آغاز زمان
پرفسور استيفن هاوکينگ - ترجمه: زهره شيشه
در اين سخنراني ميخواهم درباره اينکه آيا زمان خود آغازي داشته است و يا آيا پاياني خواهد داشت بحث کنم. ظاهرا تمام مدارک وشواهد دلالت دارند بر اين که جهان هميشه وجود نداشته است، واما يک شروعي در حدود ۱۵ ميليارد سال گذشته داشته که احتمالا جالب توجه ترين کشف کيهان شناسي مدرن بوده که تا بحال مورد قدرداني قرارنگرفته است. ما هنوز مطمئن نيستيم که آيا جهان انتهائي داشته باشد. زماني که من در ژاپن سخنراني ميکردم، از من خواسته شد تا به دوباره درهم فروريختن احتمالي جهان اشاره اي نکنم چرا که اين ممکن بود بر بازار سهام اثر گذارد. به هر حال ميتوانم به کساني که در مورد سرمايه گذاري شان نگران هستند، مجددا اطمينان دهم که کمي براي فروش زود است : حتي اگر جهان به پايان برسد، اين قبل از حداقل ۲۰ ميليارد سال ديگر نخواهد بود. تا آن زمان ممکن است معاهده تجاري گت (معاهده تعرفه و تجارت عمومي) [۱] به مرحله اجرا در آمده باشد.
مقياس زماني جهان در مقايسه با مقياس زماني حيات انسان بسيار طولاني است. بهمين رو نبايد تعجب کرد که تا همين اواخر، تصور ميشد که جهان ضرورتا ايستا [۲] و در طول زمان بلا تغيير بوده است. ازسوي ديگر، واضح است که جامعه به لحاظ فرهنگي و تکنولوژي تکامل يافته است. بدين معني که فاز کنوني تاريخ بشر نميتوانسته بيشتر از چند هزار سال طول کشيده باشد. درغيراينصورت ما بسيار پيشرفته تر از اين بوديم که هستيم. بهمين روي طبيعي است فکر کنيم که نسل بشرو شايد تمام جهان، يک آغازي در گذشته نه زياد دور داشته باشد. اما بسياري از مردم از اين که جهان شروعي داشته است ناخرسند بودند زيرا که اين ايده بنظر ميرسيد که اشاره به موجود ماورالطبيعه اي که جهان را آفريده است داشته باشد. آنها ترجيح ميدادند تا به ابدي بودن جهان وهمچنين نسل بشراعتقاد داشته باشند. توضيح آنها درباره ( اندازه) پيشرفت انسان اين بود که سيل، طوفان و بلاياي طبيعي متوالي باعث شده اند که نژاد انسان مکررا به وضعيت ابتدائي ( انسانهاي اوليه) بازگردانده شود.
اين بحث که آيا جهان شروعي داشته يا نه تا قرن نوزدهم و بيستم بقوت خود باقي بود که عمدتا با توجه به مدارک ناچيزي برپايه هاي الهيات و فلسفه هدايت ميشد که تا همين اواخر، با الگوي آشکارا نامعتبر مشاهدات کيهان شناسي ممکن بود منطقي باشد. کيهان شناس، سر آرتور ادينگتون [۳]، زماني گفت : " اگر تئوري شما با مشاهدات مطابقت نميکند نگران نباشيد، چرا که احتمالا آنها غلط اند. " ولي اگر تئوري شما با اصل دوم ترموديناميک سازگار نبود، در گرفتاري بدي افتاده است. اصل دوم (ترموديناميک) ميگويد که بي نظمي هميشه در طول زمان افزايش مي يابد. همانند بحث در مورد پيشرفت انسان، اين بدين معني است که بايد آغازي وجود داشته باشد. وگرنه جهان تا به الآن در وضعيت کاملا نا منظم قرار مي گرفت و همه چيز در دماي يکساني قرار داشت. در جهاني ابدي و بينهايت، تمام خطوط ديد ما بايد به سطح يک ستاره ختم شود. يعني که آسمان شب هنگام بايستي همانند سطح خورشيد نوراني باشد. تنها راه اجتناب از اين مشکل به دلائلي ميتواند اين باشد که ستارگان تا قبل از زمان مشخصي نمي درخشيدند ( به عبارتي وجود نداشتند).
