چرا در این جهان هستیم؟ از كجا آمده‌ایم؟ سرنوشت ما در این جهان چیست؟ این جهان از کجا آماده است ؟ پایان جهان چگونه خواهد بود؟
اینها مهمترین سوالات ما هستند و تلاش برای یافتن پاسخی برای آنها بخشی جدایی ناپذیر از ماهیت انسان است. امروزه می‌توانیم رد اجدادمان را تا صدها هزار سال پیش و تا آغاز پیدایش انسان دنبال كنیم، اما داستان ما از آنجا شروع نمی‌شود و به زمانی بسیار عقب‌تر باز می‌گردد داستان ما با پیدایش جهان شروع می‌شود.
همه چیز سیزده میلیارد و هفتصد میلیون سال پیش آغاز شد و امروز در جهان بیش از صد میلیارد كهكشان وجود دارد كه هر كدام صدها میلیارد ستاره دارند می‌خواهم داستان جهان را به شما بگوییم چراكه ما نیز بخشی از آن هستیم. برای همین داستان جهان، داستان ما است.
در مستند زیبا و تحسین شده شگفتی‌های کیهان (شگفتی‌های جهان) پرفسور برایان کاکس (Brian Cox)، مجری و فیزیک‌دان مشهور روایتگر داستان شگفت جهان است.
برایان کاکس در ابتدای این مستند ما را به «چانکیلو» در کشور پرو می‌برد تا با تمدنی فراموش شده متعلق به 2500 سال پیش و رصدخانه خورشیدی و یکی از اولین تقویم‌ها آشنا کند. این مردم 2500 سال پیش دیواری با سیزده ستون ساخته بودند با نام (The Thirteen Towers solar observatory) که فصل‌های سال را به آنها نشان می‌داد. هنوز پس از قرن‌ها هر روز در هنگام طلوع خورشید با نگاه به محل طلوع خورشید در میان شکاف یکی از ستونها می‌توان فهمید که در چه روزی از سال هستیم.
هنوز هم می‌توان از «چانكیلو» به عنوان یك تقویم استفاده كرد چراكه امروزه خورشید همان‌جایی طلوع می‌كند كه در 2500 سال پیش این ستونها را ساختند. چقدر دیدن طلوع خورشید در میان این ستونها باشكوه است. می‌توانید حضور گذشتگان را در اینجا حس كنید. منظورم این است كه تصور كنید كه در اینجا هزاران انسان می‌ایستادند تا طلوع خورشید را ببینند. برای دیدن خورشید! چیزی كه برای آنها مقدس بوده و به احتمال بسیار قوی خدای آنها بوده است. چه دستاورد شگفتی است، برای اینكه شاید ساختن این ستونها اولین تلاش انسان برای درك آسمان بوده است .
در گذر هزاران سال آرزوی انسان برای درك آنچه در آسمان می‌گذشت به‌تدریج باعث بوجود آمدن علم نجوم و پایه‌ریزی تمدن مدرن امروزی شده است.
سیزده ستونی كه در بالای این بلندی قرار دارند گواهی هستند بر عشق بی‌پایان ما نسبت به آسمان و چرخش منظم آن و همچنین نشان‌دهندۀ رابطۀ مستقیم ما با كیهان می‌باشند. طلوع و غروب خورشید چنان منظم و دقیق روی می‌دهد كه می‌توانیم با كمك آن گذر زمان را محاسبه كنیم.
هر روز در زمین 24 ساعت است مدت زمانی كه طول میكشد تا زمین یك بار به دور خودش بچرخد. هر ماه برابر 29 روز و نیم است كه مدت زمان بین دو قرص كامل ماه در آسمان شب است. و هر سال 365 روز و یك‌چهارم است كه زمان یك دور كامل زمین به دور خورشید است.
