مشاهده نسخه کامل
: M o h a m m @ d
07-06-2014, 12:24
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
1)پیش از بیگ بنگ چه چیزی وجود داشت؟
۲)چرا عالم به محض شکل گیری ناپدید نشد؟
۳) ماده چطور انباشته و به کهکشان ها تبدیل شد؟
۴) عالم از چه چیزی ساخته شده است؟
۵) عالم چند بعد دارد؟
۶) آیا چیزی می تواند از سیاه چاله بگریزد؟
۷)آیا قوانین طبیعت تصادفی اند؟
۸)فراتر از عالم شناخته شده چه چیزی هست؟
۹)عالم چطور به پایان می رسد؟
۱۰) آیا حیات جای دیگری در عالم هم وجود دارد؟
۱)پیش از بیگ بنگ چه چیزی وجود داشت؟
پاسخ استاندارد اخترشناسان همیشه این بوده که این سوال بی معنی است، همانطور که معنایی ندارد بپرسیم در شمال قطب شمال چه چیزی وجود دارد. اما این رویکرد در حال تغییر است. اکنون نظریه های بسیاری مطرح می شوند که فرضشان نه تنها بر وجود زمانی پیش از بیگ بنگ بلکه بر وجود عالم های دیگر ( پیش از عالم ما ) استوار است.
چه می دانیم؟
نظریه بیگ بنگ ( انفجار بزرگ ) نظریه ای محکم، جا افتاده است که تحول عالم را از ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش که کل عالم به اندازه اتمی بیش نبوده شرح می دهد. اما این نظریه درباره اینکه عالم چرا و چگونه آغاز شد، یا پیش از آن چه چیزی وجود داشت، حرفی نمی زند. ممکن است فضا و زمان آنگونه که ما آنها را می شناسیم در حین بیگ بنگ خلق شده باشند.
اما این موضوع وجود چیزی پیش از بیگ بنگ را رد نمی کند. فیلسوف یونان باستان، پارمندیس می گفت: « از هیچ، هیچ چیز پدید می آید.» همین اندیشه در علم هم بکار گرفته می شود و نمی توان توضیح داد چطور ممکن است عالمی از هیچ پدید آمده باشد. در نتیجه به مرور کیهان شناسان بیشتری به این فکر افتاده اند که شاید چیزی بوده که موجب رخ دادن بیگ بنگ شده است، نظریه های چندی برای یافتن پاسخ این پرسش ارائه شده اند.یکی از نظریه ها تورم ازلی- ابدی نام دارد که فرض می کند عالم های در حال انبساط بطور پیوسته در خلا پدید می آیند و هر کدام مانند حبابی منبسط می شوند.
این نظریه می گوید عالم ما فقط در یکی از حباب ها وجود دارد، در حالی که عالم های دیگری هم در حباب های مجزای دیگری وجود دارند، اما همه این عالم های دیگر آنقدر در فضا و زمان از یکدیگر دورند که بر قرار شدن ارتباط میان آنها ممکن نیست. خلا هم با سرعت فوق العاده بالایی منبسط می شود و موجب بیشتر شدن فاصله میان عالم ها می شود
. دیگر نظریه ها حول این مفهوم شکل گرفته اند که عالم های متوالی وجود دارند که مدام متولد و نابود و باز متولد می شوند. چنین نظریه هایی اگر اثبات شوند توضیحی درباره آنچه پیش از بیگ بنگ بوده ارائه می دهند ولی معمای بنیادی تر مطرح در اینجا را حل نمی کنند. اصلا چرا به جای هیچ، چیزی وجود دارد؟
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
می توانیم به کمک تابش زمینه کیهانی- انرژی ضعیف و همه جا حاضر و نسبتا ثابتی که احتمالا از بیگ بنگ باقی مانده است ، به دنبال رد پایی از عالم های دیگر در عالم خودمان بگردیم. البته این جست و جو پیش تر انجام شده و نا موفق بوده و احتمالا اینکه به این زودی ها نتیجه اش تغییری بکند بسیار کم است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
۲)چرا عالم به محض شکل گیری ناپدید نشد؟
نظریه بیگ بنگ می گوید که وقتی زمان آغاز شد، ماده و پاد ماده در مقادیر برابر به وجود آمدند. اگر چنین بود باید بر اثر برخورد آنها عالم به انرژی خالص تبدیل و با تابشی شدید نابود می شد. ولی عالم اکنون وجود دارد و به ندرت پاد ماده ای در آن پیدا می شود.
چه می دانیم؟
بخش های بزرگی از عالم براساس تقارن در قوانین طبیعت است. اما وقتی عالم شکل گرفت، به ازای هر یک میلیارد ذره پاد ماده، یک میلیارد به اضافه یک ذره ماده تولید شد. به همین علت عالم ما وجود دارد.این عدم تعادل موجب نقض اصل تقارن مزدوج بار می شود که می گوید هر ذره پاد ذره ای معادل خودش دارد که از همه نظر جز بار الکتریکی مشابه آن است. دانشمندان باید شرح دهند که نقض تقارن مزدوج بار ( یا پاریته CP ) به چه صورتی ممکن است رخ بدهد که با مدل استاندارد فعلی – که همه ذرات عالم را از نظر ریاضی شرح می دهد – همخوانی داشته باشد.
همچنین باید بتوان این پدیده را در آزمایش ها اثبات و وجودش را تایید کرد تا شاید دانشمندان فرصتی برای یافتن علت پیدا کنند. در آزمایش های فیزیکی هم ماده و هم پاد ماده تولید شده اند. اما دو حالتی که در آنها نقض CP مشاهده شده آنقدر کم اهمیتند که نمی توان به کمک آنها ناهمخوانی موجود در عالم را شرح داد. هر چند دانشمندان در آزمایشگاه فرمی وابسته به وزارت انرژی ایالات متحده در آزمایشی در سال ۲۰۱۰ حدود یک درصد میون ( یک ذره بنیادی الکترون ولی با جرم بیشتر و با عمر کوتاه تر ) بیشتری نسبت به پاد میون تولید کرده اند. این انحرافی مشخص بود، ولی هنوط نمی دانیم چرا اتفاق افتاده است.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
پس از سال ها انجام آزمایش هایی که فقط منجر به نقض بسیار کوچک اصل تقارن مزدوج بار می شدند، حالا نقضی دیده ایم که بزرگ تر از مقداری است که بتوانیم براساس مدل استاندارد آن را توضیح دهیم. آزمایش های بیشتری مشابه این، ما را به پاسخ نزدیکتر می کند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
۳) ماده چطور انباشته و به کهکشان ها تبدیل شد؟
درست پس از بیگ بنگ، عالم با توده گرم و درخشانی از گاز انباشته شده بود. پس از فقط چند صد میلیون سال، بخشی از این گازها کنار هم انباشته و به نخستین کهکشان ها تبدیل شد. اما این شکل گیری کهکشان ها چطور آغاز شد؟
چه می دانیم؟
امروز میتوانیم کهکشان هایی را رصد کنیم که کمتر از ۵۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ شکل گرفته اند. برای اینکه نور آنها به ما برسد، زمانی چنان طولانی گذشته است که وقتی برای دیدنشان به اعماق فضا نگاه می کینم حتما در حال نگاه کردن به گذشته عالم هستیم و این به ما امکان می دهد که اجرام آسمانی گذشته را در زمانی درست پس از تولد عالم ببینیم.