در جهانيکه اساسا ايستا باشد، هيچ دليل پويايي نميتواند توضيح دهد که چرا گاهي ستارگان يکباره روشن ميشوند (زاده ميشوند). لابد درهر"زمان روشن کردن" آنها، دخالتي از خارج جهان صورت گرفته است. بهرحال، اگر در نظر گرفته شود که جهان ايستا نبوده و در حال گسترش است، وضعيت تفاوت خواهد کرد. کهکشانها دائما از همديگر دور ميشوند. يعني که در گذشته به هم نزديکتر بوده اند. اگرنمودار از هم دور شدن کهکشانها را رسم کنيم، خواهيم ديد که اگر شتابي بر اثر جاذبه در کار نباشد، آنگاه نمودار آن يک خط راست ميشود که تا به نقطه صفر اندازه دور شدن به پايين امتداد پيدا ميکند يعني به ۲۰ ميليارد سال گذشته. ميتوان انتظار داشت که جاذبه باعث شود تا کهکشانها به طرف يکديگرشتاب بگيرند . بدين معني که نمودار دور شدن کهکشانها به طرف پايين، زير خط راست، خميدگي پيدا کند. بنابر اين زمان صفر دور شدن (کهکشانها) به کمتر از ۲۰ ميليارد سال پيش خواهد رسيد.
در اين زمان، يعني انفجار بزرگ [۴]، تمام ماده موجود در جهان برروي هم قرارداشته که در آن چگالي بينهايت است چيزي که آن را نقطه انفصال [۵] مينامند. درنقطه انفصال تمامي قوانين فيزيک از کارمي افتند. بدين معني که بعد از انفجار بزرگ وضعيت جهان به هيچ يک از وقايع پيش از آن مربوط نخواهد بود زيرا که قوانين قطعي حاکم بر جهان در انفجار بزرگ شکسته خواهند شد. جهان از انفجار بزرگ کاملا مستقل ازچيزي که قبلا بود تکامل يافته است. حتي اندازه ماده موجود در جهان ميتواند متفاوت از آن چه که پيش از آن بود باشد چون قانون بقا ماده [۶] در انفجار بزرگ از کار خواهد افتاد.
ازآنجايي که وقايع قبل از انفجار بزرگ هيچ نتايج تجربي ندارند، ميتوان آنهارا از تئوري حذف کرده و بگوييم که زمان از انفجار بزرگ آغاز شده است. حوادث ما قبل انفجار بزرگ حقيقتا تعريف نشده اند زيرا که راهي وجود ندارد تا آن چه را که در آنها روي داده را اندازه گيري کنيم. اين نوع آغاز جهان و (آغاز) خود زمان بسيار متفاوت است با نقطه شروع هائي که قبلا در نظر گرفته ميشد که توسط عوامل خارجي بر جهان اعمال ميشدند. هيچ دليل پويايي وجود ندارد که توضيح دهد که چرا حرکت اجرام در منظومه شمسي را نتوان به زماني ما قبل چهار هزار و چهار سال پيش از ميلاد مسيح تخمين زد، يعني بسيار جلوتر اززماني که کتاب آفرينش ( کتاب اول تورات) آنرا مبدا جهان قرار داده است. در نتيجه اگر جهان در آن زمان آفريده شده باشد، دخالت مستقيم خدا ضروري بوده است. بر عکس، انفجار بزرگ آغازي است که لازمه قوانين پوياي حاکم بر جهان ميباشد. از اين رو در درون جهان بوده و از خارج آن اعمال نميگردد.
هر چند که بنظر ميرسد که قوانين فيزيک پيش بيني ميکنند که جهان آغازي داشته است، ولي بنظر نمي رسد آنها بتوانند تعيين کنند که جهان بايد چگونه آغاز ميگشت. بديهي است که اين اصلا رضايتبخش نيست. ازاينرو تلاشهاي متعددي صورت گرفته تا به اين نتيجه برسيم که نقطه انفصالي در گذشته با چگالي بينهايت وجود داشته است. يک پيشنهاد اين بود که قانون چاذبه به دافعه تغييريابد. اين ميتوانست به آنجا بيانجامد که در هرزمان متناهي در گذشته منحني دور شدن دو کهکشان به منحني اي تبديل شود که به صفرنزديک شده ولي عملا از آن نميگذرد. مقصود ايده اين بود که همانطور که کهکشانها از هم دور مي شدند، کهکشانهاي جديدي در فواصل بين آنها از ماده اي که فرض ميشد که دائما ايجاد ميشود شکل ميگرفتند. اين همان تئوري حالت پايدار [۷] بود که توسط بوندي، گلد و هويل [۸] پيشنهاد شد.
تئوري حالت پايدارهمان است که کارل پوپر[۹] آن رايک تئوري علمي [۱۰] خوب ميناميد بدين تعبير که پيش بيني هاي معين ومعلومي ارائه داده که ميتوانند با تجربه آزموده شده و احتمالا رد شوند. دريغا که پيش بيني هاي اين تئوري رد شدند. اولين مشکل در مشاهدات کمبريج در عدد منابع راديوئي با قدرت هاي متفاوت بوجود آمد. انتظار ميرود که بطورميانگين منابع (راديوئي) کم نورتر از فواصل دورتري دريافت شوند از اينرو باز انتظار ميرود که تعداد اين منابع از تعداد منابع راديوئي نوراني تر که نزديکتر به زمين هستند بيشتر باشد. مع الوصف، منحني تعداد منابع راديوئي (بروي محور عمودي) و توان نوري آنها (بروي محور افقي) در جائي که منابع کم نورتر هستند بسيار سريعتر از آن که تئوري وضعيت ثابت پيش بيني کرده بود بالا ميرود.
تلاشهائي جهت توضيح و برطرف کردن نمودار شمارش تعداد انجام گرفت که ادعا ميکرد بعضي از منابع راديوئي کم نوردر کهکشان ما (راه شيري) قرار داشته واز اينرو از ديگر نقاط کيهان اطلاعاتي بدست نمي دهند. اين بحث عملا در مقابل مشاهدات بعدي توان مقاومت نياورد. واما ميخ آخر به تابوت تئوري حالت پايداربا کشف پرتو موج کوتاه زمينه [۱۱] در سال ۱۹۶۵ کوبيده شد. اين پرتو در تمامي جهات يکسان است که داراي طيف نوري با حرارت متعادل (موازنه)[۱۲] ميباشد که دماي آن معادل ۲.۷ (دو مميز هفت درجه کلوين) درجه بالاي دماي صفر مطلق [۱۳] ميباشد. به نظر نمي آيد راهي براي توضيح اين اشعه در تئوري حالت پايداروجود داشته باشد.
تلاش ديگري که براي اجتناب ازپذيرش آغاز زمان انجام گرفت پيشنهادي بود مبني بر اينکه تمام کهکشانها در گذشته، در يک نقطه واحد بهم نميرسيدند ( به عبارت بهتردر يک نقطه از هم جدا نشده اند). هر چند که که بطور ميانگين کهکشانها با سرعت ثابت ازهم دور ميشوند اما آنها همچنين سرعت هاي اضافي کوچکي هم نسبت به گسترش يکنواخت دارند. اين سرعتها را که "سرعتهاي ويژه " (غيرمعمول)[۱۴] ناميده ميشوند، ممکن است بطور جانبي هم سو با گسترش اصلي باشند. اين چنين استدلال مي شود که اگرنمودار موقعيت کهکشانها را در گذشته رسم کنيم سرعتهاي اضافي جانبي اين طور معني ميدهند که همه کهکشانها به هم نميرسند. در عوض، ممکن است که يک فاز انقباضي [۱۵] پيشين جهان وجود داشته باشد که در آن کهکشانها به طرف همديگر حرکت ميکردند. اين سرعت هاي جانبي ميتوانند به اين معنا باشند که کهکشانها بهم اصابت نکرده اند ولي همديگر را بعقب رانده و بعد از هم دور شدند. هيچ نقطه انفصالي با چگالي بينهايت وجود نداشته و يا هيچ يک از قوانين فيزيکي از کار نيافتاده اند. در نتيجه هيچ نيازي نبوده که جهان و خود زمان داراي آغازي باشند. در حقيقت، آن که فرض ميکند که جهان در نوسان بوده هنوز نميتواند اين مشکل را با قانون دوم ترموديناميک حل کند که ميگويد: چنين انتظارميرود که جهان در طول زمان با هر نوساني نامنظم تر شود. ازاينروتصور اين که چگونه جهان بتواند در زمان بينهايت نوسان کند دشوار است.
