دارند . با این تقسیم‏بندى، طبیعت اندرکنش اجسام در گذر از مرز t = 0 تغییر مى‏کند . چون تمام فضا - زمان در این کیهان‏شناسى به مناطقى با تجمع مثبت و تجمع منفى تقسیم شده است، در سطوحى که روى آنها نقشهاى مثبت و منفى همدیگر را کاملا خنثى مى‏کنند، یعنى سطوح t = 0 ، جرم ذرات صفر است .

هنگامى که ستاره‏شناسان به عقب باز مى‏گردند تا حد فاصل بین تجمعات مثبت و منفى را ببینند، پدیده‏هایى را مشاهده مى‏کنند که آنها را به اشتباه به جانب انفجار بزرگ هدایت مى‏کند . اما در واقع، ما در نزدیک سطحى با جرم صفر قرار گرفته‏ایم و مشاهدات را باید با این حقیقت که جرم ذرات در چنین سطوحى صفر مى‏شود، توضیح داد .

این سخنان به معنى آن است که براى پرهیز از یک وضعیت غیر عادى یعنى تکینگى، مى‏توان حالتهاى غیرعادى بسیارى را پذیرفت: صفر شدن تمام جرمها در سطح 0 = t ، زمان منفى در t، دوگانه بودن کیفیت اثرگذارى جرمها به صورت منفى و <0 مثبت در tو t>0 ، بزرگ شدن جرم ذرات و کوچک شدن ابعاد کهکشانها با مرور زمان و . . . بیهوده نیست که تى . اس . <0 الیوت این مدل را کیهان‏شناسى غریب نام نهاده‏است!

واقعیت این است که نگرانى اصلى مدافعین نظریه حالت پایدار ورود متافیزیک به عرصه فیزیک با استفاده از نظریه انفجار بزرگ است . هویل - نارلیکار نارضایتى اصلى خود از نظریه انفجار بزرگ را چنین اعلام مى‏کنند: «بسیارى از پذیرش چنین موقعیتى (نظریه انفجار بزرگ) خرسند هستند . آنها آن را بدون این که در جستجوى هر گونه توصیف فیزیکى براى شروع ناگهانى ذرات باشند، مى‏پذیرند . شروع ناگهانى فوق عالما و عامدا متافیزیکى در نظر گرفته مى‏شود - چیزى که در وراى فیزیک قرار دارد . لذا قوانین فیزیکى به این نحو تصور مى‏شوند که در t = 0 مى‏شکنند و این شکست، ذاتى آنهاست . در نظر بسیارى از مردم این سیر فکرى به ظاهر کاملا خرسند کننده است، زیرا با آن مى‏توان «چیزى‏» خارج فیزیک را در t = 0 معرفى کرد و افزود . در یک بازى مى‏دهد; اما آن را به صورت «الله‏» (God) مى نویسند تا به ما اخطار کنند که نباید موضوع را بیش از این دنبال کنیم . تلاشهاى انجام شده به منظور توضیح پدیده‏ها از طریق ورود متافیزیکى به جهان، در گذشته همواره با شکست مواجه بوده است . . . ما اعتقاد نداریم که براى حل هر مساله‏اى که به ذهن مى‏رسد، لازم است‏به متافیزیک متوسل شویم .» (27) نظریه حالت پایدار به دلیل مشکلات نظرى امروزه طرفدار چندانى ندارد . (28)

مدل جهان تورمى (Inflationary Universe) و تورم آشوبناک (Chaotic Inflation)

نظریه متعارف انفجار بزرگ از ارائه راه حل براى چند مساله حل ناشده ناکام ماند، از جم (29) له: «مشکل افق‏» (Horizon Problem) و «مشکل تخت‏بودن جهان‏» . (Flatness Problem) (30)

مشکل افق، ناشى از محدودیت‏سرعت نور است . دورترین فاصله از مشاهده‏گر که نور فرصت داشته است از زمان مهبانگ به این سو طى کند، موسوم به افق مشاهده‏گر، برابر است‏با سن عالم ضربدر سرعت نور، که با این ترتیب شعاع جهان قابل مشاهده امروزین در حدود 1027 سانتى‏متر مى‏شود . (31) زمانى که از عمر عالم فقط 35- 10 ثانیه مى‏گذشت، کل جهان قابل مشاهده کنونى در فضائى به قطر تقریبى یک سانتى‏متر جاى گرفته بود، حال آن که علائم نورى مى‏توانستند صرفا مسافتى در حدود 25- 10 سانتى‏متر را طى مى‏کنند . (32) بنابراین، در جهان کوچک که به جهان بزرگ کنونى انجامیده، مناطق بزرگى وجود داشته است که فراتر از افق مشاهده بوده‏اند و به دلیل عدم انتقال نور، ماده و یا هر علامت دیگر هیچ ارتباط على با یکدیگر نداشته‏اند . اما در حال حاضر، دما و تشعشع زمینه ریزموجى مناطقى که قبلا خارج از افق مشاهده یکدیگر بوده‏اند و در حال حاضر معادل دو برابر افق مشاهده از هم فاصله دارند، همانگونه که داده‏هاى ماهواره COBE نیز نشان داده‏اند، (33) بسیار یکسان و همانند به نظر مى‏رسند، به طورى که اختلاف بین آنها چیزى در حدود یک قسمت درصد هزار است . (34) نظریه متعارف مهبانگ پاسخى براى این معضل، موسوم به مشکل افق یا مشکل همگنى، (Isotropy Problem) ندارد .