به لطف این رصد ها ، اخترشناسان اکنون درباره ی چگونگی آغاز شکل گیری کهکشان ها نظریاتی دارند. آنها اکنون بطور کلی می دانند که کهکشان های کوچک چطور با یکدیگر برخورد می کنند و به تدریج به کهکشان های بزرگ تری که امروز می شناسم، تبدیل می شوند.
آنچه به درستی روشن نیست، این است که چرا باید گازهایی که در عالم انباشته بودد در وهله نخست بر هم انباشته شوند و کهکشان ها را بسازند. اخترشناسان اغلب بر دو عامل مهم تمرکز می کنند، نخست افت و خیزهای چگالی این گاز در نتیجه بیگ بنگ است. این افت و خیزها نشان می دهند که گاز بی شک همگن نبوده، یعنی چگالی گاز در بخش هایی از آن بیشتر از بخش های دیگر بوده است . دانشمندان بر این باورند که گاز در نواحی چگال تر با سرعت بیشتری شروع به منقبض شدن کرده است و در مرحله ای دیگر کهکشان ها از همان جا شکل گرفته اند.
هر چند محاسبات نشان می دهند که این چگالی برای شکل گیری کهکشان ها کافی نبوده است. در نتیجه عامل دوم یعنی ماده تاریک وارد صحنه می شود.رفتار ماده تاریک ( یعنی ماده ای فرضی که فقط از روی گرانش با ماده معمولی بر هم کنش دارد. ) با ماده معمولی متفاوت است. شبیه سازی ها نشان می دهند که ماده تاریک به سرعت انباشته و به رشته های بلندی تبدیل می شود که مانند تار عنکبوت عالم را آکنده است. شاید همین رشته ها گرانش اضافی لازم برای شکل گیری کهکشان ها را فراهم کرده باشند، به ویژه جاهایی که با یکدیگر تقاطعی دارند.
رصدهای جدید تلسکوپ هابل نشان می دهد که توزیع کهکشان هایی که امروز می بینیم تقریبا همان توزیع رشته های ماده تاریک است که براساس شبیه سازی ها به آن می رسیم و این نشانه ای از نقش ماده تاریک در شکل گیری کهکشان هاست. تصویر بالا بخشی از این شبیه سازی را نشان می دهد. هر چند پرسش بزرگتر این است که این ماده تاریک چیست همچنین نقش دیگر واسطه ها مانند سیاه چاله ها هم اینجا ناشناخته است.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
تلسکوپ های پیشرفته در فضا و روی زمین باید به زودی به ما امکان بدهند که تا زمان پیدایش نخستین کهکشان ها به عقب بازگردیم. این امکان به همراه دانش جدید درباره ماده تاریک ممکن است این معما را حل کند.
۴) عالم از چه چیزی ساخته شده است؟
آشکار است که عالم پر از ستاره ، سیاره و سحابی های گازی است. هر چند بسیاری از محاسبات نشان از وجود چیز دیگری دارند که نمی توانیم آن را ببینیم. این ماده ناشناخته چیست؟
([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
توزیع ماده تاریک در عالم که با توجه به تاثیر آن بر نور محاسبه شده است.
چه می دانیم؟
کهکشان ها در اندازه های مختلف ( در نتیجه با گرانش های متفاوت ) با سرعت های مشخصی به دور خود بچرخند تا از هم نپاشند اما تعداد ستاره های آنها با توجه به نوری که از آنها تابش می شود بسیار کمتر از آن است که سرعتشان ( و بنابراین گرانششان ) را توجیه کند. گرانش اجرام آسمانی پر جرم، نور کهکشان های دور دست را که از کنارشان می گذرد خمیده می کند، اما این نور اغلب پیش از انتظار ما خمیده می شود که نشان می دهد جرمی بزرگتر و نامرئی بر آن اثر می گذارد. اخترشناسان بر این باورند که ماده تاریک نامرئی مسئول این نیروی گرانش گمشده است. افزون بر این، عالم با سرعتی فزاینده در حال انبساط است که شاید عامل آن هم نیروی دافعه ای باشد که با نام انرژی تاریک از آن یاد می شود.
می توانیم به کمک فرمول مشهور اینشتین ( E= mc2 ) این انرژی را که باید در عالم حاضر باشد به جرم تفسیر کنیم. این تفسیر به ما نشان می دهد چه بخشی از عالم را ماده تاریک و انرژی تاریک تشکیل داده است. اما همچنان دانش ما درباره این اجزا کم است. نوترینوها و ویمپ ها ذرات سنگین با بر همکنش ضعیف از نامزدهای ماده تاریک هستند، انرژی تاریک خیلی راز آمیز تر است.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
دانشمندان آشکارسازهایی را در اعماق زمین می سازند تا بتوانند ویمپ ها و دیگر ذرات نامزد ماده تاریک را که شاید سازنده گرانش اضافی حاضر در عالم باشند، شکار کنند. علت اینکه آشکارسازها را در اعماق زمین می سازند این است که تداخل دیگر ذرات آمده از فضا جلوگیری کنند.
موضوع انرژی تاریک پیچیده تر است، هیچ نظریه قابل اعتنایی درباره ی ترکیب این انرژی وجود ندارد. جست و جو به دنبال آن هم بسیار سخت است. زیرا سنجش چگونگی شتاب گرفتن انبساط عالم سخت است.
۵) عالم چند بعد دارد؟
از زمانی که اینشتین مفهوم فضا- زمان را مطرح کرد، همواره عالم را موجودی چهار بعدی تشریح کرده ایم، سه بعد فضایی و یک بعد زمان، اما پژوهش های بیشتر در حوزه نظریه ریسمان نشان می دهد که ممکن است عالم ۱۱ بعد داشته باشد.
چه می دانیم؟
هیچ مدرک محکمی نداریم که عالم بیش از چهار بعد دارد، اما بسیاری از فیزیکدانان بر این باورند که ابعاد بیشتری وجود دارند. چون وجود این ابعاد برای ممکن بودن بعضی نظریه ها لازم است، به ویژه نظریه ریسمان که به هفت بعد دیگر احتیاج دارد. امروز نظریه ریسمان کاملا جنبه تئوری دارد، یعنی با مفاهیم ریاضی می توان آن را توضیح داد ولی هرگز در آزمایش های عملی مشاهده نشده است. با این حال بسیاری از فیزیکدان ها فکر می کنند این نظریه بهترین مدل برای متحد کردن نیروهای شناخته شده طبیعت است. این نظریه ذرات هسته ای را نه ذراتی نقطه ای بلکه ریسمان هایی تعریف می کند که ممکن است نوسان کنند.
