از افسانه ققنوس تا چرخه بي پايان تولد و نابودي كيهانی

در افسانه‌ها، اسطوره‌ها و ادبيات عرفاني جهان از وجود پرنده‌اي اسرارآميز به نام ققنوس خبر داده شده است كه سرنوشت شگفت‌انگيزي دارد. اين پرنده در انتهاي عمر، خودش را به آتش كشيده و مي‌سوزاند اما دقيقاً در واپسين لحظه و از درون آخرين شعله‌هاي آتش به ناگهان ققنوس ديگري متولد مي‌شود. حكايت عجيبي است اما از آن عجيب‌تر اينكه ممكن است كل جهان هم دقيقاً چنين حكايتي داشته باشد.

اين ايده شگفت‌انگيز براي نخستين‌بار همين چند سال پيش توسط فيزيكداني به نام آبهاي آشتكار (1) و همكارانش مطرح شد. اين فيزيكدان‌ها براساس شبيه‌سازي‌هاي رايانه‌اي در چارچوب مدل "كيهان‌شناسي كوانتومي حلقوي" (2) به اين نتيجه رسيدند كه ممكن است جهان ما همانند يك ققنوس عظيم كيهاني از دل آخرين شعله‌هاي يك جهان ديگر سر بر آورده باشد، جهاني كه به واسطه گرانش خود تا مرز فروپاشي و نابودي كامل پيش رفته بود اما در واپسين لحظه به ناگهان جهان ما از درون آن متولد شد.

براساس اين مدل جهان ما نيز در پايان عمر خود و به واسطه گرانش ماده-انرژي موجود در خود شروع به انقباض و فروپاشي كرده و اين فروپاشي تا مرز رسيدن به يك نقطه "تكينگي" (3) و نهايتاً محو شدن كامل جهان پيش خواهد رفت اما اين انقباض كيهاني در آخرين لحظه به ناگهان معكوس شده و با يك جهش كيهاني، جهاني ديگر از دل جهان ما متولد شده و شروع به انبساط خواهد كرد.

اگر اين مدل درست باشد در اين صورت بجاي آنكه بگوييم جهان در حدود 14 ميليارد سال پيش در مِهبانگ (بيگ بنگ) به وجود آمده است بايد گفت كه جهان درواقع ازلي و ابدي بوده اما در اين بين متناوباً چرخه‌هاي ققنوس وار تولد و نابودي كيهاني را پشت سر گذاشته است.

اما چرا انقباض هر جهان پيشين در واپسين لحظه به ناگهان متوقف و معكوس شده و به تولد جهان جديدي منجر شده است؟ در پاسخ بايد گفت زيرا با انقباض و فروپاشي هر جهان، حجم جهان مزبور، كوچك‌تر و كوچك‌تر و چگالي ماده موجود در آن بيشتر و بيشتر شده تا نهايتاً اين چگالي به حد چگالي پلانك يعني در حدود 10 به توان 96 كيلوگرم بر متر مكعب (يعني يك ميليون ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد كيلوگرم بر متر مكعب) رسيده است. اين چگالي خارق‌العاده معادل است با چگالي حاصل از متمركز كردن جرم يك تريليون خورشيد در حجمي به ابعاد يك پروتون!

اما بر اساس نظريه گرانش كوانتومي حلقوي، چگالي پلانك حداكثر چگالي قابل حصول در كيهان است چراكه با رسيدن به آستانه چگالي پلانك، نيروي دافعه فوق‌العاده شديدي در تار و پود فضا-زمان شكل مي‌گيرد. علت ايجاد اين دافعه خارق‌العاده آن است كه با رسيدن به اين حد چگالي، ديگر امكان فشرده شدن بيش از پيش كوانتوم‌هاي فضا-زمان وجود نخواهد داشت. در نتيجه با رسيدن به آستانه چگالي پلانك، فضا-زمان كه اكنون تا حد نهايت خود فشرده شده است، نيروي دافعه واكنشي فوق‌العاده قدرتمندي را از خود بروز مي‌دهد كه بر نيروي گرانش موجود غلبه كرده و موجب جهش ناگهاني و تولد يك جهان جديد خواهد شد. اين جهان تازه متولد شده، به واسطه جهش بزرگي كه در لحظه تولد خود پشت سر گذاشته است همچنان به انبساط خود ادامه خواهد داد تا نهايتاً اين جهان جديد نيز به نوبه خود و پس از ميلياردها سال به واسطه گرانش ماده-انرژي موجود در آن، از انبساط كيهاني خود بازايستاده و شروع به انقباض و فروپاشي خواهد كرد و بدين ترتيب چرخه كيهاني بي‌پايان تولد و مرگ ققنوس‌وار جهان همچنان تا ابد ادامه خواهد يافت.

