نگاهی به بیگ بنگ ( انفجار بزرگ)
نخستين اتم ها
حال كه در تلاش هاي بسيار دانشمندان توانسته چگونگي ساخته شدن جهان را مورد بررسي قرار دهند سؤال منطقي ديگر اينجا است كه پس از آن چه رخ داد ؟ در كسر بسيار كوچكي از نخستين ثانيه آفرينش بود كه خلاء كامل آغاز شد جايي كه امروزه مي دانيم كه جهان در آن رشد كرده است . در اين لحظه بسيار كوتاه جهان آشامه اي از پلاسما بود . ما از اين لحظه ي كوتاه چه مي دانيم ؟ علم تدابيري براي اين لحظات دارد كه پايه اي بر آنچه است كه امروز مي دانيم .
بي درنگ پس از بيگ بنگ ، چنانكه هر كس مي تواند تصور كند جهات به طور عجيبي گرم بود چنانكه به به سرعت ماده و ضد ماده در جهات مختلف انتشار يافتند . همچنين آن سرما در زماني در حدود 43- ^ 10 ثانيه بعد از آفرينش به مقداري ماده و ضد ماده تبديل شد كه هنوز كيهان شناسي با اين مقدار نامتقارن است . همچنين اين دو نوع با يكديگر آفريده شدند ؛ آنها با يكديگر برخورد مي كردند و نابود مي شدند و در عوض انرژي خالص پديد مي آمد . خوشبختانه براي ما يك عدم تقارن ، توجه ماده وجود داشت . همچنين نتيجه صحيح از فزوني كه حدودا" يك قسمت در ميليون است . جهان مي تواند در راهي مساعد براي ايستادگي ماده رشد كند . از اين گذشته جهان از آغاز با منبسط شدن همراه بود ، اين تفاوت باعث رشد وسيع آن شد . ذراتي كه در جهان به وجود آمده بودند به ترتيب آفريده مي شدند و دوباره به همراه ضد ذرات نابود مي شدند .
براي ذراتي كه در جهان به وجود آمدند نامگذاري خاصي داريم اين ذره ها هر كدام به تنهايي نامي دارند از جمله نوترينو ها ، باريون ها ، الكترون ها و كوارك ها كه هر كدام از اينها سازنده ي كالبد ماده ي زندگي است كه امروزه ما آنها را مي شناسيم . هنگام آغاز دوره ي باريون ها ذرات سنگين قابل شناخت وجود نداشت زيرا هنوز بسيار داغ بود . در اين لحظه فقط آشامه ي كوارك وجود داشت چون جهان به سردي آغاز شد و انبساط يافت ، ما فهم اين مطلب را دقيقا" واضح آغاز مي كنيم .
بهد دماي جهان در خدود 300ميليارد درجه كلوين رو به نزول گذاشت . اگر بخواهيم تشبيه نسبتا" خوبي به كار ببريم مي توانيم بگوئيم همانند آبي كه تبديل به يخ شده باشد . حال جهان تركيبي از نوترون ها و فوتون ها است كه آنها را هادرون مي خوانيم . هنوز ماده ي پيچيده اي در اين دما وجو ندارد . اگر چه ذرات بار دار يا همان لپتون ها نيز وجود داشتند ولي از واكنش دادن با هادرون ها منع مي شدند كه البته ماده ي پيچيده تري نيز هستند . به زودي لپتون ها كه شامل الكترون ها نيز هستند مي توانند به هادرون ها متصل شوند و اتصال و اتحادي را بين خود به وجود آورند كه در واقع همان ماده ي مشترك است .
در حدود يك تا سه دقيقه پس از آفرينش جهان نوترون ها و پروتون ها با هم واكنش نشان دادند و هسته ي دوتريوم كه ايزوتوپي از هيدروژن است را مي افريند به زودي دوترويوم نوترون ديگري را نيز جذب مي كند و هسته ي تريتيوم را نيز مي سازد تريتيوم نيز يكي ديگر از ايزوتوپ ها هيدروژن است . به سرعت به پيروي از اين واكنش پروتون ها و نوترون هاي ديگري نيز افزوده مي شود كه پس از تريتيوم با اضافه شدن پروتون هسته ي هليوم ساخته مي شود . دانشمندان بر اين عقيده اند كه در نخستين سه دقيقه آفرينش براي هر هسته ي هليوم ده پروتون وجود داشت . بعد از افزايش سرما اين پروتون ها مي توانستند الكترون ها براي آفريده شدن هيدروژن معمولي اسير كنند . نتيجه آن جهان امروز كه به اعضاي هر هليوم يازده اتم هيدروژن موجود مي باشد .
مي دانيم كه بيشتر اين اطلاعات صحيح از حدس انسان سرچشمه مي گيرند . با تحقيقاتي كه امروزه در جهان صورت گرفته است مي توانيم درباره گذشته آن توضيحي دهيم . تلاش هاي بسياري فهم شكل گيري باريون ها و تعداد آنها صورت گرفته است . از ميان پاسخ به سوالات مدرن امروزي نقش هاي بيگ بنگ و گذشته آن قابل قبول است . متعاقب مطالعات در زمينه ي چگونگي شكل كردن اتمهاي ساده در آزمايشگاه مي توانيم چند حدس جالب ديگر بزنيم همانند چگونه اين منشأ جهان شكل داده شد . هرچند كه تلاش هاي بسياري براي چگونگي شكل كردن نخستين اتم ها و همچنين آفريده جهان صورت گرفته است با اين حال ما هنوز از اينها كاملا" مطمئن نيستيم .
