آیا چیزی فراتر از جهان هستی وجود دارد؟
کهکشانهای بی‌شماری در جهان توسط تلسکوپ فضایی هابل به تصویر کشیده شده است. (اعتبار تصویر: NASA / ESA)
این یکی از جذاب‌ترین سوالاتی است که احتمالاً می‌توانید بپرسید، سوالی که بشریت از ابتدای زمان تاکنون می‌پرسد: چه چیزی فراتر از حد جهان شناخته شده است؟ نسخه نهایی این سوال این است که چه چیزی خارج از مرز جهان است؟ پاسخ این است … خب، پیچیده است.
برای پاسخ به این سوال که خارج از جهان چیست، ابتدا باید دقیقاً منظور از “جهان” را تعریف کنیم. اگر این را به معنای واقعی کلمه همه چیزهایی که احتمالاً می‌توانند در همه مکان و زمان وجود داشته باشند، در نظر بگیرید، پس چیزی خارج از جهان وجود ندارد. حتی اگر تصور کنید که جهان دارای اندازه محدودی است و چیزی خارج از آن حجم را تصور کنید، پس هر آنچه در خارج است نیز باید در جهان گنجانده شود.
حتی اگر جهان یک خلا بی‌شکل و پر از هیچ چیز باشد، باز هم یک چیز است و در لیست “همه چیزها” شمرده می‌شود – و از این رو، طبق تعریف، بخشی از جهان است.
اگر اندازه جهان بی‌نهایت باشد، واقعاً نیازی نیست نگران این معما باشید. جهان، هر آنچه هست، بی‌نهایت بزرگ است و هیچ مرزی ندارد، بنابراین هیچ جایی وجود ندارد که حتی بتوان درباره آن صحبت کرد.
اوه، مطمئناً، ظاهری قابل مشاهده برای جهان وجود دارد. کیهان فقط بسیار قدیمی است و نور فقط خیلی سریع حرکت می‌کند. بنابراین، در تاریخ جهان، ما از هر کهکشانی نور دریافت نکرده‌ایم. عرض کنونی جهان قابل مشاهده حدود 90 بیلیون سال نوری است و احتمالاً فراتر از این مرز، یک دسته ستاره و کهکشان تصادفی دیگر وجود دارد.
اما فراتر از آن؟ گفتنش سخت است.
کیهان شناسان مطمئن نیستند که جهان بی‌نهایت بزرگ است یا فقط بسیار بزرگ است. برای اندازه‌گیری جهان، ستاره‌شناسان در عوض به انحنای آن نگاه می‌کنند. منحنی هندسی در مقیاس‌های بزرگ جهان از شکل کلی آن به ما می‌گوید. اگر جهان کاملاً از نظر هندسی مسطح باشد، پس می‌تواند بی‌نهایت باشد. اگر مانند سطح زمین خمیده باشد، حجم محدودی دارد.
مشاهدات و اندازه‌گیری های فعلی انحنای جهان نشان می‌دهد که تقریباً کاملاً صاف است. شاید فکر کنید این به معنای بی‌نهایت بودن جهان است. اما به همین سادگی نیست. حتی در مورد یک جهان تخت، کیهان لازم نیست که بی‌نهایت بزرگ باشد. به عنوان مثال سطح یک استوانه را در نظر بگیرید. از نظر هندسی مسطح است، زیرا خطوط موازی کشیده شده روی سطح موازی هستند (این یکی از تعاریف “مسطح” است) ، و با این حال اندازه محدودی دارد. همین امر می‌تواند در مورد جهان صادق باشد: می‌تواند کاملاً مسطح باشد اما در خودش محدود باشد.
اما حتی اگر جهان متناهی باشد، لزوماً به معنای وجود لبه یا بیرون نیست. ممکن است جهان سه‌بعدی ما در یک ساختار بزرگتر و چند بعدی جای گرفته است. این کاملا خوب است و در واقع بخشی از برخی از مدل‌های عجیب و غریب فیزیک است. اما در حال حاضر، ما هیچ راهی برای آزمایش آن نداریم و در واقع بر عملکردهای روزمره کیهان تأثیری ندارد.
وقتی جهان را تصور می‌کنید، ممکن است به یک توپ غول‌پیکر فکر کنید که پر از ستاره، کهکشان و انواع اشیا اخترفیزیکی جالب است. ممکن است تصور کنید که از بیرون چگونه به نظر می‌رسد، مانند اینکه یک فضانورد کره زمین را از آن بالا مشاهده می‌کند.
اما جهان برای وجود به چنین دید بیرونی احتیاج ندارد. جهان به همین سادگی است. تعریف جهانی سه‌بعدی بدون نیاز به بیرون از آن جهان از نظر ریاضی کاملاً سازگار است. هنگامی که جهان را به عنوان یک توپ در وسط هیچ چیز شناور تصور می‌کنید، در حال فریب ذهنی با خود هستید که ریاضیات به آن نیازی ندارد.
مسلم است که وجود جهانی محدود که هیچ چیز خارج از آن نباشد غیرممکن به نظر می‌رسد و نه حتی “هیچ” به معنای خلا خالی – کاملاً و کاملاً از نظر ریاضی تعریف نشده است. در حقیقت، پرسیدن “چه چیزی خارج از جهان است؟” مانند این است که بپرسید “رنگ بنفش چه صدایی می‌دهد؟” این یک سوال بی‌معنی است، زیرا شما سعی دارید دو مفهوم غیرمرتبط را ترکیب کنید.
به خوبی می‌توان گفت که جهان ما واقعاً “خارجی فراتر” از خود دارد. اما باز هم لازم نیست که چنین باشد. در ریاضیات چیزی وجود ندارد که جهان را توصیف کند که خواستار بیرونی داشته باشد.
اگر همه اینها پیچیده و گیج‌کننده به نظر می‌رسد، نگران نباشید. تمام هدف توسعه ریاضیات پیچیده داشتن ابزاری است که به ما توانایی مقابله با مفاهیمی فراتر از آنچه تصور می‌کنیم را می‌دهد و این یکی از قدرتهای کیهان‌شناسی مدرن است: به ما اجازه می‌دهد تا موارد غیرقابل‌تصور را مطالعه کنیم.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
Is there anything beyond the universe?
By Paul Sutter
https://www.space.com/whats-beyond-universe-edge