کیهان شناسی [مقاله]

مقدمه

حتما" ما می دانیم که جهان آغازی داشته است ، هرچند که این علم از جستجوی بشر برای بهتر فهمیدنش چندان راضی نیست . کنجکاوی های ما باعث می شود که این سؤال در ذهن ما ایجاد شود که جایگاه ما در جهان چیست و یا اینکه جایگاه خود جهان کجا است . در سراسر زمان ما این سؤالات را از خومان داشته ایم که جهان چطور آغاز شد ؟ و یا اینکه سن جهان چند سال است ؟ دیگر سؤال مطرح این است که ماده چگونه پدید آمد . این سؤالات آسان نیستند و ما در طول عمرمان در تاریخ این سیاره در تلاش هستیم که سرنخ هایی را به دست آوریم . اما هنوز با صرف این همه انرژی « چرا » های بسیاری باقی است که ما فقط می توانیم در آنها تأمل کنیم .

ما راه های بسیاری را برای کشف چگونگی آغاز کیهان و خواستگاه جهان هستی پیموده ایم که بسیار طولانی نیز بوده اند . از میان درک های علمی نوین ما این امکان را داریم که تعدادی تئوری را برای پاسخ به این سؤالات آماده کنیم که آنها را فرضیه می خوانیم . طبیعت صحیح علم بدین گونه است که اکثریت این پاسخ ها فقط در حد یک تئوری هستند که در آن سؤالات پیچیده ای نیز وجود دارد . شاید این امری ذاتی باشد که خداوند در ما قرار داده است که به دنبال علت سؤالات می رویم تا اینکه به بتوانیم به هستی ادامه دهیم .

اگر چه در این مقاله ی کوتاه قادر نخواهیم بود که به تمام این سؤالات درباره ی آفرینش هرچیز پاسخ دهیم ، در صورتی که واقعیت ها هستند ولی سعی می کنیم که پاسخی معین و قابل قبول برای این سؤالات ارائه کنیم . این موضوع مهم است که این اطلاعات در ذهن به خاطر بسپاریم . این سؤالات به فهم دوباره ی جهان به طور شفاف کمک خواهند کرد . در میان این موضوعات در مورد بیگ بنگ ، سن جهان و اولین اتمها بحث خواهیم کرد . باور ما این است که قادریم به چند سؤال کلیدی پاسخ دهیم .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

بیگ بنگ

یکی از سؤالات همیشه پایدار در طول زندگی انسان ها این بوده است که :

جهان چگونه آفریده شده است ؟

عده ای بر این عقیده اند که جهان آغازی نداشته است و پایان آن نیز بی نهایت خواهد بود . در میان این نظریه ها ، تئوری بیگ بنگ دارای اعتباری بیشتری است . حدود 15 میلیارد سال قبل در انفجاری فوق العاده عظیم انبساط جهان آغاز شد . این انفجار اصطلاحا" به بیگ بنگ Big Bang معروف است که در زبان فارسی معادلی به نام مهبانگ برای آن وجود دارد . در نقطه ای که این رویداد انجام پذیرفت تمام ماده و انرژی جهان متمرکز بود ؛ چه چیز قبل از این رویداد وجود داشت آیا ماده ای خالص بود ، هنوز ما کاملا" نمی دانیم و در فکریم . این رخداد یک انفجار مرسوم نبود . فضا پس از این رویداد پر از ذرات شد . بیگ بنگ کاملا" به انفجار فضا در خودش بستگی داشت و این انفجار برخلاف انفجار یک بمب است که به طرف خارج تکه هایی را پرتاب می کند . در آن زمان کهکشان ها و یا خوشه ها وجود نداشتند . ولی در کل بیگ بنگ بنیاد جهان را پایه گذاری کرد .

منشأ تئوری بیگ بنگ را می توان ادوین هابل دانست . هابل به این موضوع پی برد که جهان پیوسته در حال گسترش است . همچنین او به این موضوع پی برد که سرعت کهکشان ها با فاصله یشان متناسب است . یعنی مثلا" کهکشان هایی که دو برابر از ما دورترند دوبرابر سریع تر حرکت می کنند . دیگر نتیجه این بود که جهان در همه جهت در حال گسترش است . این بدان معنا است که هر کهکشان با مقدار حرکت یکسان از زمان برای حرکت از موقعیتی یکسان و مشترک می آیند . با توجه به مشاهدات ادوین هابل تنها تئوری بیگ بنگ می تواند این موضوعات را شرح دهد .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

بعد از بیگ بنگ جهان پیوسته در حال انبساط بوده است و بدین سان رفته رفته فاصله ی خوشه های کهکشانی بیشتر و بیشتر شد . این پدیده خارق العاده که کهکشان های همواره از هم فاصله می گیرند را انتقال به قرمز می گویند . یعنی نور کهکشان های دور وقتی به زمین یا هر کهکشان دیگر نزدیک می شود طول موج آن کشیده می شود ، در واقع افزایش می یابد .

این سرعت کهکشان ها به فهم این موضوع کمک می کند که همه از یک نقطه نشأت گرفته اند . مدرکی دیگر نیز برای بیگ بنگ وجود دارد ؛ در سال 1964 دو ستاره شناس به نامهای آرنو پزیانس و رابرت ویلسون در یک کوشش مشترک امواج میکروموج را از فضای بیرونی جو کشف کردند . آنها به طور اتفاقی منشأ جار و جنجال های بیرون را کشف کردند . این سر و صداها به نظر نمی آمد که از یک نقطه نشاأت گرفته باشند در عوض از همه ی جهات به یک اندازه می آمد . آنها از دورترین نقطه ی جهان می آمدند که بعد بیگ بنگ آنها محل واقعه را ترک کرده بودند . این کشف و که نتیجه نخستین انفجار و پرتوافشانی بوده است اعتماد به بیگ بنگ را افزایش میدهد .

اخیرا" ماهواره ی COBE ناسا میکروموج هایی را کشف کرد که از بیرون جهان منشأت گرفته بودند . هرچند که این ماهواره کشف کرد که جهان در سردی آغاز شده که هنوز در حال انبساط یافتن بود نوسانات کم به علت تفاوت دمایی وجود را آغاز کرد . این نوسانات محاسبات نخستین از امکان سرما و پیشرفت جهان در کسری از ثانیه بعد از بیگ بنگ را ثابت می کند . این نوسانات در جهان برای توصیف و شرح لحظه ای بعد از بیگ بنگ آماده شده است . همچنین به شکل گیری کهکشان هایی که در فصل های آینده در مورد آن بحث می کنیم کمک خواهند کرد .

