شاید جهان ما درون یک سیاه‌چاله متولد شده باشد

پژوهش‌ها نشان می‌دهند که شاید جهان ما کاملاً تصادفی نباشد، زیرا به نظر می‌رسد بسیاری از کهکشان‌ها چرخش پادساعت‌گرد دارند.

برخی دانشمندان این موضوع را نشانه‌ای در تأیید کیهان‌شناسی سیاه‌چاله‌ای می‌دانند؛ نظریه‌ای که بر اساس آن، جهان ما درون سیاه‌چاله‌ای در یک جهان بزرگ‌تر متولد شده است. حتی یکی از فیزیک‌دانان معتقد است سیاه‌چاله‌هایی که مشاهده می‌کنیم شاید دروازه‌ای به واقعیت‌های دیگر باشند و تحت شرایط خاص بتوانیم وارد آن‌ها شویم.

از دوران کودکی به ما آموزش می‌دهند که جهان بزرگ‌ترین گستره قابل تصور است و پیوسته در حال انبساط به فضایی وسیع‌تر قرار دارد. اما اگر واقعیت ما تنها بخش کوچکی از ساختاری بسیار بزرگ‌تر باشد، چه؟ تصور چنین احتمالی دشوار به نظر می‌رسد؛ به‌ویژه آنکه حتی درک وسعت فضای فراتر از زمین نیز برای انسان آسان نیست. بااین‌حال، برخی یافته‌های علمی قابل‌توجه نشان می‌دهند که شاید لازم باشد شواهد موجود را از زاویه‌ای تازه بررسی کنیم.

اگر جهان کاملاً تصادفی بود، انتظار می‌رفت نیمی از کهکشان‌ها در یک جهت و نیم دیگر در جهت مخالف بچرخند. بااین‌حال، مشاهدات نشان می‌دهند که حدود دوسوم کهکشان‌های بررسی‌شده چرخش پادساعت‌گرد دارند. از دیدگاه برخی دانشمندان، این ترجیح جهت چرخش می‌تواند با نظریه کیهان‌شناسی سیاه‌چاله‌ای سازگار باشد؛ نظریه‌ای که بر اساس آن، جهان ما درون سیاه‌چاله‌ای واقع در یک جهان مادر بزرگ‌تر شکل گرفته است. اگر این فرضیه درست باشد، ممکن است جهان‌های نوزاد درون جهان خودمان نیز وجود داشته باشند و تحت شرایطی خاص بتوان به آن‌ها وارد شد.

کشف عدم تقارن در چرخش کهکشان‌ها

نخستین بررسی‌های مهم درباره عدم تقارن چرخش کهکشان‌ها به سال ۲۰۱۱ بازمی‌گردد؛ زمانی که مایکل جی. لونگو، فیزیک‌دان فقید، پژوهشی جالب را در نشریه فیزیکس لترز بی منتشر کرد. او در این تحقیق، ۱۵ هزار و ۱۵۸ کهکشان مارپیچی را که در قالب پیمایش دیجیتال آسمان اسلون در ایالت نیومکزیکو تصویربرداری شده بودند، بررسی کرد. نتایج نشان داد که کهکشان‌های واقع در بخشی از آسمان، جهت چرخش ترجیحی مشخصی دارند. این یافته احتمال وجود نوعی عدم تقارن در نحوه توزیع و جهت‌گیری کهکشان‌ها در جهان را مطرح کرد.

سال گذشته، گروهی از دانشمندان در پژوهشی منتشرشده در نشریه ماهانه انجمن سلطنتی اخترشناسی، شواهد دیگری در تأیید این عدم تقارن ارائه دادند. لیور شامیر، دانشمند داده و استاد دانشگاه ایالتی کانزاس، سرپرستی این تحقیق در سال ۲۰۲۵ را بر عهده داشت. او درخواست‌ها برای اظهارنظر درباره این پژوهش را نپذیرفت.

گروه شامیر با استفاده از تلسکوپ فضایی قدرتمند جیمز وب، کهکشان‌هایی را بررسی کرد که در مراحل ابتدایی تاریخ جهان شکل گرفته بودند. نتایج نشان داد که از میان ۲۶۳ کهکشان مورد مطالعه، حدود یک‌سوم نسبت به زمین در جهت ساعت‌گرد می‌چرخند. در مقابل، دوسوم باقی‌مانده چرخشی پادساعت‌گرد دارند؛ نتیجه‌ای که بار دیگر احتمال وجود همان عدم تقارن مطرح‌شده توسط لونگو در بیش از یک دهه پیش را تقویت می‌کند.

