پرده آخر نمایش خلقت

مطالعات جدید نشان می‌دهد، جهان باشکوه و زیبای ما در نهایت به توده‌ای فوق‌العاده سرد از فوتون‌ها ـ ذرات تشکیل‌دهنده نور ـ تبدیل می‌شود. زمان به پایان می‌رسد و آنچه با انفجاری بی‌نهایت داغ آغاز شده ‌بود، در سکوت و سرمای مطلق به پایان می‌رسد. (که این موضوع البته تریلیارد سال پس از آن خواهد بود که حیات برای همیشه از صحنه عالم حذف می‌شود) اما این اتفاق چگونه و در چه بازه زمانی روی می‌دهد؟

توقف ماشین ستاره‌سازی عالم

زیبایی آسمان مرهون واکنش‌های هم‌جوشی هسته‌ای داخل ستارگان است. تبدیل هیدروژن به هلیم بر اثر جرم فوق‌العاده زیاد توده‌های گاز و فشار بسیار زیاد به مرکز آن توده‌ها حدود یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ آغاز شد. امروز می‌دانیم که وجود حیات حداقل از نوع زمینی آن محتاج تولید اتم‌های سنگین مانند کربن و آهن در مرکز ستارگان، بویژه هنگام مرگ ستارگان بسیار پرجرم است، ولی هر نقطه نورانی که در آسمان می‌بینیم، چه ستاره‌ای در کهکشان راه‌شیری و چه کهکشانی دوردست، روزی از درخشش باز خواهد ایستاد، ولی نحوه این خاموشی بسته به جرم ستارگان متفاوت است. ستارگان بسیار بزرگ ـ با حداقل 1.5 برابر جرم خورشید ـ پس از اتمام سوخت هسته‌ای خود با انفجاری مهیب لایه‌های بیرونی خود را به دل فضا پرتاب می‌کنند. گاز پراکنده شده، سرشار از عناصر سنگین است که برای پیدایش حیات ضروری است. هسته باقیمانده ستاره در اثر فشار گرانش در خود فرو می‌ریزد و به یک ستاره نوترونی یا سیاهچاله تبدیل می‌شود. خورشید ما هم هنگام مرگ، لایه‌های بیرونی خود را به فضا پرتاب می‌کند و به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود که با وجود جرم بسیار زیاد، اندازه‌ای حدود زمین دارد. کوتوله‌های سفید هم نورانی‌اند؛ چراکه واکنش‌های هسته‌ای به کندی درون آنها ادامه می‌یابد تا از فروپاشی خود در اثر فشار جرم جلوگیری کنند.

فراوان‌ترین نوع ستاره در عالم کوتوله‌های سرخ هستند. ستارگان کوچکی با دمای سطحی حدود 4000 درجه که به لطف واکنش‌های هسته‌ای آرام و آهسته، هزاران میلیارد سال عمر می‌کنند. اگر غول گازی منظومه شمسی ـ مشتری ـ اندکی بزرگ‌تر بود به یک کوتوله سرخ تبدیل می‌شد.

ولی سوخت کوتوله‌های سرخ هم روزی به پایان می‌رسد و آنها هم به کوتوله‌های سفید تبدیل می‌شوند. کوتوله‌های سفید هم تریلیون‌ها سال به درخشیدن ضعیف خود ادامه می‌دهند و پس از آن به توده‌های سرد و تاریک معلق در فضا تبدیل می‌شوند که کوتوله‌های سیاه نام دارند. حدود 600 هزار میلیارد سال دیگر هیچ ستاره یا کوتوله سفیدی در کار نخواهد بود و همه ستارگان به سیاهچاله یا کوتوله سیاه تغییر شکل داده‌اند. فرآیند تشکیل یک کوتوله سیاه به‌قدری زمان‌بر است که جهان ما هنوز برای داشتن آنها بسیار جوان است و هیچ‌یک از آنها تا به امروز مشاهده نشده‌اند، ولی محاسبات دانشمندان وجود آنها را اثبات می‌کند.

فروپاشی اتم‌ها

دانشمندان یقین دارند که پروتون‌ها و نوترون‌های هسته اتم برای همیشه پایدار نیستند و عمر آنها هم روزی به پایان می‌رسد. این‌که برای ذرات در پایان عمرشان دقیقا چه اتفاقی می‌افتد هنوز کاملا مشخص نیست، ولی نظریه‌های جدید مانند نظریه بزرگ یکپارچه که سعی در نزدیک کردن فیزیک کلاسیک و کوانتوم دارد معتقدند؛ پروتون‌ها در نهایت دچار واپاشی شده و به فوتون تبدیل می‌شوند. به ‌عبارت دیگر پروتون‌ها مانند نور تابیده می‌شوند. بنابراین کوتوله‌های سیاه نیز به شکل تابش در فضا پراکنده می‌شوند. قوانین بی‌رحم فیزیک پس از نابودی کوتوله‌های سیاه به سراغ سباهچاله‌ها می‌روند و این کابوس‌های آسمان شب را تبخیر می‌کنند. ابتدا تصور می‌شد هیچ چیزی از درون یک سیاهچاله‌ راهی به بیرون ندارد، ولی از آنجا که این موضوع قوانین ترمودینامیک را نقض می‌کرد، دانشمندان متقاعد شدند که سیاهچاله مقدار بسیار ناچیزی انرژی به شکل تابش از خود ساطع می‌کند. درواقع سیاهچاله‌ها آنقدر هم که تصور می‌شد سیاه نیستند. این تابش آنچنان ضعیف است که هیچ آشکارکننده‌ای نمی‌تواند آنها را ثبت کند. یک سیاهچاله با ابعاد یک پروتون طی ده میلیارد سال ده میلیارد وات انرژی منتشر می‌کند و خود، تبخیر شده و از بین می‌رود. سیاهچاله‌ای به جرم خورشید طی 10⁶⁶ سال تبخیر می‌شود.