البته برای اینکه این نظریه کاتربردی شود، این ریسمان ها باید بتوانند در فضایی چند بعدی نوسان کنند، ۱۱ بعد نتیجه محاسبات فوق انتزاعی ریاضی است.
فرض بر این است که شش بعد از هفت بعد فضایی در خود می پیچد و به موجوداتی بی نهایت کوچک درون غضاهای فیزیکی بنام فضاهای کلایی- یاو کوچک می شوند. همین حقیقت که این ابعاد از منظر عالم ما بی نهایت کوچکند باعث می شود که بررسی شان در آزمایش های فیزیکی سخت باشد.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
دانشمندان می توانند به کمک شتاب دهنده های ذرات بررسی کنند آیا جرم یا انرژی ذره ای خاص به سوی ابعاد دیگر تراوش می کند یا نه و به این ترتیب وجود این ابعاد را اثبات کنند. هنوز نتیجه ای از آزمایش های برخورد دهنده های بزرگ هادرونی در سوئیس به دست نیامده است، بنابریان رسیدن به پاسخ به این زودی ها نامحتمل است.
۶) آیا چیزی می تواند از سیاه چاله بگریزد؟
اخترشناسان بر این باورند که عالم پر از سیاه چاله است. بزرگترین سیاه چاله ها که میلیون ها برابر خورشید جرم دارند در مرکز کهکشان ها قرار دارند. اما وقتی سیاه چاله ای شکل می گیرد. چه اتفاقی می افتد؟ آیا سیا چاله جایی است که ماده و اطلاعات برای همیشه درونش ناپدید می شود؟
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
چه می دانیم؟
سیاه چاله ها نتیجه مستقیم نظریه نسبیت عام اینشتین هستند که سیاه چاله را بسیار ساده تعریف می کند، با معرفی افق رویدادی که درون سیاه چاله را از اطرافش جدا می کند( افق رویداد جایی است که سرعت فرار برابر سرعت نور است.) در مرکز سیاه چاله تکینگی داریم، جایی که همه جرم در نقطه ای واحد یکی شده است.
هر چیزی که به درون افق رویداد راه پیدا کند برای همیشه ناپدید می شود. اما در سال ۱۹۷۴ فیزیکدان انگلیسی استیون هاوکینگ نشان داد که براساس قوانین مکانیک کوانتومی ممکن است نوعی تابش ( بنام تابش هاوکینگ) از افق رویداد بگریزد و سرانجام موجب تبخیر بسیار آهسته سیاه چاله شود. البته نمی دانیم که آیا این اتفاق ممکن است موجب بازیابی اطلاعات ( هرچند به شکل تغییر یافته ) از سیاه چاله می شود یا نه. طبق قوانین مکانیم کوانتومی ممکن نیست که اطلاعات ناپدید شوند و تکینگی مرکز سیاه چاله هم با قوانین مکانیک کوانتومی سازگاری ندارد، بنابراین شاید سیاه چاله ها پیچیده تر از آن باشند که اینشتین درباره شان نظریه پردازی کرده است.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
حتی نزدیکترین سیاه چاله هزاران سال نوری از ما دورند و تابش هاوکینگ کم فروغ تر از آن است که از چنین فاصله ای بخوبی دیده شود. در نتیجه بررسی سیاه چاله ها بسیار سخت است.
۷)آیا قوانین طبیعت تصادفی اند؟محاسبات بسیاری از فیزیکدانان نشان می دهد که حتی انحرافی کوچک از قوانین طبیعت موجب ناممکن شدن حیات می شد. به بیان دیگر عالم به طرز یگانه ای برای حیات- یا دست کم شکلی از حیات که ما می شناسیم- مناسب سازی شده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
چه می دانیم؟
هنوز نمی دانیم که چرا قوانین طبیعت به این شکلی که هستند وجود دارند، ولی سه احتمال داریم: نخست ،عالم با برنامه خلق شده و برای پشتیبانی حیات به دقت تنظیم شده است.
دوم، نمی توانیم هیچ کدام از قانون های طبیعت را تغییر دهیم زیرا موجب پیامدهایی در جای دیگر خواهد شد. اگر قوانین طبیعت به هم وابسه باشند، ممکن است عالمی دیگر با قوانین و پیامدهای طبیعی دیگر نیز برای پشتیبانی حیات مناسب باشد، البته به شرطی که آن عالم به مدت چند میلیارد سال که برای تحول حیات لازم است وجود داشته باشد.
سوم انبوهی از عالم ها – شاید ۵۰۰^۱۰ عدد – وجود دارند که ره کدام هم قانون های طبیعی مجزایی دارند. اگر آنها به مدتی به قدر کافی طولانی وجود داشته باشند، ممکن است در برخی از آنها حیات شکل گرفته باشد.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
حتی اگر نظریه « همه چیز » با موفقیت تدوین شود، ممکن است این مساله حل نشود. ( نظریه همه چیز تلاشی برای ترکیب نظریه نسبیت عام اینشتین و نظریه کوانتومی است که ظاهرا با هم متناقضند.) بنابراین شک داریم که علم بصورتی که ما آن را می شناسیم، بتواند پاسخ این پرسش را پیدا یا پیش بینی کند.
۸)فراتر از عالم شناخته شده چه چیزی هست؟
عالمی که ما می توانیم رصدش کنیم محدود است. اما فراتر از این عالم مشاهده پذیر چه چیزی وجود دارد و آیا این اثری بر ما روی زمین دارد؟
چه می دانیم؟
سن عالم ۱۳٫۸ میلیارد سال است ولی چون منبسط می شود، عالم مشاهده پذیر از آنچه فکر می کنید بزرگتر است. مثلا کهکشانی که نورش برای رسیدن به ما ۱۰ میلیارد سال در راه بوده است در واقع در فاصله ای بیش از ۱۰ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد، زیرا در مدتی که نور تا رسیدن به ما صرف کرده عالم هم منبسط شده است. با توجه به این موضوع، شعاع عالم رصد پذیر حدود ۴۲ میلیارد سال نوری است. ( بر سر این عدد توافق نظر وجود ندارد) که از نظر تئوری نشان می دهد اخترشناسان از روی زمین تا چه مسافتی را می بینند. نامحتمل نیست که فراتر از این محدوده چه چیزی وجود داشته باشد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
در نظریه بیگ بنگ امکان وجود فضایی بی کران فراتر از عالم رصدپذیر کنجانده شده است. آن را چند جهانی نوع یک می نامیم که احتمالا از موادی مشابه عالم ما – یعنی ماده، انرژی و غیره – و بصورت کهکشان هایی تشکیل شده از ستاره ها و سیاره ها شناخته شده است. از نظر تئوری ، چند جهانی های نوع ۲،۳، و ۴ و همچنین تعداد بی کرانی عالم درون این چند جهانی وجود دارند اما هیچ فضای مشترکی با عالم ما ندارند. هر کدام از آنها ممکن است حبابی در خلا باشد، با ویژگی هایی که ما فقط از نظر ریاضی می توانیم شرحشان دهیم.