دومین معضل مدل متعارف انفجار بزرگ، تخت و مسطح بودن جهان در مقیاس بزرگ است‏به گونه‏اى که ردیابى انحناء فضا در چنین مقیاسى تقریبا غیرممکن است . اگر انحناء عالم مثبت‏بود، جهان مدتها پیش درهم فرو ریخته و پایان یافته بود . در جهان با انحناء منفى نیز کهکشانها تشکیل نمى‏شدند و گیتى تقریبا عارى از ماده مى‏بود . تخت‏بودن جهان ارتباط مستقیم با چگالى آن دارد . اگر چگالى بحرانى را حد فاصل چگالى جهان بسته با انحناء مثبت و چگالى جهان باز با انحناء منفى در نظر بگیریم، این مقدار در حال حاضر بین «1/0» تا «3/0» و بسیار نزدیک به مقدار بحرانى یعنى «1» است; (35) حال آن که مى‏توانست مقادیرى چون یک میلیونیم مقدار بحرانى و یا ده میلیون برابر آن باشد . محاسبات نشان مى‏دهد که با توجه به چگالى فعلى جهان، مقدار آن در جهان اولیه بسیار نزدیک به چگالى بحرانى و اختلاف آنها چیزى در حدود یک قسمت در 1059 بوده است! (36)

این تفاوت بسیار اندک باعث‏شده است که عالم، هم در آغاز و هم در حال حاضر بسیار تخت و با انحناء اندک باشد . بنابر نظریه‏هاى متداول در فیزیک، بخصوص نظریه نسبیت عام، تخت‏بودن فضا چیزى است فوق‏العاده نامحتمل و طبیعى‏تر آن است که جهان، فضائى منحنى و پر از پیچ و تاب داشته باشد .

یک پاسخ که عمدتا فلسفى است تا فیزیکى، یکنواختى و تخت‏بودن جهان را ناشى از تنظیم دقیق اولیه مى‏داند . چنین دقتى که در بسیارى دیگر از مختصات فیزیکى جهان چون ابعاد ذرات اتمى و اسپین آنها، مقدار جرم جهان و بخصوص نیروهاى بنیادین طبیعت نیز مشاهده مى‏شود، (37) حاکى است که به عنوان مثال، اگر یک ثانیه پس از انفجار بزرگ سرعت انبساط تنها یکصد هزار میلیون میلیونیم کمتر بود، جهان پیش از رسیدن به اندازه کنونى از هم مى‏پاشید . (38) پاسخ فلسفى دیگر با تکیه بر تصادف، وجود چنین خصوصیاتى را ناشى از اتفاق صرف مى‏داند . اما آیا مى‏توان صرفا از روى تصادف چنین جهان همواره یکنواخت و دقیقا تنظیم شده داشت؟ پن‏رز محاسبه کرده است احتمال ظهور جهانى چون جهان ما که موجودات هوشمندى در آن زندگى کنند، 123 10 10)/1است! (39)

تلاش براى توجیه تنظیم دقیق ثوابت‏بنیادین طبیعت‏بر مبناى قوانین فیزیکى، براندون کارتر را بر آن داشت در سال 1974 اصل آنتروپیک (انسان محورى) - Anthropic Principle را به دو صورت قوى و ضعیف تدوین نماید . (40) بر مبناى اصل آنتروپیک ضعیف، موجودات هوشمند صرفا در مناطقى یافت مى‏شوند که عوامل فیزیکى هم وجود و هم مدت زمان لازم جهت ایجاد آنها را امکان‏پذیر سازند . (41) بر این مبنا، در جهان نامتناهى از زمان و مکان، شرایط لازم براى حیات و تکامل تنها در مناطق محدود و مشخص زمانى و مکانى عالم وجود دارد; به طورى که موقعیت‏خاص ما در جهان تا حد سازگارى با هستى‏مان به عنوان مشاهده‏گر در جهان هستى، از سایر موجودات تمایز یافته است . اصل آنتروپیک قوى بر آن است که جهان «باید» واجد آن خواصى باشد که اجازه دهد در مرحله‏اى از تاریخ آن، حیات بروز و ظهور یابد . (42) یعنى در میان عوالم بى‏شمار ممکن صرفا در معدودى از آنها که شرایط یکسانى با جهان ما از نظر سن جهان، ثوابت‏بنیادین طبیعت و . . . دارند، پیدایش و توسعه حیات امکان‏پذیر است .

اصل آنتروپیک در بیان ضعیف در سال 1981 دستمایه آلن گوث شد تا جهت‏حل مشکلات نظریه متعارف انفجار بزرگ، مدلى موسوم به جهان تورمى را پیشنهاد کند . (43) در این مدل، بر خلاف نظریه متعارف انفجار بزرگ، در مدت بسیار کوتاهى شتاب انبساط، افزایش‏یابنده مى‏شود . بنا به ادعاى گوث، تورم زمانى رخ داده که جهان در حالى که هنوز آتشگویى سوزان بود، دستخوش تغییر و تحولى بنیادین چون تغییر فاز شده است .

در این نظریه، جهان ابتدا در حالت تقارن یک خلاء کاذب) (False Vacuum قرار داشت . اصطلاح خلاء کاذب که توسط سیدنى کلمن ابداع شده است، (44) به معناى حالت کمترین انرژى ممکن قابل دسترس براى نیروى ابرضعیف است، و در تقابل با خلاء واقعى، حالتى است که فضا به راستى خالى نیست، بلکه مملو از کف جوشانى از جفت ذرات مجازى (الکترون - پوزیترون، پروتون - آنتى‏پروتون) است که مى‏توانند از افت‏وخیز کوانتومى، با سرپیچى از قوانین بقاء انرژى در مدت زمان بسیار کوتاه و در مقیاس بسیار خرد، ایجاد و در برخى شرایط چون پدیده «تولید زوج‏» به جفتهاى واقعى تبدیل شوند . (45) در واقع تفاوت خلاء کاذب با خلاء واقعى در انرژى نهانى بسیار زیادى است که خلاء کاذب دربردارد . در تغییر فاز مدل تورمى، جهان از وضعیت انرژى زیاد تقارن خلاء کاذب که در آن نیروهاى قوى هسته‏اى، ضعیف هسته‏اى و الکترومغناطیس به صورت وحدت یافته (GUT) بودند، به حالت انرژى پایین و تقارن شکسته یک خلاء واقعى انتقال یافت و طى این انتقال، خلاء کاذب، انرژى نهانى بسیار زیاد خود را آزاد کرد .