این زمان بندی، نشان‌دهندۀ گذر عمر ما است اما برای محاسبه عمر جهان به مقیاس‌های بسیار بزرگتری نیاز است. وقتی به آسـمان شـب نگاه می‌كنید چیزی كه می‌بینید ستارگان در آن لحظه نیستند. این نقاط ریز نورانی که در آسمان می‌بینیم میلیون‌ها ساعت اختلاف زمانی با ما دارند. چرخۀ زندگی و مرگ آنها، نشانگر گذر زمانی بالغ بر میلیاردها و یا حتی تریلیون‌ها سال است.
تمام منظومۀ شمسی بر روی مداری بسیار بزرگ به دور مركز كهكشان راه شیری در حال حركت است. در حدود 250 میلیون سال طول میكشد تا یكبار به دور مركز كهكشان بچرخیم. در تمام تاریخ بشر ما كمتر از یك‌دهم درصد از این مدار را پیموده‌ایم. این مدار به‌نظر پایدار و ابدی می‌رسد اما درحالیكه صفحات زمان ورق می‌خورد واقعیتی بنیادین آشكار می‌شود. هیچ چیز برای همیشه باقی نمی‌ماند و این مهمترین ویژگی زمان است. با گذر زمان همه چیز پایان خواهد یافت.
تصویر بالا بخش كوچكی از آسمان است، قسمتی از صورت فلکی شیر Leo constellation ، در واقع دهان شیر، و بر خلاف ظاهرش یكی از جالب‌ترین تصاویر گرفته شده در نجوم و یکی از شگفتی‌های کیهان است. و نكته جالب آن، لكۀ قرمز در وسط تصویر است كه شاید بسیار عادی به‌نظر برسد. اما این لكۀ قرمز، نور ناشی از انفجاری بسیار بزرگ در كیهان است و نشانۀ مرگ یك ستاره است. ستاره‌ای كه در حدود 40 یا 50 برابر خورشید بوده است. نام علمی آن GRB090423 است و از نوع ستاره‌های "وولف-رایه" Wolf–Rayet star بوده (ستارگان بزرگتر از خورشید كه بسیار درخشان و داغ هستند) با ابرهایی از گاز كه آن را احاطه كرده‌اند. این ستارهها با درخششی 10 هزار برابر بیشتر از خورشید می‌سوزد اما به‌خاطر اینكه بسیار درخشان و سریع می‌سوزند زندگی بسیار كوتاهی دارند با نزدیك شدن زمان مرگ، این ستارۀ غول پیكر به درون خودش فرو می‌ریزد این اتفاق باعث می‌شود تا فوران‌هایی عظیم از نور و مواد كیهانی از قطب‌های آن منتشر می‌شود، با انفجاری با روشنایی برابر با 10 میلیون میلیارد خورشید. اما این فوران مهیب نور از روی زمین تنها لكه‌ای قرمز در آسمان دیده می‌شود. اما این جالب‌ترین نكته دربارۀ GRB090423 نیست...
وقتی به آسمان و به كهكشان‌ها و ستارگان دوردست نگاه می‌كنیم در واقع به گذشته نگاه می‌كنیم چراكه سفر نور برای رسیدن از آنجا تا زمین، به زمان نیاز دارد و نور این نقطۀ قرمز، برای رسیدن به ما تقریباً به اندازۀ تاریخ جهان در سفر بوده است. باید بدانید كه چیزی كه در این تصویر می‌بینیم حادثه‌ای است كه 13 میلیارد سال پیش روی داده كه فقط 600 میلیون سال پس از انفجار بزرگ و پیدایش جهان است. پس این نقطه نشان دهنده رویدادی در آغاز جهان است در حقیقت، این قدیمی‌ترین جرم منفرد در آسمان است كه تا به حال دیده شده پس چیزی كه در این تصویر می‌بینیم مرگ و انفجار یكی از اولین ستارگان جهان است.
