"... شاید در نگاه نخست، این تعبیر، گنگ‌ترین و بطلان‌ناپذیرترین تعبیری باشد که تاکنون شنیده‌اید. اما خوشبختانه یک پیش‌بینی بزرگ هم دارد: اگر تنها یک تابع موج بر جهان حکم کند و جهان هم فاقد مرز باشد، آنگاه عباراتی مثل "این طرف" و "این‌ج" برایش بی‌معنی‌اند؛ چراکه این تابع موج، اصلاً قابلیت تشخیص هیچ نقطه یا جهت خاصی از فضا را ندارد. پس ما به هر طرف از جهان که بنگریم و در هر جایش که بایستیم، باید چشم‌انداز مشابهی ببینیم (درست مثل اینکه مه سنگینی جهان را فراگرفته باشد). کافی‌ست سرتان را نیم‌دور بچرخانید تا چنین تعبیری باطل شود. اما پیش از این کار، بهتر است از یک کیهان‌شناس هم مسأله را جویا شویم؛ چراکه آنها بالغ بر ٨٠ سال است که می‌گویند: جهان در مقیاس‌های بزرگ، در همه‌جا و از همه‌سو یکسان دیده می‌شود".

 نگاهی به جهان کسالت‌بار یک کیهان‌شناس

البته کیهان‌شناسان به جای عبارت "در همه‌جا یکسان"، از کلمه "همگن"؛ و به جای عبارت "از همه‌سو مشابه"، از کلمه "همسانگرد" استفاده می‌کنند و در مجموع به جمله‌ی "جهان در مقیاس‌های بزرگش همگن و همسانگرد" است؛ اصطلاحاً "اصل کیهان‌شناختی" (Cosmological Principle) می‌گویند. در واقع ٩٠ سال پیش، وقتی‌که ریاضیدان روسی، "الکساندر فریدمن" (Alexander Friedmann) تلاش کرد تا جهان هستی را با تعریف تازه‌ای که نظریه نسبیت عام اینشتین از مفهوم "فض" بیان کرده بود توضیح بدهد، به این نتیجه رسید که جهان نه‌تنها باید "اصول" همگن و همسانگرد باشد بلکه باید اصولاً منبسط، یا منقبض هم بشود. این پیش‌بینی‌های عجیب و غریب، بیشتر به ضرر نظریه نسبیت عام بود تا اینکه کمکی به اثباتش بکند؛ چراکه ستاره‌شناسان در آن زمان هیچگونه نشانی از انبساط، یا انقباض فضا نیافته بودند. به همین‌واسطه، اینشتین جمله‌ای را به معادلاتش افزود تا فضا مثل همیشه و برای همیشه تخت و ایستا بماند. اما کمتر از دوازده سال بعد که "ادوین هابل" (Edwin Hubble)، با تشخیص سرعت یکنواخت عقب‌نشینی ِ کهکشان‌های دوردست، موفق به کشف انبساط جهان شد؛ اینشتین این کار خود را "بزرگترین اشتباه زندگی‌اش" نامید. انبساط جهان، اصولاً از جایی می‌بایست شروع شده باشد و لذا کیهان‌شناسان رفته‌رفته قانع شدند که جهان، در یک وضعیت داغ و متراکم به وجود آمده است. اما چرا برخلاف تصور رایج، عبارت "وضعیت داغ و متراکم"، الزاماً به معنی یک "نقطه داغ و متراکم" نیست؟ حتماً شما هم به گوش‌تان خورده که می‌گویند جهان از یک نقطه به وجود آمد. اما نظریه انفجار بزرگ هرگز این را نمی‌گوید. پس بهتر است پیش از آنکه ببینیم اصل کیهان‌شناختی چگونه به اثبات رسید، منظور این نظریه از "وضعیت داغ و متراکم" را بهتر متوجه بشویم.

حتماً عبارت "سال نوری" برایتان آشناست. ستاره‌شناسان، اغلب برای بیان فاصله‌های نجومی، به جای متر و کیلومتر و ...، از شاخصی موسوم به سال نوری استفاده می‌کنند. مثلاً نزدیک‌ترین ستاره به خورشید، در حدود ۴ سال نوری از ما فاصله دارد: یعنی ۴ سال طول می‌کشد تا نورش به چشم ما برسد. به عبارت دیگر، اگر الآن برایش اتفاقی بیفتد، تا چهار سال دیگر آن را نخواهیم فهمید. دورترین کهکشان‌هایی که ستاره‌شناسان موفق به رصدشان شده‌اند، در حدود ۱۳،۲ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارند. طبق نظریه انفجار بزرگ، با توجه به آهنگ فعلی انبساط جهان، این انفجار می‌بایسته در حدود ۱۳،۷ میلیارد سال پیش رخ داده باشد. به نظرتان اگر تلسکوپ‌های ما در آینده موفق شوند به نیم‌میلیارد سال نوریِ دیگر هم نفوذ کنند، آیا مرز جهان آشکار خواهد شد؟

اگر از یک کیهان‌شناس این سؤال را بپرسید، او خواهد گفت: "اگر مثلاً ما می‌توانستیم جسمی را در فاصله ۱۳،۷ میلیارد سال نوری رصد کنیم؛ طبیعتاً نورش مربوط به ۱۳،۷ میلیارد سال پیش هم می‌شد. در این مدت، جهان پیوسته با آهنگ کم و بیش ثابتی منبسط می‌شده. پس این جسم، با توجه به آهنگ فعلی انیساط جهان، امروزه بایستی در حدود ۴۶ میلیارد سال نوری از ما فاصله داشته باشد. ما به این فاصله، اصطلاحاً "فاصله هَم‌روَندی" (Co-moving Distance) می‌گوییم". احتمالاً خواهیم گفت: "پس مرز جهان، ۴۶ میلیارد سال نوری با ما فاصله دارد". کیهان‌شناس خواهد گفت: "وقتی می‌گوییم جهان دارد منبسط می‌شود، منظورمان این نیست که کهکشان‌ها مثل ترکش‌های بزرگ، از مرکز انفجار دور می‌شوند. برای تصور انبساط جهان، کافی‌ست خودمان را درون خمیر یک کیک فرض کنیم. وقتی خمیر پف می‌کند، آیا می‌توان مرکزی برای انبساطش معرفی کرد؟ و آیا دانه‌های کشمش ِ پراکنده در آن هم مثل ترکش از یک نقطه دور می‌شوند؟ البته که خیر. کهکشان‌ها هم درست مثل کشمش‌های پراکنده در خمیر کیک هستند. چیزی که منبسط می‌شود، خودِ فضاست؛ درست مثل خمیر کیک. پس اگر دو کهکشان را رصد کنیم که فاصله‌شان به ترتیب ۵، و ١٠ میلیارد سال نوری از ما باشد، کهکشانِ دورتر با سرعت بیشتری از ما دور می‌شود، چراکه فضای بیشتری بین ما و آن کهکشان وجود دارد. نظریه انفجار بزرگ می‌گوید سرعت دور شدن جسمی که در فاصله ۱۳٫۷ میلیارد سال نوری؛ یا همان فاصله همروندی ۴۶ میلیارد سال نوری از ما واقع شده، معادل سرعت نور است".