سرعت انبساط در فاز انتقالى به حدى بود که ذرات مجازى به سرعت از جفت ضد ذرات خود، جدا و به دلیل محرومیت از برخورد با ضد ذرات به ذرات حقیقى تبدیل شدند . بنابراین، گوئى در طول تورم، کل جرم و انرژى جهان از خلاء فضا بیرون جهید . انرژى نهانى آزاد شده در این دوره نیروى دافعه حاصل از ثابت کیهان‏شناختى را که امروزه تقریبا صفر در نظر گرفته مى‏شود، به مقدار تقریبى 10120 برابر آنچه اینشتین فرض کرده بود، رساند، (46) و همین نیروى دافعه، فضا را در تمام جهات با چنان شتاب فزاینده‏اى منبسط کرد که ابعاد آن در 35- 10 تا 33- 10 ثانیه پس از انفجار بزرگ با مرتبه‏اى از حدود 1050 برابر بزرگتر شد . (47)

مشکل اساسى مدل گوث این است که تورم چنان سریع و از طریق فرایند هسته حبابى چنان کوچک رخ مى‏دهد که قادر یست‏حباب به آن بزرگى تولید کند که با جهان قابل مشاهده کنونى همانند باشد . (48) از طرف دیگر، در چنین مدلى حبابهاى تشکیل شده به یکدیگر برخورد مى‏کنند و دیرى نمى‏گذرد که حالت درون حباب (حالت انفجار بزرگ) سرتاسر فضا را در بر مى‏گیرد . اما اگر جهان کنونى حاصل آن همه برخوردهاى قهرآمیز حبابهاى اولیه باشد، باید از آنچه مشاهده مى‏شود بسیار ناهمگن‏تر باشد . بعلاوه، حتى اگر حبابها با سرعت نور هم منبسط شوند، باز سرعت گسترش جهان چنان زیاد است که مجال کافى براى پیوستن حبابها به یکدیگر نمى‏دهد و آنها در واقع از هم دور مى‏شوند . در نتیجه، گیتى حالتى بسیار آشوبناک و غیر یکنواخت‏خواهد داشت و با جهان کنونى مشابه نخواهد بود . (49)

و دو فیزیکدان دیگر به نامهاى آندرآس آلبرخت و پاول اشتاینهارت (51) مستقل از هم پیشنهاد کردند که اگر شکست تقارن به تدریج و تغییر حالت‏به کندى انجام شود، حالت متورم به قدر کافى دوام خواهد داشت و برخوردهاى مزاحم و چندگانه حبابها صورت نخواهد پذیرفت و تنها یک حباب بزرگ از حالت انفجار بزرگ در داخل حالت متورم به جا خواهد ماند . در این مدل نیز جهان ابتدا در خلاء کاذب قرارداد و تورم طى فازى اتفاق مى‏افتد که در پى آن، منطقه‏اى چون جهان قابل مشاهده ما، رشد و از خلاء کاذب به سمت‏خلاء واقعى طى طریق مى‏کند . چنین مدلى مشهور به «مدل تورمى نوین‏» ، با نظریه وحدت یافته بزرگ، (GUT) همخوانى دارد .

به دلیل اشکالات این مدل از جمله پیش‏بینى تغییرات بسیار بیشتر در درجه حرارت اشعه زمینه کیهانى نسبت‏به مقدار مشاهده شده و نیاز به تنظیم دقیق برخى ثوابت اولیه جهت جلوگیرى از افت‏وخیزهاى اضافى خلاء کوانتومى، آندره لینده در سال 1983 مدل بهترى به نام «مدل تورمى آشوبناک‏» ارائه کرد . (52) در این مدل، فرض مى‏شود جهان از یک حالت اتفاقى و آشوبناک شروع شده است . توزیع دما و ماده غیر یکنواخت‏بوده است و حبابهاى فراوانى در فضا - زمان وجود داشته‏اند که به وسیله افت‏وخیزهاى کوانتومى ایجاد و تکثیر شده‏اند و به دلیل سرعت کم تشکیل آنها، تصادم بین آنها نادر بوده است . به جاى فاز انتقالى، میدانى با اسپین صفر وجود داشته است که به خاطر تغییرات کوانتومى در برخى مناطق جهان آغازین، مقادیر بسیار بزرگى را به خود گرفته است . انرژى میدان در آن مناطق داراى تاثیر گرانشى دفع کننده بوده و لذا باعث گسترش آن به شکل تورمى شده است .

همزمان با گسترش این مناطق، انرژى میدان در آنها کاهش یافته تا آن که گسترش تورمى تبدیل به انبساطى همانند مدل انفجار بزرگ شده است . در این جهان آشوبناک هر حباب مى‏تواند نیروها و اجزاء تشکیل دهنده مختص به خود را داشته باشد و هر کدام از حبابها که شرایط موردنظر را ارضاء نماید، مى‏تواند با سرعت‏خاص خود در زمانى کمتر از 30- 10 ثانیه متورم شود . نتیجه چنین شرایطى، حبابهایى - برخى کوچک، برخى بزرگ - خواهد بود که تقریبا تمام گستره ممکن را در برمى‏گیرند . یکى از این حبابها به جهان ما منجر شده است که به مقدار حداقل ده میلیارد سال نورى گسترش یافته و در آن، شرایط مورد نیاز جهت تحول سیارات و ایجاد موادى سنگینتر از هلیوم و مولکولهاى بیوشیمى جهت ظهور حیات فراهم شده است .

در این مدل، خارج از چنین مناطقى آشوب همچنان باقى مى‏ماند . بعلاوه، آشوب به تدریج درون مناطقى که متورم شده‏اند نیز راه مى‏یابد، اما این راهیابى در چنان مقیاس زمانى انجام مى‏شود که قدر بزرگى آن به مراتب از سن کنونى جهان بیشتر است .