اين احتمال که کهکشانها بهم نميرسيدند از طرف مقاله دو روس (به نامهاي اِوگني ليف شيتز و اسحاق خالاتنيکف در سال ۱۹۶۳) حمايت ميشد. آنها ادعا ميکردند که هيچ نقطه انفصالي در يک جواب ازميدان معادلات نسبيت عام ( تئوري نسبيت عام آلبرت انشتين)، که کاملا کلي بوده بدين معنا که هيچ قرينه دقيقي ندارد، وجود نداشته است. بهر حال ادعاي آنها توسط چند برهان ارائه شده ازطرف من و راجر پنروس [۱۶] غلط از آب در آمد. اين برهانها نشان دادند که نسبيت عام نقطه انفصال را در هر زمان که در نقطه اي بيش از مقدار معيني ماده وجود داشته باشد پيش بيني کرده است. برهانهاي اول براي اين طراحي شده بود که نشان دهد زمان در درون سياهچال [۱۷] که از انهدام يک ستاره پديد ميآيد به پايان ميرسد. از اين رو گسترش جهان مانند معکوس زمان انهدام يک ستاره است. بهمين جهت من ميخواستم به شما نشان دهم که ادله تجربي دلالت بر اين دارد که جهان حاوي مقدار کافي ماده است که همانند معکوس زماني يک سياهچال ميباشد و بنابر اين (جهان) داراي نقطه انفصال است.
براي بحث درمورد مشاهدات در کيهان شناسي، رسم نمودار رويدادها در فضا- زمان مفيد خواهد بود بشکلي که زمان محور عمودي و جهت آن بطرف بالاو جهت فضا افقي باشد. براي نشان دادن اين نمودار آن چنان که بايد و شايد، من نياز به پرده نمايش چهار بعدي دارم. ولي بدليل صرفه جوئي هاي دولت، ما فقط توانستيم که يک پرده دو بعدي تهيه کنيم. از اينرو من قادر خواهم بود تا فقط يکي از جهات فضا را نشان دهم. (بايد توضيح دهم که هيچ نموداري به متن اصلي اين سخنراني ضميمه نشده است.)
همينطور که ما به جهان نگاه ميکنيم، ما به گذشته نظر مي اندازيم زيرا نور بايد در زمانهاي بسيار دور از اجسام دور دست جدا شده باشد تا درزمان حاضر به ما برسد. اين بدين معنا است که رويدادهائي که ما مشاهده مي کنيم بر روي چيزي که به مخروط نور گذشته [۱۸] ما ناميده ميشود قرار دارند. نوک و يا سر مخروط موقعيت ما درزمان حاضر ميباشد. اگر در درون دياگرام به زمان گذشته حرکت کنيم ، مخروط نوري به فاصله بيشتري گسترش مي يابد و مساحتش افزون ميگردد. مع الوصف، اگر در مخروط نور گذشته ما بقدر کافي ماده وجود داشته باشد، اشعه هاي نور بطرف همديگر خميده ميشوند. اين بدان معني است که اگر به گذشته برگرديم، مساحت مخروط نوري ما به ماکزيمم رسيده و بعد شروع به کاهش يافتن مينمايد. اين تمرکز( همگرائي در درون) مخروط نوري گذشته ما ، توسط تاثير جاذبه اي ماده موجود در جهان، علامت آن است که جهان در درون افق خود قرار دارد همانند معکوس زمان يک سياهچال. اگرکسي بتواند نشان دهد که مقدار کافي ماده در جهان موجود است تا اين تمرکز بتواند در درون مخروط نورگذشته ما ايجاد گردد، آنگاه ميتوان قضاياي نقطه انفصال را بکار بسته تا نشان داد که زمان بايستي يک آغازي داشته باشد.
