روزنامه شرق
در طول زندگى ام یک نکت.ه را آموختم: همه دانش ما در برابر واقعیت، مقدماتى و بچگانه است و البته این نکته هنوز هم باارزش ترین چیزى است که داریم
آلبرت اینشتین
کیهان شناسى علم بررسى جهان در بزرگترین مقیاس هاى آن است. هر چند که عبارت کیهان شناسى عبارت جدیدى است، اما باید در نظر داشت که بررسى جهان تاریخى بسیار طولانى دارد. کیهان شناسى علم درک جهان از طریق مشاهده هاى علمى، آزمایش ها و نظریه پردازى هاى علمى است و در سال هاى اخیر نیز فیزیک و اخترفیزیک نقش بسیار مهمى در شکل گیرى آن داشته اند. در این شاخه از فیزیک که به بررسى ساختار جهان در بزرگترین مقیاس ها و از دورترین زمان ها مى پردازد، مفهوم انفجار بزرگ، مفهومى اساسى است. در نظریه هاى جدید فیزیکى انفجار بزرگ، انفجار عظیمى تصویر مى شود که حدود ۵/۱۳ تا ۱۴ میلیارد سال پیش رخ داده و جهان را به صورتى که امروزه شاهد آن هستیم، به وجود آورده است. فیزیکدانان بر این باورند که کل جهان از زمان این انفجار عظیم تا پایان آن، همیشه در پیشرفتى نظام مند است که قوانین فیزیکى تعیین کننده آن است. به عبارت دیگر کیهان شناسى شاخه اى از فیزیک و اخترفیزیک است که به بررسى سر آغاز و سر انجام جهان و همچنین ماهیت آن مى پردازد. آنچه را که امروزه مکانیک سماوى (علم بررسى اجرام آسمانى) مى نامیم، سر آغاز کیهان شناسى بود. فیلسوفان یونان از جمله اریستارخوس، ارسطو و بطلمیوس نظریه هاى کیهان شناسى متفاوتى ارائه کرده بودند.
براى مثال منظومه زمین مرکزى بطلمیوس، نظریه اى بود که براى تفسیر حرکت اجرام آسمانى به کار مى رفت و مدت هاى طولانى مورد قبول همه بود. اما بعدها نیکولا کپرنیک و پس از آن تیکو براهه، یوهان کپلر و گالیله منظومه خورشید مرکزى را ارائه کردند.
در سال ۱۶۸۷ که نیوتن کتاب اصول خود را منتشر کرد معماى حرکت اجرام آسمانى حل شد. نیوتن توانست سازوکارى فیزیکى براى قانون هاى کپلر ارائه دهد و قانون گرانش جهانى وى توانست بى نظمى هاى موجود در سیستم هاى قدیمى را که بر اثر برهم کنش گرانشى بین سیاره ها به وجود مى آمد، حل کند. یکى از مهمترین تفاوت هاى بین کیهان شناسى نیوتن و دیگر نظریه هاى قبلى آن بود که در کیهان شناسى نیوتن اجرام موجود در زمین از همان قانون هاى فیزیکى پیروى مى کنند که بر تمام اجرام آسمانى حاکم است. این مرحله یکى از مهمترین پیشرفت ها در کیهان شناسى محسوب مى شود.
با این همه باید در نظر داشت که آغاز کیهان شناسى علمى نوین را سال ۱۹۱۷ مى دانند که آلبرت اینشتین مقاله اى با عنوان«ملاحظاتى کیهان شناختى در نظریه نسبیت عام» منتشر کرد. (البته این مقاله تا پایان جنگ جهانى اول در بیرون از خاک آلمان چندان در دسترس نبود.)
نظریه نسبیت عام دانشمند انى همچون ویلیام دوستیر، کارل شوارتز شیلد و آرتور ادینگتون را ترغیب کرد که به بررسى نتایج اختر شناسى آن بپردازند، که در نتیجه فعالیت هاى آنان توانایى اختر شناسان براى بررسى اجرام دور دست افزایش یافت. در آن زمان گمان مى رفت که جهان حالتى ایستا و بدون تغییر دارد. اینشتین نیز در آن مقاله از ثابتى به نام ثابت کیهان شناسى استفاده کرد که توجیه گر ایستایى جهان بود اما بعدها مشخص شد که جهان ایستا نیست و مى تواند انبساط یا انقباض پیدا کند. جورج لوماتره کشیش بلژیکى در سال ۱۹۲۷ نظریه انفجار بزرگ را ارائه کرد. در سال ۱۹۲۹ ادوین هابل اختر شناس ضمن رصد کهکشان هاى دور دست قرمز گرایى را که نشانه دور شدن کهکشان ها از یکدیگر بود، کشف کرد و بدین ترتیب نظریه انفجار بزرگ تائید شد. بعد ها نیز آرنو پنزیاس و رابرت وود وارد ویلسون تابش پس زمینه ریزموج کیهانى را کشف کردند که تائید دیگرى بر نظریه انفجار بزرگ و رد جهان ایستا بود.