را عرضه کرد . (53) ایده اساسى این مدل، ناهمگنى جهان در کل است که در هر زمان، مناطقى از آن وارد فاز تورمى مى‏شوند . تورمهاداراى توالى زمانى ابدى هستند; به این ترتیب که درون هر حباب شرایطى مى‏تواند حاکم شود که حبابهاى بى‏شمارى از آن متولد شوند و این تولید و تولد بطور ابدى ادامه یابد . در واقع، جهان را مى‏توان به صورت فرایند شعبه‏سازى مداومى تصویر کرد که در آن، جهانهاى خرد بى‏شمارى متورم مى‏شوند تا درون یک جهان بزرگ آشوبناک، مناطق دیگرى را مجددا بازتولید کنند . از طرف دیگر، دلیلى وجود ندارد که اولین دور تورم که ما با آن مواجه شده‏ایم، در جهان خارج نیز واقعا نخستین تورم باشد . لذا این فرایند مى‏توانسته در گذشته نیز به صورت ازلى وجود داشته باشد .

در این نظریه، لینده این امکان را محتمل مى‏داند که تکینگى‏ها پدیده‏هایى کم و بیش محلى و موضعى باشند و از این رو به وجود یک آغاز مطلق براى کل جهان دلالت نداشته باشند . (54) بدین ترتیب، تصویرى که نظریه تورم ابدى از جهان ترسیم مى‏کند، در مقیاس خرد براى هر جهان شبیه تصویر نظریه مهبانگ است، اما در کل، با نظریه حالت پایدار مشابه است . تداوم تولید و تولد چنین جهانهاى خردى، با تعبیرى شاعرانه مدل جهان فونیکس (جهان ققنوس‏وار) نامیده مى‏شود . (55)

مدلهاى تورمى توانستند با موفقیت‏برخى معضلات کیهان‏شناسى انفجار بزرگ را حل کنند . براى حل معضل افق، در این مدلها فرض مى‏شود، مناطق مختلف فضاى یک حباب با ابعاد ct که در آن، t زمان عمر حباب و c سرعت نور است، ابتدا در افق همدیگر بوده‏اند و نور وقت کافى داشته است که در مدت زمان 35- 10 ثانیه کل حباب به اندازه 25- 10 سانتى‏متر را در نوردد . لذا، ابتدا تمام مناطق در ارتباط على با یکدیگر بوده‏اند . سپس همین که تورم، حباب را به مقدار عظیمى منبسط نمود، یکسانى کمیتهاى فیزیکى طى 34- 10 ثانیه نخستین تثبیت‏شد، (56) به طورى که در انتهاى تورم نیز تمام مناطق جهان کنونى، در افق همدیگر بوده‏اند; هرچند در حال حاضر از افق همدیگر خارجند .

این هم‏افقى اولیه باعث‏شده است قسمتهاى گوناگون جهان ما چنین یکسان به نظر برسند . تورم عظیم حبابها در مدلهاى تورمى معضل تخت‏بودن جهان را نیز حل کرد . در این مدلها، علاوه بر این که محاسبات دال بر نزدیکى چگالى جهان به چگالى بحرانى است، فرض مى‏شود همچون سطح بادکنکى که بر اثر باد شدن صاف و مسطح مى‏شود، انحناء گیتى نیز بر اثر تورم، اندک و سطح آن تخت‏شده است . علاوه بر این موارد، این نظریه توضیح رضایت‏بخشى ارائه مى‏کند که چرا بر خلاف یک‏قطبیهاى الکتریکى، در جهان امروزین تک‏قطبیهاى مغناطیسى، على رغم این که نظریه‏هایى مثل GUT وجود آنها را پیش‏بینى مى‏کنند و امکان‏پذیر مى‏دانند، (57) وجود ندارند .

در کنار موفقیتها و تطابق بهتر با مشاهدات و رصدهاى انجام شده، مدلهاى تورمى مشکلاتى نیز دارند که در این جا به اهم آنها اشاره مى‏شود .

اولین اشکال نظریه آن است که مقدار چگالى متوسط جهان را تقریبا برابر با چگالى بحرانى پیش‏بینى مى‏کند، حال آن که بیشترین مقادیر به دست آمده براى چگالى فعلى جهان بین 1/0 تا حداکثر 3/0 چگالى بحرانى است . (58) مشکل دیگر نظریه تورمى پیش‏بینى عمر جهان در حدود 8 میلیارد سال است که تقریبا «نصف عمر بعضى از قدیمیترین مجموعه‏هاى کهکشانى شناخته شده است . (59) بر خلاف جان دى . بارو که معتقد است جهان تورمى مى‏تواند از حالت کاملا نامنظم با انتروپى زیاد، شروع و به دوره کاملا منظمى براى مشاهده‏گرانى چون ما منجر شود (هرچند اعتراف مى‏کند که این امر آزمون‏ناپذیر است). (60) «راجر پن‏رز» اشکال دیگر نظریه تورمى را در این مى‏داند که عاجز از تبیین یکنواختى جهان است . به گفته او اگر شرایط اولیه جهان به گونه‏اى اتفاقى انتخاب شده باشد، گیتى مخلوط درهم‏برهم نامتناسبى مى‏شود که اگر با ضریب بسیار بالاى مورد ادعاى نظریه تورم منبسط شده باشد، همچنان آشفته باقى خواهد ماند و هر چه انبساط بیشتر شود، این وضعیت‏بد و بدتر خواهد شد . لذا، این نظریه توضیح نمى‏دهد چرا جهان چنین یکنواخت است . (61)

ایراد بعدى این نظریه عدم پیش‏بینى کمیتهاى قابل آزمون است . اگر تورمى در جهان اولیه رخ داده باشد، جزئیات دامنه و طیف افت‏وخیزهاى کوانتومى آن در ساختار تشعشع زمینه ریزموجى، آن هم نه فقط در یک اندازه خاص بلکه در تمام اندازه‏ها، باید باقى مانده باشد .