ما چگونه بطريق مشاهداتي و تجربي ميتوانيم بگوييم که آيا ماده کافي در مخروط نوري ما وجود دارد تا اين تمرکز حاصل شود؟ ما تعدادي از کهکشانها را مشاهده ميکنيم، ولي نمي توانيم مستقيما اندازه ماده اي را که آنها دارا ميباشند را اندازه بگيريم. و نه ميتوانيم مطمئن باشيم که هر خط ديد ما از يک کهکشان ميگذرد. بنابر اين، من براي نشان دادن اينکه جهان بقدر کافي ماده دارد بحث متفاوتي را پيش ميکشم تا بروي مخروط نوري گذشته مان تمرکز ايجاد کنيم. اين بحث بر طيف پرتو ميکرو موجي زمينه استوار است. خاصيت اين پرتو آن است که بوسيله ماده اي با حرارت يکسان در وضعيت تعادل حرارتي قرار ميگيرد. براي دستيابي به اين تعادل، ضروري است که پرتو از طريق ماده بدفعات بسيارزياد ارتعاش يابد. بطور مثال، نوري که ما از طرف خورشيد دريافت ميکنيم، خاصيتا داراي طيف گرمائي ميباشد. اين بدليل فعل و انفعالات اتمي درون خورشيد نيست که پرتوئي با طيف گرمائي توليد ميشود، بلکه به دليل آن است که توسط ماده درون خورشيد به سمت مرکز بدفعات بسيار زياد پخش ميشود.
در رابطه با جهان، اين که ميکروموج زمينه داراي يک چنين طيف گرمائي است بدين معني است که بايد بدفعات بسيار زياد پخش شده باشد. از اينرو جهان بايد داراي ماده کافي که بتواند تمامي جهات را غير شفاف [۱۹] کند باشد زيرا که ميکرو موج زمينه در تمام جهاتي که ما مينگريم يکسان است. بعلاوه اين عدم شفافيت بايد در جائي که بسيار بسيار از ما دور است اتفاق افتاده باشد چرا که ما ميتوانيم کهکشانها و کوازارها [۲۰] ( اجسام شبه ستاره اي که منابع قدرتمندي براي ارسال امواج راديوئي و يا ديگر اشکال انرژي ميباشند که بسياري از آنها بطرف قرمز طيف نور جابجا ميشوند که نشان ميدهد آنها چندين هزار ميليون سال نوري با ما فاصله دارند) را از مسافت بسيار دور ببينيم. بنابر اين، بايد مقدار زيادي ماده در دوردستها وجود داشته باشد. بزرگترين تيرگي در نوارگسترده موجي براي يک چگالي معين مربوط به هيدروژن يونيزه است (خط تيره بجا مانده در نوار موجي بدين معني است که نور در مسير خود ازميان عنصرمشخصي عبور کرده است. در اينجا بدين معني است که نور در مسير خود از مقادير متنابهي هيدروژن عبور نموده است). و در نتيجه اينکه اگر ماده کافي براي غير شفاف کردن جهان وجود داشته باشد، پس ماده کافي براي تمرکز بروي مخروط گذشته هم موجود خواهد بود. آنگاه ميشود که برهان پن روز و من را بکار گرفت تا نشان داد زمان بايستي که آغازي داشته باشد.
تمرکز درمخروط گذشته ما دلالت بر اين دارد که زمان بايد داراي نقطه شروعي باشد، در صورتي که تئوري نسبيت عام صحيح باشد. اما آيا ميتوان پرسيد که نسبيت عام صحيح است. اين تئوري بطور مشخص با تمام آزمايشات مشاهداتي که تا بحال به عمل درآمده مطابقت داشته است. اما مع الوصف اين آزمايشات اين تئوري را فقط درمورد فواصل بسيار زياد آزموده اند. ما ميدانيم که نسبيت عام در فواصل بسيار کوچک کاملا صحيح نيست، زيرا که يک تئوري کلاسيک ميباشد. بدين معني که اصل عدم قطعيت مکانيک کوانتوم [۲۱] را در برنميگيرد. اين اصل ميگويد که (در يک لحظه ) نميتوان هم مکان يک ذره و هم سرعت آنرا بدقت اندازه گرفت : هرچه بيشتر مکان رابا دقت اندازه بگيريم، در مورد سرعت با بي دقتي مواجه خواهيم شد و برعکس. بنابر اين، براي درک مرحله اي با چگالي بسياربالا، نياز به تئوري کوانتومي جاذبه [۲۲] داريم که نسبيت عام را با اصل عدم قطعيت [۲۳] در هم بياميزد.
