از کجا میدونیم جهان یه روزی شروع شده؟
پاسخ کوتاه کسی شروع جهان رو ندیده، ولی ردپاهاش مونده. کهکشانها دارن از هم دور میشن، پس اگه این دور شدن رو مثل یه فیلم عقب ببریم، به یه گذشتهی خیلی داغ و فشرده میرسیم. اگه این گذشته واقعاً بوده، باید یه نور کهنه هنوز فضا رو پر کرده باشه، هلیوم توی قدیمیترین گازها اندازهی مشخصی داشته باشه و همون نور قبلاً داغتر بوده باشه. دانشمندها هر سه رو اندازه گرفتن و با پیشبینی جور دراومدن. ولی خود لحظهی آغاز هنوز معلوم نیست.
جهان داره کش میاد
یه کش بردار، چند تا نقطه روش بذار و دو سرش رو بکش. از هر نقطه که نگاه کنی، بقیه دارن ازش دور میشن. نقطهی بغلی کمی فاصله میگیره، چون فقط یه تیکه از کش بینشونه. نقطهی ته کش توی همون مدت خیلی بیشتر فاصله میگیره، چون کش خیلی بیشتری بینشونه. پس نقطهی دورتر سریعتر ازت دور میشه.
ادوین هابل، ستارهشناس آمریکایی، نزدیک یه قرن پیش همین الگو رو توی آسمون پیدا کرد: کهکشان دورتر سریعتر از ما دور میشه. ژرژ لومتر، فیزیکدان بلژیکی، کمی قبلتر این رابطه رو به کش اومدن جهان ربط داده بود.
حالا این کش اومدن رو مثل یه فیلم عقب ببر. هرچی به گذشته برگردی، ماده فشردهتره، و ماده وقتی فشرده میشه داغ میشه، مثل هوای توی تلمبه. حساب این عقبگرد میگه بخشی از جهان که امروز میبینیم، حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش فقط چند میلیمتر پهنا داشته و خیلی داغ بوده. به این گذشته میگن مهبانگ.
خشخشی که از همهجا میاومد
با عقب بردن این فیلم روی کاغذ هنوز چیزی اثبات نمیشه. رقیب اصلی مهبانگ نظریهای بود که میگفت جهان نه آغازی داره نه پایانی.
جورج گاموف و همکارانش، و بعدها گروهی توی دانشگاه پرینستون، پیشبینی کردن که جهان داغ اولیه باید یه تابش ضعیف به جا گذاشته باشه که امروز همهی فضا رو پر کرده.
رابرت ویلسون و آرنو پنزیاس توی آزمایشگاههای بل، مرکز پژوهشی شرکت تلفن بل، با یه آنتن مخصوص گرفتن سیگنال ماهواره کار میکردن. این آنتن از هر جهت و توی هر چهار فصل یه خشخش ضعیف میگرفت.
این دو نفر اول علتها رو یکییکی بررسی کردن. شاید خشخش از شهر نیویورک میاومد: آنتن رو به سمت شهر گرفتن و علت این نبود. شاید از کبوترهایی بود که توی آنتن لونه کرده بودن: بیرونشون کردن و فضلهها رو تمیز کردن. شاید از میخها و درزهای بدنهی آنتن بود: روشون نوار فلزی چسبوندن. خشخش تقریباً کم نشد. آخر سر از کار گروه پرینستون خبردار شدن و فهمیدن این همون تابش پیشبینیشدهست، که بهش میگن تابش زمینه.
این تابش در اصل نوره. جهان اوایلش مثل یه مه داغ کدر بود. وقتی اونقدر سرد شد که شفاف شد، نور راه افتاد، پس این قدیمیترین نوریه که به ما میرسه. کش اومدن فضا موجش رو اونقدر کشیده که چشم نمیبیندش و فقط آنتن میگیردش.
دو تا سرنخ دیگه
نظریهی مهبانگ میگه جهان داغ توی چند دقیقهی اولش مثل یه کوره عنصرهای سبک رو ساخته. حدود یکچهارم جرم قدیمیترین گازها هلیومه، که با پیشبینی نظریه جور درمیاد.
اگه جهان قبلاً داغتر بوده، تابش زمینه هم باید داغتر بوده باشه. پژوهشگرها سراغ گازی خیلی دور رفتن که نورش میلیاردها سال توی راه بوده، پس گذشتهی جهان رو نشون میده. دمای تابش زمینه توی اون گذشته از دمای امروز خیلی بیشتر دراومد و نزدیک همون عددی بود که نظریه گفته بود.
دقیقاً همینجاست که ماجرا جواب میده: سه اندازهگیری جدا، همه به همون گذشتهی داغ میرسن.
دانستهها کجا تموم میشن
این اندازهگیریها گذشتهی داغ و فشرده رو نشون میدن، ولی خود لحظهی آغاز رو نشون نمیدن. برای برگشتن تا اون لحظه فقط حساب نظریهی امروزی گرانش رو داریم، و این حساب به تکینگی میرسه. هنوز معلوم نیست تکینگی واقعاً وجود داره یا یه نظریهی تازهی گرانش چیز دیگهای رو جاش میذاره.
بیشتر کیهانشناسها قبول دارن جهان ما آغازی داشته، ولی جزئیاتش هنوز رازه. بعضی فیزیکدانها میگن شاید جهانی پیش از جهان ما داشته جمع میشده و بهجای رسیدن به تکینگی، برگشته و دوباره کش اومده. قدم بعدی ساختن همون نظریهی تازهی گرانشه.
دور شدن کهکشانها، تابش زمینه، سهم هلیوم و داغتر بودن تابش زمینه توی گذشته همه یه گذشتهی داغ و فشرده رو نشون میدن، ولی خود لحظهی آغاز هنوز معلوم نیست.
این پاسخ از کجا آمده
هر چیزی که بالا خواندی از این ۱۰ منبع بیرون آمده. اگر خواستی خودت سرچشمه را ببینی، لینکها همینجاست.