داده‏هاى ماهواره COBE توافق خوبى با این پیش‏بینى در مقیاسهاى بزرگ دارد، اما آزمون آن در مقیاسهاى کوچک هنوز دور از دسترس ما است . (62) بعلاوه، این مدلها دلیلى ارائه نمى‏دهند که چرا آرایش آغازین به گونه‏اى نبود که بتواند چیزى بسیار متفاوت با آنچه مى‏بینیم، به وجود آورد . جان دى . بارو یکى از عوامل ضرورى براى ایجاد جهان تورمى را نقض یکى از شروط لازم، یعنى شرط انرژى، در قضیه تکینگى هاوکینگ - پن‏رز مى‏داند . (63) لذا معتقد است قضیه تکینگى در مورد جهان تورمى صدق نمى‏کند و به همین دلیل درباره آغاز جهان تورمى هیچ نظر قطعى نمى‏توان داد . به عبارت دیگر، برخى از جهانهاى تورمى با تکینگى و برخى بدون آن آغاز مى‏شوند و راهى وجود ندارد تا بفهمیم چه مدت زمانى قبل از تشکیل حباب جهان ما سپرى شده است . بر خلاف او، استیون هاوکینگ بر این باور است که مدل تورمى همچون مدل متعارف انفجار بزرگ گریزى از فرض تکینگى ندارد، (64) و آلکساندر ویلن‏کین نشان داده است مدلهاى تورمى بدون فرض وجود آغاز، غیر محتمل هستند . (65) در نهایت‏به نظر مى‏رسد مدل تورمى به دلیل انتخاب دلبخواهانه برخى پارامترهاى خاص و در غیاب هرگونه پشتیبانى قدرتمند تجربى، هنوز راه درازى در پیش دارد تا بتواند به نظریه‏اى جامع و کامل و مدلى براى آزمون نظریه‏هایى چون GUT تبدیل شود، نقیصه‏اى که خود گوث نیز به آن معترف است . (66)

پیامدهاى فلسفى نظریه مهبانگ

پس از آن که فریدمن معادلات نسبیت عام را حل کرد، شرایط غریب تکینگى در زمان t = 0 او را تحت تاثیر قرار داد، به گونه‏اى که آن را «وضعیت‏خلق عالم‏» نام‏گذارى کرد . این نام‏گذارى مشکلات عدیده ایدئولوژیکى را براى او، که در روسیه کمونیست زندگى مى‏کرد، پیش آورد، به طورى که مجبور شد اعلام کند این نام‏گذارى صرفا نوعى مزاح و بذله‏گویى بوده است . این که جهان آغازى داشته باشد، مسائل و مشکلاتى را اعم از فیزیکى و متافیزیکى براى دانشمندان مطرح ساخت . اصول مقبول روش‏شناختى علوم تجربى این است که علت هر حادثه را در حادثه ماقبل آن جستجو کنند (ولو به شکل آمارى مثل مکانیک کوانتوم .) از این رو، پس از طرح و قبول تکینگى و نقطه آغاز براى عالم، این سؤال پیش آمد که قبل از نقطه t = 0 چه بوده است؟ آیا هیچ چیز نبوده و یا این که جهانى دیگر به شکلى متفاوت همچون جهانهاى نوسانى و یا نقطه بى‏بعدى از تشعشع خالص با چگالى بى‏نهایت وجود داشته است؟

به نظر مى‏رسد که t = 0 و قبل از آن براى فیزیک و فیزیکدانان غیر قابل دسترس و نشان‏دهنده حدى است که در آن قوانین و تبیینهاى فیزیکى از کار مى‏افتند; این نقطه، حد علوم بشرى است . به گفته ادموند ویتاکر: «تکینگى حد نهایى علم فیزیک است، دورترین چشم‏انداز جهان مادى که مى‏توانیم با استفاده از دانش طبیعى خودمان به آن دست‏یابیم .» (67) متکلم لوترى، تد پى‏ترز نیز در موضعى مشابه چنین مى‏گوید: «حادثه‏اى که در آن فضا و زمان خلق شدند . اینک، این نقطه پایانى براى خط تحقیقات علمى است . چرا که اخترفیزیکدانان در چارچوب قوانین پذیرفته شده خودشان نمى‏توانند درباره تکینگى نظریه‏پردازى کنند، چه رسد به آنچه که قبل از آن بوده است .» (68)

چنین رویکردى همراه با نتایج آن از همان ابتدا مخالفت‏شدید عده‏اى را برانگیخت و متقابلا به مذاق برخى دینداران و الهیون خوش آمد . پاپ پیوس دوازدهم در خطابه خود خطاب به آکادمى پاپى علوم در سال 1951، ضمن تمجید و تحسین کیهان‏شناسان به خاطر یافتن شواهد و نظریه‏هاى اخترفیزیکى که منطبق با نظریه‏هاى کلامى در مورد خلقت الهى است، چنین اظهار کرد که: «بنابراین با استحکام و عینیتى که مشخصه براهین فیزیکى است، حدوث عالم و همچنین وجود دوره‏اى که در آن عالم از میان دستان خداوند صادر شده، اینک به تایید رسیده است . بنابراین خداوند وجود دارد!» (69) فیلسوف انگلیسى، ویلیام کریگ که از جمله افرادى است که تلاش مى‏کند بااستفاده از نظریه انفجار بزرگ وجود خالق را ثابت کند، از خلق ماده، انرژى، فضا و زمان در انفجار بزرگ، نتیجه مى‏گیرد که چنین مدلى به نحو حیرت‏آورى دیدگاه کتاب مقدس مبنى بر خلق از عدم را تایید مى‏کند; چرا که عدم صرفا عدم مى‏زاید، و اگر علتى مافوق جهان فرض نکنیم، وجود خود جهان نیز منتفى خواهد شد .

