امروزه جهان میانسال ما، به طرز عجیبی صاف و مسطح به نظر می‌رسد. یکی از توضیحات محتمل برای تخت بودن جهان، نظریه تورم است که توسط آلن گوث در سال ۱۹۷۹ پیشنهاد شد. این نظریه می‌گوید به دلیل انبساط شدید در ۳۵-۱۰ ثانیه نخست آفرینش، تفاوت‌های ناچیز و اندک موجود در چگالی جهان، سبب بروز گوناگونی‌های بسیاری شد که پس از سیصد هزار سال در تابش ریزموج زمینه خود را بروز داد. اما این سوال که ماقبل انفجار بزرگ چه رخ داده و علت بروز این تفاوت‌های ناچیز چه بوده، همچنان پابرجاست. با دیپ لوک همراه باشید…
ما می‌دانیم که تغییرات جزیی چگالی در حدود سیصد هزار سال بعد از انفجار بزرگ، سبب شکل‌گیری کهکشان های امروزی شده، اما چه چیزی سبب بروز این تغییرات بوده است؟ چه عاملی سبب شده جهان پیرامون ما تا این حد مسطح به نظر برسد؟ هرچند ایده‌ی زیبای رشد ناگهانی و سریع فضازمان (تورم)، می‌تواند آنچه را ما در آسمان شب مشاهده می‌کنیم، به خوبی توضیح دهد، اما علم به چیزی بیشتر از ایده‌های زیبا نیاز دارد. در واقع فقط شواهد تجربی هستند که به این بحث‌ها خاتمه می‌دهند. شاید بالاخره راهی برای فهم این موضوع پبدا شود.
اکنون گروهی از فیزیکدانان دانشگاه هاروارد به سراغ ترسیم مجدد تکامل جهان اولیه رفتند تا راهی برای کمک به آن دسته از مدل‌های تورمی که در میان انبوهی از این مدل‌ها قد علم کرده‌اند، پیدا کنند. یکی از این محققان به نام آوی لوئب (Avi Loeb) بیان می‌دارد:
موقعیت کنونی نظریه تورم مانند یک ایده‌ی قابل انعطاف است که نمی‌تواند به لحاظ تجربی نادرست باشد. مهم نیست که محققان چه مقداری را برای یک مشاهده‌پذیر خاص اندازه بگیرند، همیشه یک مدل تورمی وجود دارد که این مقادیر را توضیح دهد.
مدتی است ما متقاعد شده‌ایم که جهانمان به آهستگی و تحت تاثیر نیرویی عجیب به نام انرژی تاریک در حال گسترش و کش‌آمدن است. اگر دکمه‌ی «بازگشت به گذشته‌ی» جهان را بزنیم و به زمانی که جهان فقط ۴۳-۱۰ ثانیه عمر داشت بازگردیم، دانش فیزیک ما به محدودیت‌های خود نزدیک خواهد شد: ماقبل انفجار بزرگ چه خبر بود؟ باید گفت که هندسه ی دیوانه‌وار آن لحظه، مانع از این می‌شود که بدانیم حتی از کجا باید شروع کنیم!
محاسبات نشان می‌دهد شعاع جهان در این لحظه‌ی بحرانی، چیزی در حدود ۱۰-۱۰ متر بوده است. البته که این مقدار بسیار کوچک است، اما نه به اندازه‌ی کافی! اولین تابش‌های الکترومغناطیسی از لحظات نخستین جهان، به نام تابش ریزموج زمینه همچنان پیرامون ما حضور دارند. امروزه این تابش زمینه به طرز شگفت‌آوری، یکنواخت است. قوانین ترمودینامیک، این یکنواختی را به راحتی هضم نمی‌کنند. این یکنواختی به این معنی خواهد بود که تابش زمینه به منظور متعادل کردن تغییرات دمایی، باید از یک کران کیهان تا کران دیگر را پیموده باشد، در حالی که فضا با آنچنان سرعتی در حال انبساط است که نور فرصت همراهی با فضا را نخواهد داشت. اگر تعادل دمایی آنطور که ذکر آن رفت، اتفاق افتاده باشد، باید شعاع جهان نوپای اولیه در آن لحظه‌ی بحرانی، چندین مرتبه کوچکتر در نظر گرفته شود. این جهان فوق‌العاده کوچک، باید به صورت نمایی در همان دوران نوزادی خود شروع به رشد کرده و با یک تورم انفجاری در کسری از ده هزارم ثانیه به اندازه ی یک دانه ماسه رسیده باشد.