سن جهان
حالا ما دو پاسخ مهم براي دو تا از سؤالات خود داريم كه در رابطه با جهان هستند . هرچند كه هنوز يك سؤال عمده باقي مانده است ؛ اگر جهان به راستي متناهي است چند سال وجود دارد ؟ دوباره علم از روي شواهد و قرائن موجود مي تواند سن جهان را از بيگ بنگ تا كنون حدس بزند . با به كار بستن معادله هاي مشترك و معمولي فيزيك از فاصله و سرعت برابر با زمان كه دوباره از مشاهدات هابل استفاده مي شود ، نسبيتا" مي توان سن آن را به طور صحيح تخمين زد .
دو اندازه گيري به فاصله حركت كهكشان ها از ما و انتقال به قرمز كهكشان نيازمند بودند . شكست نخستين كوشش ها باعث جستجوي مسافت از ميان مثلثات شد . دانشمندان اين امكان را داشتند تا ضخامت مدار زمين را به دور خورشيد محاسبه كنند كه حركات خورشيد را در كهكشان خودمان تقويت مي كرد . متأسفانه اين محاسبات به تنهايي قادر نبودند تا فاصله هنگفت بين كهكشان ما و آن جسم را تعيين كنند تا سن جهان تخمين زده شود و اين هم خطايي معني دار و مهم بود .
گام بعد فهم ارتعاش ستاره ها بود . آن مشاهدات در زمينه ي ستارگاني بوده است كه داراي درخشش يكسان هستند و سوسو زدن آنها نيز يكسان بوده است . دانشمندان فرض مي كنند كه ستاره هايي كه در كهكشان خودمان هستند و چشمك زدن يكساني نيز دارند همچون اجرامي هستند در مقدار فاصله يكساني در فاصله هاي كهكشاني بايد باشند كه شدت يكساني دارند . استفاده از روش مثلثات محاسبه ي فاصله ي ستاره از كهكشان ما را امكان پذير مي سازد . از اين رو فاصله ي كهكشان هاي دور با مطالعات مختلفي قابل محاسبه است البته سختي اين كارها همانند تعيين فاصله ي دو اتومبيل در شب ظلماني است . فرض كنيد چراغ جلوي دو اتومبيل شدت تابش يكساني دارد . از ديد ناظر نور اتومبيلي واضح تر به نظر مي رسد كه از او فاصله ي كمتري داشته باشد و آن اتومبيلي كه از او دورتر است كم فروغ تر به نظر مي رسد . باز هم اين راه حل نمي تواند مسافت هاي بسيار زياد كهكشان ها را به تنهايي مورد محاسبه قرار دهد . در فاصله ها خاص غير ممكن است كه فاصله ي كهكشان را از يك ستاره مشخص سازيم . زيرا انتقال به قرمز زياد اين كهشكان ها بايد يك روش داشته باشد تا فاصله تمام خوشه ها كهكشاني از يك ستاره به تنهايي اندازه گيري كند .
با مطالعه ي خوشه هاي كهكشاني كه به ما نزديك هستند مي توانند از عقيده جود اندازه ي ديگر خوشه ها بهره مند شوند . نتيجه ي آن مي تواند پيشگويي فاصله راه شيري از آنها باشد . بنابراين محاسبات براي بدست آوردن فاصله ي خوشه و انتقال به قرمز آن ، نظري پاياني است كه تعيين مي كند كهكشان چند سال از ما در حال حركت بوده است . تك تك اين اعداد مي توانند به صورت تك تك محاسبه شوند و زماني كه اين دو كهكشان در يك مكان و يك زمان بودند را بازگرداند كه در واقع همان لحظه ي بيگ بنگ است . معادله ي عمومي كه براي محاسبه سن جهان استفاده مي شود به صورت زير است :
(distance of a particular galaxy) / (that galaxys velocity) = (time)
يا
4.6 x 10^26 cm / 1 x 10^9 cm/sec = 4.6 x 10^17 sec
حاصل اين معادله برابر 17 ^ 10 × 6.4 ثانيه است كه با اندكي محاسبات بسيار ساده رياضي مي توانيم آن را به عددي كه تقريبا" برابر پانزده ميليارد سال است تبديل نمود . اين محاسبه تقريبا" براي هر كهكشاني كه قابل مطالعه است صدق مي كند . هرچند كه اندازه گيري اين مقدارها كه در معادلات به دست آمده اند كه تخميني از سن جهان مي باشند مي توانند صحيح باشند . در صورتيكه برآورد سن جهان فرايندي پيچيده است . اين دستاورد در اين علم گامي بحراني است .
و حالا چه ؟
خلاصه ما نخستين موضوعات را كه دانشمندان در زمينه ي جهان كشف كرده اند را شرح داديم . درك ما از بيگ بنگ و چگونگي آن ، نخستين اتمها و سن جهان به طور معيوب آشكار است ؛ در واقع در اين زمينه مباحث زيادي براي بحث وجود دارد . در زمينه زمان نيز سؤالات بي انتهايي وجود دارد كه هنوز براي پاسخ به آنها بايد كمي صبوري كنيم . هنوز بسيار از مفاهيم پايه اي جهان پيچيده هستند و جاي تفكر در آنها باقي است .