از طرف دیگر، هیچ علت فیزیکى قبل از تکینگى وجود نداشته تا موجد چنین جهانى باشد . بنابراین، علت عالم باید برتر از فضا - زمان و مستقل از عالم، و به نحو مافوق تصورى قادر و حکیم باشد . بعلاوه، به نظر کریگ این علت‏باید موجودى شخص گونه باشد که اراده آزاد دارد . یک علت‏شى‏ء گونه مجبور فراتر از زمان، یا همواره و از ازل تا ابد باید مؤثر در وجود و علت آن باشد (بدون این که از خود اختیارى داشته باشد)، و یا این که هیچ گاه معلول او تحقق نخواهد یافت، و این با فرض آغاز زمانى عالم ناسازگار است . عالم زمانمند وقتى مى‏تواند از یک علت فراتر از زمان به وجود آید که آن علت نخستین موجودى شخص گونه بوده و بتواند با اراده خود موجودى زمانى ایجاد کند، بدون این که در ذات خودش تغییر و تحولى ایجاد شود . این خالق و علت‏شخص‏گونه، موجودى است که در مدت زمان محدودى در گذشته، با اراده و خواست آزاد خودش عالم را ایجاد کرده است . به گفته توماس آکویناس، این همان چیزى است که همگان آن را خداوند مى‏نامند . (70)

از طرف دیگر، برخى از فیزیکدانان براى گریز از چنین نتایجى به مدلهایى چون حالت پایدار و جهان نوسانى روى آورده و على رغم شواهد ضعیف و یا مخالف، با چنان شدتى به حمایت از آن مدلها پرداخته‏اند که به گفته کریستوفر آیشام، (C. Isham) : «شاید بهترین دلیل بر له این نظریه که انفجار بزرگ پشتیبان و تقویت‏کننده خداگرایى است، ناراحتى و تشویش فیزیکدانان ملحد از اقبال مشتاقانه‏اى است که به این تئورى ابراز مى‏شود . چنین تشویشى درمواردى باعث‏شده است که آنها ایده‏هاى علمى دیگرى ابداع کنند، ایده‏هایى چون نظریه خلق مدام (حالت پایدار) و یا جهان نوسانى; که با چنان اصرارى مطرح و اعلام شد که از ارزش ذاتى خود آن نظریه‏ها فراتر مى‏رفت، و آدمى را به تردید مى‏افکند که نیروى روانى و اعتقادى که در پس چنین کارى خوابیده است، عمیق‏تر و بیشتر از صرف انگیزه علمى یک نظریه‏پرداز براى حفظ نظریه‏اش مى‏باشد .» (71)

باندى خود اعتراف مى‏کند که مشکل آنها با سایر تئوریها (یعنى نظریه انفجار بزرگ) این بوده که آنها خلقت را که امرى بود مربوط و متعلق به حوزه متافیزیک، وارد فیزیک مى‏کردند . (72) هویل در مقاله‏اى نوشت که حس زیبایى‏شناسى او خلقت‏یکباره عالم در گذشته‏اى دور را برنمى‏تابد، (73) و بعدها اعلام کرد که نگرش کتاب مقدس به خلقت، یاس ابدى را براى آدمى به همراه مى‏آورد . (74) از نظر آنان، آغاز جهان، آغازى مطلق است که قبل از آن نه فضا، نه زمان، نه ماده، نه انرژى و نه هیچ حالت‏شناخته شده یا ناشناخته دیگرى وجود نداشته است . بنابراین، آغاز زمانى عالم به معناى خلق عالم از عدم است . خلق از عدم وضعیتى نیست که مورد پسند فیزیکدانان باشد . از این رو، به مدلهاى جایگزینى چون مدل جهان نوسانى و یا نظریه‏هاى مبتنى بر افت‏وخیز خلاء کوانتومى روى آورده‏اند که پرداختن به آنها مقاله مستقلى مى‏طلبد . در انتهاى مقاله این مساله را بررسى مى‏کنیم که تصویر کیهان‏شناسى نوین از آغاز جهان، با مقبولات فلسفى و کلامى سازگار است‏یا خیر .

آیا عالم یک واحد حقیقى است؟

آیا مى‏توان این عالم به ظاهر متکثر را به صورت موجودى واحد و شخصى در نظر گرفت‏یا نه؟ پاسخ ما این است که على‏رغم این کثرت ظاهرى، دلایلى وجود دارد که حاکى از وحدت واقعى و حقیقى عالم است: دلیل اول این که اجسام در عین تباین، در اتصال و ارتباط با یکدیگرند و این متصل یکپارچه را مى‏توان به عنوان مجموعه‏اى واحد در نظر گرفت . (75) دلیل دوم بر وحدت عالم، هماهنگى بین اجزاء و نظام غائى آن است . بررسى اجزاى مختلف عالم نشان مى‏دهد که این اجزاء به نحو غیر منتظره‏اى با یکدیگر نوعى هماهنگى و انطباق دارند و در مجموع هدف یا هدفهایى مشخص را تامین مى‏کنند .

یکسانى قوانین حاکم بر عالم، تنظیم ثوابت‏بنیادى عالم به طرزى خارق‏العاده دقیق و یکسان، و شروع جهان از تکینگى نخستین نشانه‏هایى دیگر از وحدت عمیق و باطنى عالم است . از طرف دیگر، این که در نسبیت عام، جهان به مثابه موجودى کروى شکل، متناهى و در عین حال بى‏کرانه در نظر گرفته مى‏شود، حاکى است که عالم را مى‏توان به صورت مجموعه‏اى بسته و واحد در نظر گرفت .

حدوث و قدم عالم به مثابه یک کل

پس از فرض عالم به مثابه یک کل واحد، این سؤال پیش مى‏آید که آیا عالم حادث است‏یا قدیم؟ در مورد اجزاء عالم کمتر کسى تردید مى‏کند که تک تک اجزاء عالم حداقل از نظر زمانى، حادث و مسبوق به عدم زمانى باشند . اما آیا در مورد کل عالم نیز مى‏توان چنین چیزى گفت؟ براى پاسخ به این سؤال لازم است ابتدا تعریفى از حدوث و قدم و انواع آن داشته باشیم .

کلى‏ترین تعریف حدوث و قدم، مسبوقیت و عدم مسبوقیت‏به غیر است . بنابراین، حدوث زمانى یعنى مسبوقیت وجود شى‏ء به عدم زمانى، و قدم زمانى یعنى عدم مسبوقیت وجود شى‏ء به عدم زمانى . اما اگر وجود شى‏ء مسبوق به وجود علت دیگر باشد، آن را حادث على یا ذاتى و اگر مسبوق به علت دیگر نباشد، قدیم ذاتى مى‏نامند . حکماء مسلمان غیر از این دو حدوث، اقسام دیگرى نیز براى آن فرض کرده‏اند که مهمترین آنها عبارتند از: حدوث دهرى که میرداماد آن را مطرح کرده است، حدوث اسمى که حاج ملاهادى سبزوارى آن راابداع کرده و حدوث تجددى که از دستاوردهاى حکمت متعالیه ملاصدرا است .