آري، به راستي شگفت‌انگيز است چراكه ممكن است افسانه ققنوس همانا حكايت اسرارآميز جهان ما باشد.


پی نوشت:
1- Abhay Ashtekar
2- Loop Quantum Cosmology
3- Singularity

منبع:
Did our cosmos exist before the big bang
New Scientist, 13 December 2008

http://www.newscientist.com/article/mg20026861.500-did-our-cosmos-exist-before-the-big-bang.html

طنین کیهانی آفرینش

مدل‌هاي كيهان‌شناختي حاكي از آن است كه در لحظه تولد جهان ما، امواج گرانشي عظيمي در سرتاسر كيهان طنين‌انداز شده‌اند. اين امواج گرانشي، اسرارآميزترين و شگفت‌انگيزترين امواج جهان هستند چراكه اين نوع امواج از يك نظر با تمامي امواج ديگر جهان تفاوت اساسي دارند. درحاليكه تمامي امواج ديگر جهان - از امواج صوتي گرفته تا امواج الكترومغناطيسي - همگي در بستر فضا-زمان منتشر مي‌شوند اما امواج گرانشي درواقع ارتعاشات خود فضا-زمان هستند و بدين ترتيب مي‌توان اين امواج را "فضالرزه" يا "كيهان‌لرزه" ناميد!

بر اساس مدل‌هاي كيهان‌شناختي، توزيع انرژي و بسامد اين امواج گرانشي كيهاني به فرآيندي كه به تولد جهان ما منجر شده وابسته بوده است. به عنوان مثال بر اساس يكي از اين مدل‌ها، بر خورد دو جهان موازي با همديگر منجر به وقوع مِهبانگ و تولد جهان ما شده است. اين درحاليست كه بر اساس يك مدل ديگر، جهان ما به واسطه افزايش بيش از حد نرخ انبساط كيهاني يك جهان ديگر و نتيجتاً از هم گسسته شدن آن جهان و تبديل آن به هزاران جهان جديد - و من‌جمله جهان ما - به وجود آمده است.

محاسبات نشان مي‌دهند كه بر اساس هر يك از اين مدل‌ها بايد طيف فركانسي متفاوتي از امواج گرانشي در لحظه تولد جهان ما در كل گستره كيهان منتشر شده باشند. بدين ترتيب با ثبت اين امواج گرانشي اوليه عملاً مي‌توان حتي به آنچه پيش از مِهبانگ و تولد جهان ما در پهنه كائنات مي‌گذشت نيز پي‌برد!


منبع:
The Cosmos - Before the Big Bang, New Scientist, Vol 194, No 2601
http://www.newscientist.com/article/mg19426011.800-the-cosmos--before-the-big-bang.html

یا جهان لحظه به لحظه در حال خلق شدن مجدد است؟

نظریه خلق مدام در فیزیک؛ آیا جهان لحظه به لحظه در حال خلق شدن مجدد است؟
*****************************************************

قرن ها پيش فلاسفه بزرگ اسلامي نظريه خلق مدام جهان را مطرح كردند. بر مبناي اين نظريه، اينطور نيست كه جهان صرفاً يك بار خلق شده باشد بلكه جهان مستمراً و لحظه به لحظه در حال خلق شدن مجدد است. جالب اينجاست كه اكنون پس از صدها سال برخی نظریات مهم مطرح در فيزيك جديد هم به ديدگاه مشابهی رسيده اند، اما ببينيم چگونه؟

مي دانيم كه فيزيك امروز بر دو ستون اصلي يعني نظريه كوانتومي و نظريه نسبيت عام اينشتين استوار است. به همين دليل هم فيزيكدان ها در تلاشند تا با تلفيق اين دو نظريه به نظريه اي واحد و غايي در فيزيك دست يابند. آنها تاكنون موفق شده اند چند نسخه از دورنماي چنين نظريه اي را بسط بدهند (نظريات اَبَرريسمان، گرانش كوانتومي حلقوي (1) و ... نمونه هايي از دورنماي چنين نظريه اي هستند.