در تئوری بیگ بنگ برای هریک از سؤالات مهم راه حلی قابل قبول ارائه شده است . این موضوع در فهم آن مهم است که در این تئوری ثابت شده تجدید نظر شده است . چون مشاهدات کامل تر شده اند و پژوهش ها نیز افزایش یافته است ، تئوری بیگ بنگ تکامل یافته است و اطلاعات ما از منشأ جهان اساسی تر شده است.

نخستین اتم ها

حال که در تلاش های بسیار دانشمندان توانسته چگونگی ساخته شدن جهان را مورد بررسی قرار دهند سؤال منطقی دیگر اینجا است که پس از آن چه رخ داد ؟ در کسر بسیار کوچکی از نخستین ثانیه آفرینش بود که خلاء کامل آغاز شد جایی که امروزه می دانیم که جهان در آن رشد کرده است . در این لحظه بسیار کوتاه جهان آشامه ای از پلاسما بود . ما از این لحظه ی کوتاه چه می دانیم ؟ علم تدابیری برای این لحظات دارد که پایه ای بر آنچه است که امروز می دانیم .

بی درنگ پس از بیگ بنگ ، چنانکه هر کس می تواند تصور کند جهات به طور عجیبی گرم بود چنانکه به به سرعت ماده و ضد ماده در جهات مختلف انتشار یافتند . همچنین آن سرما در زمانی در حدود 43- ^ 10 ثانیه بعد از آفرینش به مقداری ماده و ضد ماده تبدیل شد که هنوز کیهان شناسی با این مقدار نامتقارن است . همچنین این دو نوع با یکدیگر آفریده شدند ؛ آنها با یکدیگر برخورد می کردند و نابود می شدند و در عوض انرژی خالص پدید می آمد . خوشبختانه برای ما یک عدم تقارن ، توجه ماده وجود داشت . همچنین نتیجه صحیح از فزونی که حدودا" یک قسمت در میلیون است . جهان می تواند در راهی مساعد برای ایستادگی ماده رشد کند . از این گذشته جهان از آغاز با منبسط شدن همراه بود ، این تفاوت باعث رشد وسیع آن شد . ذراتی که در جهان به وجود آمده بودند به ترتیب آفریده می شدند و دوباره به همراه ضد ذرات نابود می شدند .

برای ذراتی که در جهان به وجود آمدند نامگذاری خاصی داریم این ذره ها هر کدام به تنهایی نامی دارند از جمله نوترینو ها ، باریون ها ، الکترون ها و کوارک ها که هر کدام از اینها سازنده ی کالبد ماده ی زندگی است که امروزه ما آنها را می شناسیم . هنگام آغاز دوره ی باریون ها ذرات سنگین قابل شناخت وجود نداشت زیرا هنوز بسیار داغ بود . در این لحظه فقط آشامه ی کوارک وجود داشت چون جهان به سردی آغاز شد و انبساط یافت ، ما فهم این مطلب را دقیقا" واضح آغاز می کنیم .

بهد دمای جهان در خدود 300میلیارد درجه کلوین رو به نزول گذاشت . اگر بخواهیم تشبیه نسبتا" خوبی به کار ببریم می توانیم بگوئیم همانند آبی که تبدیل به یخ شده باشد . حال جهان ترکیبی از نوترون ها و فوتون ها است که آنها را هادرون می خوانیم . هنوز ماده ی پیچیده ای در این دما وجو ندارد . اگر چه ذرات بار دار یا همان لپتون ها نیز وجود داشتند ولی از واکنش دادن با هادرون ها منع می شدند که البته ماده ی پیچیده تری نیز هستند . به زودی لپتون ها که شامل الکترون ها نیز هستند می توانند به هادرون ها متصل شوند و اتصال و اتحادی را بین خود به وجود آورند که در واقع همان ماده ی مشترک است .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

در حدود یک تا سه دقیقه پس از آفرینش جهان نوترون ها و پروتون ها با هم واکنش نشان دادند و هسته ی دوتریوم که ایزوتوپی از هیدروژن است را می افریند به زودی دوترویوم نوترون دیگری را نیز جذب می کند و هسته ی تریتیوم را نیز می سازد تریتیوم نیز یکی دیگر از ایزوتوپ ها هیدروژن است . به سرعت به پیروی از این واکنش پروتون ها و نوترون های دیگری نیز افزوده می شود که پس از تریتیوم با اضافه شدن پروتون هسته ی هلیوم ساخته می شود . دانشمندان بر این عقیده اند که در نخستین سه دقیقه آفرینش برای هر هسته ی هلیوم ده پروتون وجود داشت . بعد از افزایش سرما این پروتون ها می توانستند الکترون ها برای آفریده شدن هیدروژن معمولی اسیر کنند . نتیجه آن جهان امروز که به اعضای هر هلیوم یازده اتم هیدروژن موجود می باشد .

می دانیم که بیشتر این اطلاعات صحیح از حدس انسان سرچشمه می گیرند . با تحقیقاتی که امروزه در جهان صورت گرفته است می توانیم درباره گذشته آن توضیحی دهیم . تلاش های بسیاری فهم شکل گیری باریون ها و تعداد آنها صورت گرفته است . از میان پاسخ به سوالات مدرن امروزی نقش های بیگ بنگ و گذشته آن قابل قبول است . متعاقب مطالعات در زمینه ی چگونگی شکل کردن اتمهای ساده در آزمایشگاه می توانیم چند حدس جالب دیگر بزنیم همانند چگونه این منشأ جهان شکل داده شد . هرچند که تلاش های بسیاری برای چگونگی شکل کردن نخستین اتم ها و همچنین آفریده جهان صورت گرفته است با این حال ما هنوز از اینها کاملا" مطمئن نیستیم .

سن جهان

حالا ما دو پاسخ مهم برای دو تا از سؤالات خود داریم که در رابطه با جهان هستند . هرچند که هنوز یک سؤال عمده باقی مانده است ؛ اگر جهان به راستی متناهی است چند سال وجود دارد ؟ دوباره علم از روی شواهد و قرائن موجود می تواند سن جهان را از بیگ بنگ تا کنون حدس بزند . با به کار بستن معادله های مشترک و معمولی فیزیک از فاصله و سرعت برابر با زمان که دوباره از مشاهدات هابل استفاده می شود ، نسبیتا" می توان سن آن را به طور صحیح تخمین زد .