متکلمین لازمه مخلوق بودن عالم را، حدوث زمانى آن مى‏دانستند و براى اثبات آن ادله متعددى ذکر کرده‏اند که همگى از سوى حکما و فلاسفه مورد مناقشه و رد و ابطال قرار گرفته است . (76) از نظر فلاسفه، حدوث زمانى عالم، به معناى مسبوقیت آن به عدم زمانى، باطل است چرا که به معناى وجود زمانى است که در آن، عالم نبوده است و این قول از دو جهت اشکال دارد: اول این که زمان را موجودى مستقل از عالم ماده و مقدم بر آن فرض مى‏کند که به اعتقاد قاطبه حکما باطل است (و فیزیک مدرن نیز همین عقیده را پذیرفته است) ; و ثانیا «اعتقاد به وجود زمانى مقدم بر عالم، خود نقض غرض متکلمین از حدوث زمانى است، چرا که به دنبال خود قدم زمانى خود زمان را به همراه مى‏آورد; و بنا به عقیده متکلمین هر چه که قدیم زمانى باشد، واجب‏الوجود است; در نتیجه زمان نیز واجب‏الوجود خواهد شد .

اما باید دانست که اصولا هم ادعاى متکلمین و هم اشکال فلاسفه بى‏اساس است . توضیح این که حادث و قدیم زمانى در مورد موجودى صادق است که در ظرف زمان واقع شده باشد . اما موجودى که خارج از ظرف زمان است نه حادث زمانى است و نه قدیم زمانى . مجردات و موجودات غیر مادى و همچنین کل جهان که شامل همه اشیاء، زمانها و مکانهاست، از این قبیل و خارج از ظرف زمانند . زمان بعدى از جهان و مقدار حرکت آن است، لذا پرسش از این که جهان، کى آفریده شده و آیا حادث زمانى است‏یا قدیم زمانى، اساسا بى‏معناى است; همان گونه که سؤال از این که عالم در کجا واقع شده، نامفهوم و بى‏معناى است . اما، غزالى شق دیگرى را براى فرض حدوث زمانى عالم تصویر کرده است که به نظر مى‏رسد اشکالات فوق دامن آن را نمى‏گیرند .

تصویر غزالى از حدوث زمانى عالم

امام محمد غزالى در کتاب «تهافت الفلاسفه‏» در مبحث‏حدوث و قدم، مغالطه فلاسفه را در این مى‏داند که ابتدا حدوث زمانى را به مسبوقیت وجود شى‏ء بر عدم زمانى تعریف مى‏کنند، و آنگاه نتیجه مى‏گیرند که بر مبناى این تعریف، از حدوث شى‏ء، قدمش و از قدم آن، حدوثش لازم مى‏آید . به نظر غزالى، این نقض بر آن تعریف وارد است، اما حدوث زمانى عالم را مى‏توان به گونه‏اى دیگر نیز تصویر کرد .

وى این سؤال را مطرح مى‏کند که آیا هر چه در زمان به عقب برگردیم، به نقطه‏اى به عنوان مبدا مى‏رسیم یا خیر و همین طور اگر در مسیر رو به جلو هر چه جلوتر رویم به انتهایى مى‏رسیم یا نه؟ غزالى پاسخ مى‏دهد که مقصود از حدوث زمانى عالم این است که زمان ابتدا و انتها دارد و عالم همان گونه که از نظر مکانى متناهى است، از نظر زمانى نیز متناهى و محصور است . به بیان خود او در «تهافت الفلاسفه‏»: «. . . و چون گفته مى‏شود بالاى سطح عالم فوقى نیست و بعدى بعیدتر از آن نیست، وهم از قبول آن وحشت‏زده مى‏گردد، تا آن حد که چون گفته شود: پیش از وجود عالم پیشى نبود که وجود محقق باشد، وهم از پذیرفتن آن مى‏گریزد . . . اکنون ثابت گشت که خلاء و ملاء (در وراء این عالم)، نامفهوم است، و روشن گشت که در وراء این عالم خلاء و ملاء وجود ندارد، اگر چه وهم از پذیرفتن آن سرباز زند . . . پس اگر اثبات «فوقى‏» که آن را فوق نیست جایز باشد، اثبات «قبلى‏» هم که پیش از آن «قبلى‏» محقق نبوده جایز است .» (77)

بنابراین، غزالى حدوث زمانى به معناى مسبوقیت وجود شى‏ء بر عدم زمانى را درباره کل عالم صادق نمى‏داند; بلکه در برابر این سؤال که آیا عالم متناهى زمانى است‏یا نامتناهى زمانى، پاسخ مى‏دهد همان‏گونه که مکان متناهى است و سؤال از ماوراء آن لغو است، زمان نیز متناهى است و سؤال از قبل و بعد آن بى‏معنا است .

شهید مطهرى که به ملاصدرا اعتراض مى‏کند که رد وى بر متکلمین در مورد حدوث زمانى شامل قول غزالى نمى‏شود، (78) در جاى دیگر اشکالى را که صدرالمتالهین در متن اسفار به صورت «ان قیل‏» مطرح کرده به غزالى نسبت مى‏دهد; سپس در شرح و بسط پاسخ ملاصدرا تلاش مى‏کند نشان دهد قیاسى که غزالى بین مکان و زمان انجام داده، قیاس مع‏الفارق است، (79) چرا که تقدم و تاخر اجزاء زمان ذاتى و اجزاء مکان اعتبارى است; بنابراین از تناهى مکان نمى‏توان تناهى زمان رانتیجه گرفت .

