تردید در صحت نظریه‌ انفجار بزرگ

طبق نظریه‌ مه بانگ
جهان
حدود 13 الی 14 میلیارد سال پیش بر اثر یک انفجار بزرگ به وجود آمده است .
یعنی هنگامی که یک توده‌ بسیار متراکم و به شدت داغ ساخته شده از ذرات
بنیادی بر اثر یک نیروی غیر قابل تصور از هم پاشیده است . در این انفجار
بزرگ اتم‌های هیدروژن ، نخستین اتم‌هایی بوده‌اند که به هستی پا نهاده‌اند
. بنابه این نظریه کل جرم و انرژی فعلی هستی ، قبل از انفجار بزرگ در گوی
بسیار کوچک و چگالی  جای داشته است .

در ابتدا ما سعی خواهیم کرد تا یک انفجار کلاسیک واقعی  را
در یک سه بعدی برسی کنیم !

در تمامی انفجارهای کلاسیک ( یعنی رها شدن سریع مقادیر
قابل توجهی انرژی و ذرات انفجار در فضا به هر صورت ممکن ) انرژی و ماده هر کدام به
صورت یکنواخت در محیط سه بعدی و کروی شکل توسعه می‌یابند ، یعنی جهت
تمامی نیروهای حاصل از انفجار به صورت یکنواخت در کل محیط سه بعدی مرکز
انفجار به صورت کره گسترش می‌یابد ، لازم به ذکر است که انرژی انفجار
همواره پیشروتر از مواد حاصل از انفجار است ، برای اینکه سرعت انتشار
انرژی سرعت نور است ولی با توجه به قوانین نسبیت ، سرعت پرتاب ذرات
کمتر از سرعت نور خواهد بود . تصویر فوق عکس‌هایی از
مراسم آتشبازی را نشان میدهد . این انفجارها همگی در حوزه‌ جاذبه‌
سیاره زمین روی داده و مرکز انفجار دارای سرعت اولیه بوده است ولی چون
قدرت و سرعت انفجار نسبتا زیاد بوده است ، همگی انفجارها در لحظات
اولیه به صورت کره بوده‌اند ، همانطور که مشخص است با کم شدن انرژی
جنبشی ذرات به علت مقاومت هوا ، ذرات تحت تاثیر نیروی گرانش زمین به
طرف پایین منحرف شده و سقوط می‌کنند . ولی در انفجار بزرگ هیچ نیروی
خارجی وجود نداشته است تا مسیر حرکت ذرات را تحت تاثیر خود قرار دهد و
با توجه به اینکه مرکز انفجار نیز ساکن بوده است و به روایت این نظریه
، مکان انفجار نقطه‌ صفر فضا - زمان بوده است ، در نتیجه امروزه حاصل
این انفجار بزرگ می‌بایست عالمی کروی شکل ، در حال انبساط با سرعت ثابت و به شعاع چند
میلیارد سال نوری باشد !

برسی انفجار بزرگ از دیدگاه
نسبیت :

فیزیکدانان در گذشته چنین پیش بینی کردند که اگر
جرم یک ستاره ، نسبتا بیشتر از جرم خورشید ما باشد ، در پایان عمر آن ستاره ،
فشار گرانشی میتواند چنان جرم این ستاره را در هم پیچیده و متراکم کند
که فضای خالی درون اتم از بین رفته و چگالی به صورت فوق‌العاده زیادی
افزایش یابد . از طرفی نسبیت بیان می‌کرد که نیرویی به نام گرانش
نیوتنی اصلا وجود
ندارد بلکه علت جاذبه ، انحنای فضا - زمان است که در این صورت ، فضا -
زمان در پیرامون این اجرام سماوی فوق‌العاده چگال ، به صورت بسته و
خیلی انحنا یافته در می‌آید که اصطلاحا به آن تکینگی گفته میشود که
تعاریف متداول و رایج ما از علم فیزیک در آنها دگرگون و غیر قابل پیش
بینی و درک میشود . اینک اگر این نگرش انتزاعی را به قبل از انفجار
بزرگ انتقال دهیم با تراکم کل جرم کیهان فعلی در مکانی به نام گوی چگال
، ما با یک تکینگی اولیه و ابتدایی به نام انفراد روبرو میشویم که فضا
- زمان در آن کلا" بسته و مسدود شده ، یعنی صفر خواهد بود ، چون نسبیت
اجازه حجم صفر به این گویچه فوق چگال را می‌دهد ، چون در این شرایط متر
ما صفر و زمان ما توقف کرده است . اینک این سوال بسیار مهم مطرح میشود
که اگر گرانش کلاسیک همان انحنای فضا - زمان نسبیت است و قبل از انفجار
بزرگ ، فضا - زمانی وجود نداشته است و اگر وجود داشته بعد از تشکیل گوی صفر شده است ، پس چگونه نیروی
جاذبه تحت این شرایط ، اعمال و باعث پیوند ذرات تشکیل دهنده گویچه (
یکپارچگی آن ) و همچنین باعث ثبات و بقای آن تا  قبل از انفجار
بزرگ شده است ؟

چنین به نظر میرسد که گویا قبل از انفجار بزرگ و
یا پدیدار شدن گویچه ، فضا -
زمانی وجود داشته است که بعدا این فضا - زمان به واسطه تجمع جرم کل
کیهان قبلی ، انحنا و انقباض شدیدی
یافته و در نهایت صفر شده است ، یعنی همان نظریه 
big crunch ( برخورد بزرگ ) که بیان می‌کند
در نهایت ، انبساط عالم متوقف شده و کیهان شروع به انقباض می‌کند و گویچه
اولیه ، مجددا شکل خواهد گرفت ، یعنی انفجارهای متوالی و پدیدار شدن
دنیاهای پی در پی . ولی این مشکل جدی پیش می‌آید که با صفر
شدن فضا - زمان ( پدیدار شدن تکینگی ) نیروی جاذبه نسبیتی یا همان
انحنای فضا - زمان ، مفهوم و موجودیت
خود را کلا" از دست می‌دهد ، برای اینکه دیگر محیطی برای اعمال آن وجود
نخواهد داشت ( فضا - زمانی نیست تا انحنا یابد ) و مشکل تکینگی خود به خود مرتفع میشود
، چون گرانش از بین می‌رود یا منتفی میشود . موضوع بسیار مهم این است
که در این وضعیت نو شناخته شده ، تکلیف این همه جرم متراکم چه میشود و چه چیزی
یا عاملی باعث داغ شدن
گویچه چگال و بدنبال آن انفجار بزرگ و حتی ثبات یا پایداری آن گوی میشود ؟ 

به هر حال نظریه پردازان چنین مطرح می‌کنند که
بعد از انفجار بزرگ ، فضا - زمان پدیدار شده و شروع به انبساط کرده است
و جرم کل کیهان همواره به فضا - زمان کیهان انحنا می‌دهد و کیهان
همانند سطح یک بادکنک گرد ، در حال انبساط است . یعنی شبیه شکل زیر :