دو اندازه گیری به فاصله حرکت کهکشان ها از ما و انتقال به قرمز کهکشان نیازمند بودند . شکست نخستین کوشش ها باعث جستجوی مسافت از میان مثلثات شد . دانشمندان این امکان را داشتند تا ضخامت مدار زمین را به دور خورشید محاسبه کنند که حرکات خورشید را در کهکشان خودمان تقویت می کرد . متأسفانه این محاسبات به تنهایی قادر نبودند تا فاصله هنگفت بین کهکشان ما و آن جسم را تعیین کنند تا سن جهان تخمین زده شود و این هم خطایی معنی دار و مهم بود .

گام بعد فهم ارتعاش ستاره ها بود . آن مشاهدات در زمینه ی ستارگانی بوده است که دارای درخشش یکسان هستند و سوسو زدن آنها نیز یکسان بوده است . دانشمندان فرض می کنند که ستاره هایی که در کهکشان خودمان هستند و چشمک زدن یکسانی نیز دارند همچون اجرامی هستند در مقدار فاصله یکسانی در فاصله های کهکشانی باید باشند که شدت یکسانی دارند . استفاده از روش مثلثات محاسبه ی فاصله ی ستاره از کهکشان ما را امکان پذیر می سازد . از این رو فاصله ی کهکشان های دور با مطالعات مختلفی قابل محاسبه است البته سختی این کارها همانند تعیین فاصله ی دو اتومبیل در شب ظلمانی است . فرض کنید چراغ جلوی دو اتومبیل شدت تابش یکسانی دارد . از دید ناظر نور اتومبیلی واضح تر به نظر می رسد که از او فاصله ی کمتری داشته باشد و آن اتومبیلی که از او دورتر است کم فروغ تر به نظر می رسد . باز هم این راه حل نمی تواند مسافت های بسیار زیاد کهکشان ها را به تنهایی مورد محاسبه قرار دهد . در فاصله ها خاص غیر ممکن است که فاصله ی کهکشان را از یک ستاره مشخص سازیم . زیرا انتقال به قرمز زیاد این کهشکان ها باید یک روش داشته باشد تا فاصله تمام خوشه ها کهکشانی از یک ستاره به تنهایی اندازه گیری کند .

با مطالعه ی خوشه های کهکشانی که به ما نزدیک هستند می توانند از عقیده جود اندازه ی دیگر خوشه ها بهره مند شوند . نتیجه ی آن می تواند پیشگویی فاصله راه شیری از آنها باشد . بنابراین محاسبات برای بدست آوردن فاصله ی خوشه و انتقال به قرمز آن ، نظری پایانی است که تعیین می کند کهکشان چند سال از ما در حال حرکت بوده است . تک تک این اعداد می توانند به صورت تک تک محاسبه شوند و زمانی که این دو کهکشان در یک مکان و یک زمان بودند را بازگرداند که در واقع همان لحظه ی بیگ بنگ است . معادله ی عمومی که برای محاسبه سن جهان استفاده می شود به صورت زیر است :

(distance of a particular galaxy) / (that galaxys velocity) = (time)

or

4.6 x 10^26 cm / 1 x 10^9 cm/sec = 4.6 x 10^17 sec

حاصل این معادله برابر 17 ^ 10 × 6.4 ثانیه است که با اندکی محاسبات بسیار ساده ریاضی می توانیم آن را به عددی که تقریبا" برابر پانزده میلیارد سال است تبدیل نمود . این محاسبه تقریبا" برای هر کهکشانی که قابل مطالعه است صدق می کند . هرچند که اندازه گیری این مقدارها که در معادلات به دست آمده اند که تخمینی از سن جهان می باشند می توانند صحیح باشند . در صورتیکه برآورد سن جهان فرایندی پیچیده است . این دستاورد در این علم گامی بحرانی است .

و حالا چه ؟

خلاصه ما نخستین موضوعات را که دانشمندان در زمینه ی جهان کشف کرده اند را شرح دادیم . درک ما از بیگ بنگ و چگونگی آن ، نخستین اتمها و سن جهان به طور معیوب آشکار است ؛ در واقع در این زمینه مباحث زیادی برای بحث وجود دارد . در زمینه زمان نیز سؤالات بی انتهایی وجود دارد که هنوز برای پاسخ به آنها باید کمی صبوری کنیم . هنوز بسیار از مفاهیم پایه ای جهان پیچیده هستند و جای تفکر در آنها باقی است .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

بعد از درک این موضوع تئوری بیگ بنگ به پایداری افراد را به مبارزه و رقابت می طلبد . این تئوری رقیب های خود را به سویی راهنمایی می کند که جستجوی بیشتر باعث می شود که ثابت شود این تئوری صحیح است در واقع به آن ها مدارکی قابل ارائه می کند . در سر فصل هایی از این مقاله مدارکی را مورد بررسی قرار دادیم که آزموده شده بودند و از جهات مختلفی جستجو شده بودند ، در هر صورت باعث می شوند که تصویر نسبتا" کاملی از جهان در ذهن داشته باشیم .

اخیرا" ناسا موضوعاتی را کشف نموده است که انسان را متحیر و انگشت به دهان می کند . در واقع دلایلی بر وجود بیگ بنگ هستند . بیشتر ستاره شناسان و فیزیکدانان از رصدخانه ی استرو 2 استفاده می کردند این رصدخانه می توانست یکی از نیازمندی های پایه ای جهان را در بیگ بنگ تأیید کند . در ژوئن 1995 دانشمندان تونستند نخستین هلیم را کشف کنند ، همچون دتریوم در فاصله های دور جهان . این کشف با یکی از نمود های مهم بیگ بنگ هماهنگ است که در آغاز خلقت هلیوم و هیدروژن با یکدیگر ترکیب شدند .

بعد در مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل این سرنخی معین برای عناصر باقیمانده ای است که ما امروزه می شناسیم . دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل دریافته که در ستاره های کهن عنصر بور زیادی موجود بوده است . آنها فرض کردند که وجودش می تواند عامل هرکدام از این دوتا باشد . می تواند باقیمانده رویداد نیرومند تولد کهکشان یا اینکه نشان دهنده ی این است که حتی بور تاریخ آن به قبل از بیگ بنگ برمی گردد . اگر دومی صحیح باشد ، دانشمندانی باید دوباره سعی کنند تا تئوری جدیدی برای تولد جهان ارائه کنند همچنین برای رویداد های پس از آن . بر طبق تئوری های کنونی در آن زمان امکان وجود اتم های سنگین و پیچیده وجود نداشته است .

در این روش آنچه را که می بینیم هرگز درست نیست . اشتیاق ما برای دریافتن این علم هرگز فرونشانده نمی شود . با این حال پاسخ سؤال حالا چه ؟ در حال حاضر غیر ممکن است . در این دوره ما نمی توانیم پاسخ این سؤالات را به کار ببندیم.