بعد از درك اين موضوع تئوري بيگ بنگ به پايداري افراد را به مبارزه و رقابت مي طلبد . اين تئوري رقيب هاي خود را به سويي راهنمايي مي كند كه جستجوي بيشتر باعث مي شود كه ثابت شود اين تئوري صحيح است در واقع به آن ها مداركي قابل ارائه مي كند . در سر فصل هايي از اين مقاله مداركي را مورد بررسي قرار داديم كه آزموده شده بودند و از جهات مختلفي جستجو شده بودند ، در هر صورت باعث مي شوند كه تصوير نسبتا" كاملي از جهان در ذهن داشته باشيم .
اخيرا" ناسا موضوعاتي را كشف نموده است كه انسان را متحير و انگشت به دهان مي كند . در واقع دلايلي بر وجود بيگ بنگ هستند . بيشتر ستاره شناسان و فيزيكدانان از رصدخانه ي استرو 2 استفاده مي كردند اين رصدخانه مي توانست يكي از نيازمندي هاي پايه اي جهان را در بيگ بنگ تأييد كند . در ژوئن 1995 دانشمندان تونستند نخستين هليم را كشف كنند ، همچون دتريوم در فاصله هاي دور جهان . اين كشف با يكي از نمود هاي مهم بيگ بنگ هماهنگ است كه در آغاز خلقت هليوم و هيدروژن با يكديگر تركيب شدند .
بعد در مشاهدات تلسكوپ فضايي هابل اين سرنخي معين براي عناصر باقيمانده اي است كه ما امروزه مي شناسيم . دانشمندان با استفاده از تلسكوپ فضايي هابل دريافته كه در ستاره هاي كهن عنصر بور زيادي موجود بوده است . آنها فرض كردند كه وجودش مي تواند عامل هركدام از اين دوتا باشد . مي تواند باقيمانده رويداد نيرومند تولد كهكشان يا اينكه نشان دهنده ي اين است كه حتي بور تاريخ آن به قبل از بيگ بنگ برمي گردد . اگر دومي صحيح باشد ، دانشمنداني بايد دوباره سعي كنند تا تئوري جديدي براي تولد جهان ارائه كنند همچنين براي رويداد هاي پس از آن . بر طبق تئوري هاي كنوني در آن زمان امكان وجود اتم هاي سنگين و پيچيده وجود نداشته است .
در اين روش آنچه را كه مي بينيم هرگز درست نيست . اشتياق ما براي دريافتن اين علم هرگز فرونشانده نمي شود . با اين حال پاسخ سؤال حالا چه ؟ در حال حاضر غير ممكن است . در اين دوره ما نمي توانيم پاسخ اين سؤالات را به كار ببنديم .
افكار عميق
اين گمان بسيار مشكل است كه اين موضوع را از افكار روزانه جدا كنيم . هر كس در هر نقطه از زمان به سختي مي تواند با اين موضوع ستيز كند كه چرا ما اينجا هستيم ؟ برخي در فلسفه ي طبيعي محض به دنبال پناهگاهي براي اين سؤال هستند ، در صورتيكه اكثريت براي پاسخ اين سؤال به دلايل علمي نزديك مي شوند . اين افراد خاص در سطح هاي بالاتر به دنبال پاسخ اين سؤال هستند و فقط در وجود انساني تمركز نمي كنند بلكه هر چيز را كه واقعي مي دانند مد نظر قرار مي دهند .
اگر شما در مكاني بنشينيد و سعي كنيد تمام جهان را تصور كنيد متحير خواهيد شد . هرچند كه حالا علم مي تواند در رابطه با جهان به بحث بپردازد ؛ درباره ي چگونگي آغاز آن و آينده ي صحبت كند و … . اين موضوع آسان به نظر مي رسد تا در مقياس هاي بزرگ در رابطه با سالها ( ميليارد ) بحث كنيم . ما از ميان زندگي خود به اينجا سفر مي كنيم و دوباره از همان ميان به آسمان ها بازميگرديم .
در اين مقاله سعي كرديم كه تا حدودي كمي جهان را به تقد و بررسي بگذاريم . اين موضوع نيز جالب است كه ما هنوز به طور كامل نمي دانيم كه چه طور به وجود آمده ايم و تمام اين حرفهايي را كه گفتيم در حد يك نظريه است كه امكان دارد درست باشد و يا اينكه غلط نمايان گر شود . خداوند اين توانايي را در هر انسان سالمي قرار داده است كه تفكر كند و بهترين حدس را بزند . از ميان اين گمان ها ما مي توانيم درست ترين آنها را مشخص كنيم و مبنا قرار دهيم.
نقل از سي پي اچ تئوري
منبع : mrh.ir
نظريه امام جعفر صادق (ع) در باب پيدايش جهان
مجمع مطالعات اسلامي استراسبورك
امام جعفر صادق راجع به بعضي از مسائل فيزيكي چيزهائي گفته كه از لحاظ تئوري كوچكترين تفاوت با نظريه بوجود آمدن جهان در اين عصر ندارد ويك دانشمند فيزيكي اين دوره وقتي تئوري جعفر صادق را در مورد ايجاد دنيا ميخواند تصديق ميكند كه نظريه ايست مطابق با تئوري فيزيكي ايجاد دنيا در اين عصر.