رصدهایى که ماهواره کوبه و WMAP انجام داده است این امکان را فراهم کرده است تابش پس زمینه به شکلى موثر بررسى شود. از دید بسیارى از کیهان شناسان این دستاورد ها کیهان شناسى را از علمى نظرى و به شدت مبتنى بر حدس و گمان به علمى با توانایى پیشگویى تبدیل کرد، چرا که نتایج این رصدها با پیش بینى هاى نظریه اى به نام تورم کیهانى هماهنگى دارد. نظریه تورم کیهانى را که اصلاح شده نظریه استاندارد انفجار بزرگ است، آلن گات اولین بار در سال ۱۹۸۱ ارائه کرده این نظریه مى گوید جهان نوزاد در اولین مراحل تکامل خود از یک مرحله انبساط نمایى عبور کرده است. یکى از نتایج این نظریه آن است که تمام جهان قابل مشاهده باید از یک منطقه کوچک در جهان آغاز شده باشد. افت و خیزهاى کوانتومى در این منطقه میکروسکوپى هسته تشکیل ساختار ها را در جهان به وجود آورده است. به دلیل همین دستاوردهاى قابل توجه است که از دوره جدید با عنوان «عصر طلایى کیهان شناسى» نام مى برند.
در عصر طلایى کیهان شناسى، شناخت ما از چگونگى تشکیل ساختار هایى نظیر کهکشان ها به شدت افزایش یافته است. همراه با این پیشرفت هاى علمى آگاهى هاى عموم مردم در باره نجوم و کیهان شناسى نیز افزایش یافته که از مهمترین عوامل به وجود آمدن چنین وضعیتى پرداختن مطبوعات به دستاوردهاى علمى جدید و همچنین انتشار روز افزون کتاب هاى عامه فهمى است که مفهوم ها و موضوع هاى علمى را به زبانى ساده و بدون استفاده از ریاضیات پیچیده ارائه مى کنند. یکى از کتاب هایى که تفکر رایج در کیهان شناسى را به شکلى قابل درک براى عموم ارائه مى کند، «پس از نخستین سه دقیقه» نام دارد. مولف در پیشگفتار کتاب گفته است قصد دارد توصیفى از کیهان شناسى را بدون ریاضیات و در سطح مقاله هاى مجله هایى مثل «نیوساینتیست» و «ساینتیفیک امریکن» عرضه کند و به همین دلیل خواننده متوسط چنین مجله هایى نباید مشکلى در فهم موضوع هاى ارائه شده در این کتاب داشته باشد.
کتاب داراى هشت فصل است که فصل اول به معرفى عالم، ساختار هاى مختلف آن و مقیاس هاى طولى مى پردازد. فصل دوم مرورى است سریع بر مفاهیم فیزیکى مورد نیاز براى بقیه کتاب. این فصل به شکلى ارائه شده است که خواننده به پایه اى مناسب از مفاهیم مختلف دست یابد به طورى که هنگام مطالعه هر مقاله دیگرى که در حوزه علوم فیزیکى به زبان ساده نوشته باشد، این مفاهیم برایش مفید باشد. در فصل سوم مشاهدات نجومى مفیدى بررسى مى شود، با این امید که خواننده از آنها لذت ببرد. چهارمین فصل گستره وسیعى از ساختار هاى اختر فیزیکى و فرآیندها را همانند ستاره ها، تحول ستاره اى، کهکشان ها، خوشه هاى کهکشانى و... توضیح مى دهد. فصل پنجم به مدل مهبانگ و توصیف عالم آغازین اختصاص دارد و به این ترتیب مقدمه اى است براى فصل ششم که به بررسى چگونگى شکل گیرى ساختارهاى مختلف عالم مى پردازد.
در این فصل تفکر و ایده هاى رایج در این زمینه به تفصیل عرضه و ارزیابى دقیقى از مدل ها ارائه مى شود. فصل هفتم به دورترین اجرام عالم مثل اختروش ها و کهکشان هاى رادیویى مى پردازد که اختر شناسان هنوز هم سر گرم بررسى آنها هستند. آخرین فصل نیز ضمن جمع بندى کل کتاب، دیدگاه فعلى ما از عالم را بیان مى کند.این کتاب یک ضمیمه هم دارد که اصطلاح هاى فیزیکى به کار رفته در فصل هاى مختلف کتاب را توصیف مى کند. هر کسى مى تواند با خواندن این کتاب به قوى ترین شتاب دهنده ها و بزرگترین تلسکوپ ها قدم بگذارد و در لذت کشف هاى علمى با بزرگترین دانشمندان شریک شود.