افکار عمیق

این گمان بسیار مشکل است که این موضوع را از افکار روزانه جدا کنیم . هر کس در هر نقطه از زمان به سختی می تواند با این موضوع ستیز کند که چرا ما اینجا هستیم ؟ برخی در فلسفه ی طبیعی محض به دنبال پناهگاهی برای این سؤال هستند ، در صورتیکه اکثریت برای پاسخ این سؤال به دلایل علمی نزدیک می شوند . این افراد خاص در سطح های بالاتر به دنبال پاسخ این سؤال هستند و فقط در وجود انسانی تمرکز نمی کنند بلکه هر چیز را که واقعی می دانند مد نظر قرار می دهند .

اگر شما در مکانی بنشینید و سعی کنید تمام جهان را تصور کنید متحیر خواهید شد . هرچند که حالا علم می تواند در رابطه با جهان به بحث بپردازد ؛ درباره ی چگونگی آغاز آن و آینده ی صحبت کند و ... . این موضوع آسان به نظر می رسد تا در مقیاس های بزرگ در رابطه با سالها ( میلیارد ) بحث کنیم . ما از میان زندگی خود به اینجا سفر می کنیم و دوباره از همان میان به آسمان ها بازمیگردیم .

در این مقاله سعی کردیم که تا حدودی کمی جهان را به تقد و بررسی بگذاریم . این موضوع نیز جالب است که ما هنوز به طور کامل نمی دانیم که چه طور به وجود آمده ایم و تمام این حرفهایی را که گفتیم در حد یک نظریه است که امکان دارد درست باشد و یا اینکه غلط نمایان گر شود . خداوند این توانایی را در هر انسان سالمی قرار داده است که تفکر کند و بهترین حدس را بزند . از میان این گمان ها ما می توانیم درست ترین آنها را مشخص کنیم و مبنا قرار دهیم.