قوانین طبیعت در این حباب های مجزا احتمالا متفاوتند، این یعنی هر نوع قانونی ممکن است در هر جایی وجود داشته باشد.اگر چنین باشد، خارج از عالم ما خلا است و حباب های بسیار دیگری در دوردست ها وجود دارند.
نظریه عالم بی کران نوع ۱ پیامد فلسفی جذابی دارد: اگر قوانین طبیعت در سراسر آن یکسان باشد، آنگاه همه چیز به دفعات بی نهایت تکرار می شود، از جمله زمین، راه شیری و همه موجودات عالم، حتی شما. شاید همزاد شما همین حالا در جایی دیگر مشغول خواندن مقاله « ۱۰ معمای بزرگ عالم » باشد.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
مشاهده چیزی خارج از عالم رصدپذیر سخت است. اما شاید ممکن باشد. در سال ۲۰۰۸، کشف کردیم که کهکشان ها طوری در عالم حرکت می کنند انگار تحت گرانش چیزی بسیار دوردست، شاید خارج از عالم رصد پذیر قرار دارند. شاید رصدهای بیشتر از این پدیده که جریان تاریک نام دارد یافته های جدیدی فراهم کند.
۹)عالم چطور به پایان می رسد؟
همانطور که همه موجودات زنده روزی می میرند، منطقی است اگر نتیجه بگیریم که عالم نیز روزی می میرد. اما آیا نظریه های فعلی ما کمکی به پیش بینی سرنوشت عالم می کند؟
چه می دانیم؟
کیهان شناسان دو حقیقت مهم را تصدیق می کنند، عالم منبسط می شود و سرعت انبساطش هر لحظه بیشتر می شود و منابع انرژی عالم محدود است. این یعنی در آینده دور ستاره ها، یکی یکی می میرند تا زمانی که فقط کوتوله های سفید کوچک باقی بمانند. ( این نوع ستاره ها هیدروژن را چنان آهسته به هلیوم تبدیل می کنند که برخی شان ممکن است حتی تا بیش از ۱۰۰ هزار میلیارد سال عمر کنند.)
حتی در آینده ای دورتر، فاصله میان کهکشان ها از هم چنان دور می شود که سرانجام دیگر هیچ ستاره ای در محدوده عالم رصدپذیر باقی نمی ماند. کهکشان ها به مرور از هم می پاشند. سیاه چاله های مرکز آنها برخی از ستاره هایشان را می بلعند و دیگر ستاره های آنها در خلا عظیم سرگردان می شوند.
سرانجام در عالمی به کل تاریک، فقط سیاه چاله های دور از هم و ستاره های مرده باقی می مانند.می توان پایان های دیگری هم برای عالم فرض کرد و این بستگی به مدل کیهانی دارد که الگو قرار بگیرد. شاید همان انرژی تاریک که موجب انبساط شتاب دار عالم شده است، عالم را در رویدادی موسوم به شکاف بزرگ ( Big Rip ) از هم بدرد. یا شاید عالم ما پس از برخورد با عالمی دیگر دوباره متولد شود.
پیش تر، تمرکز اصلی بسیاری از دانشمندان بر این موضوع بود که شاید انبساط عالم سرانجام متوقف و بصورت انقباض در جهت معکوس بازگردد و به رویدادی موسوم به رمبش بزرگ ( BIG Crunch ) ختم شود که در آن دوباره همه مواد عالم در تک نقطه ای واحد گرد آیند. اما اغلب دانشمندان بعد از کشف مفهوم انرژی تاریک دست از آن فکر کشیدند.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
شاید بتوانیم تحول عالم طی چند میلیارد سال آینده را به درستی پیش بینی کنیم. ولی با توجه به ناممکن بودن اثبات قطعی نظریه های کیهان شناسی ( و البته چون نمی توانیم تا آن زمان زندگی کنیم) ، نمی توانیم سرنوشت قطعی عالم را ببینیم و بدانیم.
۱۰) آیا حیات جای دیگری در عالم هم وجود دارد؟
اگر حیات نتیجه طبیعی قوانین طبیعی است. عجیب است که هنوز نشانه ای از آن را در دیگر مکان ها نیافته ایم. و اگر موجودات هوشمند دیگری در عالم وجود دارند. پس چرا تا به حال خودی نشان نداده اند.
چه می دانیم؟دانشمندان ارزیابی خود از احتمال وجود حیات را فقط براساس حیات موجود روی زمین بنا کرده اند. تاریخ طولانی سیاره ما دو سرنخ مهم به دستمان می دهد، نخست اینکه منشاء حیانت به زمانی درست پس از سکونت پذیر شدن زمین باز می گردد. دوم اینکه تا مدت های بسیار طولانی فقط موجودات تک سلولی وجود داشتند. این نشان می دهد که هر چند حیات بسیار به آسانی شکل می گیرد، گام های بعدی تا پیدایش حیات پر سلولی به آن آسانی نیست. میان موجودات تک سلولی و پر سلولی تفاوت های مهمی وجود دارد. در کنار اختلاف عظیم تعداد سلو ل هایشان، برخی ریز موجودات، مشهور به اکستریموفیل ها می توانند در شرایط بسیار طاقت فرسا دوام بیاورند و حتی بر سطح مریخ، درون جو ناهید یا بر قمرهای مشتری زندگی کنند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
موجودات پیچیده تر معمولا نمی توانند چنین محیط های خشنی را تحمل کنند. این را براساس تجربه مان روی زمین می دانیم. اگر بخواهیم شکل های پیشرفته تر حیات را بیابیم، باید سیاره هایی را پیدا کنیم که اقلیمشان به زمین شبیه تر باشد. برای کشف این سیاره ها باید به سراسر راه شیری نگاه کنیم.
