یک سؤال ساده و یک معمای حل‌نشده؛ قبل از بیگ‌بنگ و آغاز جهان چه چیزی وجود داشت؟

راز بقا: پرسش «قبل از بیگ‌بنگ چه چیزی وجود داشت؟» یکی از قدیمی‌ترین، مرموزترین و در عین حال عجیب‌ترین پرسش‌هایی است که بشر تاکنون مطرح کرده است. این سؤال در نگاه اول بسیار ساده به نظر می‌رسد؛ اگر جهان در نقطه‌ای آغاز شده، پس باید چیزی هم پیش از آن وجود داشته باشد.

به گزارش راز بقا، اما هرچه دانشمندان بیشتر درباره آغاز جهان تحقیق کرده‌اند، بیشتر به این نتیجه رسیده‌اند که شاید خود این پرسش از اساس به شکل نادرستی مطرح شده باشد. بخش عمده‌ای از نظریات فیزیک و زیرشاخه‌های مهم آن صرف پاسخ به پرسش‌های بنیادین می‌شود؛ مثلا جهان چگونه شکل گرفت یا اینکه انتهای این جهان کجاست و ... پرسش اصلی این نوشته نیز از همین جنس است و طبیعتا نظریاتی در مورد آن وجود دارد که هنوز به قعطیت نرسیده‌اند.

بیگ‌بنگ آن انفجاری نبود که همیشه تصور می‌کردیم

برخلاف تصور رایج، بیگ‌بنگ یک انفجار عظیم در دل فضای خالی نبود. بسیاری از مردم جهان را مانند بمبی تصور می‌کنند که در یک نقطه تاریک منفجر شده، اما دانشمندان می‌گویند چنین تصویری دقیق نیست. بیگ‌بنگ لحظه‌ای بود که خودِ فضا، زمان، ماده، انرژی و قوانین فیزیکی شروع به شکل‌گیری و گسترش کردند. به بیان ساده‌تر، جهان درون یک فضای از پیش موجود به وجود نیامد، بلکه خودِ فضا در همان لحظه متولد شد.

برای درک بهتر این موضوع، دانشمندان از مثال بادکنک استفاده می‌کنند. اگر چند نقطه روی سطح یک بادکنک رسم کنیم و سپس آن را باد کنیم، نقاط از یکدیگر دور می‌شوند، نه به این دلیل که روی سطح حرکت می‌کنند، بلکه، چون خود بادکنک در حال بزرگ‌تر شدن است. جهان هستی نیز رفتاری مشابه داشته و همچنان در حال انبساط است.

شاید اصلاً چیزی به نام «قبل» وجود نداشته باشد

همین موضوع باعث می‌شود که پرسیدن «قبل از بیگ‌بنگ چه بود؟» تا حدی پیچیده شود. اگر زمان در همان لحظه آغاز شده باشد، شاید اصلاً چیزی به نام «قبل» وجود نداشته باشد. برخی فیزیکدانان از جمله استیون هاوکینگ در کتاب مشهورش «تاریخچه مختصر زمان» این موضوع را با یک مثال مشهور توضیح می‌دهند: پرسیدن اینکه قبل از بیگ‌بنگ چه بوده، شبیه این است که بپرسیم «شمالِ قطب شمال کجاست؟»؛ سؤالی که اساساً معنای مشخصی ندارد.

استیون هاوکینگ معتقد بود که زمان و فضا آن‌قدر به یکدیگر وابسته هستند که هر دو به طور هم‌زمان به وجود آمده‌اند. از نگاه او، جهان درون یک خط زمانی از پیش موجود متولد نشده، بلکه خود زمان نیز در همان لحظه خلق شده است؛ بنابراین واژه‌هایی مانند «قبل»، «بعد» و «گذشته» ممکن است در مورد آغاز جهان، معنای معمول خود را از دست بدهند.

شاید جهان ما اولین جهان نبوده است

البته همه دانشمندان با این ایده موافق نیستند. یکی از نظریه‌های جذاب، نظریه «جهش بزرگ» یا Big Bounce است. بر اساس این نظریه، جهان پس از میلیارد‌ها سال انبساط، روزی دوباره شروع به کوچک شدن می‌کند و در نهایت فرو می‌ریزد. سپس این فروپاشی می‌تواند به تولد جهانی جدید منجر شود. در این سناریو، جهان کنونی ما تنها یکی از حلقه‌های یک چرخه بی‌پایان از تولد و مرگ جهان‌ها خواهد بود.

