بیگ باونس یا جهش بزرگ به جای بیگ بنگ
شبیه سازی های کامپیوتری ایده‌ی متفاوتی در مورد کیهان را ارائه می‌کنند: به عنوان یک جهان چرخه ای که ابدی و ازلی است، یعنی آغاز یا پایانی ندارد.
در یک جهان چرخه‌ای ، دوره‌های انبساط با دوره های انقباض متناوب هستند. جهان آغاز و پایان ندارد.
داستان استاندارد در مورد تولد کیهان به این شکل پیش می‌رود: تقریباً 14 میلیارد سال پیش ، انرژی عظیمی از خلاء حاصل شده است که گویی از هیچ کجا نشأت نمی‌گیرد.
در یک لحظه کوتاه، گسترش سریع انرژی، کیهان را مانند یک بادکنک باد کرد. انبساط هر نوع خمیدگی در مقیاس بزرگ را مسطح می‌کند و منجر به هندسه‌ای می شود که اکنون آن را مسطح توصیف می‌کنیم . ماده همچنین کاملاً با هم در آمیخته به گونه‌ای که اکنون کیهان تا حد زیادی (اگرچه نه کاملاً ) از نظر ظاهری مشاهده نمی‌شود. در اینجا و آنجا ، توده های ذرات، کهکشان‌ها و ستاره‌ها را ایجاد کرده‌اند ، اما اینها فقط نقاط ریز روی یک بوم کیهانی غیرقابل مشاهده هستند.
این تئوری ، که در کتابهای درسی آن را تورم می‌نامند ، تا به امروز مطابق با همه مشاهدات است و مورد توجه اکثر کیهان شناسان قرار دارد . اما پیامدهای مفهومی نیز دارد که برخی آن را نگران کننده می‌دانند . در بیشتر مناطق فضا-زمان ، گسترش سریع هرگز متوقف نمی‌شود. در نتیجه، تورم نمی‌تواند کمک کند اما وجود یک چندجهانی متنوع با انواع بی‌نهایت از جهان‌ها، که یکی از آنها خانه ماست، می‌تواند تبیین مناسبی باشد. از نظر منتقدان ، تورم همه چیز را پیش‌بینی می‌کند ، این بدان معناست که در اصل هیچ چیزی را پیش بینی نمی‌کند. (یعنی راه خطا کردن این نظریه مشخص نیست)
پل استین هارت ، یکی از معماران تورم که به یکی از برجسته‌ترین منتقدان خود تبدیل شده است ، می‌گوید:
“تورم همانطور که قرار بود کار کند کار نمی کند.”
در سال‌های اخیر ، استین هارت و دیگران تلاش داشته‌اند که داستان دیگری را در مورد چگونگی به وجود آمدن جهان ما ارائه دهند. آنها ایده یک جهان چرخه‌ای- بیگ باونس – را احیا کرده‌اند: جهانی که بطور دوره ای رشد می‌کند و منقبض می‌شود . آنها امیدوارند که جهانی را که می‌بینیم – صاف و یکدست – بدون انفجار تکرار کنند.( یعنی مدلی متفاوت با بیگ بنگ)
به همین منظور ، استین هارت و همكارانش اخیراً با محققانی كه در مدل‌های محاسباتی گرانش تخصص دارند ، به همکاری پرداخته‌اند. آنها تجزیه و تحلیل کردند که چگونه یک جهان در حال فروپاشی ساختار خود را تغییر می‌دهد و در نهایت دریافتند که انقباض می‌تواند تورم را در بازی خودش ضرب کند. مهم نیست که جهان قبل از انقباض چقدر عجیب و پیچیده به نظر می‌رسد ، فروپاشی به طور موثری طیف وسیعی از خمیدگی‌های اولیه را از بین می‌برد.
لئوناردو سناتور ، كیهان شناس دانشگاه استنفورد كه تورم را با استفاده از یك روش مشابه تحلیل كرده است ، گفت: “آنچه آنها ادعا می‌کنند انجام داده‌اند بسیار مهم است .” و در ادامه می‌گوید جنبه هایی از کار وجود دارد که وی هنوز فرصتی برای تحقیق و تفحص در مورد آن را نداشته است ، اما در نگاه اول “به نظر می رسد که آنها این کار را انجام داده‌اند.”
مورچه‌ای را روی بادکنک در نظر بگیرید. نظریه‌ی تورم کیهانی مانند دمیدن در بادکنک است. باعث می‌شود جهان با تورم یکنواخت و مسطح شود. در جهان چرخه‌ای، مسطح شدن جهان در طول دوره‌ی انقباض رخ می‌دهد. در این دوران، باد بادکنک با سرعتی مشخص و آهسته خالی می‌شود؛ اما افق انقباض نقش اصلی را در این فرایند ایفا می‌کند. افق انقباض مانند این است که مورچه همه چیز را از زاویه‌ی ذره‌بینی قدرتمند ببیند؛ پس جهان او به طرز نامحدودی رشد می‌کند.
استین هارت و همکاران او جهانی را مدل‌سازی می‌کنند که به‌مدت یک تریلیون سال در حال انبساط است و با انرژی میدانی فرضی و فراگیر هدایت می‌شود که آن را انرژی تاریک می‌نامند. هنگامی که این میدان انرژی به طرز پراکنده رشد می‌کند، جهان شروع به انقباض می‌کند. مقیاس انقباض در طول میلیاردها سال همه‌چیز را به‌هم نزدیک‌تر کرده، اما این انقباض به یک نقطه ختم نشده است. تغییر چشم‌گیر از شعاع هابل نشأت می‌گیرد که با سرعت سریعی به‌سمت داخل حرکت کرده و در اندازه‌ی میکروسکوپی کوچک شده است. انقباض جهان به بارداری مجدد میدان انرژی منجر می‌شود که دمای کیهان را افزایش داده و منجر به تجزیه‌ی آن به اتم‌ها می‌شود. در این مرحله، جهشی رخ می‌دهد و دوره‌ای جدید آغاز می‌شود.
در مدل بیگ باونس ، شعاع میکروسکوپی هابل یکنواختی و مسطح بودن کیهان را تضمین می‌کند. درحالی‌که تورم کیهانی می‌تواند نقص‌های زیادی را در نقشه‌ی چندجهانی به‌وجود بیاورد، انقباض آهسته این نواقص را از بین می‌برد و نتیجه کیهانی بی‌آغاز و بی‌انتها و بدون هیچ‌گونه تکینگی در بیگ‌بنگ و وجود چندجهانی است.
آرین رسولی کیهان‌شناس و پژوهشگر فلسفه
کانال تلگرام: arian_xboy@
منابع و مطالعه بیشتر
https://arxiv.org/abs/1710.05990
https://www.wired.com/story/what-if-the-big-bang-was-actually-a-big-bounce/
با سلام.جناب رسولی امکان ارتباط با شما به چه نحوی است؟
درود. در کانال تلگرام آی دی ارتباط مستقیم هست.