هنوز نظريه مربوط به پيرايش جهان در كادر قانون علمي قرار نگرفته و هرچه گفته اند تئوري است و ممكن است صحيح باشد يا نادرست جلوه كند.
تئوري جعفرصادق هم راجع به پيدايش دنيا همين طور است و در كادر قانون علمي قرار نگرفته تا اين كه بتوان آن را حقيقت غير قابل ترديد علمي دانست.
اما اين مزيت را دارد كه با اين كه در دوازده قرن قبل از اين ابراز شده يا تئوري جديد فيزيكي راجع به پيدايش دنيا مطابقه ميكند.
امام جعفر صادق راجع به دنيا چنين گفته است:
جهان از يك جرثومه بوجود آمد و آن جرثومه داراي دو قطب متضاد سبب پيدايش ذره گرديد و آنگاه ماده بوجود آمد و ماده تنوع پيدا كرد و تنوع ماده ناشي از كمي يا زيادي ذرات آنها ميباشد.
اين تئوري با تئوري اتمي امروزي راجع بوجود آمدن جهان هيچ تفاوت ندارد و دو قطب متضاد دو شارژ مثبت و منفي درون اتم است و آن دو شارژ سبب تكوين اتم گرديده و اتم هم ماده را بوجود آورده و تفاوتي كه بين مواد(يعني عناصر )ديده ميشود ناشي از كمي يا زيادي چيزهائي است كه درون اتم عناصر موجود ميباشد.
چند نفراز فيلسوفان يونان قديم كه در قرن ششم و پنجم قبل از ميلاد بسر مي‌بردند راجع به پيدايش دنيا نظرهائي ابراز كردند و (ذيمقراطيس )نظريه (اتم )را راجع به پيدايش دنيا ابراز كرد و بعيد نميدانيم كه امام جعفر صادق از تئوري فيلسوف يوناني راجع به پيدايش جهان اطلاع داشته و تئوري خود را با وقوف بر آن نظريه ها ابراز كرده است.
به احتمال قوي اگر امام جعفر صادق از نظريه فيلسوفان قديم يونان اطلاع داشته آن تئوريها از همان راه كه جغرافيا و هندسه وارد مدينه گرديد به آن شهر رسيده بود يعني از راه دانشمندان مصري از فرقه قطبي.
ميتوانيم فكر كنيم كه چون امام جعفر صادق از تئوري هاي دانشمندان قديم يوناني كه سيزده قرن يا دوازده قرن قبل از او ميزيسته اند راجع به پيدايش جهان اطلاع داشته توانسته آن تئوري ها را تكميل كند و راجع بوجود آمدن دنيا نظريه اي ابراز نمايد كه امروز علماي فيزيك آن را ميپذيرند و هنوز نتوانسته اند نظريه اي جالب توجه تر از نظريه آن مرد راجع به پيدايش دنيا بگويند.
در اين نظريه بر جسته ترين قسمت موضوع دو قطب متضاد است قبل از جعفر صادق فيلسوفان يونان و دانشمندان اسكندريه پي برده بودند كه در هستي اضداد وجود دارد و بعضي از آنها گفتند كه هر چيز را بايستي از ضد آن شنا خت.
اما در تئوري جعفر صادق تئوري مربوط با ضداد صريح بيان شده و اين صراحت نه در نظريه فيلسوفان قديم يونان وجود دارد و نه در نظريه دانشمندان مكتب علمي اسكندريه.
دانشمندان يونان و اسكندريه نظريه هاي خود را در مورد اضداد طوري بيان كرده اند كه گوئي ميخواسته اند راهي براي فرار داشته باشند و اگر دريافتندكه اشتباه كرده اند بتوانند گفته خود را پس بگيرند.
واضح است كه از اين جهت نظريه آنها به آن شكل ابراز شده كه اطمينان نداشتند كه اشتباه نميكنند.
ولي جعفر صادق نظريه خود را صريح و بدون قيد و شرط بيان كرده و در تئوري او (اگر )و (اما )وجود ندارد و صراحت نظريه اش ثابت ميكند كه ميدانسته اشتباه نمينمايد و نميخواسته راه باز گشت را براي خود حفظ كند.
شيعيان ميگويند تمام چيز هائي كه امام جعفر صادق در مورد بوجود آمدن جهان و نجوم و فيزيك و عناصر و شيمي و رياضيات و چيزهاي ديگر گفت از علم امامت يعني علم لدني او بوده است.
اما مورخ نمي تواند علم جعفر صادق را لدني بداند و ديگر اين كه ترديد نداريم كه جعفر صادق قبل از اين كه خود شروع به تدريس كند مدتي تحصيل ميكرده و در جلسه درس پدرش حضور بهم ميرسانيده است و مورخ نميتواند مردي را كه مدتي تحصيل ميكرده داراي علم لدني بداند.
تصور ميكنيم كه حتي شيعيان هم انكار كنند كه جعفر صادق الفبا را از ديگران فرا گرفته بود و مردي كه الفبا و مقدمات ديگر را از سايرين فرا گرفته چگونه از نظر يك مورخ ميتوانيد داراي علم لدني باشد.