همچنین سالهاست در تلاشیم پیامی از هوشمندان فرا زمینی دریافت کنیم، ولی ناموفق بوده ایم. این مدت در مقیاس های کیهانی خیلی کوتاه است اما نشانی از تناقض دارد، اگر موجودات هوشمندی در جایی از عالم وجود داشته باشند. شاید تمدن برخی از آنها سال های سال برای کاوش کهکشان راه شیری وقت داشته اند و می توانستند حتی هر سیاره سکونت پذیر این کهکشان را به مستعمره خود تبدیل کنند. پس یلفتن رد پایی از آنها نباید سخت باشد.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
درباره حیات درون مرزهای منظومه شمسی به زودی باید به پاسخی برسیم. خارج از محدوده منظومه شمسی بیار سخت است. شاید فناوری های آینده به ما امکان تحلیل جو سیاره های فرا خورشیدی به دنبال نشانه هایی از حیات را بدهند. و البته همیشه این احتمال وجود دارد که سر و کله ET پیدا شود!
bigbangpage.com
1)پیش از بیگ بنگ چه چیزی وجود داشت؟
۲)چرا عالم به محض شکل گیری ناپدید نشد؟
۳) ماده چطور انباشته و به کهکشان ها تبدیل شد؟
۴) عالم از چه چیزی ساخته شده است؟
۵) عالم چند بعد دارد؟
۶) آیا چیزی می تواند از سیاه چاله بگریزد؟
۷)آیا قوانین طبیعت تصادفی اند؟
۸)فراتر از عالم شناخته شده چه چیزی هست؟
۹)عالم چطور به پایان می رسد؟
۱۰) آیا حیات جای دیگری در عالم هم وجود دارد؟
۱)پیش از بیگ بنگ چه چیزی وجود داشت؟
پاسخ استاندارد اخترشناسان همیشه این بوده که این سوال بی معنی است، همانطور که معنایی ندارد بپرسیم در شمال قطب شمال چه چیزی وجود دارد. اما این رویکرد در حال تغییر است. اکنون نظریه های بسیاری مطرح می شوند که فرضشان نه تنها بر وجود زمانی پیش از بیگ بنگ بلکه بر وجود عالم های دیگر ( پیش از عالم ما ) استوار است.
چه می دانیم؟
نظریه بیگ بنگ ( انفجار بزرگ ) نظریه ای محکم، جا افتاده است که تحول عالم را از ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش که کل عالم به اندازه اتمی بیش نبوده شرح می دهد. اما این نظریه درباره اینکه عالم چرا و چگونه آغاز شد، یا پیش از آن چه چیزی وجود داشت، حرفی نمی زند. ممکن است فضا و زمان آنگونه که ما آنها را می شناسیم در حین بیگ بنگ خلق شده باشند.
اما این موضوع وجود چیزی پیش از بیگ بنگ را رد نمی کند. فیلسوف یونان باستان، پارمندیس می گفت: « از هیچ، هیچ چیز پدید می آید.» همین اندیشه در علم هم بکار گرفته می شود و نمی توان توضیح داد چطور ممکن است عالمی از هیچ پدید آمده باشد. در نتیجه به مرور کیهان شناسان بیشتری به این فکر افتاده اند که شاید چیزی بوده که موجب رخ دادن بیگ بنگ شده است، نظریه های چندی برای یافتن پاسخ این پرسش ارائه شده اند.یکی از نظریه ها تورم ازلی- ابدی نام دارد که فرض می کند عالم های در حال انبساط بطور پیوسته در خلا پدید می آیند و هر کدام مانند حبابی منبسط می شوند.
این نظریه می گوید عالم ما فقط در یکی از حباب ها وجود دارد، در حالی که عالم های دیگری هم در حباب های مجزای دیگری وجود دارند، اما همه این عالم های دیگر آنقدر در فضا و زمان از یکدیگر دورند که بر قرار شدن ارتباط میان آنها ممکن نیست. خلا هم با سرعت فوق العاده بالایی منبسط می شود و موجب بیشتر شدن فاصله میان عالم ها می شود
. دیگر نظریه ها حول این مفهوم شکل گرفته اند که عالم های متوالی وجود دارند که مدام متولد و نابود و باز متولد می شوند. چنین نظریه هایی اگر اثبات شوند توضیحی درباره آنچه پیش از بیگ بنگ بوده ارائه می دهند ولی معمای بنیادی تر مطرح در اینجا را حل نمی کنند. اصلا چرا به جای هیچ، چیزی وجود دارد؟
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
می توانیم به کمک تابش زمینه کیهانی- انرژی ضعیف و همه جا حاضر و نسبتا ثابتی که احتمالا از بیگ بنگ باقی مانده است ، به دنبال رد پایی از عالم های دیگر در عالم خودمان بگردیم. البته این جست و جو پیش تر انجام شده و نا موفق بوده و احتمالا اینکه به این زودی ها نتیجه اش تغییری بکند بسیار کم است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
۲)چرا عالم به محض شکل گیری ناپدید نشد؟
نظریه بیگ بنگ می گوید که وقتی زمان آغاز شد، ماده و پاد ماده در مقادیر برابر به وجود آمدند. اگر چنین بود باید بر اثر برخورد آنها عالم به انرژی خالص تبدیل و با تابشی شدید نابود می شد. ولی عالم اکنون وجود دارد و به ندرت پاد ماده ای در آن پیدا می شود.
چه می دانیم؟
بخش های بزرگی از عالم براساس تقارن در قوانین طبیعت است. اما وقتی عالم شکل گرفت، به ازای هر یک میلیارد ذره پاد ماده، یک میلیارد به اضافه یک ذره ماده تولید شد. به همین علت عالم ما وجود دارد.این عدم تعادل موجب نقض اصل تقارن مزدوج بار می شود که می گوید هر ذره پاد ذره ای معادل خودش دارد که از همه نظر جز بار الکتریکی مشابه آن است. دانشمندان باید شرح دهند که نقض تقارن مزدوج بار ( یا پاریته CP ) به چه صورتی ممکن است رخ بدهد که با مدل استاندارد فعلی – که همه ذرات عالم را از نظر ریاضی شرح می دهد – همخوانی داشته باشد.
همچنین باید بتوان این پدیده را در آزمایش ها اثبات و وجودش را تایید کرد تا شاید دانشمندان فرصتی برای یافتن علت پیدا کنند. در آزمایش های فیزیکی هم ماده و هم پاد ماده تولید شده اند. اما دو حالتی که در آنها نقض CP مشاهده شده آنقدر کم اهمیتند که نمی توان به کمک آنها ناهمخوانی موجود در عالم را شرح داد. هر چند دانشمندان در آزمایشگاه فرمی وابسته به وزارت انرژی ایالات متحده در آزمایشی در سال ۲۰۱۰ حدود یک درصد میون ( یک ذره بنیادی الکترون ولی با جرم بیشتر و با عمر کوتاه تر ) بیشتری نسبت به پاد میون تولید کرده اند. این انحرافی مشخص بود، ولی هنوط نمی دانیم چرا اتفاق افتاده است.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
پس از سال ها انجام آزمایش هایی که فقط منجر به نقض بسیار کوچک اصل تقارن مزدوج بار می شدند، حالا نقضی دیده ایم که بزرگ تر از مقداری است که بتوانیم براساس مدل استاندارد آن را توضیح دهیم. آزمایش های بیشتری مشابه این، ما را به پاسخ نزدیکتر می کند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
۳) ماده چطور انباشته و به کهکشان ها تبدیل شد؟
درست پس از بیگ بنگ، عالم با توده گرم و درخشانی از گاز انباشته شده بود. پس از فقط چند صد میلیون سال، بخشی از این گازها کنار هم انباشته و به نخستین کهکشان ها تبدیل شد. اما این شکل گیری کهکشان ها چطور آغاز شد؟
چه می دانیم؟
امروز میتوانیم کهکشان هایی را رصد کنیم که کمتر از ۵۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ شکل گرفته اند. برای اینکه نور آنها به ما برسد، زمانی چنان طولانی گذشته است که وقتی برای دیدنشان به اعماق فضا نگاه می کینم حتما در حال نگاه کردن به گذشته عالم هستیم و این به ما امکان می دهد که اجرام آسمانی گذشته را در زمانی درست پس از تولد عالم ببینیم.
