مبدأ و سرنوشت عالم بر اساس نظریه نسبیت عام

مسئله مبدأ و سرنوشت عالم را بر اساس نظریه نسبیت عام اینشتن می توان به صورت زیر خلاصه کرد :
جهان به شکلی که ما می بینیم در زمانی بسیار دور بر اثر انفجار عظیمی که به نام " مهبانگ " ( Big Bang ) موسوم است به وجود آمده است. نقطه مهبانگ، نقطه تکین نظریه پیدایش عالم است. یعنی آنچه را که ما راجع به جهان می دانیم و کلیه قوانین فیزیکی که کشف کرده ایم از لحظه ای کوتاه بعد از انفجار بزرگ صدق می کنند. بشر هیچ گونه اطلاعی از زمان مهبانگ و یا زمان قبل از مهبانگ ندارد. مسلماً، قبل از مهبانگ هم چیزی وجود داشته است. لیکن، ما اسم آن را جهان، به شکلی که امروزه می شناسیم نمی گذاریم. از یک طرف، هیچ یک از قوانین فیزیک که بر اساس نظریه نسبیت عام به وجود آمده در نقطه مهبانگ، و یا قبل از آن، صدق نمی کنند. از طرف دیگر، تمام آن قوانین لحظه ای بسیار کوتاه پس از زمان مهبانگ تا زمان حال صادق هستند. لذا، بر اساس نظریه نسبیت عام می توان مبدأ زمان را برای جهان، همان لحظه بعد از مهبانگ دانست و مهبانگ را نقطه تکین این نظریه فرض کرد. بنابراین، اگر بگوییم عالم به شکلی که ما، با اتکا به قوانین نسبیت عام، می شناسیم در لحظه مهبانگ به وجود آمده است، می توان از آن لحظه به بعد عالم را با اتکا به این نظریه مطالعه کرد. نا گفته نماند که نظریه نسبیت عام یکی از دو نظریه معتبری است که امروزه برای مطالعه جهان به کار می رود. تا این لحظه هیچ یک از پیشگویی های نظریه نسبیت عام در مورد مطالعه جهان و قوانین حاکم بر آن، نادرست از کار در نیامده است.
نظریه نسبیت عام سرنوشت جهان را به یکی از دو شکل زیر پیش بینی می کند. نظراول این است که ذرات جهان بر اثر نیروی جاذبه، که در نقطه ای از جهان از حالت تعادل خارج شده است، دوباره به هم جذب می شوند و در یک نقطه اشتثنایی دیگر در آینده بسیار دور تراکمی نظیر تراکم قبل از انفجار بزرگ به وجود می آید. در چنین شرایطی می توان گفت زمان به پایان می رسد و جهان دیگر به شکلی که ما می شناسیم وجود نخواهد داشت. در حال حاضر، فرض بر این است که در سراسر جهان نیروی جاذبه تعادلی ایجاد کرده است و انبساط جهان بر اساس همین تعادل و هماهنگی نیروی جاذبه است. اما، همیشه شرایط اشتثنایی برای بر هم زدن تعادل نیروی جاذبه وجود دارد. به عنوان مثال، اگر در منطقه ای از فضا ستاره ای که بیش از چند برابر خورشید وزین است از مدار خود خارج گردد، ممکن است پس از مدتی در این منطقه اختلال کمی بین نیروی جاذبه بقیه ستارگان ایجاد گردد و این اختلال به مرور زمان مسیر سایر ستارگان را عوض کند. تا آنجا که، یک یا چندین ستاره این منطقه با ستارگان دیگر این منطقه یا با ستارگان خاموش این منطقه برخورد کنند و کمکم تعادل منطقه را به هم بزنند. این به هم خوردن تعادل منطقه کمکم به مناطق دیگر اثر می کند و بالاخره روزی می رسد که نیمی از ستارگان یک کهکشان یا با هم تلاقی می کنند و یا از مسیر معمولی خود خارج می گردند و تعادل نیروی جاذبه کهکشان را به هم می زنند. مقدار جرمی که بر اثر این تصادم ها ممکن است از بین برود همه و همه به انرژی تبدیل می شود و باعث اختلال های دیگری خواهد شد. پس، دیده می شود که احتمال بر هم خوردن تعادل نیروهای جاذبه وجود دارد و در صورت وقوع چنین واقعه ای اجسام چاره ای جز اینکه به درون یکدیگر سقوط کنند نخواهند داشت.
نظریه دوم در مورد سر نوشت جهان بر اساس نسبیت عام می گوید ممکن است ستارگان خاموش به مرور زیاد شوند و خود، بر اثر جاذبه قوی خویش، یا ستارگان خاموش کوچکتر را به خود جذب کنند و یا ستارگان غیر خاموش را به درون خود بکشند. توجه داشته باشید، انواع بسیار بزرگ ستارگان خاموش دارای چنان جاذبه ای هستند که می توانند ستاره ای به اندازه خورشید را از فاصله ای بسیار دور به درون خود بکشند. بر اساس این نظریه ستارگان خاموش به تدریج زیادتر شده و آنها که بزرگتر و سنگین تر هستند، با جذب ستارگان کوچکتر، قوی تر خواهند شد و بالاخره ستاره ای آنچنان بزرگ به وجود خواهد آمد که تمام جهان را به درون خود خواهد کشید.
همان طور که قبلاً اشاره شد، در حال حاضر، دو نظریه معتبر برای مطالعه جهان و روابط و قوانین فیزیکی آن وجود دارد. یکی نظریه نسبیت عام و دیگری نظریه مکانیک کوانتومی است. تازمانی که یک نظریه واحد برای مطالعه جهان به وجود نیامده است، ناگزیر هستیم مطالعات و کشفیات خود را با یکی از این دو نظریه وفق دهیم. نظریه نسبیت عام و مکانیک کوانتومی جای خود را چنان در علوم باز کرده اند که هر گونه پیش بینی و یا نتیجه گیری که با یکی از این دو نظریه ناسازگار باشد، در جامعه علمی امروز به راحتی مورد قبول واقع نخواهد شد. مطلب بسیار مهم این است که نتیجه گیری های حاصل از این دو نظریه با هم ناسازگار نباشد. تا آنجا که تضادی وجود نداشته باشد، نتیجه گیری هایی که به کمک هر یک از این دو نظریه می شوند می توانند پابرجا و قابل قبول باشند. اگر روزی یکی از این دو نظریه بر دیگری رجحان یابد و یا اگر نظریه جدیدتری پیدا شود که بر هر دوی این نظریه ها رجحان داشته باشد، آن وقت فقط قوانین و نتیجه گیری هایی پذیرفته خواهد شد که در رابطه با نظریه ای است که ارجحیت علمی دارد.