|
مصاحبه با جوزف سیلک رئیس بخش اخترفیزیک دانشگاه آکسفورد
مصاحبه با جوزف سیلک رئیس بخش اخترفیزیک دانشگاه آکسفورد در انگلستان، متولد 1943. قبلأ پروفسور در دانشگاه کالیفورنیا در برکلی امریکا. در حال حاضر یکی از اعضای انجمن علوم پیشرفته در انجمن فیزیک امریکا و انجمن سلطنتی انگلستان. آیا کائنات متناهی است یا نا متناهی؟ مصاحبه ای بخوانید با جوزف سیلک رئیس بخش فیزیک نجومی دانشگاه آکسفورد انگلستان.
پروفیسور جوزف سیلک
رئیس بخش اخترفیزیک دانشگاه آکسفورد در انگلستان، متولد 1943. قبلأ پروفسور در دانشگاه کالیفورنیا در برکلی امریکا. در حال حاضر یکی از اعضای انجمن علوم پیشرفته در انجمن فیزیک امریکا و انجمن سلطنتی انگلستان.
اکثر تحقیقات علمی ایشان به کیهان شناسی و پس زمینه تابش کیهانی ارتباط دارد که در این ارتباط بیش از 300 مقاله را به تنهایی و به صورت مشترک در مجلات و بخش های مرتبط به این بخش فیزیک به چاپ رسانیده است و در کنار آن چندین مقاله و کتب مشهور دیگر نیز دارد مانند دست چپ خلقت (The Left Hand of Creation) معمای کیهانی (Cosmic Enigmas ) و حکایت مختصر کائنات (A Short History of the universe)
سوال: اصطلاح بیگ بنگ به معنی یک انفجار است. اما کیهان شناسان اکثرأ نظریه یک انفجار را رد می کنند، چرا؟
جوزف سیلک: کیهان شناسان اصطلاح انفجار را دوست ندارند، زیرا به مفهوم یک صدا (صدای انفجار) است و هیچ مفهومی نمی دهد که در مورد آن این گونه فکر کنیم. اما جدا از آن، کلمه انفجار درست است. من فکر می کنم ساده ترین توضیح در مورد پیدایش کائنات یک انفجار است، البته با چنین درکی که همه چیز از یک حجم بسیار کوچک آغاز و به سرعت منبسط شده. مقصد ما از انفجار همیشه این بوده.
سوال: آیا کائنات متناهی است یا نا متناهی؟
جوزف سیلک: ما نمی دانیم. نظریه کائنات در حال انبساط می گوید که کائنات می تواند برای همیشه منبسط شود (نظریه کائنات باز). به احتمال زیاد این همان نمونه از کائنات است که حس می کنیم به کشف آن نزدیکتر هستیم. ولی می تواند متناهی باشد، زیرا ممکن است کائنات حجم بسیار بزرگ داشته باشد، اما متناهی و این حجم هم افزایش می یابد، پس فقط در آینده نا متناهی می تواند نامتناهی شود.
سوال: مثل بازی با کلمات می ماند، مگر نه؟
جوزف سیلک: نه خیر. آخر ما نمی دانیم که آیا کائنات متناهی است یا نه. یک مثال به شما می دهم، تصور کنید که ساختار هندسی کائنات ما دو بعدی و بصورت یک صفحه هموار است و این صفحه هم نا متناهی است. یک صفحه کاغذ را تصور کنید (یک صفحه کاغذ نامتناهی) و شما می توانید این صفحه را لوله کنید و بعد این لوله را از دو انتها به هم وصل کنید تا شکل یک حلقه را به خود بگیرد . درست شبیه پیراشکی!
سطح این حلقه سه بعدی، تخت و هموار است، اما متناهی. بنابرین برای یک کائنات هموار یا تخت شما دو امکان دارید: یکی نامتناهی شبیه یک صفحه و دوم متناهی شبیه یک لوله که این هم تخت و هموار است.
سوال: معلوم می شود برای افراد غیر حرفه یی و آنهایی که دانشمند نیستند، تخت یا هموار معنی دیگری دارد. با شنیدن کلمه "تخت" ما چیزی شبیه یک میز یا سطح هموار را که دارای پهنا است تصور می کنیم. آیا کائنات پهنا دارد؟
جوزف سیلک: تخت یا هموار یک مقیاس دو بعدی است. اما مقصد ما این است که کائنات باید " اقلیدسی" باشد، بدین معنی که خطوط موازی همیشه موازی می باشند و زوایه های یک مثلث همیشه 180 درجه است. حالا معادل دو بعدی برای این ساختار یک صفحه است یا به گونه دیگر یک صفحه کاغذ نامتناهی. در سطح این صفحه شما می توانید خطوط موازی را طوری رسم کنید که هرگز با هم برخورد نکنند یا یکجا نشوند. یک ساختار منحنی می تواند یک گوی (کره) باشد. اگر بر سطح یک گوی دو خط موازی رسم کنید این خطوط در یک نقطه بلاخره با هم برخورد می کنند و اگر یک مثلث رسم کنید زاویه های این مثلث بیش از 180 درجه می باشد. بنابرین سطح یک گوی هموار و تخت نیست. یعنی یک فضای متناهی اما نه هموار، در حالیکه سطح یک دونت یک فضای هموار و تخت می باشد.