به لطف این رصد ها ، اخترشناسان اکنون درباره ی چگونگی آغاز شکل گیری کهکشان ها نظریاتی دارند. آنها اکنون بطور کلی می دانند که کهکشان های کوچک چطور با یکدیگر برخورد می کنند و به تدریج به کهکشان های بزرگ تری که امروز می شناسم، تبدیل می شوند.
آنچه به درستی روشن نیست، این است که چرا باید گازهایی که در عالم انباشته بودد در وهله نخست بر هم انباشته شوند و کهکشان ها را بسازند. اخترشناسان اغلب بر دو عامل مهم تمرکز می کنند، نخست افت و خیزهای چگالی این گاز در نتیجه بیگ بنگ است. این افت و خیزها نشان می دهند که گاز بی شک همگن نبوده، یعنی چگالی گاز در بخش هایی از آن بیشتر از بخش های دیگر بوده است . دانشمندان بر این باورند که گاز در نواحی چگال تر با سرعت بیشتری شروع به منقبض شدن کرده است و در مرحله ای دیگر کهکشان ها از همان جا شکل گرفته اند.
هر چند محاسبات نشان می دهند که این چگالی برای شکل گیری کهکشان ها کافی نبوده است. در نتیجه عامل دوم یعنی ماده تاریک وارد صحنه می شود.رفتار ماده تاریک ( یعنی ماده ای فرضی که فقط از روی گرانش با ماده معمولی بر هم کنش دارد. ) با ماده معمولی متفاوت است. شبیه سازی ها نشان می دهند که ماده تاریک به سرعت انباشته و به رشته های بلندی تبدیل می شود که مانند تار عنکبوت عالم را آکنده است. شاید همین رشته ها گرانش اضافی لازم برای شکل گیری کهکشان ها را فراهم کرده باشند، به ویژه جاهایی که با یکدیگر تقاطعی دارند.
رصدهای جدید تلسکوپ هابل نشان می دهد که توزیع کهکشان هایی که امروز می بینیم تقریبا همان توزیع رشته های ماده تاریک است که براساس شبیه سازی ها به آن می رسیم و این نشانه ای از نقش ماده تاریک در شکل گیری کهکشان هاست. تصویر بالا بخشی از این شبیه سازی را نشان می دهد. هر چند پرسش بزرگتر این است که این ماده تاریک چیست همچنین نقش دیگر واسطه ها مانند سیاه چاله ها هم اینجا ناشناخته است.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
تلسکوپ های پیشرفته در فضا و روی زمین باید به زودی به ما امکان بدهند که تا زمان پیدایش نخستین کهکشان ها به عقب بازگردیم. این امکان به همراه دانش جدید درباره ماده تاریک ممکن است این معما را حل کند.
۴) عالم از چه چیزی ساخته شده است؟
آشکار است که عالم پر از ستاره ، سیاره و سحابی های گازی است. هر چند بسیاری از محاسبات نشان از وجود چیز دیگری دارند که نمی توانیم آن را ببینیم. این ماده ناشناخته چیست؟
([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
توزیع ماده تاریک در عالم که با توجه به تاثیر آن بر نور محاسبه شده است.
چه می دانیم؟
کهکشان ها در اندازه های مختلف ( در نتیجه با گرانش های متفاوت ) با سرعت های مشخصی به دور خود بچرخند تا از هم نپاشند اما تعداد ستاره های آنها با توجه به نوری که از آنها تابش می شود بسیار کمتر از آن است که سرعتشان ( و بنابراین گرانششان ) را توجیه کند. گرانش اجرام آسمانی پر جرم، نور کهکشان های دور دست را که از کنارشان می گذرد خمیده می کند، اما این نور اغلب پیش از انتظار ما خمیده می شود که نشان می دهد جرمی بزرگتر و نامرئی بر آن اثر می گذارد. اخترشناسان بر این باورند که ماده تاریک نامرئی مسئول این نیروی گرانش گمشده است. افزون بر این، عالم با سرعتی فزاینده در حال انبساط است که شاید عامل آن هم نیروی دافعه ای باشد که با نام انرژی تاریک از آن یاد می شود.
می توانیم به کمک فرمول مشهور اینشتین ( E= mc2 ) این انرژی را که باید در عالم حاضر باشد به جرم تفسیر کنیم. این تفسیر به ما نشان می دهد چه بخشی از عالم را ماده تاریک و انرژی تاریک تشکیل داده است. اما همچنان دانش ما درباره این اجزا کم است. نوترینوها و ویمپ ها ذرات سنگین با بر همکنش ضعیف از نامزدهای ماده تاریک هستند، انرژی تاریک خیلی راز آمیز تر است.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
دانشمندان آشکارسازهایی را در اعماق زمین می سازند تا بتوانند ویمپ ها و دیگر ذرات نامزد ماده تاریک را که شاید سازنده گرانش اضافی حاضر در عالم باشند، شکار کنند. علت اینکه آشکارسازها را در اعماق زمین می سازند این است که تداخل دیگر ذرات آمده از فضا جلوگیری کنند.
موضوع انرژی تاریک پیچیده تر است، هیچ نظریه قابل اعتنایی درباره ی ترکیب این انرژی وجود ندارد. جست و جو به دنبال آن هم بسیار سخت است. زیرا سنجش چگونگی شتاب گرفتن انبساط عالم سخت است.
۵) عالم چند بعد دارد؟
از زمانی که اینشتین مفهوم فضا- زمان را مطرح کرد، همواره عالم را موجودی چهار بعدی تشریح کرده ایم، سه بعد فضایی و یک بعد زمان، اما پژوهش های بیشتر در حوزه نظریه ریسمان نشان می دهد که ممکن است عالم ۱۱ بعد داشته باشد.
چه می دانیم؟
هیچ مدرک محکمی نداریم که عالم بیش از چهار بعد دارد، اما بسیاری از فیزیکدانان بر این باورند که ابعاد بیشتری وجود دارند. چون وجود این ابعاد برای ممکن بودن بعضی نظریه ها لازم است، به ویژه نظریه ریسمان که به هفت بعد دیگر احتیاج دارد. امروز نظریه ریسمان کاملا جنبه تئوری دارد، یعنی با مفاهیم ریاضی می توان آن را توضیح داد ولی هرگز در آزمایش های عملی مشاهده نشده است. با این حال بسیاری از فیزیکدان ها فکر می کنند این نظریه بهترین مدل برای متحد کردن نیروهای شناخته شده طبیعت است. این نظریه ذرات هسته ای را نه ذراتی نقطه ای بلکه ریسمان هایی تعریف می کند که ممکن است نوسان کنند.