ما ضمن احترام به مقام شامخ آن استاد شهید، متذکر مى‏شویم که این پاسخ نمى‏تواند ابطال قول غزالى باشد، چرا که قصد غزالى استنتاج تناهى مکان از تناهى زمان نیست، بلکه به نوعى تمثیل منطقى تمسک مى‏جوید تا اولا استبعاد قول به حدوث زمانى را از بین ببرد، و ثانیا نشان دهد که حدوث زمانى را مى‏توان به گونه دیگرى چنان تقریر کرد که اشکال فلاسفه بر آن وارد نباشد; وگرنه خود غزالى به تفاوت بین ماهیت زمان و مکان واقف است و در ادامه همان متنى که از او نقل کردیم، درباره همان نقض چنین مى‏گوید:

«و اگر گویند این موازنه نادرست است، زیرا عالم فوق وتحت ندارد چون کروى است . . . و بنابراین فوق و تحت نسبتهایى محض هستند در مقایسه با تو، که در آن اجزاء عالم و سطوح آن اختلاف نمى‏یابد، و اما عدم متقدم بر عالم، و نهایت نخستین براى وجود آن ذاتى است و تصور نمى‏توان کرد که (این مفاهیم)، تبدیل یافته، چیز دیگرى بشوند . . . پس در این صورت ما را ممکن ست‏بگوئیم که عالم را فوق و تحت نیست، و حال آن که شما راممکن نیست‏بگویید براى وجود عالم قبل و بعد نیست . . .» (80) سپس خود پاسخ مى‏دهد که: «گوئیم . . . آیا در خارج عالم چیزى به نام ملاء یا خلاء وجود دارد؟ خواهند گفت وراء عالم نه خلاء است و نه ملاء، و اگر از خارج سطح برین آن را اراده کنید، خارجى دارد، و اگر جز آن اراده کردید خارجى ندارد . در مورد ما هم نیز چنین است که اگر به ما بگویند آیا وجود عالم را «قبل‏» هست؟ گوئیم اگر با این عبارت آن خواهید که آیا وجود عالم را بدایتى هست؟ یعنى طرفى که از آنجا آغاز شده، آرى آن را بدایتى هست . . . و اگر به قبل، چیزى دیگرى خواستید، آن را قبلى نیست . . .» (81)

انصاف این است که این غزالى نیست که باید ثابت کند عالم از نظر زمانى متناهى است (با توجه به این که نقضهاى فلاسفه به تعریف وى وارد نیست)، بلکه این حکما و فلاسفه هستند که باید ثابت کنند جهان قدیم زمانى است . اگر زمان مقدار حرکت‏باشد، جهان در صورتى قدیم زمانى خواهد بود که حرکتى یافت‏شود که قدیم زمانى باشد . فلاسفه بنا به هیئت قدیم حرکت فلک را چنین چیزى مى‏دانستند، اما سواى این راه باطل، دلیل دیگرى براى اثبات ازلى بودن زمانى عالم از طرف فلاسفه عرضه نشده است . مضافا این که برخى از حکما از طریق دیگر، یعنى متناهى بودن قواى عالم ماده، بر این باورند که عالم باید از نظر زمان و مکان متناهى باشد . این طریق، که به بحث آنتروپى در فیزیک و لزوم افزایش متناهى آن در طول زمان جهت پرهیز از مرگ حرارتى جهان، بسیار شبیه است، مؤید این است که عالم ازلى نبوده و از نظر زمانى متناهى است .

قول غزالى حاوى نکات جالبى است که در این جا به برخى از آنها اشاره مى‏کنیم . اول این که غزالى همراى با فلاسفه مکان را متناهى و در عین حال بى‏کرانه مى‏داند . این که تقدم و تاخر نقاط مختلف مکان اعتبارى است و همه آنها در یک رتبه قرار دارند، در واقع بیان فلسفى بى‏کرانه بودن مکان است که در فیزیک مدرن و پس از ظهور نسبیت عام و تعمیم آن به کیهان‏شناسى، مقبول فیزیکدانان واقع شده است .

دومین نکته جالب در راى غزالى اعتقاد به تناهى زمان است . این عقیده که خلاف راى حکماء مشاء و اشراق است، همسو با آن چیزى است که نظریه انفجار بزرگ اعلام مى‏کند و آن تعیین زمانى متناهى براى عالم مادى است . نکته دیگر این که راى غزالى در مورد حدوث عالم با راى ملاصدرا قابل جمع است . بنابر اصل «حرکت جوهرى‏» تمام عالم ماده در عمیق‏ترین لایه‏ها در تغییر و تحول است و ماده و حرکت مصداقا عین هم هستند . بنابراین، عالم دائما در حال حدوث زمانى و آفرینش است . این قسم حدوث، یعنى «حدوث تجددى‏» ، هم با تناهى زمانى عالم قابل جمع است و هم با عدم تناهى زمانى آن .

نتیجه:

طرح و قبول نظریه انفجار بزرگ و تناهى زمانى عالم در کیهان‏شناسى نوین، متکلمین را با این تصور که یکى از مقدمات برهان نیازمندى جهان به علت، یعنى حدوث زمانى آن اینک ثابت و مسلم شده است، بر سر شوق آورد و در جهت مقابل، ملحدین را به تکاپو وا داشت تا نظریه‏هاى دیگرى را، که در این مقاله به برخى از آنها اشاره شد، به عنوان جایگزین آن مطرح کنند و یا به گونه‏اى این نظریه را تعبیر نمایند که کرانه زمانى عالم و در نتیجه به زعم آنان خداوند و متافیزیک از صفحه فیزیک حذف شوند!

آنچه در اینجا و در پایان مقاله تذکار آن را ضرورى مى‏دانیم این است که هرچند مى‏توان تصویرى از حدوث زمانى عالم ارائه کرد که هم با علم و هم آن گونه که غزالى انجام داده است، با کلام و فلسفه در تلائم و سازگارى باشد، اما همان گونه که فلاسفه به درستى خاطر نشان ساخته‏اند ملاک و مناط نیاز به علت نه صرف وجود و موجودیت است و نه حدوث زمانى، بلکه موجود از آن جهت که ممکن‏الوجود است (اعم از امکان ذاتى یا فقرى)، نیازمند علت است . بنابراین، جهان چه حادث زمانى باشد چه قدیم زمانى، متناهى زمانى باشد یا نامتناهى زمانى، زمان آن کرانمند باشد یا بى‏کرانه، نیاز به علت و تعلق به علت عین وجود و ذات آن است .