کیهان هزاران سال است تخیل انسان را مجذوب خود کرده و پرسش‌هایی را درباره‌ی وسعت و مرزهای بالقوه‌اش ایجاد کرده است. شاید شما هم هر زمان که به آسمان شب خیره می‌شوید، شگفت‌زده می‌شوید و با خود فکر می‌کنید: لبه کیهان چگونه به نظر می‌رسد؟ این پرسش، اکتشافات علمی و فیزیک نظری را به فراز‌های جدیدی سوق داده و درک ما از محدودیت‌های کیهانی را به چالش کشیده است.
به گزارش فرادید، سفر ما برای درک لبه کیهان با مفهوم جهان قابل‌مشاهده آغاز می‌شود. این اصطلاح به بخشی از کیهان اشاره دارد که از نظر تئوری می‌توانیم از زمین تشخیص دهیم. کیهان قابل‌مشاهده وسیع است و حدود ۹۳ میلیارد سال نوری قطر دارد.
محدودیت‌های مشاهدات ما به دلیل محدودیت‌های تکنولوژیکی نیست، بلکه به دلیل ویژگی‌های اساسی نور و زمان است. نور با سرعت محدود ۲۹۹۷۹۲۴۵۸ متر در ثانیه حرکت می‌کند، یعنی نور اجسام دور به زمان قابل‌توجهی برای رسیدن به ما نیاز دارد. در نتیجه، وقتی به عمق فضا نگاه می‌کنیم، اساساً به گذشته نگاه می‌کنیم.
این افق کیهانی یک پارادوکس دارد: هر قدر دورتر نگاه کنیم، نور قدیمی‌تری را مشاهده می‌کنیم. دورترین اجسامی که می‌توانیم تشخیص دهیم، آنها هستند که نورشان از زمان پیدایش کیهان، زمان کافی برای رسیدن به زمین داشته است. فراتر از این نقطه، تابش پس‌زمینه‌ای مایکروویو کیهانی، قدیمی‌ترین نور در کیهان، قرار دارد که از حدود ۳۸۰۰۰۰ سال پس از انفجار بزرگ ساطع شده است.
در حالی که جهان قابل‌مشاهده محدودیت‌های قابل‌تعریف دارد، گستره واقعی کیهان همچنان موضوع بحث و گمانه‌زنی‌های زیادی است. چندین نظریه تلاش کردند آنچه را که ممکن است فراتر از افق کیهانی ما وجود داشته باشد توضیح دهند:
جهان بی‌نهایت: برخی دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که جهان در همه جهات بی‌نهایت گسترش می‌یابد و هیچ لبه یا مرز قابل‌تشخیصی ندارد.
چندجهانی: این نظریه پیشنهاد می‌کند جهان ما ممکن است یکی از جهان‌های بسیاری باشد که کنار تعداد بی‌شماری جهان دیگر در یک چندجهانی وسیع وجود دارد.
فضای منحنی: در این مدل، جهان ممکن است به سمت خود منحنی شود، مشابه سطح یک کره که هیچ لبه‌ای ندارد.
جهان سیاه‌چاله: این فرضیه جالب پیشنهاد می‌کند کل جهان ما می‌تواند درون یک سیاه‌چاله قرار داشته باشد که مدل‌های بیگ‌بنگ سنتی را به چالش می‌کشد.
این نظریه‌ها پیچیدگی تعریف مرزهای کیهانی را برجسته می‌کنند و بر محدودیت‌های درک فعلی ما تأکید دارند. همانطور که به کاوش و جمع‌آوری داده‌ها ادامه می‌دهیم، اطلاعات جدید ممکن است درک ما از لبه کیهان را تغییر دهد.
یکی از گیج‌کننده‌ترین جنبه‌های کیهان‌شناسی، انبساط مداوم کیهان است. مشاهدات پیشگامانه ادوین هابل در دهه ۱۹۲۰ نشان داد کهکشان‌ها در حال دور شدن از هم هستند و کهکشان‌های دورتر سریعتر عقب می‌روند. این کشف منجر به شکل‌گیری مفهوم انبساط کیهانی شد که به طور قابل‌توجهی بر درک ما از ساختار و مرزهای بالقوه جهان اثر می‌گذارد.
خود انبساط فضا یک پدیده جالب ایجاد می‌کند: با رشد جهان، جهان قابل‌مشاهده نیز رشد می‌کند. این انبساط به این معناست که افق کیهانی یک مرز ثابت نیست بلکه حدی پویاست که به مرور زمان تغییر می‌کند. تناقض اینجاست که برخی مناطق فضا در حال حاضر به دلیل همین انبساط سریعتر از سرعت نور از ما دور می‌شوند و برای همیشه از زمین غیرقابل مشاهده می‌شوند.
این انبساط کیهانی پرسش‌های جالبی را درباره ماهیت فضا و زمان ایجاد می‌کند. آیا گسترش می‌تواند به طور نامحدود ادامه یابد یا ممکن است در نهایت کند یا معکوس شود؟ پاسخ این پرسش می‌تواند عمیقاً بر درک ما از مرزهای کیهانی و سرنوشت نهایی کیهان اثر بگذارد.
تلاش برای درک کیهانی
با ادامه‌ی کاوش در اعماق فضا، درک ما از ساختار و محدودیت‌های جهان تکامل می‌یابد. تلسکوپ‌های پیشرفته‌ای مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب، مناظر بی‌سابقه‌ای از کهکشان‌های دوردست و پدیده‌های کیهانی ارائه می‌کنند و مرزهای جهان قابل‌مشاهده ما را جابجا می‌کنند.
این مشاهدات نه تنها دانش ما را گسترش می‌دهند، بلکه پرسش‌های جدیدی را هم ایجاد می‌کنند. برای نمونه، «نظریه اثر پروانه» حاکی از آنست که تغییرات جزئی در شرایط اولیه می‌تواند منتهی به نتایج بسیار متفاوت شود و به طور بالقوه جهان‌های کامل را در سیاه‌چاله‌ها ایجاد کند.
شاید ما هرگز نتوانیم به طور مستقیم لبه‌ی کیهان را اگر وجود داشته باشد، مشاهده کنیم، جستجوی این دانش موجب نوآوری علمی و تحقیقات فلسفی می‌شود. همانطور که ما در آستانه‌ی اکتشافات جدید هستیم، اسرار مرزهای کیهانی همچنان الهام‌بخش ما هستند و درک ما از خود واقعیت را به چالش می‌کشند.