البته برای اینکه این نظریه کاتربردی شود، این ریسمان ها باید بتوانند در فضایی چند بعدی نوسان کنند، ۱۱ بعد نتیجه محاسبات فوق انتزاعی ریاضی است.
فرض بر این است که شش بعد از هفت بعد فضایی در خود می پیچد و به موجوداتی بی نهایت کوچک درون غضاهای فیزیکی بنام فضاهای کلایی- یاو کوچک می شوند. همین حقیقت که این ابعاد از منظر عالم ما بی نهایت کوچکند باعث می شود که بررسی شان در آزمایش های فیزیکی سخت باشد.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
دانشمندان می توانند به کمک شتاب دهنده های ذرات بررسی کنند آیا جرم یا انرژی ذره ای خاص به سوی ابعاد دیگر تراوش می کند یا نه و به این ترتیب وجود این ابعاد را اثبات کنند. هنوز نتیجه ای از آزمایش های برخورد دهنده های بزرگ هادرونی در سوئیس به دست نیامده است، بنابریان رسیدن به پاسخ به این زودی ها نامحتمل است.
۶) آیا چیزی می تواند از سیاه چاله بگریزد؟
اخترشناسان بر این باورند که عالم پر از سیاه چاله است. بزرگترین سیاه چاله ها که میلیون ها برابر خورشید جرم دارند در مرکز کهکشان ها قرار دارند. اما وقتی سیاه چاله ای شکل می گیرد. چه اتفاقی می افتد؟ آیا سیا چاله جایی است که ماده و اطلاعات برای همیشه درونش ناپدید می شود؟
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
چه می دانیم؟
سیاه چاله ها نتیجه مستقیم نظریه نسبیت عام اینشتین هستند که سیاه چاله را بسیار ساده تعریف می کند، با معرفی افق رویدادی که درون سیاه چاله را از اطرافش جدا می کند( افق رویداد جایی است که سرعت فرار برابر سرعت نور است.) در مرکز سیاه چاله تکینگی داریم، جایی که همه جرم در نقطه ای واحد یکی شده است.
هر چیزی که به درون افق رویداد راه پیدا کند برای همیشه ناپدید می شود. اما در سال ۱۹۷۴ فیزیکدان انگلیسی استیون هاوکینگ نشان داد که براساس قوانین مکانیک کوانتومی ممکن است نوعی تابش ( بنام تابش هاوکینگ) از افق رویداد بگریزد و سرانجام موجب تبخیر بسیار آهسته سیاه چاله شود. البته نمی دانیم که آیا این اتفاق ممکن است موجب بازیابی اطلاعات ( هرچند به شکل تغییر یافته ) از سیاه چاله می شود یا نه. طبق قوانین مکانیم کوانتومی ممکن نیست که اطلاعات ناپدید شوند و تکینگی مرکز سیاه چاله هم با قوانین مکانیک کوانتومی سازگاری ندارد، بنابراین شاید سیاه چاله ها پیچیده تر از آن باشند که اینشتین درباره شان نظریه پردازی کرده است.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
حتی نزدیکترین سیاه چاله هزاران سال نوری از ما دورند و تابش هاوکینگ کم فروغ تر از آن است که از چنین فاصله ای بخوبی دیده شود. در نتیجه بررسی سیاه چاله ها بسیار سخت است.
۷)آیا قوانین طبیعت تصادفی اند؟محاسبات بسیاری از فیزیکدانان نشان می دهد که حتی انحرافی کوچک از قوانین طبیعت موجب ناممکن شدن حیات می شد. به بیان دیگر عالم به طرز یگانه ای برای حیات- یا دست کم شکلی از حیات که ما می شناسیم- مناسب سازی شده است.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
چه می دانیم؟
هنوز نمی دانیم که چرا قوانین طبیعت به این شکلی که هستند وجود دارند، ولی سه احتمال داریم: نخست ،عالم با برنامه خلق شده و برای پشتیبانی حیات به دقت تنظیم شده است.
دوم، نمی توانیم هیچ کدام از قانون های طبیعت را تغییر دهیم زیرا موجب پیامدهایی در جای دیگر خواهد شد. اگر قوانین طبیعت به هم وابسه باشند، ممکن است عالمی دیگر با قوانین و پیامدهای طبیعی دیگر نیز برای پشتیبانی حیات مناسب باشد، البته به شرطی که آن عالم به مدت چند میلیارد سال که برای تحول حیات لازم است وجود داشته باشد.
سوم انبوهی از عالم ها – شاید ۵۰۰^۱۰ عدد – وجود دارند که ره کدام هم قانون های طبیعی مجزایی دارند. اگر آنها به مدتی به قدر کافی طولانی وجود داشته باشند، ممکن است در برخی از آنها حیات شکل گرفته باشد.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
حتی اگر نظریه « همه چیز » با موفقیت تدوین شود، ممکن است این مساله حل نشود. ( نظریه همه چیز تلاشی برای ترکیب نظریه نسبیت عام اینشتین و نظریه کوانتومی است که ظاهرا با هم متناقضند.) بنابراین شک داریم که علم بصورتی که ما آن را می شناسیم، بتواند پاسخ این پرسش را پیدا یا پیش بینی کند.
۸)فراتر از عالم شناخته شده چه چیزی هست؟
عالمی که ما می توانیم رصدش کنیم محدود است. اما فراتر از این عالم مشاهده پذیر چه چیزی وجود دارد و آیا این اثری بر ما روی زمین دارد؟
چه می دانیم؟
سن عالم ۱۳٫۸ میلیارد سال است ولی چون منبسط می شود، عالم مشاهده پذیر از آنچه فکر می کنید بزرگتر است. مثلا کهکشانی که نورش برای رسیدن به ما ۱۰ میلیارد سال در راه بوده است در واقع در فاصله ای بیش از ۱۰ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد، زیرا در مدتی که نور تا رسیدن به ما صرف کرده عالم هم منبسط شده است. با توجه به این موضوع، شعاع عالم رصد پذیر حدود ۴۲ میلیارد سال نوری است. ( بر سر این عدد توافق نظر وجود ندارد) که از نظر تئوری نشان می دهد اخترشناسان از روی زمین تا چه مسافتی را می بینند. نامحتمل نیست که فراتر از این محدوده چه چیزی وجود داشته باشد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
در نظریه بیگ بنگ امکان وجود فضایی بی کران فراتر از عالم رصدپذیر کنجانده شده است. آن را چند جهانی نوع یک می نامیم که احتمالا از موادی مشابه عالم ما – یعنی ماده، انرژی و غیره – و بصورت کهکشان هایی تشکیل شده از ستاره ها و سیاره ها شناخته شده است. از نظر تئوری ، چند جهانی های نوع ۲،۳، و ۴ و همچنین تعداد بی کرانی عالم درون این چند جهانی وجود دارند اما هیچ فضای مشترکی با عالم ما ندارند. هر کدام از آنها ممکن است حبابی در خلا باشد، با ویژگی هایی که ما فقط از نظر ریاضی می توانیم شرحشان دهیم.
