Оё Коинот ҳамвор аст ё каҷ?
Инсоният ҳазорсолаҳо боз дар бораи табиати кайҳон андеша мекард, аз фазои бузурги боло ба ҳайрат меомад ва сохтор ва таркиби онро зери суол мебурд. Яке аз саволҳои асосии кайҳоншиносӣ ба шакли коинот дахл дорад. Оё он ҳамвор, каҷ ё шояд чизи комилан дигаре бошад? Ин савол метавонад абстрактӣ ба назар расад, аммо он барои фаҳмиши мо аз гузашта, ҳозира ва ояндаи коинот аҳамияти амиқ дорад.
Геометрияи Коинот
Барои омӯхтани шакли коинот, мо бояд аввал мафҳуми геометрияро дар миқёси космологӣ дарк кунем. "Шакл" дар ин ҷо ба шакли оддии 2D ё 3D ишора намекунад; баръакс, он геометрияи умумии фазо-вақтро дар бар мегирад, ки онро бо истифода аз принсипҳои назарияи умумии нисбият, ки аз ҷониби Алберт Эйнштейн пешниҳод шудааст, тавсиф кардан мумкин аст.
Дар ин замина, коинот метавонад яке аз се геометрияи имконпазири глобалӣ дошта бошад:
1. Ҳамвор (Эвклидӣ): Ин маънои онро дорад, ки коинот қоидаҳои муқаррарии геометрияи Эвклидро риоя мекунад, ки дар он хатҳои параллелӣ ҳеҷ гоҳ ба ҳам намепайванданд ва кунҷҳои секунҷа то 180 дараҷа ҷамъ мешаванд. Асосан, коиноти ҳамвор ба ҳамвории дученака монанд аст, ки дар ҳама самтҳо беохир дароз шудааст.
2. Баста (Куфршакл): Коиноти баста каҷравии мусбат дорад, ки ба сатҳи дученакаи кура монанд аст. Дар чунин коинот, хатҳои параллелӣ дар ниҳоят ба ҳам мепайванданд ва кунҷҳои секунҷа ба зиёда аз 180 дараҷа мерасанд. Ин ба коиноти баста, маҳдуд, вале бемаҳдуд ишора мекунад, ки дар он сафари кофӣ дар як самт дар ниҳоят шуморо ба нуқтаи ибтидоии худ бармегардонад.
3. Кушода (гиперболикӣ): Коиноти кушода каҷравии манфӣ дорад, ки ба шакли зин оварда мерасонад. Дар ин ҷо хатҳои параллелӣ аз ҳам ҷудо мешаванд ва кунҷҳои секунҷа ба камтар аз 180 дараҷа баробар мешаванд. Ин ба коиноти беохир ва бемаҳдуд мувофиқат мекунад, ки абадӣ васеъ мешавад.
Нишонаҳои мушоҳидавӣ: Заминаи моеъи кайҳонӣ ва сохтори миқёси калон
Барои муайян кардани шакли коинот, кайҳоншиносон ба мушоҳидаҳои гуногун, бахусус радиатсияи заминаи микроволновкаи кайҳонӣ (CMB), ки пас аз таркиши бузург аст, такя мекунанд. CMB акси коинотро тақрибан 380,000 сол пас аз пайдоишаш пешниҳод мекунад.
Таҳлили ноустувории ҳарорати CMB фаҳмиши муҳимро дар бораи геометрияи коинот фароҳам меорад. Агар коинот ҳамвор бошад, ин ноустуворӣ бояд ба мо дар андозаи муайяни пешгӯишаванда ба назар расад. Баръакс, дар коиноти пӯшида ё кушода, нақшҳо аз сабаби таъсири каҷравӣ ба таври дигар ба назар мерасанд.
Мушоҳидаҳо аз моҳвораи Планк, ки CMB-ро бо тафсилоти аҷиб харита кардааст, нишон медиҳанд, ки коинот нисбатан ба ҳамвор наздик аст. Маълумот нишон медиҳанд, ки параметрҳои геометрӣ ҳангоми муқоиса бо модели стандартии космологӣ бо параметрҳои коиноти ҳамвор хеле наздиканд.