بسياري اميدوار بودند که تاثيرات کوانتوم بنوعي مشکل نقطه انفصال چگالي بينهايت را از بين برده و اجازه دهند تا جهان به عقب بسوي فاز پيشين انقباضي بازگردد. اين بيشتر شبيه ايده قبلي به هم برخورد نکردن کهکشانها است، اما جهش به عقب در چگالي بسيار بزرگتري رخ داده است. از اينرو من فکر نميکنم که چنين چيزي اتفاق افتاده باشد، يعني که تاثيرات کوانتوم نقطه انفصال را از ميان نميبرد و اجازه نميدهد که زمان تا بينهايت به عقب برگردد. اما بنظر ميرسد که تاثيرات کوانتوم ميتواند اغلب موارد اعتراض بر انگيز نقاط انفصال در نسبيت عام کلاسيک را از ميان بردارد. پس تئوري کلاسيک کسي را کمک نميکند تا بتواند محاسبه کند که چه چيزي از نقطه انفصال بيرون مي آيد زيرا که تمام قوانين فيزيک در آن نقطه شکسته ميشوند. که اين ميتواند اينگونه معني شود که علم نتوانسته پيش بيني کند که جهان چگونه آغاز گرديده، پس به جاي آن بايد به عاملي وراي جهان توسل جست. شايد بهمين دليل است که بسياري از رهبران مذهبي حاضر شده اند تا انفجار بزرگ و فرضيه نقطه انفصال را بپذيرند.
بنظر ميرسد که تئوري کوانتوم ازديد ديگري ميتواند پيش بيني کند که جهان چگونه آغاز شده است. تئوري کوانتوم ايده جديدي را معرفي ميکند: زمان مجازي [۲۴]. زمان مجازي و يا فرضي ممکن است شبيه علم تخيلي [۲۵] بنظر برسد. ولي بهر حال يک مفهوم علمي واقعي است. ميتوان آن را اينگونه ترسيم کرد به شکلي که زمان معمولي، همان زمان واقعي، را به عنوان خط افقي فرض کنيم. در طرف چپ گذشته و در طرف راست آينده قرار دارد. اما نوع ديگري از زمان در جهت عمودي قرار دارد که به آن زمان مجازي ميگوييم چرا که از نوعي نيست که ما بطور طبيعي تجربه کرده ايم . زمان واقعي از اين منظر واقعي است که ما آن را واقعي ميناميم.
سه جهت در فضا بعلاوه يک جهت زمان مجازي که فضا – زمان اقليدسي ناميده ميشود را بوجود مي آورد. فکرنميکنم که کسي بتواند يک منحني فضائي چهار بعدي را تصوير کند. اما تجسم يک سطح دو بعدي مثل يک زين اسب يا سطح يک توپ فوتبال خيلي سخت نخواهد بود.
من وجيمز هارتل از دانشگاه کاليفرنيا، سنتا باربارا، پيشنهاد داديم که فضا و زمان مجازي هر دو در حقيقت در امتداد متناهي اند ولي حد ومرزي ندارند. اين شبيه سطح کره زمين است ولي با دو بعد بيشتر. سطح کره زمين در امتدادش محدود است ولي هيچ مرزو لبه اي ندارد چرا که من تمام دنيا (کره زمين) را گشته ام ولي هرگز از روي آن نيافتاده ام.
اگر واقعا فضا و زمان مجازي مثل سطح زمين باشد، هيچ نقطه انفصالي در جهت زمان مجازي وجود نداشته که باعث شود در آنجا قوانين فيزيک از کار بيافتند. و مرزي هم براي زمان مجازي و فضا- زمان وجود نداشته، دقيقا همانطور که براي سطح کره زمين چنين حد و مرزي وجود ندارد. فقدان حد و مرز بدين معني است که قوانين فيزيک وضعيت جهان را در زمان مجازي بطور منحصر بفردي تعيين کرده است. ليکن اگرکسي حالت و وضعيت جهان را در زمان مجازي بداند، ميتواند وضعيت جهان را در زمان واقعي حساب کند. هنوز انتظارميرود که نوعي ازنقطه انفصال ِ انفجار بزرگ در زمان واقعي وجود داشته باشد. بنابر اين، زمان واقعي هنوز آغازي دارد. اما کسي مجبور نيست تا از چيزي خارج از جهان درخواست کند تا چگونگي آغازآن را تعيين نمايد. به جاي آن، اين که چگونه جهان از انفجار بزرگ شروع شده است از طريق وضعيت جهان در زمان مجازي تعيين مي گردد. در نتيجه، جهان يک سيستم کاملا مستقل و خود کفا [۲۶] بوده و همانطور که ما مشاهده ميکنيم، توسط هيچ چيزي که وراي آن باشد معين نشده است.