اما نكته مهم در اينجاست كه بر اساس اغلب نظرياتي كه تاكنون به عنوان نظريه غايي فيزيك مطرح شده اند، بُعد زمان درواقع پيوسته نبوده بلكه از كوانتوم هاي مجزايي به نام كرونون (2) تشكيل شده است. طول زماني هر كرونون تقريباً 10 به توان منهاي 43 ثانيه يعني برابر زمان پلانك (3) است.

اما ازآنجائيكه در حد فاصل دو كرونون متوالي هيچ زماني وجود ندارد - همانطور كه در حد فاصل دو مولكول مجاور آب رودخانه، هيچ آبي وجود ندارد - و با توجه به اينكه تمامي رويدادها و پديده هاي هستي - از ذرات بنيادي و اتم ها گرفته تا درختان، سيارات و كهكشان‌ها - همگي در بستر زمان و مكان حضور دارند بنابراين مي‌توان گفت كه كل جهان با شروع هر كرونون جديد مجدداً و از نو پديد مي آيد. با توجه به اينكه هر ثانيه شامل 10 به توان 43 كرونون متوالي است پس عملاً جهان در هر ثانيه ده ميليون ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد بار یعنی
100000000000000000000000
0000000000000000000
بار مجدداً به وجود مي آيد! اين تعداد به حدي زياد است كه ما اصلاً متوجه اين نو شدن هاي پياپي جهان نمي شويم.


  

 

ماشین زمان در قلب کهکشان

اين تصوير كه با راديوتلسكوپ از مركز كهكشان ما يعني راه شيري ثبت شده است توده‌هاي عظيم گازهاي ميان‌ستاره‌اي یونیزه شده را نشان مي‌دهد كه در حال سقوط به درون سياهچاله عظيم نهفته در قلب كهكشان ما ا ست. به عقيده برخي فيزيكدان‌ها اين سياهچاله كه تقريباً 4 ميليون برابر خورشيد جرم دارد و در فاصله 26000 سال نوري از منظومه شمسي و در صورت فلكي قوس قرار گرفته است، يكي از بهترين گزينه‌ها براي ما به عنوان يك ماشين زمان كيهاني است. بدین ترتیب ممکن است روزی از طریق این سیاهچاله امکان سفر در بُعد زمان برای بشر فراهم شود. اما ببينيم چگونه؟

داستان به اوائل دهه 1960 ميلادي بازمي‌گردد. در آن زمان يك فيزيكدان نيوزيلندي به نام روي كِر (1) با استفاده از معادلات نسبيت عام اينشتين كشف كرد كه سياهچاله‌هاي چرخان، فضا-زمان اطراف خود را همانند يك گردباد عظيم كيهاني به دور خود مي‌پيچانند و همين پيچش سبب خواهد شد كه بُعد زمان در اطراف يك سياهچاله چرخان از حالت خطي به حالت حلقوي تبديل شود. بدين ترتيب چنانچه با زاويه مناسبي از ميان يك سياهچاله چرخان عبور كنيم عملاً در بُعد زمان به گذشته پرتاب خواهيم شد!

اما عبور از درون سياهچاله‌ها كاري بسيار خطرناك است چراكه نيروهاي عظيم كِشندي در نزديكي تكينگي مركزي يك سياهچاله به حدي قدرتمند است كه همه چيز - حتي اتم‌ها - را ريز ريز و متلاشي خواهد كرد. با اينحال هنوز جاي اميدواري براي عبور از درون يك سياهچاله وجود دارد. خوشبختانه تحقيقات روي كِر نشان داد كه عبور از درون سياهچاله‌هاي چرخان بسيار كم‌خطرتر از سياهچاله‌هاي ايستا است زيرا در درون سياهچاله‌هاي چرخان، تكينگي نقطه‌اي تبديل به تكينگي حلقوي مي‌شود كه بسيار كم خطرتر است. براي همين هم بعضي فيزيكدان‌ها معتقدند كه امكان عبور از درون سياهچاله‌هاي چرخان وجود دارد.

فيزيكداني به نام ايگور نويكوف (2) از مركز تحقيقات اخترفيزيك نظري در كپنهاگ دانمارك يكي از اين افراد است. محاسبات نويكوف نشان مي‌دهد كه هرچه جرم يك سياهچاله چرخان بيشتر باشد و زمان بيشتري از زمان تشكيل آن گذشته باشد، خطر عبور از درون آن كمتر خواهد بود. به همين دليل هم سياهچاله عظيم و اَبَرپُرجرم مركز كهكشان ما كه در ابتداي مقاله به آن اشاره شد يكي از بهترين گزينه‌ها براي ما به عنوان يك ماشين زمان غول‌آساي كيهاني است چراكه اين سياهچاله غول پيكر هم چرخش دارد، هم بسيار پرجرم است و هم اينكه قديمي است و سن و سال زيادي از آن گذشته است. بنابراين اگر با زاويه مناسبي از درون تكينگي حلقوي درون اين سياهچاله عبور كنيم احتمالاً بدون هيچ مشكل جدي و به سلامت به زماني در گذشته پرتاب خواهيم شد.