منبع : Parssky

مارك سينسل
ترجمه: احمد آرين خو

پيشرفت هاى پديد آمده در مسير كشفيات، در سده گذشته، افق هاى تازه اى را براى درك منشا و خاستگاه كيهان به روى ما گشوده است، لكن هنوز راز و رمزهاى بزرگى باقى است و ساليانى خواهد گذشت تا ستاره شناسان اين رموز را كشف كنند.
ممكن است از ياد برده باشيم كه در حدود يك قرن پيش، هيچ كس سياره پلوتو را مشاهده نكرده بود و همين طور ستاره شناسان معتقد بودند كه جهان هستى محدود به سر حدات ناحيه درخشانى به نام راه شيرى است.اين تصوير از عالم در حالى كه ما به قرن ۲۱ پا گذاشته ايم به مراتب پيچيده تر شده است. نظريه نسبيت عام كه توسط آلبرت اينشتين ارائه شده است توضيح مى دهد كه چگونه گرانش موجب خميدگى فضا- زمان مى شود و بدين وسيله بيان مى دارد كه هر جرم مانند توپ بولينگى كه بر روى يك تشك قرار دارد، فرورفتگى اندكى را در سيستم فضا - زمان ايجاد مى كند. در هر حال اينشتين به اشتباه معتقد بود كه عالم بدون تغيير است. براى اين كه نظر خود را در معادلاتش لحاظ كند يك ساختار جديد رياضى را فرض كرد (ثابت كيهان شناختى)، كه اين مورد تامين كننده يك نيروى دافعه است كه از سقوط عالم در اثر نيروى گرانش خود پيشگيرى مى كند.
رياضيدان گمنامى به نام الكساندر فريدمن كه اهل روسيه بود دريافت كه ايده هاى اينشتين در رابطه با گرانش مى تواند بيانگر تفسيرى كاملاً متفاوت باشد، يعنى عالم هستى به جاى آن كه پايدارى و ثبات داشته باشد به سوى انبساط و گسترش پيش مى رود.كيهان شناسى بلژيكى به نام جورج لومتر (Georges Lemaitre) كه يك كشيش كاتوليك بود، نيز از فرضيه جهان در حال انبساط جانبدارى مى كرد.وى در سال ۱۹۲۷ بيان كرد كه انتقال مشهور دوپلر در نورى كه از سحابى ها (كه البته امروزه آن سحابى ها را كهكشان مى ناميم) به ما مى رسد و به سوى طول موج هاى بلندتر ميل مى كند بيانگر اين نكته است كه سحابى ها از زمين دور مى شوند. بدين ترتيب نشان داد كه عالم در حال انبساط است.لومتر فرضيه اى را بنيان نهاد كه بر طبق آن عالم هستى، از اندازه اى كوچك آغاز شده و تا رسيدن به مقياس ايده آل خود به پيش مى رود. البته اينشتين اين فرضيه را تاييد نكرد.در هرحال در سال ۱۹۲۰ ادوين هابل با بهره گيرى از ميزان درخشندگى ستارگان متغير، موفق به ايجاد معيارى براى محاسبه فاصله كهكشان ها شد.
هابل دريافت كه هرچه يك كهكشان از زمين دورتر باشد، با سرعت بيشترى از ما فاصله مى گيرد.امروزه معتقديم كه انبساط مذكور، در حقيقت انبساط و گسترش فضا است و نه حركت كهكشان ها در فضا. (مفهومى كه هابل هيچ گاه آن را به طور كامل نپذيرفت)در سال ۱۹۴۸ جورج گاموف و رالف آلفر با بهره گيرى از ايده لومتر و همچنين مشاهدات هابل، نظريه «انفجار بزرگ» خود را ارائه كردند.آنها مدعى شدند كه انفجار كيهانى، موجب تشكيل ماده اوليه اى شده است كه بى نهايت داغ بوده و در ضمن حاوى نوترون ها و پس مانده هاى حاصل از انهدام آنها بوده است.اين ايده عجيب يك پيش بينى قابل آزمايش را در خود نهفته داشت كه براى ساليانى از نظر دور مانده بود:«باقى مانده سرد مهبانگ در قالب تابش ريزموج از زمين قابل آشكارسازى است.» در سال ۱۹۶۴ و ۱۹۶۵ رابرت ويلسون و آرنو پنزياس، دانشمندان لابراتوار اى تى اند تى بل (AT&Tbell) از يك راديو تلسكوپ كه براى دريافت اطلاعات از نخستين ماهواره ارتباطاتى طراحى شده بود، استفاده كردند تا علائم مربوط به تابش فراگير ريزموج را آشكار سازند.
وجود اين پارازيت ، كاملاً مستقل از جهت قرارگرفتن آنتن بود. آن دو مجدداً تلسكوپ را تنظيم و آن را تميز كردند اما سيگنال مذكور همچنان وجود داشت.
اين پارازيت راديويى صرفنظر از اين كه پنزياس و ويلسون تلسكوپ خود را به سوى خورشيد و يا كهكشان راه شيرى نشانه بروند به شكل سابق خود باقى مى ماند و اين مورد بيانگر اين مطلب بود كه تابش موردنظر، منشاء خورشيدى و يا كهكشانى ندارد. پنزياس و ويلسون به زودى دريافتند كه اين پارازيت همان تابش مايكروويو است كه گامو و آلفر پيش بينى كرده بودند.
با توجه به موارد فوق، ديگر انفجار بزرگ مطلبى دور از ذهن نبود.در هرحال نظريه انفجار بزرگ مانند تمامى نظريه هاى عظيم قرون گذشته و احتمالاً تمام نظريه هاى بزرگى كه در آينده ارائه خواهند شد، بيش از آن كه به ابهامات پاسخ روشنى بدهد، سئوالات تازه اى را بر سر راه دانشمندان قرار داد.
در سال ۱۹۹۸ گروه هاى جداگانه اى از ستاره شناسان كه سرپرستى آنها برعهده برايان اشميت (از رصدخانه هاى سايدينگ اسپرينگ و مونت استروملو، واقع در وسترن كريك استراليا) و سول پرلماتر (آزمايشگاه ملى لورنس واقع در بركلى _ كاليفرنيا) بود به ثبت درخشندگى ابرنواخترهاى دوردست پرداختند تا ميزان كندشدن انبساط عالم را محاسبه كنند.هر دو گروه به يافته هايى نائل شدند كه هر جزء آن به نوبه خود به اندازه يافته هاى پنزياس و ويلسون، در رابطه با ريزموج پس زمينه كيهانى غيرمنتظره بود.«كهكشان هاى دوردست كه دربردارنده ابرنواختر هستند با سرعتى كه با گذشت زمان كاهش پيدا كند از ما دور نمى شوند، بلكه اين كهكشان ها با شتاب از ما دور مى شوند.»اين كشف مانند تمامى پيشرفت هاى غيرمنتظره علمى كه در گذشته روى داده است، مجموعه اى از سئوالات را در رابطه با موضوع مورد بحث پديد آورد. معماهايى كه در ذيل مورد بحث قرار خواهند گرفت نشانى از دستاوردهاى سترگ قرن گذشته است و در عين حال ما را آگاه مى سازد كه هنوز راه درازى در پيش داريم.
۱- جهان هستى در چند بعد خلاصه مى شود
فى الواقع به جز در نمايش هاى شعبده بازى هيچ كس يك خرگوش را از يك كلاه خالى بيرون نمى آورد، براى ما كه در جهانى سه بعدى زندگى مى كنيم. مگر نه؟ ولى شايد هم اين طور نباشد. فيزيكدان ها به طور سنتى عالم هستى را با بهره گيرى از چهار بعد ترسيم و تفسير مى كنند: سه بعد فضايى آشنا و ديگرى بعد زمان.مدل مذكور به ما كمك مى كند تا براى همه چيز توضيح و تفسيرى داشته باشيم، از خميدگى نور ستارگان در هنگام عبور از كنار خورشيد گرفته تا شكل گيرى سياهچاله ها. اكنون فيزيكدانان به اين مطلب مى انديشند كه احتمالاً بايد چند بعد فضايى ديگر را به سيستم كنونى بيفزايند.مسئله سلسله مراتب موجبات تحريك فيزيكدانان را فراهم مى سازد. به بيان ساده تر آنان نمى دانند كه چرا نيروى جاذبه گرانشى به شدت از سه نيروى بنيادين ديگر يعنى الكترومغناطيس، نيروى قوى و نيروى ضعيف، ضعيف تر است. دو فيزيكدان به نام هاى ليزا راندال از موسسه فناورى ماساچوست در كمبريج و رامان ساندرام از دانشگاه جان هاپكينز در بالتيمور (مريلند) تفسيرى ارائه كرده اند كه بر طبق آن بعد ديگرى به ابعاد كنونى اضافه مى شود.