دوران پنچ‌گانه جهان از آغاز تا پایان - The Five Ages of the Universe
در حال حاظر دانشمندان بر این باورند که از شروع جهان با انفجار بزرگ یا بیگ بنگ تا پایان جهان را می‌توان به پنج دوره تقسیم کرد
1- دوران اولیه بعد از انفجار بزرگ The Primordial Era
2- دوران یا عصر ستارگان The Stelliferous Era
3- دوران انهدام و واپاشی جهان The Degenerate Era
4- دوران سیاهچالهها The Black Hole Era
4- دوران تاریکی مطلق The Dark Era
سرنوشت خورشید و پایان عصر ستارگان
روزی ستارهها دیگر نخواهند درخشید از جمله ستارۀ منظومه شمسی خودمان. خورشید در پایان حیاتش به راحتی خاموش نخواهد شد، درحالیكه سوختش به اتمام می‌رسد هسته آن متلاشی خواهد شد و گرمای شدیدی كه در نتیجه آن منتشر می‌شود باعث منبسط شدن لایه بیرونی آن می‌شود. در مدت یك میلیارد سال این اتفاق تاثیرات ویران‌كننده‌ای بر دنیای ما خواهد داشت به‌تدریج زمین گرمتر و گرمتر می‌شود، بنابراین در زمین «آخرین روز خوب» وجود خواهد داشت و سرانجام حیات در این سیاره غیرممكن خواهد شد و بسیار پس از نابودی حیات در زمین، خورشید چنان بزرگ خواهد شد كه تمام افق را خواهد پوشاند و در آخرین فاز از زندگیش به «غول سرخ» تبدیل خواهد شد. شاید سیاره ما تا آن زمان باقی نماند اما اگر بماند، تنها سنگی سوزان خواهد بود تا شاهد مرگ خورشیدمان باشد.
شش میلیارد سال دیگر خورشید منفجر خواهد شد و با انفجارش میزان فراوانی گاز و غبار در فضا منتشر خواهد كرد تا سحابی غول‌آسایی تشكیل گردد و در مركز این سحابی جسمی كم‌نور باقی خواهد ماند و تنها چیزی كه از خورشید خیره كنندۀ ما باقی می‌ماند جرمی است كه از زمین هم كوچكتر خواهد بود. كمتر از یك‌میلیونیم حجم امروزش با كمی درخشندگی. خورشید ما به یك «كوتولۀ سفید» تبدیل خواهد شد
بدون سوخت برای روشن ماندن درخشندگی ضعیف «كوتوله سفید» درنتیجه آخرین گرمایی است كه از كوره خاموش آن برمی‌خیزد حالا دیگر خورشید مرده است و باقیماندۀ آن به آرامی در دمای منجمد‌كنندۀ اعماق فضا به‌تدریج سرد می‌شود. در آن روز با نگاه به آن از جایی كه زمین اكنون قرار دارد احتمالاً همان مقدار روشن خواهد بود كه ماه در یك شب صاف روشنایی دارد.
سرنوشت خورشید، سرنوشت همۀ ستارگان است سرانجام روزی خواهد رسید كه در آن روز همۀ آنها مرده‌اند و جهان در تاریكی ابدی فرو خواهد رفت و این مهمترین نتیجۀ «جهت زمان» است چراكه این جهان با ساختار منحصربفردش كه ما در آن ساكن هستیم و با همه شگفتی‌هایش، ستارگان، سیارات و كهكشان‌هایش برای همیشه باقی نخواهد ماند. سرانجام جهان خاموش می‌شود و می‌میرد روزی به پایان عصر ستارگان «استیلی‌فروس» خواهیم رسید پایان دوران درخشش ستارهها و پایان حیات در جهان.
این تصویری از نزدیك‌ترین ستاره به منظومه شمسی ما است. پروکسیما قنطورس (پروكسیما سـِنتوری) فقط 4/2 سال نوری با ما فاصله دارد. اما به این دلیل در این تصویر خیلی مشخص‌تر از سایر ستاره‌های بسیار دورتر نیست كه «پروکسیما قنطورس» بسیار كوچك است، نوعی از ستاره كه به «كوتوله قرمز» معروف است و جرم آن تقریبا 11 تا 12 درصد جرم خورشید است و از نگاه ما درخشش آن 18 هزار بار كمتر از خورشید است.
