پیش از پیدایش جهان چه رخ داده است :
در ادامه سعی داریم به کمک واقع گرایی مدل پایه به دنبال پاسخ برای این پرسش باشیم که : اگر جهان در زمان معینی در گذشته آفریده شده ،پیش از آن چه رخ داده است؟
سنت آگوستین ، فیلسوف مسیحی معتقد بود زمان ،متعلق به جهانی است که خدا آفریده و پیش از آفرینش ، زمان وجود نداشته است.
اما می توان مدل متفاوتی را هم داشت . مدلی را که بهترین توضیح را درباره مشاهدات کنونی ما می دهد شامل شواهد تاریخی و زمین شناسی که بهترین بازنمایی است که ما از گذشته داریم .بنابراین این مدل ( تئوری انفجار بزرگ) مدل کاربردی تری از مدل اولی است . با وجود این ، هیچ کدام از مدل ها را نمی توان گفت از دیگری واقعی تر است.
از آنچه تا کنون گفتیم ،در میابیم بی معناست مدلی بیافرینیم که شامل زمان پیش از انفجار بزرگ باشد ، زیرا هر چه که امکان دارد در آن زمان وجود داشته باشد هیچ پیامد مشاهده شدنی برای کنون نخواهد داشت بنابراین بهتر است ما به همان انگاره که انفجار بزرک آفرینش کیهان بوده است بچسبیم.
یک مدل خوب ، مدلی است که :
- بالنده است.
- دارای چند بنیاده اختیاری و تعدیل پذیر است.
- با همه مشاهدات کنونی سازگاری دارد یا آن هارا توضیح می دهد.
- پیش بینی های دقیق درباره مشاهدات آینده می کند ، که بتواند در صورت نادرست در آمدن آن ها ، مدل را ناسازگار یا مردود اعلام کند.
سنجه های بالا ذهنی هستند برای مثال بالندگی سنجه ای نیست که به آسانی اندازه گیری شود ولی در میان دانشمندان از اهمیت بسیاری برخوردار است .بالندگی به شکل تئوری بازمی گردد ولی وابستگی نزدیکی به نبود بنیاده های تعدیل پذیر دارد،زیرا یک تئوری که پر از ضریب های دستکاری شده باشد خیلی بالنده نخواهد بود.
همچنینین یک مدل زمانی ارزش افزونی می یابد که با مشاهدات هم خوانی بیشتری داشته باشد به جای این که خود تئوری آن ها را تعیین کند.
درباره چهارمین نکته کافی است بدانیم وقتی کاستی مدلی یافت می شود ، واکنش معمول این است که آزمایش غلط بوده. اما اگر ثابت شود که آزمایش نادرست نبوده ،دانشمندان هنوز هم مدل را کنار نمی گذارند و به جای آن می کوشند با اصلاحات ،آن را نجات دهند.اما وقتی اصلاحات ساختگی و دست و پاگیر در مدل رخ دهد در نتیجه تئوری نابالنده می شود ،از این روی گرایش برای اصلاح یک تئوری تا حدی کم رنگ می گردد.
اگر اصلاحاتی که برای سازگاری با مشاهدات ضروری است ، بی قاعده شود ، این نشانه نیاز به یک مدل نوین است .برای مثال در دهه 1920 بیشتر فیزیکدانان بر این باور بودند که کیهان ایستا است ، یا آن که در اندازه تغییر نمی کند . امادر 1929 ،ادوین هابل با تحلیل بیناب های کهکشان های دور ، توانست سرعت آن ها را به دست آورد . او انتظار داشت شمار کهکشان هایی که از ما دور می شوند با شمار آن هایی که به ما نزدیک می شوند ،یکی باشد . به جای آن ،او دریافت که نزدیک به همه کهکشان ها در حال دور شدن از ما هستند ، و هر چه دور تر باشند ،سرعتشان بشتر است . لذا هابل نتیجه گرفت کیهان گستران است.
در تلاش برای یافتن قانون هایی که بر کیهان ،حاکم هستند ما شماری تئوری یا مدل فرمول بندی کرده ایم مانند تئوری چهاربنیاده ،مدل پتالموس ، تئوری انفجار بزرگ و…با هر تئوری یا مدل درک ما از واقعیت و از ماده های اصلی کیهان تغییر یافته است.
نیوتن می اندیشید که نور از ذره ها یا گلبول های ریز ساخته شده است .این توضیح می دهد که چرا نور در خط راست حرکت می کند.و یا با استفاده از این مدل می توان توضیح داد که چرا نور پس از گذر از یک ماده به ماده دیگر ،شکسته می شود.
ولی تئوری ذره ای نتوانست پدیده ای را که نیوتن خود مشاهده کرده بود و به نام چنبره های نیوتن شناخته می شود را توضیح دهد .یک عدسی را روی یک صفحه آینه ای نهاده و با یک نور تک رنگ ،مانند نور سدیم روشن کنید . از بالا به پایین که نگاه کنید ، شماری چنبره های تاریک و روشن را به مرکزیت جایی که عدسی صفحه را لمس می کند ، خواهید دید.
برپایه تئوری موج نور ، چنبره های تاریک و روشن توسط پدیده ای به نام تداخل به وجود می آید.اگر موج ها دچار هم پوشانی شوند و یکدیگر را تقویت کنند تا موج بزرگتری ایجاد شود می گوییم تداخل سازنده است ودر حالت دیگر اگر موج ها یکدیگر را خنثی کنند ، تداخل ویرانگر خواهیم داشت .این پدیده به عنوان تایید تئوری موج نور تلقی شد و نشان این که تئوری ذره ای نادرست است.
اما انیشتن نشان داد اثر فوتوالکتریک را می توان به وسیله یک ذره یا کوانتوم نور که به یک اتم برخورد می کند و یک الکترون را بیرون می اندازد ، توضیح داد . بنابراین نور هم مانند نور و هم مانند ذره رفتار می کند.
این دوگانگی موج /ذره – انگاره ای که می توان یک جسم را یک ذره یا یک موج در نظر گرفت با تجربه روزمره بیگانه است.چنین دوگانگی ها ،شرایطی که دو تئوری بسیار متفاوت یک پدیده را دقیق توصیف می کنند ،با واقع گرایی مدل پایه سازگاری دارد.
در مورد قانون های حاکم بر کیهان ،آنچه ما می توانیم بگوییم این است که به نظر می رسد هیچ مدل یا تئوری ریاضی تکی وجود ندارد که بتواند همه جنبه های کیهان را توضیح دهد .به نظر می رسد شبکه ای از تئوری ها وجود داشته باشد که تئوری – ام خوانده می شود.هر تئوری در شبکه تئوری – ام برای توصیف پدیده ها در محدوده معینی خوب است .هر کجا که طیف های آن ها هم پوشان باشند ،تئوری های گوناگون درون شبکه هم خوانی پیدا می کنند. بنابراین می توان گفت همه آن ها بخشی از همان تئوری هستند اما هیچ تئوری تکی درون شبکه نمی تواند همه جنبه های کیهان را توضیح دهد.
