منبع اساسی – ایتان سیگال (Ethan Siegel)، گروپ منابع - «Starts With a Bang»
در مطلب منتشره در مجله Forbes (امریکا) گفته شده، بر موجود ما نه تنها بقا، شکوفانی و پرکردن تمام انواع محیط های ایکالوژیکی، بلکه کائینات بطور کل تأثیر نموده است. تاریخچه ظهور ما بررسی کلیه مراحل رشد پیشینیان کیهانی ما، از نسل های قبلی ستاره ها و ادغام کهکشان های باستانی گرفته، تا خود انفجار بزرگ مطالبه میکند. حتی ماده تاریک نقش فوق العاده مهم در موجودیت انسان در این کائینات بازی میکند. ظهور بشریت 13.8 میلیارد سال طول کشید و ما سرانجام توانستیم تاریخ کیهانی آفرینش ما را بازسازی کنیم.
برای درک در یک سطح اساسی یک انسان، شما باید به اجزای اصلی بدن او، به اتم ها نگاه کنید. اکسیژن ماده اصلی بدن ماست و به دنبال آن کاربن، هیدروژن، ازوت و کلسیم قرار دارند. درمجموع، حدود 56 عنصر جدول دوره ای وجود دارد که حداقل 0,1 میلی گرم از یک فرد عادی را تشکیل می دهد، از جمله عناصر سبک و سنگین که نقش مهمی در فرایندهای بیولوژیکی ما دارند.
در طول 200 هزار سال گذشته از موجودیت انسان در کره زمین، هر نسل بعدی از نسل قبلی به ارث برده است. هر فرد زنده از ارگانیسم والدین (یا ارگانیسم ها) ناشی می شود و مواد ژنتیکی (و همه جهش های احتمالی) از والدین به فرزند منتقل می شود. بنابراین، هر ارگانیسم زنده روی کره زمین با تاریخ خود با خط زندگی بی وقفه چهار میلیارد ساله در ارتباط است.
ولی تمام انواع که تا کنون وجود داشته اند، از اجزای مشابه انسان، از همان عناصر و اتم ها تشکیل شده اند. همه آنها به یک خانه امن احتیاج دارند که بتوانند به شکلی از زندگی پایدار برخوردار شوند که بتوانند خود را برای میلیاردها سال تولید مثل پایدار کنند. این خانه می تواند سیاره ای صخره ای مانند زمین باشد که با به دور ستاره نسبتاً پایدار مانند خورشید در گردش است. هیچ تضمینی وجود ندارد که تکامل چیزی شبیه به انسان اجتناب ناپذیر باشد، اما برای هر سیاره ای از جهان که شرایطی شبیه به زمین دارد، باید چنین امکانی را فراهم کنیم.
در این صورت سوال از این قرار است. چه اتفاقی می افتد که زندگی در سیاره ای مانند زمین به دور ستاره خورشید مانند شکل بگیرد؟ ما فقط نمی توانیم بگوییم "جهان به این ترتیب ایجاد شد" ، زیرا علم به این صورت کار نمی کند. در علم، اگر می خواهید به سوالی درباره جهان پاسخ دهید، باید خود جهان را بپرسید. ما این کار را با ایجاد فرضیه ها، انجام آزمایش ها و مشاهدات و نتیجه گیری خاص انجام می دهیم.
خوشبختانه، این روش با موفقیت به سؤالات ما پاسخ می دهد.
اولین ماده مورد نیاز ما عناصر اساسی زندگی است که جدول دوره ای را تشکیل می دهند. با بررسی دقیق زمین و سایر اجسام منظومه شمسی، از جمله شهاب سنگ هایی که در سیاره ما قرار دارند، می توانیم مشخص کنیم که کدام عناصر وجود دارند و در چه حجمی، اجسام فضایی شامل تمام مواد لازم برای زندگی هستند.
ده ها سال، شاید صدها سال طول کشید، تا جهان به اندازه کافی سرد شود، و جاذبه ماده کافی را در مکان های مختلف برای شروع تشکل ستارگان کسب کرد. برای این که این اتفاق افتد، کائینات به چیزهای آتی نیاز دارد:
1. تولد با برخی از نواقص، در برخی از مناطق دارای ماده بیشتری از سایرین هستند.
2. به اندازه کافی سرد شود که بتواند اتمهای پایدار را از هسته های اتمی یونیزه شده و الکترونهای آزاد تشکیل دهد.
3. به اندازه کافی ماده را در یک مکان جذب کند، تا ابرهای گازی بتوانند منفجر شوند و ستاره ایجاد کنند.
4. این انفجار باید انرژی کافی برای آغاز ذوب نمودن هسته در داخل ستاره ایجاد کند.
نکته اول شاهد کلیدی توسعه کائینات است. وقایع نکته دوم منبع تابش قدیمی است. مرحله سوم بیشترین زمان، دهها یا صدها میلیون سال طول می کشد. ولی مرحله چهارم باعث سردرگمی می شود.
چرا؟
معمولاً وقتی ستاره ها تشکیل می شوند، گاز سرد می شود و انرژی را از طریق عناصر سنگین آن آزاد می کند. اگر چنین عناصری وجود نداشته باشد، تنها راه سرد شدن تولید گاز هیدروژن است، اما این بسیار ناکارآمد است. در نتیجه، اولین ستارگان که ستاره شناسان آن را جمعیت سوم می نامند، با ستاره های امروزی بسیار متفاوت بودند.
به طور کلی، با تشکیل ستاره های جدید، کائینات چندین ستاره سنگین و عظیم آبی ایجاد می کند. ولی ستاره جدید معمولاً کوچک است، تنها 40% از جرم خورشید است.
هیچکدام از این وقایع از پیش تعیین نشده بودند. اگر ما دوباره به زمان شکل گیری منظومه شمسی برگردیم و دوباره ساعت ثبت کنیم، بعید است که بتوانیم زندگی را شکل دهیم، حتی اگر یک میلیارد بار هم آن را انجام دهیم. ولی اگر ما زمان را به مراحل اولیه انفجار بزرگبه عقب برگردانیم، پس پرشدن جهان ستاره گان، کهکشان ها، سیارات صخره ای، ستاره های خورشیدی و تریلیون ها شانس شکل گیری زندگی اجتناب ناپذیر خواهند بود.
دلیل این امر ساده است: قوانین و مؤلفه های اساسی جهان یکسان خواهند ماند. عالم متولد شده از ماده عادی عناصر نوری را تولید می کند. جهانی پر از نواقص و نسلی ستارگان را تشکیل می دهد. جهانی با ماده تاریک مواد بیرون ریخته را جذب می کند و ستاره هایی با عناصر سنگین را تشکیل می دهد. جهانی با نسل دوم ستارگان سیارات سنگی و ستاره هایی از نوع خورشیدی را تشکیل می دهد. و جهان با سیارات زمینی صخره ای ظهور زندگی، حفظ و رونق آن برای میلیون ها سال را امکان پذیر خواهد ساخت. هر چیز دیگری ممکن است تصادفی باشد، اما این چیزی نیست که وجود ما را ممکن ساخته است. و این بستگی به همه ما دارد که آیا آن را از دست می دهیم یا نه.
