چهار دیدگاه اختر شناسان اغلب اخترشناسان ـ از بطلميوس گرفته تا کپرنيک و گاليله و نیز در طول قرن هجدهم ـ جهان را نسبتاً کوچک و جوان مي¬انگاشتند. در قرن نوزدهم، نظريه¬هايي، از روی تخمين و نظرپردازي، دربارة جهاني وسيع¬تر و با قدمتي بیشتر پيشنهاد شد. در قرن بيستم، شواهدی دربارة سن و اندازة عظیم و سن جهان گردآوری شده است و نظریه¬های کیهان¬شناختی جدید، مسائل مهمی را دربارۀ باورهای دینی پديد آورده¬اند.
در 1917، ويلم دوسيتر (Willem de Sitter) با كار بر روي معادلات نسبيّت عام اينشتين به راه¬حلي دست يافت كه يك جهانِ در حال انبساط را پيشبيني ميكرد. در 1929، ادوين هابل (Edwin Hubble) با بررسي «انتقال به سرخِ» سحابيهاي دوردست، «قانون هابل» را تدوين كرد: سرعت دور شدن يك سحابي با فاصلة آن از ما متناسب است. با برآورد و تأمل دربارۀ زمانِ گذشته، دانشمندان به این نتیجه رسیده¬اند که بهنظر ميآيد جهان از يك منشأ مشترك در حدود پانزده ميليارد سال پيش، در حال انبساط است. در 1965، آرنو پنزياس (Arno Penzias) و رابرت ويلسون (Robert Wilson) زمينهاي ضعيف از امواج كوتاه را كه از همه سوي فضا فرا ميرسد كشف كردند. طيف آن امواج، با آنچه با استفاده از نظريه نسبيت دربارة تابشِ باقيمانده، پيشبیني شده بود، مطابقت زيادي داشت. تابش مذكور، همان «پس ـ تابيِ» (afterglow) گوي آتشين (fireball) كيهاني است كه در اثر انبساطِ متعاقب سرد شد.
شواهد غيرمستقيم مربوط به لحظههاي بسيار اوليه انفجار بزرگ از تحقيقات نظري و نيز پژوهشهاي تجربي در فيزيك انرژي بالا فراهم آمده است. این پژوهش نشان می¬دهد که چهار نيروي فيزيكي پایه وجود دارند: (1) نيروي الكترومغناطيس كه عهدهدار نور و رفتار ذرات باردار است؛ (2) نيروي هستهاي ضعيف (weak nuclear force) كه سبب واپاشي راديواكتيو است؛ (3) نيروي هستهاي قوي (strong nuclear force) كه پروتونها و نوترونها را درون هسته به هم پیوند می¬دهد؛ و (4) نيروي گرانش كه در جاذبة بين اجرامِ دور از هم، آشكار است. در 1967، استيون واينبرگ (Steven Weinberg) و عبدالسلام نشان دادند كه نيروهاي الكترومغناطيس و ضعيف ميتوانند در چارچوب يك نظريه الكتروضعيف (Electro-Weak Theory) وحدت يابند. اين نظريه وجود دو ذرة سنگين را که اصطلاحاً بوزونها W و Z نام گرفتند پیش¬بینی کرد كه این ذرات واسطِ ميان دو نيرو بودند. در 1983، «كارلو روبيا» (Carlo Rubbia) و همكارانش در ميان فرآوردههاي حاصل از برخوردهاي انرژي بالا در دستگاه شتابدهندة ذرات در ژنو (CERN) شواهدی را برای ذرات W به دست آوردند. [1]
در تلاش براي وحدت نيروهاي «الكتروضعيف» و «قوي» در يك نظرية وحدتيافتة بزرگ (Grand Unified Theory) پيشرفتهايي صورت گرفته است. وحدت مذكور، بهواسطة ذرات X بسيار سنگيني كه تنها در انرژيهايي بالاتر از آنچه كه در شتابدهندههاي فعلي دسترسپذير است، محقق ميشود. گردهم¬آمدن گرانش و سه نيروي ديگر در چارچوب يك نظرية اَبَرتقارن (supersymmetry theory) - که گاهی «نظریۀ همه چیز» نیز خوانده می¬شود - مشكلتر بوده¬است. یکی از گزینه¬ها ارائه نظرية «اَبَرريسمان» (superstring theory) است که در آن، رشتههايي كه بهطور باورنكردني سنگين، خرد و تكبُعدياند، فرض می¬شوند كه ميتوانند منشعب شوند و يا بهصورت حلقه درآيند. وحدت نظریۀ کوانتوم و گرانش، مستلزم یک چارچوب ده بُعدی است. اما بر اساس نظریۀ «اَبَر ریسمان»، شش بُعد از ده بُعد مذکور بی¬درنگ چنان متراکم می¬شوند که می¬توانیم اندازۀ آنها را نادیده بگیریم و در نتیجه فقط چهار بُعد که به فضا وزمان¬ مربوط¬اند باقی می¬مانند. براي ريسمانها هيچ شاهد تجربي وجود ندارد و انرژي لازم براي تحقق آنها بسيار فراتر از حدي است كه در آزمايشگاهها در دسترس است. ولي اين ميزان انرژي، در نخستين لحظههاي انفجار بزرگ وجود داشت. فيزيكدانان نسبت به سادگي، وحدت و تقارن، تعهدي قوي دارند كه اين تعهد، جستجو براي «نظرية وحدتيافته» را حتّي آن زمان كه آزمايش مستقيم ناممكن است، ترغيب ميكند.
با كنار هم نهادن شواهد مربوط به اخترشناسي و فيزيك انرژي بالا (high-energy) بازسازي قابل قبولي از تاريخ كيهان، ممكن ميشود و می¬توانیم رویدادهای آغازین سه دقیقۀ پس از انفجار بزرگ را بازسازی کنیم ـ یعنی زمانی که تشكيل «هسته» از پرتونها و نوترونها آغاز شد. پانصدهزار سال بعد، اتمها پديده آمدند. يك ميليارد سال پس از آغاز جهان، كهكشانها و ستارگان شکل گرفتند. ده ميليارد سال بعد، نیز سیارات پا به ¬عرصۀ وجود نهادند و پس از گذشت دو میلیارد سال دیگر، صور ميكروسكپيِ حيات در سيارة ما آغاز به تدریج به وجود آمدند و تکامل زیست¬شناختی به جریان افتاد.
هرقدر بيشتر به پيش از دقيقه سوم بازگرديم، نظريهها، موقتيتر [= غيرقطعيتر] ميشوند زيرا آنها به حالتهايي از ماده و انرژي ميپردازند كه فراتر از هر آن چيزي است كه ميتوانيم در آزمايشگاهها تكرار و بازسازي كنيم. پروتونها و نوترونها احتمالاً از كواركهاي سازندة خود در ثانيه 4ـ10 (يك ده هزارم ثانيه پس از آغاز) تشكيل شدند ـ يعني زماني كه دما تا 1012 (هزار ميليارد) درجه پايين آمده بود. اين درياي فوقالعاده متراكم از كواركهاي داغ، حدوداً در ثانيه10-10 از یک گوي آتشين (fireball) یکدست كه كوچكتر و داغتر بود، شكل گرفت. در نظریه¬¬های تورمی که توسط الن گوث (Alan Guth) و اندره لینده (Andrei Linde) مطرح گردید پیشنهاد می¬شود که جهان در حدود ثانیۀ 35ـ10 یک انفجار بسیار سریع را پشت سر گذاشت که این معلول آزاد شدن انرژی فوق¬العاده¬ای بود که در اثر شکست تقارن، یعنی زمانی که نیروی قوی از دیگر نیروها جدا شد، آزاد شده بود. [2] پيش از ثانيه 35ـ10، دما بهقدري بالا بود كه تمام نيروها بهجز گرانش از توان مشابه برخوردار بودند. اين مقطعي است كه نظرية وحدتيافتة بزرگ در آن اِعمال ميشود. ما تقريباً هيچ تصوري از وقايع پيش از ثانيه 43ـ10، زماني كه حرارت 1032 درجه بود، نداريم. كل جهان بهاندازة يك اتم امروزي و چگالي آن ميزان باورنكردنيِ 1096 برابر آب بود. [3]