«كوتوله‌های قرمز» یك برتری مهم نسبت به سایر ستاره‌های درخشان و باشكوه دارند. به دلیل اینكه بسیار كوچك هستند سوخت هسته‌ای آنها بسیار آرام مصرف می‌شود، بنابراین چرخۀ زندگی آنها تریلیون‌ها سال طول خواهد کشید. برای همین و در نتیجه، ستاره‌هایی مثل «پروکسیما قنطورس» آخرین ستاره‌هایی هستند كه در جهان خواهند ماند.
اگر نژاد انسان تا آنزمان زنده بماند می‌توان تصور كرد كه نوادگان دور ما تمدن‌هایشان را در مدار‌هایی به گرد چنین ستارگانی بسازند تا انرژی را از آخرین بازماندگان ستارگان در حال خاموشی بگیرند درست همانطوری كه اجداد ما به دور آتش جمع می‌شدند تا در شب‌های سرد زمستان گرم بمانند.
دلیل اینكه «پروکسیما قنطورس» به آرامی می‌سوزد جرم كم و گرانش پایین آن است كه سبب می‌شود هستۀ آن تحت فشار كمتری نسبت به ستارگان بزرگتر باشد. این امر همچنین باعث می‌شود تا درون ستاره متلاطم باشد و در سطح ستاره، فوران‌هایی آتشین ایجاد شود با وجود اینكه ستاره درخشندگی كمی دارد شراره‌های سهمگین آتش همیشه در حال فوران هستند.
اما «پروکسیما قنطورس» سرانجام خواهد مرد و درست مثل خورشید ما تبدیل به یك "كوتولۀ سفید" خواهد شد درحالیكه عصر درخشان ستارگان به پایان می‌رسد هیچ چیز در جهان باقی نمی‌ماند مگر درخشش‌هایی كم سو. روزگاری خواهد رسید که نور ضعیف «كوتوله‌های سفید» تنها نقاط درخشان در فضای تاریك و تهی خواهد بود. جهانی كه در آن تنها ستارگان مرده و سیاه چاله‌ها باقی مانده‌اند در این زمان جهان 100 تریلیون سال عمر خواهد داشت و با این حال، هنوز قسمت طولانی عمر جهان در پیش رو خواهد بود.تا جهان وارد دوران‌های بعدی شود.
کوتوله سفید و کوتوله سیاه - White Dwarf & Black dwarf
سرنوشتی که در انتظار «كوتوله‌های سفید» است تبدیل شدن به «كوتوله سیاه» است. این «كوتوله‌های سیاه» چنان سرد شده‌اند كه تقریباً هیچ نور یا گرمایی منتشر نمی‌كنند. «كوتوله‌های سیاه» متراكم و تاریك هستند، توپ‌های رو به نابودی
از مادۀ «دژنره» یا تباهیده. باقیمانده‌ای از ستارهها. اتم‌های آنها چنان متراكم و تحت فشارند كه « كوتوله‌های سیاه» میلیون‌ها برابر فشرده‌تر از خورشید ما هستند.
زمان بسیاری لازم است تا یك ستاره به «كوتوله سیاه» تبدیل شود. هنوز پس از 14 میلیارد سال از عمر جهان هیچ «كوتوله سیاهی» در جهان وجود ندارد. اما باوجود اینكه هرگز دیده نشده‌اند می‌توانیم پیش بینی كنیم كه چگونه به انتهای عمرشان خواهند رسید. تصور ما این است كه مادۀ داخل یك «كوتوله سیاه»یعنی آخرین ماده باقی مانده در جهان، به تدریج در زمانی بسیار بسیار طولانی متلاشی شده و به شكل پرتوهای كیهانی منتشر خواهد شد و دیگر هیچ چیز باقی نخواهد ماند. با واپاشی «كوتوله‌های سیاه» دیگر حتی یك اتم در جهان باقی نخواهد ماند. تنها چیزی كه از جهان باشكوه امروز باقی خواهد ماند ذرات نور و سیاهچالهها خواهد بود.