البته در مورد عملكرد اين ماشين زمان هنوز يك معماي بسيار مهم بي پاسخ وجود دارد. متأسفانه هنوز كسي نمي‌داند كه ما پس از اين پرتاب از جهان خودمان سر در خواهيم آورد و يا از يك جهان ناشناخته ديگر!

هفت گنج خسرو پرویز

از «هفت گنج» یا عجایب بارگاه خسروپرویز بارها در منابع مختلف نامى به میان آمده است. «ساسانیان» اثر «کریستین سن» یکى از منابعى است که به این عجایب اشاره کرده است و از گنج گاو، دستمال نسوز، تاج یاقوت‌نشان، تخت طاقدیس، طلاى مشت افشار، گنج بادآورد و شطرنجى از یاقوت و زمرد به عنوان عجایب هفت‌گانه بارگاه پادشاه ساسانى نام برده است. فردوسى نیز در قصیده ای، از «هفت گنج» خسروپرویز نام مى برد. هندیان بودایى هم به تقلید از «هفت گنج» خسروپرویز، پادشاه ساسانى ، «هفت گوهر» را ترتیب داده بودند. گنج گاو کشاورز مثل هر روز، «غباز» (خیش گاو آهن) را برداشت و به سوى مزرعه حرکت کرد. به مزرعه که رسید توشه ظهر را زیر درختى گذاشت و با «غباز» به سمت راست مزرعه رفت. تا «غباز» را در زمین فرو کرد متوجه شیئى سخت شد. با دست شروع به کندن زمین کرد و ناگاه با ظرف قدیمى برخورد کرد. آن را بیرون آورد، ولى باورش نمى شد. ظرف پر از سکه بود. سکه را که نگاه کرد نام اسکندر روى آن حک شده بود. کشاورز براى نشان دادن حسن نیت خود نسبت به پادشاه خسروپرویز ظرف را نزد او برد. شاه فورا دستور داد تا مزرعه را بکنند و ظروف دیگر را از خاک بیرون بکشند. صد کوزه نقره و طلا که مهر اسکندر بر آن حک شده بود، از خاک بیرون آمد. خسرو پرویز، این گنجینه را که یکى از عجایب هفت گانه کاخش بود، گرفت و یکى از کوزه ها را به کشاورز داد. گنج را در جایى از کاخ مخفى کرد و آن را «گنج گاو»نامید. دستمال نسوز خسرو‌پرویز یکى دیگر از عجایب بارگاه خسروپرویز دستمال او بود. شاه بعد از هر غذا خوردن با دستمال، دست هاى خود را پاک مى کرد و چون کثیف و چرب مى شد آن را درون آتش مى انداخت تا آتش آن را تمیز کند، دستمال پاک مى شد ولى نمى سوخت. به احتمال قوى جنس این دستمال از پنبه کوهى بوده است. تاج یاقوت‌نشان خسرو پرویز از دیگر عجایب کاخ او تاج خسرویى بود. تاج خسرو پرویز از مقدار زیادى طلا و مروارید ساخته شده بود. یاقوت هاى به کار رفته در تاج طورى مى درخشید که به جاى چراغ در شب از آن استفاده مى کردند و یاقوت هایش همه جا را روشن مى کرد. زمردهایش چشم افعى را کور مى کرد. این تاج آنقدر سنگین بود که زنجیرهایى از طلا را از سقف آویزان کرده بودند و تاج را بر این زنجیرهاى طلا بسته بودند، طورى که تاج به هنگام نشستن شاه روى سرش قرار بگیرد و سنگینى تاج را احساس نکند. تخت طاقدیس بارگاه خسروپرویز یکى دیگر از عجایب بارگاه خسرو تخت طاقدیس اوست. شکل این تخت مانند طاق بود و جنسش از عاج و نرده هایش از نقره و طلا بود. سقف این تخت از زر و لاجورد بود. صور فلکی، کواکب، بروج سماوی، هفت اقلیم، صورت هاى پادشاهان، مجالس بزم و شکار، بر این سقف، حک شده بود. روى آن وسیله اى براى تعیین ساعت روز نصب شده بود. چهار یاقوت، هر یک به تناسب یکى از فصول سال دیده مى شد. بر بالاى آن وسیله اى بود که قطراتى مانند قطرات باران را فرو مى ریخت و صدایى رعدآسا به گوش مى رسید. طلاى مشت افشار خسروپرویز قطعه طلایى اعجاب انگیز داشت که به طلاى مشت فشار یا مشت افشار معروف بود . این قطعه طلا به اندازه مشت پادشاه و چون موم نرم بود. این قطعه زر به هر شکلى حالت مى گرفت.