جهان ما چقدر بزرگ است؟

ابعاد کیهان تا کجا امتداد دارد؟ طول و عرض جهان ما چقدر است؟ اخترشناسان و دانشمندان امروزه با روش‌ها و تکنیک‌های مختلفی می‌توانند ابعاد جهان و گستره‌ی کیهان را اندازه‌گیری کنند.

دانشمندان با بررسی‌های زیاد فقط توانسته‌اند حدس بزنند که اندازه‌ی جهان هستی چقدر است، زیرا برای فهمیدن بزرگی آن، مشکلاتی وجود دارد که به برخی از آن‌ها اشاره خواهیم کرد. جهان هستی جای بسیار بزرگی است و اندازه‌گیری آن تقریبا غیرممکن است و نمی‌توان بزرگی آن را به‌طور دقیق اندازه گرفت. اما برای اندازه‌گیری باید به یک مجموعه عامل‌ها و مواردی توجه کنیم تا اندازه‌ای که حدس می‌زنیم به واقعیت شبیه باشد. مثلا ما فقط سیاره‌ها و کیهان‌های قابل‌مشاهده را می‌بینیم و برخی دیگر را هنوز ندیده‌ایم و کشف نکرده‌ایم.

پس پی بردن به‌اندازه‌ی جهان یک راز پیچیده است، اما بسیاری از اخترشناسان در این زمینه تلاش‌هایی انجام داده‌اند و بعضی از پرسش‌های مطرح‌شده را پاسخ داده‌اند تا دریچه‌ای برای یافتن اندازه‌ی واقعی دنیا گشوده شود. اما بگذارید برخی اصول پایه‌ای درباره‌ی فضا و اندازه‌گیری‌های موجود را توضیح دهیم. جهان به‌معنی زمین و مجموعه تمدن انسانی است و همچنین برای اشاره به کیهان و کل هستی کاربرد دارد. سیاره‌ها به دور ستاره‌ها در حال گردش هستند، کهکشان‌ها می‌چرخند و دنباله‌دارها و سیارک‌ها در منظومه‌ی خورشیدی در حال حرکت روی مدار خود هستند.

عناصر، اتم‌ها، مولکول‌ها و ذرات، پیوسته بر یکدیگر اثر می‌گذارند و تغییر می‌کنند. موج‌های الکترومغناطیسی همه جا هستند (ما برای دیدن آن‌ها باید بیرون از محوطه‌ی وجودیشان باشیم)، و همچنین ممکن است همه‌ی جهاناز ماده‌ی تاریک ساخته شده باشد که ما در این مورد مطمئن نیستیم. رایج‌ترین نظریه در مورد خلق جهان، نظریه‌ی بیگ‌بنگ یا انفجار بزرگ است. این نظریه، عقیده‌ی بسیاری از دانشمندان به‌ویژه ادوین هابل اخترشناس مشهور قرن بیستم است. مهبانگ می‌گوید که جهان به‌وسیله‌ی یک موج سنگین انرژی و ماده در ۱۰ تا ۲۰ میلیارد سال پیش به وجود آمده‌ است.

مهبانگ شکل‌گیری گازها و ذرات موجود در آسمان و هر چیز دیگری که در آن یافت می‌شود را نشان می‌دهد. این نظریه همچنین انبساط جهان در آینده و نیز دور شدن همه اجزای آسمان، کهکشان‌ها، ستاره‌ها و سیاره‌ها و هرچه در آن است را بیان می‌کند. در نتیجه‌ی انفجار، نخستین واکنش سریع آغاز شد و ذرات بسیار کوچک تشکیل شدند (دانشمندان می‌گویند که انفجار بزرگ یک انفجار نبود بلکه یک موج عظیم بود) و بعد بلافاصله جز اتمی ذرات به‌وجود آمد (برای ایجاد پروتون و نوترون)؛ هیدروژن و هلیوم اولین اتم‌ها بودند. از تأثیر این دو عنصر اساسی بر یکدیگر، همه‌ی مواد دیگر، مثل انسان‌ها، به‌وجود آمدند.