در مدلى كه آن دو ارائه دادند ما در دنياى چهار بعدى زندگى مى كنيم و ذرات گراويتون كه حامل نيروى گرانشى هستند، در بعدى ديگر واقع اند.اختلافى كوچك در بعد پنجم، ميان اين دو جهان، موجب كاهش چشمگير نيروى گرانشى مى شود.نظريه پردازان تئورى ريسمان حتى از اين هم فراتر مى روند. آنها چهار نيروى بنيادين فيزيك را در يك مدل يازده بعدى يكپارچه مى سازند، كه در آن، حلقه هاى بسيار كوچك و قطعات ريسمانى، بنيادى ترين ذرات هستند.اما حتى خوش بين ترين نظريه پردازان تئورى ريسمان نيز ترديد دارند كه در آينده نزديك بتوانند اين ريسمان ها را مشاهده كنند.نظريه مذكور پيش بينى مى كند كه اين ريسمان ها ۱۰۰ ميليون ميليارد برابر كوچكتر از ريزترين ذرات زيراتمى هستند. (منظور ذراتى است كه توسط نيرومندترين شتاب دهنده هاى ذرات ايجاد شده اند.)اما در اين بين شواهد دال بر بعد پنجم مى تواند بسيار زودتر به دست ما برسد. راندال و ساندرام پيش بينى مى كنند كه شتابدهنده بزرگ هادرون، واقع در جنوا كه قرار است در سال ۲۰۰۷ شروع به كار كند مى تواند انرژى كافى را براى نفوذ يك گراويتون به دنياى ما فراهم سازد.
2- جهان چگونه شكل گرفت
ميان كيهان شناسان بر سر زمان شكل گيرى عالم قابل رويت، اين اجماع وجود دارد كه جهانى كه ما مى توانيم ببينيم، زائيده رويدادى است كه بين ۱۳ تا ۱۴ ميليارد سال پيش اتفاق افتاده است.در مدت يك ميكرو ثانيه پس از واقعه مذكور، عالم آشامه اى (سوپى) بى اندازه داغ بوده كه حاوى كوارك ها و ديگر ذرات عجيب بوده است.
در همان اثنا كه اين سوپ داغ در حال خنك تر شدن بود، كوارك ها متراكم شدند و موجبات تشكيل پروتون ها و نوترون ها و همين طور ذراتى از اين دست منجمله هادرون ها و مزون ها را فراهم كردند.هنگامى كه جهان هستى در زمانى معادل يك ثانيه به بلوغى خاص رسيده بود، ديگر به جز نوترون ها، پروتون ها، فوتون ها، الكترون ها و نوترينوها چيز ديگرى وجود نداشت.مجموعه اى از واكنش هاى هسته اى در دويست ثانيه بعدى، موجبات تشكيل هسته سه عنصر اوليه را كه كوچكترين عناصر هستند فراهم ساخت.
امواج صوتى حاصل از پژواك مهبانگ كه در شرف محو شدن بود در درون سيال بى اندازه داغ و چگال جهان، كه هنوز در نخستين دوره رشد خود بود، مانند موج درون يك درياچه انتشار مى يافت.يك گروه متراكم از الكترون هاى آزاد با بار منفى كه توسط پروتون ها (كه بار مثبت دارند) كشيده مى شدند، با جزر و مد اين سيال همراه مى شدند، در اين مسير فوتون ها در برخورد با ذرات باردار مذكور، جمع آورى و محصور مى شوند.در آن هنگام كه جهان سيصد و هشتاد هزار سالگى خويش را پشت سر گذاشته بود به اندازه كافى سرد شده بود كه اتم ها براى شكل گيرى مجال پيدا كنند.اين اتفاق موجب شد كه فوتون هاى محصور، آزاد شوند و آنگاه روشنايى جهانى هستى را فرا گرفت.فوتون هاى رها شده حامل اطلاعات در رابطه با نوسانات چگالى و دما در عالم نوپا در قالب الگويى از تغييرات درخشندگى بودند.
ستاره شناسان به اين تابش باستانى كه از دوران هاى نخستين حيات عالم بر جاى مانده است (كه البته نخستين بار توسط پنزياس و ويلسون مشاهده گرديد)، عبارت ريزموج پس زمينه اى كيهانى اطلاق مى كنند.
هنگامى كه ستاره شناسان تلسكوپ هاى ريزموج مانند كاوشگر پس زمينه كيهانى و يا جايگزين آن (كاوشگر ناهمسانگردى موج) به نام ويلكينسون را به جهت خاصى نشانه رفتند و آنگاه دماى كهموج زمينه اى كيهانى را محاسبه كردند، تابشى را مشاهده كردند كه دمايى در حدود ۷/۲ درجه سيلسيوس بالاتر از صفر مطلق داشت (يا به عبارتى ۷/۲ درجه كلوين).هنگامى كه جهت مخالف را بررسى كردند مجدداً ۷/۲ درجه كلوين را به دست آوردند. البته نوساناتى هم وجود داشت كه ناچيز بود و در حالت بيشنيه به حدود يك واحد در صدهزار مى رسد.هر انفجارى كه موجبات يكنواختى كنونى عالم را فراهم آورده باشد كيهان شناسان را شيفته خود مى كند. حالتى كه در آن گويى تمامى اجزاى عالم نوپا به يكديگر مرتبط و متصل بوده است.حال سئوال اينجاست كه چنين امرى چگونه امكان پذير است؟آلن گات (۱۹۲۵ م) در حالى كه در اواخر دهه ۷۰ ميلادى بر روى مسئله فوق در حال تفكر و بررسى بود به درك حيرت انگيزى نائل شد كه چنين بود: چه مى شد اگر جهانى كه امروز براى ما رويت پذير است به شكل حباب بسيار كوچك و در عين حال فوق العاده يكنواختى پديدار شده باشد و به ناگاه با چنان سرعتى منبسط شده كه فرصتى براى تغيير و دگرگونى نيافته است.
نظريه تورم گات نه تنها يكنواختى موجود در تابش زمينه كيهانى به ميزان يك واحد از صد هزار را توضيح مى دهد بلكه اين فرض را مطرح مى كند كه وضعيت توده اى مورد نظر خود برخاسته از نوسانات كوانتومى واقع شده در طول مدت تورم است.
كيهان شناسان بر اين امر توافق دارند كه نوسانات بسيار كوچك در عالم نوپا به وسيله نيروى گرانشى تقويت شده است تا توده هاى بزرگى را كه امروزه مشاهده مى كنيم تشكيل بدهد، البته هنوز لازم است كه تمامى جزئيات مورد بررسى و تحليل قرار گيرد.
در ضمن نظريه گات پيش بينى قابل آزمايشى را بيان مى دارد كه چنين است: جهانى كه به صورت حبابى متورم شده است، در اصطلاح كيهان شناختى تخت به نظر مى رسد. تخت به اين معنى است كه در يك فضاى تخت هرگز دو خط موازى يكديگر را قطع نمى كنند حتى اگر آن دو تمامى عالم را بپيمايند. در سال هاى اخير ستاره شناسان با محاسبه اندازه هاى زاويه اى تغييرات تابش زمينه كيهانى كه البته بسيار كم است، بارها (و اكنون در موسسه فناورى ماساچوست) پيش بينى گات را مورد آزمايش قرار داده اند.در هر بار آزمايش، آنان، به نتيجه اى به جز تخت بودن عالم هستى دست نيافتند. مارتين وايت اخترفيزيكدان دانشگاه بركلى (كاليفرنيا) مى گويد: مورد مذكور ساده ترين راه حلى است كه مى توان براى معادله اينشتين ارائه كرد لكن مى تواند جهان را به طور دقيقى توضيح دهد.هيچكس بر اين امر وقوف كامل ندارد كه چه چيزى موجبات پيشروى اين تورم را فراهم كرده است.فيزيكدان ها ليست طويلى از مدل ها را براى عالم در حال انبساط پيشنهاد كرده اند ولى اغلب اين راه حل ها پايه و اساس كاملاً فيزيكى ندارند و براى سهولت كار از يك سرى ملاحظات و حذفيات رياضى نيز در آنها استفاده شده است.
ادوارد راكى كولب، اخترفيزيكدان شتابدهنده فرمى مى گويد: «پس از بررسى تمامى تئورى هاى موجود درباره مبحث تورم و انبساط عالم به اين نتيجه مى رسيم كه هنوز نظريه اى كامل در اين مورد در اختيار نداريم.»