(مجمع مطالعات اسلامي در استراسبورك بزرگان اسلام را فقط از لحاظ تاريخي مورد تحقيق قرار ميدهد.) يك مورخ او را يك دانشمند بر جسته ميبيند و ميفهمد كه نيروي تفكر علمي او خيلي قوي تر از معاصرين بوده و آنچه در علوم مختلف گفته و كشف كرده از آن نيروي تفكر علمي سر چشمه ميگرفته نه از يك علم لدني و ملكوتي و يكي از چيز هائي كه جعفر صادق در مورد پيدايش جهان گفته دو قطب متضاد است. اهميت آنچه آن مرد گفت بعد از قرن هفدهم ميلادي كه وجود دو قطب متضاد در فيزيك به ثبوت رسيد آشكار شد. معاصرين او و كساني كه بعد از وي آمدند دو قطب متضاد را در شمار آنچه قدما گفتند معشر بر اين كه هر چيز بضد خود شناخته ميشود محسوب كردند و اهميت گفته جعفر صادق پس از اين كه وجود دو قطب متضاد در فيزيك به ثبوت رسيد آشكار گرديد و امروز هم در اتم شناسي و الكترونيك وجود دو قطب متضاد غير قابل ترديد است. ما علوم جعفر صادق را از جغرافيا و نجوم و فيزيك در مبحث پيدايش دنيا و عناصر شروع كرده ايم و لذا مبحث فيزيك جعفر صادق را ادامه خواهيم داد و بعد از آن به مباحث ديگر خواهيم رسيد و ميگوئيم در فيزيك جعفر صادق چيزهائي گفته كه قبل از او كسي نگفت و بعد از وي تا نيمه دوم قرن هجدهم و قرن نوزدهم و بيستم بعقل كسي نرسيده كه آنها را بگويد.
منبع : گروه نابغه
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
دیدگاه چهار دانشمند بزرگ دنیا در مورد تاریخ کیهان
دیدگاه چهار دانشمند بزرگ دنیا در مورد تاریخ کیهان
خبرگزاری مهر- گروه فناوری های نوین: ماهنامه علمی "نیوتن" در شماره ماه سپتامبر خود با طرح سوالی درخصوص قبل و سرآغاز انفجار بزرگ و تشکیل کیهان، دیدگاه های چهار دانشمند بزرگ دنیا را در این مورد پرسیده است.به گزارش خبرگزاری مهر، ماهنامه علمی نیوتن در مقاله ای که در شماره ماه سپتامبر خود منتشر کرده است با طرح سوالی مبنی بر اینکه پیش از "انفجار بزرگ" و شکل گیری جهان چه چیزی وجود داشته است؟، به طرح و بررسی این مسئله پرداخته است.
در این مقاله آمده است: نه تنها از دیدگاه مذهبی، بلکه از نگاه کیهان شناسی سنتی نیز تنها پاسخی که می توان به این سوال داد، این است که این سخنان "ارتداد" است.
درحقیقت، خداوند زمان و فضا را با انفجار بزرگ خلق کرده است و از آنجا که هیچ انسانی تاکنون نتوانسته به قلمروهای خارج از زمان و فضا راه یابد، بنابراین کسی نمی داند که پیش از انفجار بزرگ چه چیزی وجود داشته است.
امروزه دانشمندان می توانند تاریخ کیهان را از یک میلیونیوم میلیاردیوم ثانیه پس از آغاز انفجار بزرگ بازسازی کنند، اما در توضیح حوادثی که قبل و درست در لحظه وقوع انفجار بزرگ رخ داده است، ناتوان هستند.
به نظر بسیاری از دانشمندان درک این نکته مهم، کلید اصلی شناخت ماهیت بنیادی هستی است. به این ترتیب در سالهای اخیر، تئوری های بسیاری برای حل این معمای بزرگ مطرح شده اند. تئوری های که با شناخت بیشتر ساختارهای ریاضی و فیزیک بویژه فیزیک کوانتوم روز به روز بر توسعه آنها افزوده می شود.
فیزیک کوانتوم شاخه ای از علم فیزیک است که درخصوص پدیده هایی چون حمل و نقل کوانتومی از راه دور و جابجایی ذرات در امواج توضیح می دهد.
به گزارش مهر، به تازگی گروهی از دانشمندان آمریکایی مدل ریاضی جدیدی را توسعه داده اند که براساس آن جهان حاصل متلاشی شدن یک جهان دیگر است. چندی قبل فیزیکدانان موسسه فیزیک و هندسه جاذبه ایالت پن در آمریکا ، براساس این مدل جدید ریاضی نشان داده اند که منشاء هستی بیشتر از آنکه شبیه به یک انفجار بزرگ باشد، به پرش بزرگ شبیه است.
این دانشمندان با استفاده از مدل "حلقه گرانش کوانتوم" که یک ماشین زمان برپایه ریاضی است، به تئوری جدیدی دست یافتند که ترکیبی از جاذبه عمومی و فیزیک کوانتوم است وبه این ترتیب به جای تئوری "انفجار بزرگ"، تئوری "پرش بزرگ" را پیشنهاد کردند.