سوال: سفینه فضایی پلانک پس زمینه تابش کیهانی را که حامل معلومات در مورد ساختار کائنات است، اندازه خواهد گرفت. آیا بعد از آن می توانیم بفهمیم که کائنات متناهی است یا نه؟
جوزف سیلک: حتی اگر تمام اطلاعات در مورد تابش پس زمینه کیهانی بتوانند ثابت کنند که کائنات تخت و هموار است، باز هم نمی دانیم که کائنات متناهی یا نامتناهی است.
سوال: پس چگونه می خواهیم بدانیم کائنات نامتناهی است یا نه؟
جوزف سیلک: البته با مشکل زیاد، شاید هرگز نفهمیم. اگر کائنات متناهی است، پس بدین معنی است که در ساختار دو بعدی، شبیه یک تیوب ( تیوب داخل تایر موتر) می باشد. حالا در مورد این تیوب فکر کنید.
در سطح چنین کائنات نور به دو راه حرکت می کند: می تواند به دور تا دور کناره ها برود ولی می تواند در یک خط مستقیم هم برود. بدین معنی که اگر کائنات شبیه یک تیوب تایر است، نور می تواند راه های مختلفی را طی کند تا به یک نقطه برسد. شما می توانید راه دراز و یک راه کوتاهی داشته باشید. اما این ساختار درست همانند یک صفحه نخواهد بود. ولی ساختار تیوب مانند دلالت بر این می کند که کائنات بسیار پیچیده است. بدین معنی است وقتی شما تابش پس زمینه کیهانی را اندازه کنید، شکل های مختلفی را در آسمان خواهید دید، زیرا به علت وضعیت جغرافیایی کائنات، نور از هر جهت به یک خط مستقیم به سوی ما نخواهد تابید. امیدواریم تا روزی به این شکل های مختلف در آسمان ببینیم.
سوال: آیا سفینه فضایی پلانک می تواند این شکل ها را ببیند؟
جوزف سیلک: در واقع بلی. اگر کائنات شبیه یک تیوب است، شما می توانید چیزی را ببینید. اما اگر کائنات متناهی باشد، در آن صورت 100 مرتبه بزرگتر از افقی است که در واقع فاصله ی است که نور از زمان بیگ بنگ آن را طی نموده. این می تواند به اندازه یک "دونت" یا تیوب شباهت داشته باشد. با سفینه فضایی پلانک می توانیم این چنین کائنات را اندازه بگیریم. از سوی دیگر اگر کائنات واقعأ نامتناهی است، پس هیچ نشانه ی از این جهان عجیب و غریب بدست نخواهیم آورد. در این قضیه یگانه چیزی که می توان گفت این است که کائنات از هر اندازه معین بزرگتر است. اما اگر متناهی است، در آن صورت قابل اندازه گیری است.
سوال: اگر کائنات متناهی است، پس اندازه آن چقدر می باشد؟
جوزف سیلک: می تواند 100 مرتبه بزرگتر از افق باشد. یعنی کائنات حدود 100 هزار میلیون پارسک (1 پارسک برابر با 3.26 سال نوری)، یا حدود 300 هزار میلیون سال نوری وسعت دارد، البته اگر بتوانیم وسعت آن را اندازه بگیریم.
سوال: به نظر میرسد همه پذیرفته اند که بیگ بنگ با یک "تورم" یا یک دوره کوتاه انبساط بسیار سریع آغاز شده است. اما قبل از آن چه اتفاق افتاده؟
جوزف سیلک: شاید مدتها قبل از تورم، کائناتی وجود داشته که در حد تکینگی در حال سقوط بوده که باز متورم شده. پس معلوم می شود که قبل از بیگ بنگ هم گذشته ای وجود داشته. بعضی ها فکر می کنند که یک دوره " قبل از بیگ بنگ" وجود داشته. یک امکان دیگر این است که دوره قبل از بیگ بنگ (البته اگر چنین جایی بوده) مقدار زیاد انتروپی ساخت است. (انتروپی به معنی مقدار یا مجموع بی نظمی در کائنات است). کائناتی که ما در آن زندگی می کنیم مقدار خیلی زیاد انتروپی دارد. البته این یک نظریه است، ولی هیچ نمی دانیم که چگونه می توان از سقوط به انبساط تغییر داد. هیچ راهی برای توضیح این انتقال وجود ندارد. بعضی ها باور دارند که یگانه توضیح دوره قبل از بیگ بنگ است و ما هم به این نظریه احترام می گذاریم.
منبع : kabulsky.com
| 
