برای صدها سال، بشر به آسمان شب چشم دوخته و درباره پایان نهایی جهان پرسشهایی اساسی مطرح کرده است: آیا پیدایش کیهان سرانجام به یک انبساط ابدی و سردرگمکننده منتهی میشود یا پایان پرشورتری در انتظار ما است؟ پژوهش جدیدی که توسط فیزیکدانان دانشگاه کورنل، دانشگاه شانگهای جیاو تونگ و جمعی از موسسات معتبر علمی منتشر شده، با تحلیلی نوین پاسخی مشخصتر برای این معما ارائه میدهد.
مدل تازه: پیشبینی «فروریزش بزرگ» براساس دادههای پروژههای بزرگ نجومی
دانشمندان در این تحقیق با استفاده از دادههای به دست آمده از چندین پروژه نقشهبرداری کیهانشناسی، شامل پروژه بررسی انرژی تاریک (Dark Energy Survey) و ابزاری پیشرفته همچون طیفنگار انرژی تاریک (Dark Energy Spectroscopic Instrument)، مدلی ارائه کردهاند که نشان میدهد کیهان، نه تنها روند انبساط را تا ابد ادامه نمیدهد، بلکه پس از حدود ۷ میلیارد سال دیگر، به حداکثر اندازه خود میرسد و سپس به تدریج وارد مرحله انقباض میشود. طبق این مدل نوین، «فروریزش بزرگ» (Big Crunch) یا بازگشت همه چیز به یک نقطه منفرد، تقریباً تا ۳۳/۳ میلیارد سال آینده رخ خواهد داد.
با توجه به اینکه عمر فعلی کیهان حدود ۱۳/۸ میلیارد سال است، این سناریو زمان قابل توجه—حدود ۲۰ میلیارد سال—برای رویدادهای کیهانی بزرگ باقی میگذارد.
انرژی تاریک و نقش آن در تحول آینده جهان
بخش کلیدی این مدل جدید، به موضوع انرژی تاریک بازمیگردد؛ انرژی اسرارآمیزی که تقریباً ۷۰ درصد جرم-انرژی جهان را تشکیل میدهد و عامل اصلی شتاب انبساط کیهان به شمار میرود. در گذشته، تصور غالب بر این بود که انرژی تاریک ماهیتی ثابت دارد (ثابت کیهانشناختی) و فشار ثابتی را برای جداسازی فضا وارد میکند.
اما بر اساس مشاهدات اخیر، پژوهشگران احتمال میدهند که انرژی تاریک رفتاری پویا داشته باشد. در مدل پیشنهادیشان، وجود ذرهای بسیار سبک بهنام «آکسیون» (axion) و یک «ثابت کیهانشناختی منفی» را لحاظ کردهاند. برطبق این فرضیه، جهان را میتوان به یک کش قرار دادهشده تشبیه کرد: در ابتدا با کشیده شدن، کیهان منبسط میشود؛ اما سرانجام، نیروی بازگرداننده بر انبساط غلبه کرده و همه چیز به نقطه آغازین بازمیگردد.
روند انبساط و انقباض؛ جزئیات مدل جدید
بر اساس این مدل فیزیکی، کیهان طی ۷ میلیارد سال آینده با سرعتی کُندتر نسبت به امروز به انبساط ادامه میدهد و به حدود ۶۹ درصد بزرگتر از اندازه فعلیاش خواهد رسید. پس از این اوج، با حاکم شدن گرانش و اثر «ثابت کیهانشناختی منفی»، فرآیند انقباض تدریجی آغاز و نهایتاً شتاب میگیرد تا سرانجام در انتها به فروریزش مهیبی بیانجامد.
آیا این آینده حتمی است؟ تردیدها و فرصتهای آزمون علمی
پژوهشگران این مطالعه تأکید دارند که مدل ارائهشده با عدم قطعیتهای علمی قابل توجهی روبروست. اطلاعات رصدی فعلی هنوز برای تایید قاطع این نظریه کافی نیست و بخشهایی چون نقش منفی ثابت کیهانشناختی بیشتر جنبه نظری و گمانهزنی دارند. همچنان سناریوهای جایگزین مانند ادامه انبساط ابدی جهان بر اساس دادههای جدید ممکن است مورد حمایت قرار گیرند.
آنچه این پژوهش را شاخص میکند، نه تنها ارائه یک افق زمانی نسبتاً مشخص برای پایان کیهان، بلکه امکان آزمون تجربی آن است. پروژههای علمی بزرگی که طی سالهای آینده در حوزه سنجش دقیق انرژی تاریک و پارامترهای کیهانی آغاز میشوند، میتوانند صحت این پیشبینی را تأیید، اصلاح یا حتی رد کنند.
پیامدها برای بشریت و سیر حیات
حتی در صورت درست بودن این پیشبینی، بازه زمانی ۲۰ میلیارد سال تا فروریزش بزرگ به قدری وسیع است که جای نگرانی برای حیات کنونی فضایی یا زمینی باقی نمیگذارد. به عنوان مثال، پیدایش حیات پیچیده روی زمین تنها حدود ۶۰۰ میلیون سال سابقه دارد، در حالی که تا آن زمان خورشید مدتهاست به پایان عمر خود رسیده و کهکشان راه شیری با آندرومدا ادغام شده است.
نتیجه گیری
این دستاورد علمی، گام مهمی در رمزگشایی سرنوشت نهایی جهان به شمار میرود. برای نخستین بار، مدل علمی قابل آزمونی ارائه شده که سرنوشت محتمل کیهان و حتی جدول زمانی آن را به طور معین و با تکیه بر شواهد کیهانشناسی پیشبینی میکند. با پیشرفت فناوریهای نجومی و تحلیل دادههای گستردهتر طی دهههای آینده، امکان دارد چالش بزرگ علمی ما در پاسخ به سوال کهن «پایان جهان چه خواهد بود؟» بالاخره پاسخی مستند و نهایی بیابد.