امّا در زمان صفر (0=t) چه رخ داد؟ در نظرية استاندارد انفجار بزرگ، زمان صفر (0=t) بهعنوان يك تكينگي كه قوانين فيزيك در آن به کار نمی¬آید به شمار می¬آید. در آن مقطع، نقطهاي بدون بُعد به صورت تابش خالص و با چگالي نامتناهي موجود بوده است. برخی عالمان الهیات زمینۀ مشترکی را با کیهان¬شناسان (اخترشناسان و فیزیک¬دانانی که به بررسی و مطالعۀ تاریخ اولیۀ کیهان علاقه¬مندند) دربارۀ این ایده که جهان آغاز دارد ملاحظه کردند. پاپ پیوس دوازدهم (Pope Pius XII) گفت، نظرية انفجار بزرگ، ايدة كتاب مقدسيِ آفرينش را تأييد ميكند. [4] اخترفيزيكداني بهنام رابرت جَسترو (Robert Jastrow) احتجاج كرده است كه شواهد اخترشناختي به يك ديدگاه مبتني بر كتاب مقدس دربارة منشأ جهان منجر ميشود. او كتاب خود را با نام خداوند و اخترشناسان با اين عبارت درخور توجه بهپايان ميبرد:
اكنون بهنظر ميرسد كه گويا علم هرگز قادر نخواهد بود تا نقاب از راز آفرينش برگيرد. براي دانشمندي كه با ايمانش به نيروي خرد زندگي كرده است داستان، مانند يك روياي آشفته بهپايان ميرسد: او كوههاي جهالت را يكي پس از ديگري پشت سر نهاده است و در آستانة فتح بلندترين قله قرار دارد. همينكه خود را از آخرين صخره بالا ميكشد، گروهي از عالمان الهيات كه قرنها در آنجا ساكن بودهاند به او خوشآمد ميگويند. [5]
اما دیگر دانشمندان و عالمان الهيات از اينکه آموزة آفرينش با یک نظريۀ خاص علمي، يکي انگاشته شود احساس ناخشنودي می¬کنند. در اين اینجا، بررسي خواهم کرد که چگونه طرفداران هر يک از چهار ديدگاه اصلي دربارۀ نحوۀ ارتباط علم و دین، نسبت به نظريه¬های اخير کيهان¬شناختي واکنش نشان داده¬اند.
پی نوشتها:
* اين نوشتار ترجمه متن زير است:
Barbour, Ian. 2000. When Science Meets Religion: Enemies, Strangers or Partners? London: SPCK. Ch. 2. (Astronomy and Creation). Pp. 39-64.
1. Readable and reliable introductory accounts of current theories in physical cosmology include Timothy Ferris, The Whole Shebang: A State-of-the Universe(s) Report (New York: Simon & Schuster, 1997); Martin Rees, Before the Beginning: Our Universe and Others (Reading, MA: Addison-Wesley, 1997); George Ellis, Before the Beginning: Cosmology Explained (London: Boyars/Bowerdean, 1993); and John R. Gribbin, In the Beginning. After COBE and before the Big Bang (Boston: Little, Brown, 1993).
2. Alan Guth and Paul Steinhard, "The Inflationary Universe," Scientific American 250 (May 1984): 116-28; Alan Guth, The Inflationary Uni¬verse (Reading, MA: Addison-Wesley, 1997); Andrei Linde, "The Self--Reproducing Inflationary Universe," Scientific American 271 (Nov. 1994): 48-55.
3. See Steven Weinberg, The First Three Minutes (New York: Basic Books, 1977); James Trefil, The Moment of Creation (New York: Collier Books, 1983).
4. Pope Pius X11, "Modern Science and the Existence of God," The Catholic Mind (Mar. 1952): 182-92.
5. Robert Jastrow, God and the Astronomers (New York: Norton, 1978), p. 116.
نويسنده: ایان باربور
مترجم: پیروز فطورچی
منبع: كتاب اخترشناسي و آفرينش