شرط بدون مرز[۲۷]، بياني است که قوانين فيزيکي همه جا آن را حفظ کرده اند. روشن است که ما دوست داريم به آن يقين داشته باشيم، ولي آن يک فرضيه است. از طريق مقايسه وضعيت پيش بيني شده در مورد جهان با مشاهدات از وضعيت آن به شکلي که در واقعيت وجود دارد،ميتوان اين بيان را آزمود. اگر مشاهدات با پيش بيني هاي فرضيه بي مرزي مطابقت نکند، ما ناچاريم که نتيجه بگيريم که اين فرضيه غلط بوده و بنابر اين چيزي ماوراي جهان است که در آن نظمي ميدمد تا آن به پيش رود. البته حتي اگر مشاهدات با پيش بيني ها در توافق افتد، ثابت نميکند که پيشنهاد بي مرزي درست باشد و ليکن اعتماد به آن افزايش مي يابد. بويژه چون بنظر نميرسد که پيشنهاد طبيعي ديگري براي وضعيت کوانتوم جهان وجود داشته باشد.
طرح بدون مرز پيش بيني مي کند که جهان در يک نقطه واحد مثل قطب شمال کره زمين آغاز شده است ولي آن يک نقطه انفصال مثل انفجار بزرگ نبوده است.تنها نقطه اي معمولي از فضا – زمان بوده همانند قطب شمال که نقطه اي معمولي از کره زمين است، البته اين را به من گفته اند وخودم من آنجا نبوده ام.
بر اساس طرح بدون مرز، جهان از يک نقطه واحد آغاز شده و بطور ملائمي گسترش يافته است. همينطورکه جهان گسترش مي يافته، از ميدان جاذبه اي [۲۸] انرژي قرض ميگرفته است تا بتواند ماده بوجود آورد. و همانطور که هر اقتصادداني مي تواند پيش بيني کند، نتيجه هر قرض گرفتن، تورم [۲۹] است. جهان با نرخ دائما فزاينده اي ( انرژي) قرض گرفته و منبسط ميشد. خوشبختانه، الزامي نيست که بدهي انرژي جاذبه اي تا پيش از پايان جهان وصول شود.
سرانجام، دوره تورم بپايان رسيده و جهان به مرحله اي از رشد و يا گسترش متعادلي وارد شد. ولي بهر ترتيب، تورم اثر خود را بر جهان به جا گذاشت. جهان بطور تقريبا کاملي هموار شده بود اما با مختصر بي نظمي. اين بي نظمي ها خيلي کم بوده، فقط يک قسمت ازصد هزار، که براي سالها مردم بيهوده در جستجو آنها بودند. ليکن در سال ۱۹۹۲ ماهواره کاوشگرزمينه کيهاني بنام کوبي [۳۰] اين بي نظمي ها را درپرتو ميکروموج زمينه کشف کرد که لحظه اي تاريخي بود، چنانکه ما مبدا جهان در گذشته را ديديم. فرم نوسان ها [۳۱] در ميکروموج زمينه قويا با پيش بيني هاي طرح بدون مرز مطابقت مي کرد.
اين بي نظمي هاي ناچيزدر جهان باعث شده بود تا جاهائي کمتر از مناطق ديگر گسترش يافته وعاقبت ازگسترش يافتن متوقف شدند. آنها در خود فروريخته و ستارگان و کهکشانها را شکل دادند. در نتيجه فرضيه بدون مرز ميتواند تمامي ساختار متنوع وقدرتمند دنيائي که ما در آن زندگي ميکنيم را توضيح دهد.