سرنوشت جهان
پس از زمانی غیرقابل تصور، حتی سیاه چاله‌ها نیز به‌تدریج ناپدید خواهند شد و در جهان چیزی به جای نخواهد ماند مگر اقیانوسی بیكران از ذرات نور كه به آرامی به دمای جهان نزدیك می‌شوند.و جهان در حال انبساط به دمای صفر مطلق می‌رسد و وقتی می‌گویم كه مدت زمان غیر قابل تصور منظوربه واقع غیرقابل تصور است. یعنی 10 هزار تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون سال. حالا این عدد چقدر بزرگ است . خـُـب، اگر می‌خواستم هر اتم را یكسال تصور كنم آنوقت اگر تمام اتم‌های جهان را می‌شمردم حتی به این عدد نزدیك هم نمی‌شدم وقتی كه آخرین باقیمانده‌های آخرین ستارهها سرانجام محو و نابود شدند و همه چیز به دمای صفر مطلق رسید داستان جهان به انتهای خود خواهد رسید.
جهان برای نخستین بار در زندگیش برای همیشه پایدار و بدون تغییر خواهد ماند. چراكه جهان بیش از این نمی‌تواند متلاشی شود هیچ چیز دیگری روی نخواهد داد و همینطور باقی خواهد ماند. برای همیشه وضعیتی كه به آن می‌گویند«جهان بدون گرما». عصری كه جهان برای همیشه وسیع، سرد و متروك خواهد ماند و دیگر هیچ تفاوتی بین گذشته، حال و آینده نخواهد بود. راهی برای درك گذشت زمان وجود نخواهد داشت چراكه هیچ چیز در جهان تغییر نمی‌كند «جهت زمان» دیگروجود نخواهد داشت این سرنوشت گریزناپذیر جهان خواهد بود كه درون قوانین بنیادین فیزیك ثبت شده است.
روزی جهان خواهد مرد. تمامی 200 میلیارد ستاره كهكشان ما خواهند مرد و درست مانند مرگ خورشید كه به معنی پایان زندگی در زمین است. مرگ هر ستاره‌ای باعث نابودی هر احتمال حیاتی در جهان خواهد شد
این حقیقت كه خورشید خواهد مرد و قبل از مرگش زمین را خواهد سوزاند و زندگی بر روی آن را نابود خواهد كردشاید نااُمید كننده به‌نظر برسد، شاید بپرسید كه قطعاً میشد جهان را به شكل دیگری ساخت. قطعاً میشد طوری آن را ساخت كه ناگزیر نباشد تا از نظم به آشفتگی برسد؟ خـُـب، جواب منفی است
اگر بخواهید زندگی در جهان پدیدار شود راه دیگری نیست. جهت زمان یا توالی تغییرات كه به آرامی جهان را به سوی مرگ می‌كشاند همان چیزیست كه در مرحلۀ نخست باعث پدیدار شدن زندگی می‌گردد چراكه زمان نیاز است تا ماده تشكیل شود و زمان نیاز است تا جاذبه مواد را به هم فشرده كند و از آنها، ستارهها و سیارات پدید آیند. جهت زمان باعث شد تا پنجره‌ای روشن به جوانی جهان باز شود تا در این دوره شرایط پدیدارشدن زندگی مهیا شود. اما این پنجره مدت زیادی باز نخواهد ماند در مقایسه با كل حیات جهان اگر عمر آن را از ابتدا تا واپاشی و محو آخرین سیاه چاله محاسبه كنیم. زندگی، به آن شكلی كه ما می‌شناسیم نسبت به كل زمان جهان تنها برای یك هزار میلیاردیم میلیاردیم میلیاردیم میلیاردیم میلیاردیم میلیاردیم میلیاردیم میلیاردیم درصد می‌تواند امكان وجود داشته باشد و برای همین است كه شاید شگفت‌آورترین شگفتی جهان خورشید یا سیاره یا كهكشان نباشد. شاید هیچ كدام از اینها نباشد. یك لحظه از زمان، و آن لحظه همین حالاست.