Илова бар ин, омӯзиши тақсимоти миқёси васеи галактикаҳо ва сохторҳои кайҳонӣ, дар баробари линзасозии гравитатсионӣ (хамшавии рӯшноӣ, ки аз ҷониби ашёи азим ба вуҷуд меояд), ин назарияро тақвият медиҳад. Ин усулҳо хулосаеро тасдиқ мекунанд, ки каҷравии коинот ба самти ҳамворӣ сахт майл дорад.
Назарияи таваррум
Мафҳуми таварруми кайҳонӣ, ки аз ҷониби Алан Гут ва дигарон дар аввали солҳои 1980 муаррифӣ шудааст, барои шакли коинот чаҳорчӯбаи қобили мулоҳизаеро фароҳам меорад. Таварруми кайҳонӣ тахмин мезанад, ки коинот пас аз таркиши бузург танҳо як қисми сония васеъшавии экспоненсиалиро аз сар гузаронидааст ва бо омили астрономӣ афзоиш ёфтааст. Ин васеъшавии босуръат метавонист ҳама гуна каҷравии ибтидоиро дароз кунад ва фазо, новобаста аз шакли аслии он, асосан ҳамвор ба назар расад.
Ҳамин тариқ, таварруми кайҳонӣ на танҳо механизмеро барои шарҳ додани он ки чаро коиноти мо ҳамвор ба назар мерасад, пешниҳод мекунад, балки якчанд мушкилоти дигари кайҳонӣ, ба монанди мушкилоти уфуқ ва ҳамворӣ, низ ҳал мекунад.
Энергияи торик ва сарнавишти коинот
Баррасии ҳамвории коинот инчунин бо баҳсҳо дар бораи сарнавишти ниҳоии он алоқаманд аст, ки асосан аз ҷониби қувваи пурасрор бо номи энергияи торик, ки тақрибан 70% зичии энергияи коинотро ташкил медиҳад, ба вуҷуд меояд. Энергияи торик барои густариши босуръате, ки мо дар коинот мушоҳида мекунем, масъул аст.
Дар коиноти ҳамвор, ки зери таъсири энергияи торик қарор дорад, васеъшавӣ ба таври номуайян суръат хоҳад гирифт ва ба ояндаи сард ва холӣ бо номи "Яхбандии калон" ё "Марги гармӣ" оварда мерасонад, ки дар он ситорагон тадриҷан хомӯш мешаванд ва галактикаҳо ба торикии рангоранги кайҳони доимо васеъшаванда пароканда мешаванд.
Алтернативаҳои имконпазир ва дурнамоҳои оянда
Гарчанде ки далелҳои мавҷуда ба таври қатъӣ аз коиноти ҳамвор ҷонибдорӣ мекунанд, бояд қайд кард, ки андозагирӣ бо ҳошияи хатогӣ меояд. Эҳтимол дорад, ки коинот каме каҷ бошад, гарчанде ки ин каҷӣ хеле нозук хоҳад буд.
Пешрафтҳои оянда дар технология ва усулҳои мушоҳида метавонанд фаҳмиши моро боз ҳам такмил диҳанд. Лоиҳаҳое, ки ба эҷоди харитаҳои муфассалтари CMB ва сохтори миқёси калон, инчунин омӯзиши мавҷҳои ҷозиба нигаронида шудаанд, метавонанд ё модели коиноти ҳамворро тақвият диҳанд ё нозукиҳоеро ошкор кунанд, ки каҷравии ночизро нишон медиҳанд.
Мулоҳизаҳои ниҳоӣ
Масъалаи он ки оё коинот ҳамвор аст ё каҷ, ба моҳияти талошҳои мо барои фаҳмидани коинот дахл дорад. Он дар омезиши физикаи назариявӣ, космология ва мушоҳидаҳои астрономӣ қарор дорад. Дар ҳоле ки далелҳо айни замон ба коиноти ҳамвор майл доранд, ин шаҳодати зебоии илм аст, ки кашфиётҳои оянда метавонанд фаҳмиши моро аз нав шакл диҳанд.
Дар ниҳоят, хоҳ ҳамвор бошад, хоҳ каҷ, шакли коинот бо пайдоиш, динамика ва тақдири он бо ҳам пайванд аст. Кӯшиши кушодани ин асрор талоши пойдори инсониятро барои дониш таъкид мекунад, барои фаҳмидани сохтори коинот, мо ба дарки ҷойгоҳи худ дар он наздиктар мешавем.