طرح بدون مرز چه چيزي را براي آينده جهان پيش بيني ميکند؟ چون اين فرضيه لازم ميداند که جهان درفضا متناهي است وهمچنين درزمان مجازي هم متناهي باشد، پس نتيجه مي گيرد که جهان عاقبت دوباره در هم فرو خواهد ريخت. بهر صورت، از هم پاشيدن آن در زماني بسيارطولاني نخواهد بود، يعني نه خيلي طولاني تر از ۱۵ ميليارد سال که پيش از اين گسترش يافته است. بنابر اين، شما قبل از اينکه پايان جهان نزديک شود، وقت خواهيد داشت تا سهام قرضه دولتي خودتان را بفروشيد.اما اين که بعد دقيقا بروي چه چيزي سرمايه گذاري کنيد، من نميدانم.
در ابتدا، من فکر ميکردم که درهم فروريختن (جهان) معکوس زماني گسترش آن بوده است. اين بدين معنا بود که پيکان زمان به طرف ديگر در جهت فاز انقباضي باشد. هر چه که جهان کوچکتر ميشد، مردم جوانتر مي شدند. تا سرانجام به زهدان برگشته و ناپديد ميگشتند.
بهرتقدير، همينطور که اين راه حلها نشان ميدهند، من حالا فکر ميکنم که اشتباه مي کردم. فروپاشي (جهان) معکوس زمان گسترش و انبساط آن نيست. گسترش دريک فاز تورمي شروع شده، اما فروپاشي بطور کلي در يک فاز ضد تورمي پايان نخواهد پذيرفت. بعلاوه، حرکتهاي کوچک از چگالي يکنواخت تا فاز انقباضي به رشد خود ادامه مي دهد. جهان همانطور که کوچکترميشود، بيشتر و بيشتر متلاطم و نامنظم خواهد شد و آشفتگي افزايش خواهد يافت. و معنايش اين است که پيکان زمان معکوس نخواهد شد. مردم همچنان پيرتر ميشوند، حتي بعد از اينکه جهان شروع به منقبض شدن کند. بنابر اين، خوب نيست منتظرشويد تا جهان دوباره در هم فروريزد تا به جواني تان برگرديد. تا آنموقع، بهرحال فقط کمي از آن دوران گذشته است.
نتيجه اين سخنراني اين است که جهان هميشه وجود نداشته است. بلکه جهان وخود زمان آغازي در انفجار بزرگ در حدود ۱۵ ميليارد سال پيش داشته اند. شروع زمان واقعي در يک نقطه انفصال، جائي که قوانين فيزيک از کاربازمي مانند، بوده است. درصورتي که شرط بدون مرزدر مورد جهان تاييد گردد، به هرطريقي که جهان شروع شده باشد، بازآن توسط قوانين فيزيک تعيين شده است. حالت بدون مرز ميگويد که فضا – زمان در امتداد خود در جهت زمان مجازي متناهي است ولي هيچ لبه و مرزي ندارد. پيش بيني هاي طرح بدون مرزبنظر ميرسد که با مشاهدات مطابقت داشته باشند. فرضيه بدون مرز همچنين پيش بيني ميکند که جهان سرانجام دوباره در هم فروخواهد ريخت. اما فاز انقباضي معکوس پيکان زمان فاز انبساطي جهان را نخواهد داشت. و بنابر اين، ما همچنان پير خواهيم شد و به جواني مان باز نخواهيم گشت زيرا که زمان در حال بازگشت به عقب نيست. فکر ميکنم که بهتر است که اينجا صحبت هايم را تمام کنم.
1. The General Agreement on Tariffs and Trade (GATT)
2. Static
3. Sir Arthur Eddington
4. Big Bang
5. Singularity
6. The Law of Conservation of Matter
7. Steady State Theory
8. Hermann Bondi, Thomas Gold and Fred Hoyle
9. Karl Popper
10. Scientific Theory
11. Microwave Background Radiation
12. Thermal Equilibrium
13. The Absolute Zero of Temperature (2.7 Kelvin degree)
14. Peculiar Velocities
15. Contracting Phase
16. Roger Penrose
17. Black Hole
18. Past Light Cone
19. Opaque
20. Quasar
21. Uncertainty Principle of Quantum
22. Quantum Theory of Gravity
23. Uncertainty Principle
24. Imaginary Time
25. Science Fiction
26. Self – Contained System
27. No Boundary Condition
28. Gravitational Field
29. Inflation
30. COBE : The Cosmic Background Explorer Satellite
31. Fluctuatio
سايت پرفسور استيفن هاوکينگ :
www.hawking.org.uk/home/hindex.html
http://www.ayandehnegar.org/