انسان‌ها روی زمین تنها در كسر بسیار كوچكی از آن زمان بسیار محدود نسبت به كل عمر جهان حضور داشته‌اند اما در همین 200 هزار سال ما پیشرفت‌های بزرگی داشته‌ایم. همین 2500 سال پیش بود كه باور داشتیم كه خورشید یك خداست و حركت آن را با ستون‌های سنگی روی تپه‌های «چانکیلو» اندازه‌گیری می‌كردیم .
امروزه روش كنجكاوی ما تخیلاتی مانند خدای خورشید نیست، عــلــم اسـت. و رصدخانه‌ها و تلسکوپ‌هایی داریم كه بسیار
پیشرفته‌تر و تواناتر از آن 13 ستون هستند و می توانند ژرفای آسمان را نظاره كنند و شاید شگفت‌آورتر این حقیقت باشد كه از طریق فیزیك نظری و ریاضیات می‌توانیم محاسبه كنیم كه در آیندۀ دور دنیا به چه‌شكل خواهد بود و حتی پیش‌بینی‌های دقیقی دربارۀ پایان آن داشته باشیم . تنها با ادامۀ اكتشاف در جهان و بررسی قوانین طبیعی كه بر آن حاكم است می‌توانیم به درستی و دقت خودمان و جایگاهمان را در این جهان پر از شگفتی درك كنیم و ما این كار را در مدت كوتاه حضورمان در سیارۀ زمین انجام داده‌ایم
در سال 1977 یك سفینۀ فضایی به نام «ویجر1» برای سفری طولانی به درون منظومۀ شمسی پرتاب شد و توانست تا از كنار سیاره‌های بزرگ گازی مانند مشتری و زحل عبور كند و كشفیات بزرگی را قبل از اینكه به درون فضای بین ستاره‌ای وارد شود به انجام رساند.
سیزده سال پس از پرتاب و پس از اینكه ماموریتش تقریباً تمام شده بودبه عقب چرخید و آخرین تصویر را از زادگاهش منظومه شمسی گرفت و تصویر بالا همان تصویر است.
تصویری که به نقطه آبی کمرنگ معروف است. و چیزی زیبا در این تصویر نقطه نور در وسط تصویر است. نقطه‌ای در میان فضای سیاه. چراكه این ذره، این نقطۀ نور زمین است. دورترین تصویری كه تا به امروز از زمین گرفته شده شش میلیارد كیلومتر دورتر و هرچند كه این تصویر از لحاظ علمی چندان با ارزش نیست اما، این نقطۀ كوچك نورانی، شگفت‌ترین و زیبا‌ترین نمایش از توانایی انسان است توانایی منحصربفرد ما برای نمایش جهان و جایگاه خودمان در آن.
درست مانند ما و همه جانداران دیگر روی زمین كه در این نقطۀ ریز در فضای بیكران رها شده‌ایم. حیات در نقاط دیگر جهان، فقط برای لحظه‌ای كوتاه و گذرا ممكن خواهد بود چراكه زندگی درست مانند ستارگان، سیاره‌ها و كهكشان‌ها ساختاری موقت در سفری از نـظـم به آشـفـتـگی است. اما این واقعیت باعث بی‌ارزش بودن ما نمی‌شود چراكه جهان به ما امكان تفكر و هوشیاری داده است زندگی وسیله‌ای است تا جهان با آن شناخته شود و شاید، معنی واقعی زندگی در توانایی و اشتیاق ما برای درك و كاوش این جهان باشكوه نهفته است.
در ادامه این مستند زیبا را تماشا کنید. مستند شگفتی‌های کیهان در موسسه آسمان شب ترجمه و زیرنویس شده است تا در اختیار دوستداران علم و بویژه نجوم و فضا قرار گیرد.
مترجم: داوود شـفیعی