اگر این نظریه درست باشد، بیگ‌بنگ پایان یک جهان قدیمی و آغاز یک جهان جدید بوده است، نه نقطه شروع مطلق همه چیز.

آیا جهان ما فقط یکی از میلیارد‌ها جهان دیگر است؟

ایده دیگری که توجه زیادی را به خود جلب کرده، نظریه چندجهانی یا Multiverse است. طبق این فرضیه، جهان ما تنها یکی از بی‌شمار جهان‌هایی است که در کنار هم وجود دارند. هر کدام از این جهان‌ها می‌توانند قوانین فیزیکی، ساختار‌های متفاوت و حتی شکل‌های متفاوتی از حیات را در خود داشته باشند.

برخی دانشمندان جهان‌های مختلف را به حباب‌های شناور روی سطح یک وان پر از کف تشبیه می‌کنند؛ حباب‌هایی که هر کدام جهانی مستقل هستند و ممکن است دائماً در حال شکل‌گیری باشند. البته تا امروز هیچ مدرکی وجود ندارد که بتواند وجود این جهان‌های دیگر را اثبات کند.

آیا جهان از «هیچ» به وجود آمده است؟

فیزیک کوانتوم نیز توضیح عجیب دیگری ارائه می‌دهد. برخی فیزیکدانان معتقدند جهان ممکن است از یک «نوسان کوانتومی» به وجود آمده باشد. در مقیاس‌های بسیار کوچک، ذرات می‌توانند به طور موقت ظاهر و ناپدید شوند.

البته این بدان معنا نیست که جهان از «هیچ» به وجود آمده است، زیرا آنچه در فیزیک «خلأ کوانتومی» نامیده می‌شود، در واقع کاملاً خالی نیست و سرشار از انرژی‌های نامرئی و ذرات موقتی است.

به زبان ساده، حتی وقتی دانشمندان از واژه «هیچ» استفاده می‌کنند، منظورشان واقعاً «هیچِ مطلق» نیست.

چرا علم هنوز پاسخی برای این سؤال ندارد؟

بزرگ‌ترین مانع دانشمندان برای پاسخ دادن به این سؤال، محدودیت قوانین فعلی فیزیک است. هنگامی که پژوهشگران تلاش می‌کنند تاریخ جهان را تا نخستین لحظات پیدایش آن به عقب بازگردانند، معادلات علمی دیگر پاسخگو نیستند.

در آن شرایط، نظریه نسبیت، مکانیک کوانتومی و گرانش با یکدیگر تداخل پیدا می‌کنند و دیگر نمی‌توان با ابزار‌های فعلی توضیح دقیقی ارائه کرد.

بسیاری از دانشمندان امیدوارند که در آینده، نظریه‌ای به نام «گرانش کوانتومی» بتواند این معما را حل کند. این نظریه قرار است پلی میان نسبیت عام و مکانیک کوانتومی ایجاد کند و شاید سرانجام پرده از اسرار نخستین لحظات پیدایش جهان بردارد. اما تا امروز هیچ‌کس موفق نشده نسخه کاملی از این نظریه را ارائه کند.

شاید هرگز جواب این سؤال را پیدا نکنیم

با وجود تمام پیشرفت‌های علمی، برخی پژوهشگران معتقدند که ممکن است بشر هرگز نتواند پاسخ این سؤال را پیدا کند. شاید نخستین لحظات جهان برای همیشه خارج از دسترس مشاهده ما باقی بمانند و محدودیتی بنیادین برای دانسته‌های موجودات هوشمند وجود داشته باشد.

با این حال، همین راز‌های بزرگ هستند که موتور محرک علم به شمار می‌روند. هزاران سال پیش، انسان‌ها نمی‌دانستند ستاره‌ها چه هستند، چرا صاعقه به وجود می‌آید یا چرا سیاره‌ها در آسمان حرکت می‌کنند. امروزه پاسخ بسیاری از این پرسش‌ها را می‌دانیم. شاید روزی راز آنچه پیش از بیگ‌بنگ وجود داشته نیز آشکار شود و شاید هم برای همیشه بزرگ‌ترین پرسش بی‌پاسخ تاریخ علم باقی بماند.

در حال حاضر، صادقانه‌ترین پاسخ دانشمندان بسیار ساده است: ما نمی‌دانیم.

اما این ندانستن نشانه شکست علم نیست، بلکه یادآوری می‌کند که جهان هستی بسیار بزرگ‌تر، عجیب‌تر و اسرارآمیزتر از چیزی است که امروز می‌توانیم تصور کنیم.