این درحالی است که "آلن گوث" فیزیکدان و تئوریسین بزرگ موسسه تکنولوژی ماساچوست، اظهار داشت:"من نمی دانم که چه چیزی و چرا منفجر شده و نمی دانم که چه چیزی علت این انفجار بوده است. هیچکس دقیقا نمی داند که شرایط بلافاصله پس از انفجار چگونه بوده است."
در یک فیلم فرضی که درباره تاریخ کیهان ساخته شده است، مشاهده می شود که جهان نخستین بسیار کوچک، متراکم و بسیار گرم بوده است. پیش از نزدیک شدن به زمان صفر یا لحظه وقوع انفجار بزرگ، دمای این جهان نخستین از آنچه که بوده است بسیار بیشتر می شود، تا اینکه از نظر تئوری سرانجام منفجر می شود.
باید پذیرفت که تئوری نسبیت های جاذبه انیشتن درمورد جهان خاستگاهی توضیحی نمی دهد، چراکه هیچ تئوری نمی تواند نشان دهد که وقتی کوانتوم های فیزیکی در حالت بی نهایت قرار می گیرند، چه اتفاقی رخ می دهد.
به گزارش مهر، نیک بوستروم، مدیر موسسه "آینده انسان" دانشگاه آکسفورد در پاسخ به این سوال که "درصورتی که کیهان در رایانه تمدن های بیگانه شبیه سازی شود، چه نتایجی بدست می آید؟" پاسخ داد:" شبیه سازی کیهان شاید بتواند نتایج شگفت انگیزی درمورد قوانین طبیعت را نشان دهد. درواقع احتمال زیادی وجود دارد که کیهان تاکنون روی رایانه های تمدن های بیگانه بسیار پیشرفته ای که در کهکشان های دیگر زندگی می کنند، برای اهداف ناشناخته شبیه سازی شده باشد.
این برنامه بی شک بسیار پیچیده تر از روش های شبیه سازی است که درحال حاضر در اختیار ما قرار دارد.
اما نباید فراموش کرد که فرضیه شبیه سازی کیهان به دست موجودات فرا زمینی زیر سایه احتمال وجود تمدن هایی که در دنیاهای دیگر زندگی می کنند، قرار دارد."
جان آرچیبالد ویلر، فیزیکدان نجوم و ایده پرداز مفهوم و اصطلاح "سیاه چاله ها" با نگاهی مذهبی به منشاء کیهان به مجله نیوتن پاسخ داده است:" برپایه فیزیک کوانتوم، تناسب میان ذرات درون اتم مثل موقعیت و انرژی آنها بطور همزمان قابل تعیین نیستند.
این ذرات در یک حالت پنهان قرار دارند و بنابراین امکان اندازه گیری آنها وجود ندارد. این دقیقا همان اتفاقی است که در جهان رخ می دهد. درحقیقت کیهان می تواند از تراکم چند میلیارد میلیارد واکنش کوانتومی بوجود آمده باشد؟ کسی نمی داند. اما این نکته کاملا روشن است که جهان متولد شده است و وجود دارد تنها به این دلیل که ما می توانیم آن را مشاهده کنیم و همین برای اثبات وجود آن کافی است. گذشته وجود ندارد و هیچ تئوری برای آن نیست. ما در سطوح میکروسکوپی همانطور که در ایجاد حال و آینده دخالت داریم، سعی می کنیم در خلق این گذشته نیز شرکت کنیم."
استفان هاوکینک، فیزیکدان نجوم برجسته انگلیسی از دانشگاه کمریج در خصوص انفجار بزرگ اظهار داشت:" این پرسش که قبل از انفجار بزرگ چه چیزی وجود داشته است، یک سوال بی معنی است. درست مثل این است که بپرسیم آیا جنوبی ترین نقطه زمین قطب جنوب است؟ تمام تاریخ هستی آنگونه که ما می شناسیم به مشاهدات فعلی ما بستگی دارد. قوانین فیزیک کوانتوم تنها می توانند اتفاقات پس از انفجار بزرگ را محاسبه کنند و برای این قوانین مشاهدات، تاریخ گذشته ای از این پدیده را تعیین می کنند که مشاهده شده است. بنابراین مشاهدات درباره زمان حال جهان گذشته آن را تعیین می کند."
به گزارش خبرگزاری مهر، در ادامه بررسی دیدگاه های دانشمندان برجسته دنیا در خصوص لحظه آغاز و پیش از انفجار بزرگ، مجله نیوتن به سراغ جفری ویک، ریاضیدان آمریکایی رفته است.
این دانشمند در این خصوص اظهار داشت:"جهان از آنچه که تصور می کنیم کوچکتر است و دیگر پایان یافته است. آنچه که اکنون می بینیم همانند سالنی از آینه است که نوری را که در فضا بصورت نامحدود گسترش می یابد به ما نشان می دهد. اما باید تاکید کرد که حتی اگر پایان یافته باشد، مرزی ندارد. همانند سالن پر از آینه نور یک کهکشان دو مسیر مختلف را برای رسیدن به زمین طی می کند، به این ترتیب یک کهکشان در دو نقطه مختلف آسمان دیده می شود. همانند یک سالن آینه که چند تصویر را از یک چشم نشان می دهد."