با وجود پيشرفتهاي شگرفي که در زمينه هاي گوناگون دانش و فلسفه نصيب ما شده است بايد اقرار کنيم که هنوز از چگونگي جهان آغازين و پيدايش آن چيزي نمي دانيم!

بر اساس اطلاعات به دست آمده از فضا عمر جهان چيزي در حدود ۱۴ ميليارد سال تخمين زده ميشود و دانشمندان تصور مي کنند که کل جهان هستي به طور کاملا ناگهاني و در پي يک انفجار بزرگ به نام BIG BANG پديد آمده است.

در اين نظريه گفته شده است که در ابتدا جهاني وجود نداشت به جز يک نقطه ي بسيار کوچک که درون آن نقطه ذراتي بي نهايت ريز در حال چرخش بودند.اين ذرات حتي از الکترون هم کوچک تر و ساده تر بودند و با سرعت زيادي در حال حرکت و انقباض بودند.بر اثر انقباض بيش از اندازه ي اين ذرات دماي نقطه ي کوچک بسيار بالا رفت تا جايي که ديگر نمي توانست گرما را تحمل کند و از اين رو ناگهان منفجر شد . و ذرات ريز و گازهاي موجود در آن با سرعت بسيار زياد در فضا منتشر شدند و کهکشانها و ستارگان و سپس سيارات را تشکيل دادند.

در قرآن نيز خداوند به انفجار بزرگ اشاره مي کند و مي فرمايد:

آيا کافران نديدند که آسمانها و زمين بسته بود و ما آنها را بشکافتيم؟{سوره انبياء آيه ۳۰}

اين آيه ي زيبا که به شکافته شدن يک هسته و تشکيل جهاني عظيم اشاره دارد مي تواند ما را بر اين نظريه استوارتر گرداند که جهان در ابتدا ذرهاي بيش نبود همانطور که خود بشر نيز از ذره اي ناچيز خلق مي شود.

اما چيزي که تا کنون مجهول مانده است دليل وقوع اين انفجار عظيم است که چرا ذرات منقبض شدند و سپس منفجر گشتند؟ به عبارت ديگر چنانچه پيدايش جهان را به انفجار بزرگ منوط بدانيم اين پرسش مطرح مي شود که وضعيت جهان قبل از انفجار چگونه بوده است؟ شايد تنها پاسخي که به اين پرسش بتوان داد اين است که جهان هميشه وجود داشته و نيستي در عالم افلاک مفهومي ندارد که البته مي توان در اين نظريه ترديد داشت.

بر همين اساس در سال ۱۹۴۰ ميلادي نظريه اي تحت عنوان آفرينش مداوم يا Continuos Creation به وسيله ي چندين دانشمند ارائه گرديد.

اين نظريه عنوان ميکند که جهان کنوني از بازمانده هاي کهکشان هاي پيرتر در زمان بسيار گذشته تشکيل شده است اما به مرور زمان در اين نظريه نارسايي هايي يافت شد به طوريکه اکنون مردود شمرده مي شود و به جاي آن منطق قابل قبولتري ارائه شده است به نام نظريه جهان نوسان کننده يا Oscillating Universe .

اين نظريه معتقد است که حالت انبساط کنوني جهان در آينده به انقباض تبديل خواهد شد و تمام مواد تشکيل دهنده جهان دوباره گرد هم جمع خواهند شد که مقدمات انفجار بزرگ ديگري را فراهم سازند!

همانطور که مي دانيد هابل دانشمند سرشناس با مطالعه ي ذرات عالم متوجه شد که تمام اجزاي جهان حتي خود زمين و منظومه شمسي و تمام کهکشانها در حال دور شدن از يکديگر هستند و بر اين اساس اعلام نمود که دليل اين دور شدن ذرات نيرويي است که از زمان انفجار بزرگ تا به حال در جهان باقي مانده است و تا ابد نيز اين روند انبساط جهان ادامه خواهد داشت به اين معني که در چند ميليون سال آينده فاصله ي زمين از ساير سيارات بيش از مقدار کنوني خواهد بود و همه چيز کاملا تغيير خواهد کرد.اما اين انبساط تا چه زماني ادامه دارد؟ آنقدر که جهان محو و نابود شود؟ آيا پس از مدتي اين انبساط متوقف خواهد شد؟

نظريات متعددي در اين باره وجود دارد.عده اي از دانشمندان معتقدند که جهان در آينده منقبض و کوچک خواهد شد که اين امر ميلياردها سال طول خواهد کشيد و عده اي ديگر بر اين باورند که جهان به انبساط خود ادامه خواهد داد تا روزي که خدا بخواهد!


محمد طلايي زاده

سلام با تشكر از همه دوستان

هفت سوال درباره جهان هستي

جهان چيست؟
جهان سازماني كامل پويا است . اين جهان روزي آغاز شد - شايد با يك انبساط بزرگ ناگهاني ماده- و ممكن است روزي پايان يابد - ما نمي دانيم ! در همين زمان (بين آغاز و پايان ) با انبساط بيشتر جهان كهكشان ها از يكديگر دورتر و دورتر مي شوند . جهان با فعاليت و حركت در حال بزرگ شدن است . ستاره ها در تمام طول زندگيشان منقبض مي شوند ، منبسط مي شوند و منفجر مي شوند . سيارات به دور ستاره ها در حال گردشند. كهكشان ها مي چرخند و ستاره هاي دنباله دار و خرد سيارك ها در منظومه شمسي در حال حركت بر روي مدار خود هستند .عناصر ،اتمها ،مولكول ها و ذره ها پيوسته بر يكديگر اثر مي گذارند و تغيير مي كنند . موجهاي الكترومغناطيس همه جا هستند (ما براي ديدن آنها بايد بيرون از محوطه وجوديشان باشيم) ممكن است همه جهان از ماده سياه ساخته شده باشد كه ما در اين مورد مطمئن نيستيم .

علم كيهان شناسي چيست؟

علم كيهانشناسي در مورد چگونگي تكامل و ساختار جهان توضيح مي دهد. اين علم شامل سوالات بزرگي مي شود . مثل : آغاز جهان چگونه بوده است ؟ آيا جهان به پايان خواهد رسيد ؟ پايان جهان چگونه خواهد بود ؟ اجزا تشكيل دهنده جهان چه تاثيري برهم ميگذارند ؟ آيا جهان مرز دارد؟ و ...

امروزه تئوريهاي مبني بر مشاهده دقيق ساختار جهان،مطالعه و بحث در مورد ان وجود دارد كه رياضيات و فيزيك پايه هاي اساسي آنها هستند .

جهان چگونه آغاز شد؟

رايجترين تئوري در مورد خلق جهان تئوري انفجار بزرگ است. اين تئوري عقيده بسياري از دانشمندان بويژه ادوين هابل اخترشناس مشهور قرن بيستم است . انفجار بزرگ مي گويد كه جهان بوسيله يك موج سنگين انرژي و ماده 10 تا 20 ميليون سال پيش بو جود آمده است . انفجار بزرگ شكل گيري گازها و ذرات موجود در آسمان و هر چيز ديگري كه در آن يافت مي شود را نشان مي دهد . اين تئوري همچنين انبساط جهان در آينده را بيان ميكند و نيز دور شدن همه اجزا آسمان ، كهكشانها ،ستاره ها و سيارات و هر چه در آن است .

