دانشمندان در حال بررسی «اصل کیهانی» هستند که بیان می‌کند جهان در مقیاس‌های بزرگ یکدست و همگن است. اما کشفیات جدید، مانند ساختار عظیمی به نام کمان غول‌پیکر، این سوال را مطرح می‌کند که آیا محله‌ی کیهانی ما خاص‌تر از آن است که تاکنون تصور می‌کردیم؟
آیا ساختار کمان غول‌پیکر نشان می‌دهد در گوشه‌ای خاص از کیهان زندگی می‌کنیم؟
قرن‌هاست بشر درباره‌ی جایگاهش در کیهان فکر می‌کند. اول زمین، مرکزیت خود را از دست داد. بعد فهمیدیم منظومه‌ی شمسی ما، فقط یکی از منظومه‌های بی‌شماری است. حتی کهکشان ما، راه شیری، ذره‌ای کوچک در میان میلیاردها کهکشان دیگر شد. این کوچک‌بینی در کیهان‌شناسی، در «اصل کیهانی» جمع‌بندی شده است. این اصل مهم می‌گوید جهان در مقیاس‌های بزرگ، تقریباً همه جا یکسان است.
این اصل، فهم ما از کیهان را ساده می‌کند. ستاره‌شناسان با فرض یکدست بودن جهان، می‌توانند گذشته‌ی آن را مدل‌سازی کنند و آینده‌اش را به دقت پیش‌بینی کنند. چه در مطالعه‌ی اثرات گرانشی ماده‌ی تاریک و چه در تخمین احتمال وجود حیات در جاهای دیگر، اصل کیهانی چارچوبی قابل اعتماد به ما می‌دهد. اما اگر این ایده‌ی بنیادی درست نباشد چه؟
نشانه‌هایی از ناهنجاری: ترک‌هایی در اصل کیهانی
با اینکه اصل کیهانی سال‌هاست دقیق بررسی می‌شود، یافته‌های جدید نشان می‌دهد که شاید محدودیت‌هایی داشته باشد. ستاره‌شناسان ساختارهای عظیمی پیدا کرده‌اند که ایده‌ی یک جهان صاف و یکدست را زیر سوال می‌برند. مثلاً الکسیا لوپز از دانشگاه مرکزی لنکشر، کمان غول‌پیکر را کشف کرده است. کمان غول‌پیکر، منحنی عظیمی از کهکشان‌هاست که ۳.۳ میلیارد سال نوری طول دارد. نزدیک این کمان، حلقه‌ای بزرگ از کهکشان‌ها به طول ۱.۳ میلیارد سال نوری وجود دارد که نشان می‌دهد شاید ساختارهای به‌هم‌پیوسته‌ی بزرگ‌تری هم باشند.
این یافته‌ها، پیش‌بینی اصل کیهانی را که می‌گوید نباید ساختارهایی بزرگ‌تر از ۱.۲ میلیارد سال نوری وجود داشته باشند، به چالش می‌کشند. علاوه بر این، تغییرات در تابش زمینه‌ی کیهانی – تابش ضعیفی که از انفجار بزرگ به جا مانده – سال‌هاست که ستاره‌شناسان را گیج کرده است. به نظر می‌رسد این نوسانات، تصادفی نیستند و درباره‌ی فرضیات پشت اصل کیهانی، سوال ایجاد می‌کنند.
تفاوت‌های کیهانی یا چیز دیگری؟
بعضی دانشمندان می‌گویند شاید این ناهنجاری‌ها را بتوان با «واریانس کیهانی» توضیح داد. این مفهوم، به عدم قطعیت ذاتی در مطالعه‌ی فقط بخشی از جهان اشاره دارد. چون ستاره‌شناسان فقط می‌توانند قسمت محدودی از کیهان را ببینند، شاید انحرافات ظاهری، فقط نشان‌دهنده‌ی ناکامل بودن داده‌ها باشند، نه نقض یکنواختی کیهانی.
والریو مارا، محققی در دانشگاه فدرال اسپیریتو سانتو در برزیل، اول فکر می‌کرد واریانس کیهانی می‌تواند تفاوت‌ها در مشاهدات در مقیاس بزرگ را توضیح دهد. اما محاسبات بیشتر نشان می‌دهد که شاید این توضیح کافی نباشد.
اصلی زیر سوال
با وجود شواهد روزافزون، اصل کیهانی هنوز پابرجاست – هرچند بیشتر و بیشتر بررسی می‌شود. بیشتر پدیده‌های کیهانی هنوز با پیش‌بینی‌های این اصل همخوانی دارند و هنوز چارچوب جایگزینی برای آن پیدا نشده است. همانطور که دراگان هاترر، کیهان‌شناس دانشگاه میشیگان، می‌گوید: «هیچ مدرک قطعی برای رد این اصل وجود ندارد. با این حال، ناهنجاری‌های جالب زیادی وجود دارد.»
چالش‌های ذاتی کیهان‌شناسی هم مسئله را پیچیده‌تر می‌کنند. برخلاف آزمایش‌های آزمایشگاهی که می‌توانند تکرار شوند، ستاره‌شناسان فقط یک جهان برای مطالعه دارند. تحلیل پدیده‌ها در مقیاس بزرگ، به‌خصوص سخت است چون جهان قابل مشاهده، نمونه‌ی محدودی ارائه می‌دهد.
نگاهی نو به جایگاه ما در فضا
اگر تحقیقات بعدی تایید کنند که جهان، کمتر از آنچه اصل کیهانی می‌گوید، یکدست است، می‌تواند فهم ما از هستی را به‌کلی تغییر دهد. در این صورت، لزومی ندارد جایگاه «برتری» داشته باشیم، اما مفهوم «میانگین» ممکن است در مقیاس‌های کیهانی بی‌معنی شود. در حال حاضر، دانشمندان به این فکر می‌کنند که آیا ما در بخش خاصی از یک جهان فروتن زندگی می‌کنیم – یا اینکه این اصل در نهایت، بهترین تقریب ما از حقیقت کیهانی باقی خواهد ماند.
اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: scientific american