مواد تشکیل دهنده ماده ی تاریک
مواد تشكيل دهنده ماده تاريك
ماده معمول سيارات
ماده تاريك ممكن است از چيزهاي معمولي مثل جنس سيارات تشكيل شده باشد، ولي سياراتي مثل زمين به اندازه كافي جرم ندارند، پس ممكن است ژوپيترها تشكيل دهنده ماده تاريك باشند.
اما اين نظريه چندين مشكل دارد، اول اينكه ما فرض كرده ايم سيارات فقط در اطراف ستارگان شكل گرفته اند، بنا بر اين ستارگان به ميزان بسيار كمي جرم آن ها را بالا مي برند. با اين حساب امگا = 0.005 خواهد بود كه براي تشكيل دادن 88% جرم عالم كافي نيست.
دومين و مهمترين مشكل از تركيب هسته اي مهبانگ (big bang nacleosynthesis) ناشي مي شود. در لحظه تولد عالم وقتي مهبانگ رخ داد عالم ماده اي بسيار گرم تشكيل شده از انواع ذرات بود، در حالي كه عالم بزرگ و بزرگتر و به سردي مي گراييد ذرات ماده معمول مثل الكترون، نوترون و پروتون ها نيز سرد مي شدند و اتمهاي مواد موجود در عالم را تشكيل مي دادند. غالب اين اتمها مربوط به هليوم و هيدروژن هستند.
BBN يك تئوري موفق است كه نه تنها هيدروژن و هليوم را به عنوان بيشترين عناصر جهان معرفي مي كند بلكه نسبت آنها را نيز به درستي بيان مي كند.
اما مسئله اي وجود دارد. مقدار هر ماده اي كه تشكيل مي شود به ميزان ماده معمول تشكيل دهنده اتم (ماده بارنوييك) بستگي دارد و BBN مقدار اين ماده را براي عالم كنوني چيزي در حدود امگا = 0.1 پيش بيني مي كند.
بايد توجه كرد كه اين ميزان ماده بارنوييك براي مواد قابل مشاهده در عالم ما زياد است در نتيجه مقداري ماده معمول تاريك (از جمله سيارات و ستارگان سوخته) وجود دارد اما اين مواد نمي توانند توجيه كننده سرعت خوشه و منحني دوران آنها باشند.
ستارگان تاريك - ژوپيترها، كوتوبه هاي قهوه اي، كوتوله هاي سفيد
ماده معمول ديگري كه مي تواند تشكيل دهنده ماده تاريك باشد ستارگاني هستند كه جرم كافي براي سوختن و درخشان شدن ندارند- كوتوله هاي قهوه اي - يا ژوپيترها - ژوپيترها كوتوله هايي به مراتب (حدود 10 برابر) سنگين تر هستند و به صورت ستارگان بسيار كوچك و كم نور فعاليت دارند. اما اين احتمالات مثل سيارات در مقابل BBN با مشكل مواجه مي شوند و باز باريون كافي وجود ندارد. احتمال اين نيز مي رود كه نظريه BBN اشتباه باشد ولي چون اين نظريه تا كنون بسيار موفق بوده است به دنبال انتخاب هاي ديگري براي ماده تاريك هستيم.
ماده عجيب
اين ماده آنقدر ها هم عجيب نيست فقط ماده اي است كه الكترون، نوترون و پروتون ندارد. بسياري از چنين ذرات شناخته شده اند و چند مورد از آن ها در حد تئوري هستند تا بتوان مشكل ماده تاريك را حل كرد.
نوترينو ها
نوترينو ها ذرات بدون جرمي هستند كه وجودشان ثابت شده و لي دلايلي وجود دارد كه نشان داده گاهي اوقات جرم بسيار كوچكي دارند. در عالم مقدار بسيار زيادي از اين ذرات وجود دارد، با اين حال حتي يك جرم بسيار كوچك تر براي ماده تاريك پر اهميت است. جرمي به اندازه 1/5000 جرم الكترون، امگايي به اندازه 1 بدست مي دهد.
ويمپ ها (WIMPs)
بيشتر انتخاب هاي ماده عجيت در دسته ويمپ ها Weakly Interaching massive particles قرار مي گيرند. ويمپ ها دسته اي از ذرات سنگين هستند كه به سختي با ذرات ديگر واكنش مي دهند از اين ذرات مي توان در تراسنيو ها و آكسيون ها را نام برد.
اثبات وجود ماده تاريك
جاذبه دليل وجود ماده تاريك
وجود يك پديده را از دو روش مي توان اثبات كرد:مشاهده مستقيم پديده يا مشاهده تاثير آن بر پديده هايي كه راحت تر مشاهده مي شوند.
اين مطلب كه در آسمان شب چيزهايي هست كه به راحتي ديده نمي شود و هميشه مورد توجه بوده است. هنگام استفاده از تلسكوپ يا راديو تلسكوپ فقط اشيايي رصد مي شوند كه از خود نور يا امواج راديويي گسيل مي كنند. اما هر پديده اي اين خصوصيات را ندارد حتي سياره خودمان زمين نيز به علت تاريكي بيش از حد قابل مشاهده نيست.