قوانین طبیعت در این حباب های مجزا احتمالا متفاوتند، این یعنی هر نوع قانونی ممکن است در هر جایی وجود داشته باشد.اگر چنین باشد، خارج از عالم ما خلا است و حباب های بسیار دیگری در دوردست ها وجود دارند.
نظریه عالم بی کران نوع ۱ پیامد فلسفی جذابی دارد: اگر قوانین طبیعت در سراسر آن یکسان باشد، آنگاه همه چیز به دفعات بی نهایت تکرار می شود، از جمله زمین، راه شیری و همه موجودات عالم، حتی شما. شاید همزاد شما همین حالا در جایی دیگر مشغول خواندن مقاله « ۱۰ معمای بزرگ عالم » باشد.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
مشاهده چیزی خارج از عالم رصدپذیر سخت است. اما شاید ممکن باشد. در سال ۲۰۰۸، کشف کردیم که کهکشان ها طوری در عالم حرکت می کنند انگار تحت گرانش چیزی بسیار دوردست، شاید خارج از عالم رصد پذیر قرار دارند. شاید رصدهای بیشتر از این پدیده که جریان تاریک نام دارد یافته های جدیدی فراهم کند.
۹)عالم چطور به پایان می رسد؟
همانطور که همه موجودات زنده روزی می میرند، منطقی است اگر نتیجه بگیریم که عالم نیز روزی می میرد. اما آیا نظریه های فعلی ما کمکی به پیش بینی سرنوشت عالم می کند؟
چه می دانیم؟
کیهان شناسان دو حقیقت مهم را تصدیق می کنند، عالم منبسط می شود و سرعت انبساطش هر لحظه بیشتر می شود و منابع انرژی عالم محدود است. این یعنی در آینده دور ستاره ها، یکی یکی می میرند تا زمانی که فقط کوتوله های سفید کوچک باقی بمانند. ( این نوع ستاره ها هیدروژن را چنان آهسته به هلیوم تبدیل می کنند که برخی شان ممکن است حتی تا بیش از ۱۰۰ هزار میلیارد سال عمر کنند.)
حتی در آینده ای دورتر، فاصله میان کهکشان ها از هم چنان دور می شود که سرانجام دیگر هیچ ستاره ای در محدوده عالم رصدپذیر باقی نمی ماند. کهکشان ها به مرور از هم می پاشند. سیاه چاله های مرکز آنها برخی از ستاره هایشان را می بلعند و دیگر ستاره های آنها در خلا عظیم سرگردان می شوند.
سرانجام در عالمی به کل تاریک، فقط سیاه چاله های دور از هم و ستاره های مرده باقی می مانند.می توان پایان های دیگری هم برای عالم فرض کرد و این بستگی به مدل کیهانی دارد که الگو قرار بگیرد. شاید همان انرژی تاریک که موجب انبساط شتاب دار عالم شده است، عالم را در رویدادی موسوم به شکاف بزرگ ( Big Rip ) از هم بدرد. یا شاید عالم ما پس از برخورد با عالمی دیگر دوباره متولد شود.
پیش تر، تمرکز اصلی بسیاری از دانشمندان بر این موضوع بود که شاید انبساط عالم سرانجام متوقف و بصورت انقباض در جهت معکوس بازگردد و به رویدادی موسوم به رمبش بزرگ ( BIG Crunch ) ختم شود که در آن دوباره همه مواد عالم در تک نقطه ای واحد گرد آیند. اما اغلب دانشمندان بعد از کشف مفهوم انرژی تاریک دست از آن فکر کشیدند.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
شاید بتوانیم تحول عالم طی چند میلیارد سال آینده را به درستی پیش بینی کنیم. ولی با توجه به ناممکن بودن اثبات قطعی نظریه های کیهان شناسی ( و البته چون نمی توانیم تا آن زمان زندگی کنیم) ، نمی توانیم سرنوشت قطعی عالم را ببینیم و بدانیم.
۱۰) آیا حیات جای دیگری در عالم هم وجود دارد؟
اگر حیات نتیجه طبیعی قوانین طبیعی است. عجیب است که هنوز نشانه ای از آن را در دیگر مکان ها نیافته ایم. و اگر موجودات هوشمند دیگری در عالم وجود دارند. پس چرا تا به حال خودی نشان نداده اند.
چه می دانیم؟دانشمندان ارزیابی خود از احتمال وجود حیات را فقط براساس حیات موجود روی زمین بنا کرده اند. تاریخ طولانی سیاره ما دو سرنخ مهم به دستمان می دهد، نخست اینکه منشاء حیانت به زمانی درست پس از سکونت پذیر شدن زمین باز می گردد. دوم اینکه تا مدت های بسیار طولانی فقط موجودات تک سلولی وجود داشتند. این نشان می دهد که هر چند حیات بسیار به آسانی شکل می گیرد، گام های بعدی تا پیدایش حیات پر سلولی به آن آسانی نیست. میان موجودات تک سلولی و پر سلولی تفاوت های مهمی وجود دارد. در کنار اختلاف عظیم تعداد سلو ل هایشان، برخی ریز موجودات، مشهور به اکستریموفیل ها می توانند در شرایط بسیار طاقت فرسا دوام بیاورند و حتی بر سطح مریخ، درون جو ناهید یا بر قمرهای مشتری زندگی کنند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ])
موجودات پیچیده تر معمولا نمی توانند چنین محیط های خشنی را تحمل کنند. این را براساس تجربه مان روی زمین می دانیم. اگر بخواهیم شکل های پیشرفته تر حیات را بیابیم، باید سیاره هایی را پیدا کنیم که اقلیمشان به زمین شبیه تر باشد. برای کشف این سیاره ها باید به سراسر راه شیری نگاه کنیم.
همچنین سالهاست در تلاشیم پیامی از هوشمندان فرا زمینی دریافت کنیم، ولی ناموفق بوده ایم. این مدت در مقیاس های کیهانی خیلی کوتاه است اما نشانی از تناقض دارد، اگر موجودات هوشمندی در جایی از عالم وجود داشته باشند. شاید تمدن برخی از آنها سال های سال برای کاوش کهکشان راه شیری وقت داشته اند و می توانستند حتی هر سیاره سکونت پذیر این کهکشان را به مستعمره خود تبدیل کنند. پس یلفتن رد پایی از آنها نباید سخت باشد.
آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟
درباره حیات درون مرزهای منظومه شمسی به زودی باید به پاسخی برسیم. خارج از محدوده منظومه شمسی بیار سخت است. شاید فناوری های آینده به ما امکان تحلیل جو سیاره های فرا خورشیدی به دنبال نشانه هایی از حیات را بدهند. و البته همیشه این احتمال وجود دارد که سر و کله ET پیدا شود!
bigbangpage.com