فضای کیهانی تا کجا ادامه دارد؟

فرارو- فضا در اصطلاح ستاره شناسی به منطقه‌ای نسبتاً خلأ در گیتی گفته می‌شود که خارج از جو کره زمین است. به این منطقه «ماورای جو» نیز گفته می‌شود که برای متمایز کردن جو کره زمین با فضایی بالاتر از آن استفاده می‌شود. اما یک سوال کوچک؛ این فضا تا کجا ادامه دارد؟

به گزارش فرارو، درست بالای سر ما آسمان یا به قول دانشمندان «جو» قرار دارد که حدود ۲۰ مایل (۳۲ کیلومتر) از سطح زمین امتداد دارد. در این اتمسفر مخلوطی از مولکول‌ها یا تکه‌های کوچک هوا شناور هستند که با هر بار که نفس کشیدن، میلیارد‌ها عدد از آن‌ها را جذب می‌کنیم. بالای جو، فضا است و به این دلیل این نام را گرفته که مولکول‌های بسیار کمتری دارد و فضای خالی زیادی بین آن وجود دارد. آیا تا به حال به این فکر کرده اید که سفر به فضای بیرونی و سپس ادامه دادن آن چگونه خواهد بود؟ چه چیز‌هایی را خواهیم یافت و به کجا می‌رسیم؟ دانشمندان می‌توانند بسیاری از آنچه را که می‌بینید توضیح دهند، اما هنوز چیز‌های بسیاری وجود دارد که ما درباره آن اطلاعاتی نداریم، مانند اینکه آیا فضا برای همیشه ادامه دارد یا خیر.

سیارات، ستاره‌ها و کهکشان‌ها

بیایید یک سفر تخیلی را برای یافتن پاسخ این سوال آغاز کنیم. در ابتدای سفر خود در فضا، ممکن است برخی از مناظر کاملاً برای ما آشنا باشند. زمین بخشی از گروهی از سیارات است که همگی به دور خورشید می‌چرخند و با برخی از سیارک‌ها و دنباله‌دار‌های در حال چرخش نیز در هم آمیخته شده‌اند. شاید بدانید که خورشید در واقع فقط یک ستاره متوسط است و بزرگتر و درخشانتر از ستاره‌های دیگر به نظر می‌رسد فقط به این دلیل که به ما نزدیکتر است. اما برای رسیدن به نزدیکترین ستاره بعدی، باید تریلیون‌ها مایل را در فضا طی کنیم. اگر می‌توانستیم روی سریع‌ترین کاوشگر فضایی که ناسا تا کنون ساخته است سوار شویم، هزاران سال طول می‌کشد تا به آنجا برسیم.

آن وقت متوجه خواهید شد که اگر ستاره‌ها را مانند یک خانه در نظر بگیریم، کهکشان‌ها نیز مانند شهر‌هایی پر از خانه هستند. دانشمندان تخمین می‌زنند که ۱۰۰ میلیارد ستاره در کهکشان ما وجود دارد. حالا اگر می‌توانستیم بسیار فراتر از کهکشان خودمان برویم، آن ۱۰۰ میلیارد ستاره با هم ترکیب می‌شدند و همان منظره‌ای را که نور‌های ساختمان‌های شهر هنگام مشاهده از هواپیما منعکس می‌کنند، به ما می‌دادند. اخیراً اخترشناسان دریافته‌اند که بسیاری از ستارگان یا حتی بیشتر ستارگان سیاره‌های خود را دارند که به دور آن‌ها می‌چرخند. برخی حتی مانند زمین هستند، بنابراین این امکان وجود دارد که آن‌ها خانه موجودات دیگری باشند که احتمالاً مثل ما فکر می‌کنند که حیات در کهکشان‌های دیگر نیز وجود دارد.

به هر حال، برای رسیدن به کهکشانی دیگر باید میلیون‌ها تریلیون مایل دیگر از فضا را طی کنیم. بیشتر این فضا تقریباً به طور کامل خالی است و تنها چند مولکول سرگردان و ذرات مرموز کوچک که دانشمندان آن را «ماده تاریک» می‌نامند، در خود جای داده است. ستاره شناسان با استفاده از تلسکوپ‌های بزرگ، میلیون‌ها کهکشان را در این محدوده مشاهده می‌کرده و می‌کنند که به جهت‌های مختلفی در حال حرکت هستند.

حالا اگر قادر می‌بودیم تا میلیون‌ها سال دیگر در این سفر طی مسیر کنیم، به تدریج به جا‌هایی می‌رسیدیم که احتمالاً این فضا‌های بین کهکشانی بیشتر و گسترده‌تر می‌شد. فکرش را بکنید در یک فضای تاریکی قرار دارید که نزدیک‌ترین کهکشان به شما میلیون‌ها سال با شما فاصله دارد و شما کهکشان‌ها را همچون ستاره‌هایی دور خواهید دید.

آیا پایانی وجود دارد؟

خوب بیایید تخیلات خود را گسترش دهیم و فرض کنیم امکان این را داریم تا بی انتها در این فضا حرکت کنیم. آیا برای همیشه سفر ما از میان کهکشان‌ها ادامه خواهد یافت؟ آیا بی نهایت کهکشان در هر جهت وجود دارد؟ یا در نهایت همه چیز به پایان می‌رسد؟ و اگر تمام می‌شود، به چه چیزی خاتمه می‌یابد؟ این‌ها سوالاتی است که دانشمندان هنوز پاسخ قطعی برای آن‌ها ندارند. خیلی‌ها فکر می‌کنند این احتمال وجود دارد که شما برای همیشه از میان کهکشان‌ها در هر جهت عبور کنیم. در آن صورت، جهان بی نهایت و بدون پایان خواهد بود.

برخی از دانشمندان نیز فکر می‌کنند که ممکن است جهان در نهایت به خود بپیچد، بنابراین اگر می‌توانستیم به بیرون رفتن ادامه دهیم، روزی از جهت دیگر به همان جایی که شروع کرده‌ایم، باز می‌گردیم. یکی از راه‌های درک این موضوع این است که یک کره را در نظر بگیرید و تصور کنید که شما موجودی هستید که فقط می‌توانید روی سطح آن حرکت کنید. اگر به هر جهتی شروع به حرکت کنید، مثلاً به سمت شرق و به راه خود ادامه دهید، در نهایت به همان جایی که شروع کرده بودید، باز می‌گردید. اگر این شرایط برای کیهان نیز صادق باشد، به این معنی خواهد بود که بی‌نهایت بزرگ نیست اگرچه هنوز هم بزرگ‌تر از آن چیزی است که می‌توانیم تصور کنیم.

در هر صورت، هرگز نمی‌توانیم به انتهای جهان یا فضا برسیم. دانشمندان در حال حاضر بعید می‌دانند که جهان پایانی داشته باشد. در واقع منطقه‌ای که در آن کهکشان‌ها متوقف می‌شوند یا جایی که نوعی مانع باشد که پایان فضا را نشان می‌دهد، از نظر آن‌ها وجود ندارد. چرا که در غیر این صورت خود این فضا نیز باید در فضایی قرار گرفته باشد. اما این باور نیز از نظر برخی دیگر قابل پذیرش نیست و تصور می‌کنند که فضا هم پایانی برای خود دارد. روی هم رفته هیچکس در حال حاضر قادر به ارائه پاسخی قابل قبول برای این پرسش نیست مگر اینکه آینده بتواند این شرایط را تغییر بدهد.

نوشته شده توسط جک سینگال، دانشیار فیزیک دانشگاه ریچموند در ایالات متحده آمریکا.

منبع: theconversation

ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو