جهان چیست؟
کلمه جهان برای مشخص کردن برای مشخص کردن کل فضا و
تمام محتوای آن به کار می رود و کیهان شناسی به مطالعه کل
جهان اطلاق می شود.جهان مورد بحث در کیهان شناسی عبارت
است از انبوه همه کهکشان ها، مواد میان کهکشانها و نور.
یکی از پرسش های کلیدی در کیهانشناسی این است که آیا می
توان مرزی برای جهان قائل شد ؟ یعنی آیا جهان لبه یا کرانه ای
دارد که در انتها به آن برسد؟
در اینجا باید دو نوع مرز مختلف را از هم باز شناخت:مرز مشاهده
ای و مرز هندسی. مرز مشاهده ای وابسته به کارایی ابزارهای
نجومی است.
این مرز حالت پایدار ندارد، زیرا هر سال که می گذرد تلسکوپ ها
و دیگر ابزار های نجومی پیشرفته تر می شوند و گستره ی
مشاهدات انسان بسط می یابد.تلسکوپ 200 اینچی مونت پالومار
، از ابزارهایی است که مخصوصآ برای کاوش حوزه های بسیار دور
جهان طراحی شده است.علاوه بر آن، تلسکوپ های رادیویی غول
پیکر و نیز روشهای مطالعه ی جهان، هر لحظه دیدگاههای جدیدی
می گشایند و منجر به کشف اجرام بسیار دور می شوند.حدود
هر پنج سال پیشرفت تکنولوژی افق دید ما را دو برابر می کند.
مرز هندسی تفاوت کیفی با مرز مشاهده ای دارد.آن نه از جانب
محدودیت توانایی بشر در کاوش جهان اعمال می شود و نه یک
محدودیت فیزیکی است، بلکه هندسه جهان به نحوی است که
خود به خود باعث پیدایش این مرز می شود. منظور از هندسه جهان
آن است که کدامین نحوه ی نگرش هندسی می تواند با شکل
واقعی فضای جهان مطابق باشد. برای مثال دیدکاه نیوتنی که بر
مبنای هندسه ی فرضیه ی کیهان شناختی نیوتن شکل می گیرد
با مشاهدات انجام یافته موافقت نمی کنند. اندازه گیری هایی که
اخیرآ از سرعت و درخشندگی بسیاری از کهکشانها به عمل
آمده است ، عدم دقت فرضیه ی جهان نامحدود نیوتن را نشان می
دهند. اقلیدسی بودن هندسه جهان، صرفآ مطابق با احساس ما
ست. ولی با این فرض که شکل جهان مطابقت کاملآ دقیق با
احساس ما ندارد، می توان از مشکلات موجود در دیدگاه نیوتن
اجتناب کرد. بر این مبنا، لباچوسکی ، ریاضیدان روسی، اصل
اقلیدس را در مورد خطوط موازی رد کرد و هندسه ای جدید متولد
شد.بنا بر اصل پنجم اقلیدس، دو خط موازی و مستقیم اگر تا بی
نهایت هم امتداد یابند هیچ گاه همدیگر را قطع نمی کنند و فاصله
شان همواره ثابت می مانند.
لباچوسکی با رد این اصل، اصل بسیار انعطاف پذیری را پیش کشید:
دو خط ومازی می توانند همگرا یا واگرا باشند. این اصل، شالوده
ی هندسه جدیدی را پی ریزی می کند که درست همانند هندسه
اقلیدسی، منطقی و برخوردار از ثبات و استواری است.
کیهان شناسی اینشتین بر پایه این هندسه غیر اقلیدسی است
و در آن حجم جهان، محدود تلقی می شود.برای استنتاج جهان
محدود از نظر حجم، دوباره به قضیه ی خطوط موازی برمی گردیم.
طبق هندسه کروی، خط مستقیمی که تا بی نهایت ادامه یابد نهایتآ
به نقطه آغاز بر می گردد. یعنی اگر شخصی سوار بر یک سفینه
فضایی و در جهتی مفروض و در راستای خصی مستقیم پرتاب
شود، سرانجام از جهت مخالف به نقطه پرتاب باز خواهد گشت.
به بیان دیگر، خط مستقیم با شعاع مستقیم انحنا می یابد و این
شعاع نشانگر اندازه جهان است.
این نوع جهان، فاقد کرانه و فضای خالی خواهد بود و کهکشانها و
ستاره ها با توزیع همگن، کل آن را خواهند پوشاند.ولی در عین حال،
تعدادمحدودی ستاره و کهکشان در حجم محدود آن وجود خواهند
داشت.بنابراین هندسه غیر اقلیدسی تنها طریق ممکن تبیین جهانی
است که بر آن محدودیتی قائل می شویم.
منبع:کتاب ساختار ستارگان و کهکشان ها نوشته پاول هاج