این نگاه جدید اگرچه با مشاهدات ما به خوبی سازگار است، اما نباید فراموش کنیم که مدل‌های دیگری نیز وجود دارند که جهان در آنها پایدار شده و به سرعت از هم گسیخته نمی‌شود. به گفته فیزیکدان دانشگاه هاروارد ژانگ-ژی خیانیو (Zhong-Zhi Xianyu):
در برخی از این مدل‌های پیشنهادی، ابعاد جهان در حال انقباض است؛ در برخی به آهستگی و در برخی دیگر بسیار سریع. ویژگی‌هایی که دانشمندان تاکنون برای سنجش مشاهده‌پذیر‌ها به کار برده‌اند، به دلیل عدم ارتباط مستقیم آنها با مسئله‌ی رشد ابعاد جهان اولیه، سبب بروز مشکلاتی در تمایز میان نظریه‌های مختلف شده است.
آیا زمان، ماقبل انفجار بزرگ وجود داشته است؟ آیا نوعی جهان معکوس وجود داشته است؟ درمیان نظریه‌هایی که نحوه ظهور و تکامل جهان را به صورتی که هم‌اکنون آن را مشاهده می‌کنیم، توضیح می‌دهند، فقط یک نظریه برنده بیرون خواهد آمد. به منظور تشخیص اینکه کدام نظریه می‌ماند و کدامیک باید کنار گذاشته شود، محققان استفاده از مشخصه‌های قابل اندازه گیری خاصی را پیشنهاد کرده‌اند که می‌توانند میان ویژگی‌های متمایز مدل‌های مبتنی بر تورم ارتباط برقرار کنند. چالش پیش‌رو، چگونگی تفسیر اینگونه مشاهدات به صورتی اتفاقاتی متوالی است. به منظور استخراج مراحل این توالی، یک دسته از معیارهای زمانی استاندارد لازم است که برخی از آنها حتی می‌توانند نظریه تورم را از پایه بی‌اعتبار سازند. یکی از محققان به نام خینگانگ-چن (Xingang-Chen) اظهار می‌دارد که:
اگر تصور کنیم دانش ما درباره آنچه ماقبل انفجار بزرگ رخ داده، به صورت فریم‌هایی از یک فیلم باشد، آنگاه زمان استاندارد، نحوه قرارگیری این فریم‌ها را در کنار یکدیگر مشخص می‌کند.
این گروه مکانیزمی را پیشنهاد می‌دهد که در آن افت و خیزهای کوانتومی اولیه می‌توانند در خلال توالی وقایع، به صورت الگوهایی در ساختار عظیم کیهانی بروز پیدا کنند. خینگانگ-چن می‌گوید:
این نشانه‌ها، بسیار خفیف و نامحسوس هستند. تابش ریزموج زمینه یکی از این نشانه‌هاست و نحوه توزیع کهکشان‌ها، نشانه‌ی دیگر. ما در حال حاضر به دنبال این نشانه‌ها هستیم؛ اگرچه بعضی از نمونه‌های جالب در دست است، ولی ما نیازمند اطلاعات بیشتری هستیم.
بعضی از ستاره‌شناسان برای پی‌بردن به گذشته‌ی پنهان کیهان، نور و ماده‌ی موجود در آسمان شب را جستجو می‌کنند. برخی از جنبه‌های محتمل این جستجو، زخم‌های به‌جامانده از سیاه چاله‌های قدیمی کیهان بر روی تابش ریزموج زمینه است. شاید پیش‌گویی دیگر، پیدا کردن نشانه‌هایی مبنی بر عدم وقوع انفجار بزرگ باشد. ایده‌های جذاب زیادی وجود دارد که نحوه تکامل کیهان را توضیح می‌دهند، ولی ما باید با تلاش بی‌وقفه، آن ایده‌هایی را که علی‌رغم زیبایی، توانایی توصیف واقعیت را ندارند، به کناری بیفکنیم تا بتوانیم راه را برای سردرآوردن از وقایع ماقبل انفجار بزرگ هموارتر کنیم.