خوشه هاي كهكشاني
مقدار قابل توجهي ماده در بررسي خوشه هاي كهكشاني وجود دارد كه ما نمي توانيم به آساني آنها را ببينيم. خوشه هاي كه از تجمع چند صد تا چند هزار كهكشان يا كهكشان هاي تك در فضا بوجود آمده اند. در دهه 1930، zwicky، Smith، دو خوشه تقريبا نزديك به هم Coma و Virgo را از لحاظ كهكشان هاي تشكيل دهنده و سرعت خوشه ها مورد بررسي قرار دادند، و سرعتي كه بدست آوردند چيزي بين 10 تا 100 برابر مقداري بود كه انتظار داشتند.
معني اين چيست؟ در يك گروه از كهكشان ها مثل خوشه تنها نيروي موثر بر كهكشان ها گرانش است و اين گرانش اثر كششي كهكشان ها بر يكديگر است كه باعث بالا رفتن سرعت آنها مي شود.
سرعت مي تواند مقدار ماده موجود در كهكشان را به دو طريق مشخص كند:
جرم خوشه ها
جرم بيشتر كهكشان باعث مي شود نيروي شتاب دهنده به كهكشان نيز بيشتر شود.
شتاب و سرعت خوشه ها
اگر شتاب يك كهكشان خيلي زياد باشد مي تواند از ميدان جاذبه خوشه خارج شود. اگر شتاب كهكشان بيش از سرعت فرار باشد، خوشه را ترك خواهد كرد.
به اين ترتيب همه كهكشان ها سرعتي پايين تر از سرعت فرار (گريز) خواهند داشت. و با اين نگرش مي توان جرم كل خوشه را حدس زد كه مقدار قابل توجهي از ميزان مشاهده شده است. با اين حال اين نظريه به علت اينكه مبني بر مشاهده بود و مشاهدات غالبا با اشتباه همراهند مدت طولاني مورد توجه قرار نگرفت.
هنگامي كه چيزي به وسعت يك خوشه كهكشاني نگاه مي كنيد با اينكه ممكن است سرعت ها زياد باشند در مقابل وسعت خوشه ها چيزي به حساب نمي آيند پس مشاهده مداوم يك خوشه در طي چندين سال تصوير يكساني از آن بدست مي دهد. ما نمي توانيم كهكشان هايي را كه بدون الگو حركت مي كنند با دقت ببينيم. پس يك كهكشان با سرعت زياد ممكن است از خوشه جدا شده باشد يا اصلا متعلق به خوشه نباشد. حتي ممكن است بعضي از كهكشان ها فقط مقابل كهكشان هاي ديگر در راستاي خط ديد آنها باشند. با اين حساب اين كهكشان گمراه كننده خواهد بود.
منحني حركت انتقالي كهكشان ها
دلايل قابل اعتماد تري در دهه 1970 در پي اندازه گيري منحني هاي دوران كهكشان ها ارايه شد. علت قابل اعتماد تر بودن آنها اين است كه اطلاعات موثق تري در مورد تعداد يشتري كهكشان دست مي دهند.
از گذشته مي دانستيم كه كهكشان ها حول مركز شان دوران دارند درست شبيه به چرخش سيارات به دور خورشيد و مانند سيارات از قوانين كپلر پيروي مي كنند. اين قوانين مي گويند سرعت چرخشي حول يك مركز فقط به فاصله از مركز و جرم موجود در مدار بستگي دارد.
پس با پيدا كردن سرعت چرخش يك كهكشان مي توانيم جرم موجود در كهكشان را محاسبه كنيم. همان طور كه در كناره هاي كهكشان ميزان نور به سرعت كم مي شود انتظار مي رود سرعت چرخش نيز پايين بيايد ولي اين اتفاق نمي افتد و سرعت در همان ميزاني كه محاسبه شده بود ثابت مي ماند و اين مطلب آشكارا نشان مي دهد در كناره هاي كهكشان جرمي وجود دارد كه ما نمي بينيم. اين آزمايش در مورد چندين كهكشان حلزوني - از جمله كهكشان راه شيري خودمان - انجام شده و هر بار به همين نتيجه رسيده است. و اين محكمترين و بهترين اثبات براي وجود ماده تاريك است
ميزان وجود ماده تاريك
چه ميزان ماده تاريك وجود دارد؟
كيهان شناسان ميزان موجود در عالم را با پارامتري به نام امگا مورد بحث قرار مي دهند. در يك عالم بسته يعني عالمي كه جرم آن در حدي است كه عاقبت در خود فرو مي ريزد امگا بيش از 1 تعريف مي شود. در يك عالم باز يعني عالمي كه تا ابد اجزاي آن در حال دور شدن از يكديگر هستند امگا كمتر از 1 است و يك عالم مسطح به طور ايده آل امگايي برابر 1 خواهد داشت.
ميزان ماده قابل مشاهده موجود در عالم در حدود 0.05 = امگا است و به هيچ وجه بيش از آن نمي باشند. نظريه پردازان مايلند امگاي عالم را چيزي 1 در حدود در نظر بگيرند به آن معني كه ماده تاريك 0.95 = امگا يا 95% عالم را تشكيل داده است.
اما در صورتي كه واقع بينانه تر نگاه كنيم مي بينيم كه دانشمندان دليلي براي بيشتر بودن اندازه امگا از 0.4 ندارند با اين حساب ميزان ماده تاريك 0.35 امگا خواهد بود كه 88% جرم عالم است.
مي بينيم كه 88% عالممان كاملا ناشناخته است.
به نقل از سي پي اچ تئوري