این قطعه طلا را از معدنى در تبت براى خسرو استخراج کرده بودندو200 مثقال وزن داشت. گنج بادآورد «گنج بادآورد» از عجائب دیگر دستگاه پرویز است. هنگامى که ایرانیان اسکندریه را محاصره کردند، رومیان ثروت شهر را در کشتى هائى نهادند تا به مکانى امن بفرستند، اما باد به جهت مخالف وزید و کشتى به سمت ایرانیان آمد .ثروت را به تیسفون بردند و« گنج باد آورد» نامیدند. شطرنجى از یاقوت و زمرد از عجایب دیگر دستگاه پادشاه ساسانی، شطرنج مخصوصى از جنس یاقوت و زمرد بود. خسروپرویز شاید از معدود پادشاهانى باشد که از همسرش نیز در برخى از منابع تاریخى به عنوان یکى از عجایب دربار او نامبرده شده است. در تاریخ ثعالبى به جز آنچه که در بالا اشاره شد ، از زن او شیرین، قصرش تیسفون، درفش کاویانی، رامشگران دربار ساسانی، اسب خسرو به نام شبدیز و فیل سفید دربار نیز به عنوان گنج‌هاى خسرو و عجایب دربار او یاد شده و درباره برخى از آنها توضیحاتى آمده است. در تاریخ ثعالبى آمده است: «شیرین وخسرو در جوانى دلباخته یکدیگر شدند، اما وقتى خسرو به پادشاهى رسید شیرین را فراموش کرد. شیرین که بار دیگر در پى جلب عشق خسرو برآمده بود، روزى در سر راه شکار او قرار گرفت و آتش عشق فراموش شده در دل خسرو روشن شد.اودر همان لحظه او را به زنى گرفت.شیرین بعد از راهیابى به کاخ پس از چندى مریم بانوى اول زرتشتیان را مسموم کرد و خود زن اول دربار شد.» اسب خسرو «شبدیز» هم از دیگر عجائب کاخ اوست که در تاریخ ثعالبى از آن نامى به‌میان آمده است .خسرو گفته بود اگر کسى خبر مرگ «شبدیز» را بدهد او را خواهد کشت .هنگامى که« شبدیز» مرد تنها «باربد» جرات کرد نغمه اى را بخواند و در آن خبر مرگ شبدیز را بدهد. او خواند: «دیگر شبدیز نمى‌خواند و نمى‌چرد.» شاه گفت:«مگر او مرده است.» وباربد گفت:« شاه چنین فرماید.» «باربد» خود نیز از عجائب دستگاه پرویز بود .«سرکس» از خنیاگران دربار که به او حسادت مى کرد در فرصتى مناسب او را کشت. خسرو وقتى دانست باربد به دست سرکس کشته شده است دستور قتل«سرکس»را هم داد. تخت طاقدیس .  تخت خسرو پرویز را که از فریدون به وی رسیده بود طاقدیس میگفتند. گویند جمیع حالات فلکی و نجومی در آن ظاهر میشده و آن سه طبقه بوده و در هر طبقه جمعی از ارکان دولت او جابجا قرار میگرفته اند و خسرو پرویز بر آن تخت ملحقات و تصرفات کرده بود. (برهان ). طول آن تخت یکصد و هفتاد ذراع و عرض آن یکصد و بیست ذراع و مکلل بجواهر بود. (غیاث اللغات ). و در حاشیه چاپ جدید برهان که به اهتمام دکترمعین منتشر شده آمده است : هرتسفلد رساله ممتعی در باب تخت طاقدیس نوشته اشاره بقول مورخ بیزانسی کدرنوس کرده که او از یکی از کتب تئوفان (نیمه دوم قرن هشتم م .) روایت کرده است . کدرنوس گوید هرقل قیصر پس از انهزام خسرو پرویز در سال 624 وارد کاخ گنزک شد.