راحت‌ترین راه برای اندازه‌گیری فواصل در فضا استفاده از نور است. البته به‌دلیل فاصله‌ی بسیار زیادی که وجود دارد، ممکن است نوری که به شی خاصی در فضا برخورد می‌کنند و بعد از آن به چشم ما می‌‌رسد، دقیقا مشابه شکل واقعی آن شی نباشد و با آن تفاوت‌هایی داشته باشد که این امر به‌علت وجود فاصله‌ی زیاد است. نور با سرعت تقریبا ۳۰۰هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند. البته برای فاصله‌ی بسیار طولانی با فضا، استفاده از واحد ثانیه مناسب نیست و ستاره‌شناسان از واحد سال نوری به‌جای ثانیه استفاده می‌کنند.

خورشید، ستاره‌ی حیات‌بخش منظومه‌ی شمسی ۱۵۰ میلیون کیلومتر از ما دور است و اگر با تلسکوپ مناسب و قوی به آن نگاه کنید متوجه خواهید شد که هشت دقیقه زودتر از چشم عادی آن را می‌بینید. یعنی اینکه هشت دقیقه طول می‌‌کشد تا نور از خورشید به چشم ما برسد؛ نور نقش مهمی در اندازه گرفتن بزرگی جهان دارد. طبق بررسی‌ها و گفته‌های بسیاری از ستاره‌شناسان و فیزیکدانان که از روش نردبان فاصله‌ی کیهانی (Cosmic Distance Ladder) استفاده کردند، جهانی که برای ما قابل مشاهده است، ۴۶ میلیارد سال نوری است.

برای حل مسئله‌ی بزرگی جهان باید نظریه‌های دیگر مانند بیگ‌بنگ را در نظر بگیریم و بفهمیم که جهان با چه سرعتی در حال گسترش و بزرگ شدن است. بسیاری از ستاره‌شناسان گفته‌اند که جهان، ۲۵۰ برابر بزرگ‌تر از آن چیزی است که تصور می‌کنیم و اندازه گرفته‌ایم، چون هنوز قسمت‌های زیادی از جهان است که ما قادر به دیدن آن‌ها نیستیم. در این میان نظریه‌ی عجیبی وجود دارد که می‌گوید جهان هستی مجموعه‌ای از جهان بزرگ‌تری است که به نظریه‌ی چندجهانی شناخته می‌شود.

جهان قابل مشاهده برای ما، ۴۶ میلیارد سال نوری از زمین دورتر و بزرگ‌‌تر است

این موضوع و نظریه‌ی چند جهانی، خود به مقاله‌ و بررسی جداگانه‌ای نیاز دارد و ما فقط می‌توانیم حدس بزنیم که جهان چقدر بزرگ است و شاید دانشمندان هیچ‌وقت موفق به حل این موضوع نباشند و نتوانند اندازه‌ی دقیق جهان هستی را بفهمند. همین اتفاق زمانی‌که به ستاره‌ها نگاه می‌کنیم رخ می‌دهد. وقتی که از زمین به ستاره‌ای نسبتا نزدیک نگاه می‌کنیم، به نظر می‌آید این ستاره متناسب با ستاره‌های پس‌زمینه در نقطه‌ای مرکزی قرار دارد. اما ۶ ماه بعد، زمانی‌که زمین در نقطه‌ای متقابل نقطه قبلی در مدار خورشید قرار گرفته، همان ستاره متناسب با ستاره‌های پس‌زمینه در موقعیتی متفاوت دیده می‌شود.

درست مانند باز و بسته کردن چشم‌ها یکی پس از دیگری، به نظر می‌آید ستاره درحال حرکت کردن باشد. با محاسبه این حرکت آشکار می‌توان موقعیت حقیقی ستاره را محاسبه کرد. نزدیک‌ترین ستاره به خورشید، پروکسیما-قنطورس است که در فاصله‌ی ۴۰ تریلیون کیلومتری قرار گرفته است. از آنجایی که این اعداد به‌تدریج غیرقابل درک می‌شدند، اخترشناسان تصمیم گرفتند واحد اندازه‌گیری دیگری را ابداع کنند و به این شکل واحد سال نوری ایجاد شد؛ سال نوری مسافتی است که نور طی یک سال طی می‌کند.