دریای نور

در نهایت با تبخیر سیاهچاله‌ها و تبدیل آنها به فوتون، عالم به دریایی از نور تبدیل می‌شود که هر لحظه سردتر و به دمای صفر مطلق نزدیک‌تر می‌شود. سرد شدن عالم فرآیندی است که از لحظه انفجار بزرگ تا امروز هم ادامه داشته و دلیل آن انبساط عالم هستی است. اندکی پس از انفجار بزرگ دمای عالم هزار تریلیون تریلیون درجه سانتی‌گراد بود و پس از یک میلیارد سال با گسترش فضا دما به 200 - درجه کاهش یافت و این دما در حال حاضر حدود 270 - درجه است. (این دما در فضای میان کهکشانی قابل اندازه‌گیری است. دمای بالای ستارگان حاصل واکنش‌های هسته‌ای است و نه باقیمانده گرمای انفجار بزرگ. عالم هستی در مقیاس کلی بسیار کمتر از دمایی است که در نزدیکی ستارگان احساس می‌شود) رفته‌رفته دمای این مجموعه یکنواخت از فوتون‌ها که شاید تعدادی الکترون و پاد الکترون (پوزیترون) هم همراه داشته باشد، به حدی به صفر مطلق نزدیک می‌شود که دما در سراسر جهان و در میان همه ذرات آن یکسان می‌شود. برخی دانشمندان معتقدند؛ در چنین شرایطی نوع جدیدی از ماده به ‌نام پوزیترونیم به ‌وجود می‌آید که از یک الکترون و پوزیترون که در مدار فوق‌العاده بزرگی به دور هم در چرخشند، ایجاد می‌شود. امکان دارد که این نوع ماده، محرک گونه جدیدی از حیات باشد؛ البته تا زمانی که دما از حد مشخصی به صفر مطلق نزدیک‌تر نشده ‌است و دمای کل مجموعه یکنواخت نیست، ولی وقتی دما کاملا یکنواخت شود، امکان انتقال گرما و تولید انرژی از این راه از بین می‌رود. در این حالت، کاهش دما متوقف نمی‌شود. طبق نظریه اطلاعات، در چنین شرایطی که دمای گیبونز ـ هاوکینگ نام دارد، انتقال اطلاعات غیر ممکن است که به این حالت مرگ اطلاعاتی گفته می‌شود. امروز می‌دانیم در جهانی با حرکت انبساطی کیهانی، مانند جهان ما در نهایت هرگونه‌ای از حیات محکوم به نابودی است. در آن زمان جهان هستی حداقل 10¹⁰⁰ سال است. تصور بزرگی این عدد بسیار دشوار است. اگر یک سال را معادل یک اتم در نظر بگیریم، در حال حاضر 10¹⁰⁰ عدد اتم در عالم وجود ندارد. با یکسان شدن دمای همه ذرات در دمای گیبونز ـ هاوکینگ، نمایش با شکوه خلقت به پایان می‌رسد و همه ذرات عالم از جمله ذرات بدن شما برای نخستین بار پس از انفجار بزرگ آرام می‌گیرند. زمان متوقف می‌شود؛ چراکه هیچ‌گونه تغییر و تحولی در آن جهان روی نخواهد داد تا بتوان در اثر آن گذر زمان را احساس کرد. می‌توان گفت پایان جهان برخلاف باور رایج، روشنایی مطلق است و نه تاریکی؛ با این تفاوت که در آن موقع ناظری برای مشاهده این روشنایی وجود نخواهد داشت.

پایان زمان با مرگ خورشید

محققان دانشگاه کالیفرنیا بتازگی اعلام کردند، طبق مطالعات آنها اگر نظریه جهان‌های موازی صحیح باشد، زمان حدود پنج میلیارد سال دیگر، یعنی همزمان با مرگ خورشید به پایان می‌رسد و نظریه انجماد بزرگ به واقعیت نخواهد پیوست.

نظریه جهان‌های موازی فرزند نظریه‌های مدرن فیزیک است که می‌کوشند همه نیروها و ذرات عالم را همراه فیزیک کلاسیک و کوانتوم در یک نظریه واحد توضیح دهند. این نظریه بیان می‌کند که جهان ما فقط یکی از جهان‌های موجود در ابرفضای چندبعدی است و جهان‌های بی‌شمار دیگری هم مانند حباب درون این ابرفضا شناورند.

شاید فکر کنید پایان جهان اتفاق وحشتناک و بی‌رحمانه‌ای است، ولی نگاهی دقیق و جامع به حضور انسان در این جهان نشان می‌دهد اندازه حضور ما در این جهان به ‌قدری عجیب و اندک است که شاید نتوانیم حق اظهار‌نظر درباره چگونگی عملکرد عالم را برای خود قائل شویم. محاسبات پروفسور برایان کاکس، استاد فیزیک ذرات دانشگاه منچستر نشان می‌دهد، احتمال این‌که از لحظه آفرینش تا تبخیر آخرین سیاهچاله‌ها در نقطه‌ای از جهان، امکان حیات به‌وجود بیاید، یک‌هزارم یک میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیاردم یک درصد بوده ‌است.

او معتقد است: شگفت‌انگیزترین‌ موضوع در عالم هستی یک چیز نیست، بلکه یک لحظه است و آن لحظه همین حالاست.

مسعود توکلی / جام‌جم