برخلاف بسیاری از پژوهش‌های کیهان‌شناسی و اخترفیزیک، مفهوم اصلی این بررسی چندان پیچیده نیست. گروه شامیر از تحلیل کمّی شکل کهکشان‌ها استفاده کرد، اما او در اطلاعیه‌ای مطبوعاتی در سال ۲۰۲۵ تأکید داشت که با کمک این تلسکوپ، تفاوت جهت چرخش کهکشان‌ها برای افراد عادی نیز قابل مشاهده است و برای درک آن نیازی به دانش تخصصی علمی نیست.

این تحقیق در ادامه پژوهشی در سال ۲۰۲۲ درباره چرخش کهکشان‌ها انجام شد؛ مطالعه‌ای که آن هم نشان داده بود برخی نواحی بررسی‌شده در آسمان، جهت چرخش مشخصی را بیشتر از جهت مخالف نشان می‌دهند. هر دو پژوهش بخشی از مجموعه مطالعات گسترده‌تری هستند که با هدف درک سازوکار جهان انجام می‌شوند، اما هنوز نمی‌توان آن‌ها را مدرکی قطعی برای توضیح ماهیت کیهان دانست.

شامیر در اطلاعیه مطبوعاتی خود تأکید کرد که علت دقیق این عدم تقارن همچنان مشخص نیست، هرچند پژوهشگران فرضیه‌هایی برای توضیح آن مطرح کرده‌اند. او گفت

یکی از توضیح‌های احتمالی این است که جهان از همان ابتدا با چرخش متولد شده باشد. این دیدگاه با نظریه‌هایی مانند کیهان‌شناسی سیاه‌چاله‌ای سازگاری دارد؛ نظریه‌ای که بر اساس آن، تمام جهان ما درون یک سیاه‌چاله قرار گرفته است. بااین‌حال، اگر جهان واقعاً با چرخش آغاز شده باشد، به این معناست که نظریه‌های فعلی ما درباره کیهان هنوز کامل نیستند.

آیا جهان ما درون یک سیاه‌چاله شکل گرفته است؟

بر اساس نظریه پذیرفته‌شده بیگ‌بنگ، جهان از یک حالت اولیه فوق‌العاده داغ و متراکم آغاز شده؛ وضعیتی که در آن، ماده و انرژی در شرایطی بسیار فشرده قرار داشتند. بااین‌حال، نیکودم پوپلافسکی، استاد برجسته مدعو فیزیک در دانشگاه نیوهیون ایالت کنتیکت، معتقد است چگالی بی‌نهایت مطرح‌شده در برخی توصیف‌های این وضعیت اولیه می‌تواند نشان دهد که نظریه کنونی درباره منشأ جهان هنوز کاستی‌هایی دارد. این دیدگاه با پیشنهاد شامیر درباره ناقص بودن برداشت‌های فعلی از کیهان هم‌راستا است.

پوپلافسکی برای توضیح این مسئله به نظریه گرانش اینشتین–کارتان اشاره می‌کند؛ گسترشی قدیمی از نظریه نسبیت عام که ممکن است از ایده کیهان‌شناسی سیاه‌چاله‌ای پشتیبانی کند. به زبان ساده، این نظریه اثر چرخش ذرات در مقیاس کوانتومی بسیار کوچک را نیز در نظر می‌گیرد؛ به‌ویژه ذرات بنیادی مانند الکترون‌ها و کوارک‌ها.

یکی از مفاهیم اصلی در این نظریه، پیچش فضا-زمان است؛ ویژگی هندسی احتمالی که می‌تواند ساختار فضا-زمان را دچار نوعی پیچ‌خوردگی کند. به گفته پوپلافسکی، در شرایطی با چگالی بسیار بالا، مانند وضعیت جهان در آغاز بیگ‌بنگ، این پیچش حتی ممکن است بتواند در برابر نیروی گرانش اثر متقابل ایجاد کند.

یکی از شگفت‌انگیزترین نتایجی که می‌توان از نظریه گرانش اینشتین–کارتان برداشت کرد، این احتمال است که هر سیاه‌چاله جهانی کوچک را درون خود ایجاد کند. پوپلافسکی با استناد به مقاله سال ۲۰۲۱ خود در نشریه فیزیک تجربی و نظری، این فرضیه را مطرح کرده. بر اساس این دیدگاه، سیاه‌چاله‌ای که در جهان خودمان مشاهده می‌کنیم، می‌تواند به نوعی کرم‌چاله یا پل اینشتین–روزن منتهی شود؛ ساختاری نظری که دو ناحیه از فضا-زمان را به یکدیگر متصل می‌کند.

پوپلافسکی درباره این ارتباط توضیح داده است

این پل، جهان ما را به جهان مادر متصل می‌کند؛ همان جهانی که سیاه‌چاله درون آن قرار دارد.

او همچنین درباره نتایج پژوهش‌های خود گفت

بر اساس تحقیقات من، هر سیاه‌چاله در سوی دیگر افق رویداد خود، جهانی تازه، بسته و در حال گسترش ایجاد می‌کند.

اگر دانشمندان بتوانند تأیید کنند که سیاه‌چاله‌های مشاهده‌شده در جهان ما در واقع به جهان‌های دیگری منتهی می‌شوند، شاید ورود به این جهان‌ها تحت شرایط مشخص امکان‌پذیر باشد. پوپلافسکی توضیح می‌دهد که سیاه‌چاله‌های کوچک پدیده‌ای به نام اسپاگتی‌شدن ایجاد می‌کنند؛ فرایندی که در آن، اختلاف شدید نیروهای گرانشی در بخش‌های مختلف یک جسم، آن را به‌شدت کشیده و از هم می‌گسلد. چنین شرایطی برای انسان قابل تحمل نخواهد بود.

در مقابل، پوپلافسکی معتقد است سیاه‌چاله‌های بسیار بزرگ شاید گزینه مناسب‌تری باشند، زیرا نیروهای کشندی در نزدیکی آن‌ها می‌توانند نسبتاً ضعیف‌تر باشند و میزان کشیدگی اجسام کاهش یابد. بااین‌حال، حتی در این سناریو نیز پرسش مهمی باقی می‌ماند: جهانی که وارد آن می‌شویم، چه شرایطی خواهد داشت؟ پوپلافسکی در این باره گفت

مسئله این است که شاید وارد چه نوع جهانی شویم. آن جهان باید به‌اندازه کافی قدمت داشته باشد تا دمای آن پایین آمده و ستارگان در آن شکل گرفته باشند.

البته این فرضیه به معنای امکان رفت‌وآمد آزادانه میان جهان‌های مختلف نیست. پوپلافسکی توضیح می‌دهد که روند تکامل یک جهان نوزاد، به دلیل اثر گرانش بر اتساع زمان، از دید جهان میزبان قابل مشاهده نخواهد بود. همچنین بازگشت به جهان مادر از بیرون امکان‌پذیر نیست، زیرا ماده تنها می‌تواند در یک جهت از این ساختار عبور کند. او در این باره گفت

چرخش جهان و راه‌های آزمایش این نظریه

بنابراین، جهان نوزاد شاخه‌ای مستقل و بسته از فضا-زمان به شمار می‌رود که خط زمانی مخصوص به خود را دارد.

پوپلافسکی با بازگشت به یافته‌های لونگو و شامیر توضیح می‌دهد که هر دو پژوهش می‌توانند با این احتمال سازگار باشند که جهان ما درون سیاه‌چاله‌ای چرخان متولد شده باشد. او گفت

تمام ستارگان می‌چرخند و در نتیجه، همه سیاه‌چاله‌ها نیز چرخش دارند. اگر جهان ما درون یک سیاه‌چاله چرخان متولد شده باشد، محور چرخش آن سیاه‌چاله را به ارث برده و آن محور به جهت ترجیحی چرخش در جهان ما تبدیل شده.

از سوی دیگر، پوپلافسکی می‌گوید که می‌توان داده‌های مربوط به این فرضیه و مفهوم پیچش فضا-زمان را با استفاده از فیزیک ذرات نیز بررسی کرد. یکی از روش‌های پیشنهادی، اندازه‌گیری ویژگی‌های الکترون‌ها درون دستگاهی مغناطیسی به نام تله پنینگ است.

هدف این آزمایش، بررسی ساختار درونی الکترون با دقتی بسیار بالاتر از اندازه‌گیری‌های کنونی خواهد بود؛ به‌گونه‌ای که بتوان به مقیاسی حدود ۱۰۰ هزار برابر کوچک‌تر از محدوده قابل مشاهده امروزی دست یافت. پوپلافسکی معتقد است پیشرفت فناوری شاید انجام چنین آزمایش‌هایی را در آینده‌ای نسبتاً نزدیک امکان‌پذیر کند.

بااین‌حال، تا زمانی که شواهد تجربی کافی برای تأیید این نظریه‌ها به دست نیاید، سفر به جهان‌های دیگر یا حتی بررسی عملی چنین احتمالی، همچنان بیشتر به رؤیاهای علمی‌تخیلی شباهت دارد.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.