چه نوع ذراتي در انفجار بزرگ خلق شدند؟

در نتيجه انفجار نخستين واكنش سريع آغاز شد و ذرات بسيار كوچك تشكيل شدند (دانشمندان مي گويند كه انفجار بزرگ يك انفجار نبود بلكه يك موج عظيم بود ) و بعد بلافاصله جز اتمي ذرات بو جود آمد (براي خلق پروتون و نوترون ) هيدروژن و هليوم اولين اتمها بودند . از تاثير اين دو عنصر اساسي بر يكديگر همه مواد ديگر - از جمله خود شما - بو جود آمدند.

جهان چگونه منبسط مي شود ؟

متاسفانه ما نمي توانيم بيرون از جهان برويم تا مشاهده كنيم كه جهان چگونه منبسط مي شود اما مي توانيم آن را تجسم كنيم اگر يك بادكنك را با گذاشتن نقطه هايي علامت گذاري مي كنيم و بعد آنرا باد كنيم نقطه ها از يكديگر دورتر مي شوند و اين درست مثل اتفاقي است كه در جهان براي كهكشانها رخ مي دهد.

آيا انبساط جهان در آينده ادامه خواهد داشت ؟

يك نظريه رايج مي گويد اين امر به چگونگي پيدا شدن مواد فيزيكي در جهان مربوط است - وما مطمئن نيستم كه چه مقدار ماده در جهان وجود دارد . مقدار ماده اي كه براي ثابت نگه داشتن جهان لازم است امگا نام دارد .امگا يك كميت مجهول فرضي از ماده است . اما دانشمندان مي خواهند كه اگر مقدار ماده از امگا كمتر يا بيشتر باشد چه اتفاقي مي افتد؟

اگر ماده كمتر از امگا جهان منبسط خواهد شد سرد تر و قسمت هاي آن از هم دورتر و دورتر مي شوند. ستاره ها احتمالا خاموش خواهند شد . زندگي همه مواد با سياه شدن و سرد شدن و دور شدن از يكديگر خواهد بود.اين مفهوم انبساط جهان را طبق نظريه باز بيان مي كند . اگر ماده بيشتر از مقدار امگا باشد ، نيروهاي گرانشي (هر ذره ماده ذره هاي ديگر را به سوي خود مي كشد .) خيلي زود يا به آهستگي و خيلي دير انبساط را متوقف مي كند و باعث مي شود ماده در هم فرو بريزد و جهان شروع به منقبض شدن كند . در بعضي نقاط جهان روي خودش سقوط مي كند . اين مفهوم به نظريه جهان بسته معروف است . به طور كلي به نام Big Crunch شهرت يافته است.

در آخر جهان Big Crunch چگونه خواهد شد؟

ما مطمئنا نمي دانيم در آخر جهان چه پيش خواهد آمد اين تئوري به جاذبه اي كه باعث شده همه چيز در جهان منقبض شده ودر خودش فرو بريزد مربوط است . دو نتيجه را دانشمندان به طور كلي پيشنهاد مي كنند : يكي تمام جهان در خودش فرو مي ريزد و در يك لحظه جهان به سياه چاله تبديل خواهد شد و اين آخر جهان خواهد بود و ديگر اينكه Big Crunch منجر به انفجار بزرگ ديگري خواهد شد و در نتيجه جهان ديگري به وجود خواهد آمد (يا جهاني مشابه جهان ما )

اگر جهان از زمان بيگ بنگ تاكنون در حال گسترش و انبساط است ما بايد كهكشانهاي جوانتر را در لبه هاي عالم و كهكشانهاي پير تر را در فاصله اي نزديكتر به خودببينيم و چون مبناي فاصله يابي براي كهكشان هاي دور مقدار انتقال به قرمز درطيف جذبي نور ارسالي از آنها است به همين خاطر هر كهكشاني كه طيف دريافت شده از آنها انتقال به قرمز بيشتري داشته باشد آن كهكشان در فاصله دورتري از ما قرار دارد با توجه به فاصله گذاري براي اجرام نوراني بر اساس قرمز گرايي طيف آنها ما ديگرنبايد دو شي نوراني با انتقال به قرمز متفاوت را در كنار هم ببينيم اگر اين اتفاق بيفتد يا برداشت ما از انتقال به قرمز اشتباه است (كه هست ) يا مدل انبساطي كه براي جهان در نظر گرفتيم داراي ايراد است اكنون به متن ترجمه شده از مقاله بيگ بنگ( [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ) بخش Quasars - Cosmic Relics توجه نمائيد

(كوازارها: كهكشانهاي جواني هستند كه بسيار فعالند و سياهچاله مركزي آن هنوز خيلي چيزهاي برد بلعيدن دارد كه بدين خاطر انرژي بسيار فراواني از آن آزاد مي‌گردد)در سالهاي 1980 ميلادي يك سري از مشاهدات صورت گرفته توسط كيهان شناسان موجب شد تا حيرت و شگفتي جديدي در ميان اخترشناسان ايجاد شود و معماي ديگري بر معماهاي قديمي نظير صافي آسمان و مشكل افق ايجاد كند، آنها يك شي جديد آسماني را كشف كردنند كه در فاصله بسيار دوري از زمين قرار داشت و با سرعت بسيار زيادي از ما دور مي شد.آنها نام اين شي ناشناخته را كه شبيه به ستاره‌اي بسيار درخشان بود اختر نما ناميدنند يك اختر نما مي‌تواند صد برابر پرنورتر از يك كهكشاني مانند كهكشان راه شيري باشد. (يعني صد بار درخشند تر از يكصد ميليارد ستاره )اما اندازه اين اخترنماها تنها به بزرگي يك منظومه مانند منظومه خورشيدي خودمان مي‌رسد اين اختر نماها كه در دورترين شعاع از دنيا قرار دارند با سرعتي نزديك به نود درصد سرعت نور از ما دور مي‌شوند

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

درشكل نيز شما كوازارها را درون كهكشانهاي مسن تر (نزديكتربه ما ) ملاحظه مي كني[CENTER]
در آغاز براين باور بودنند كه اگر طيف انتقال به قرمز اين اشياء نوراني درست باشد كوازارها بايد درحدود ده ميليارد سال پيش شكل گرفته باشند ولي كشف اخترنماي 4635+1158 PC در سال 1989 شوك بزرگي بر اختر فيزيكدانان وارد آوردو حيرت همگان را برانگيخت زيرا به خلاف يافته هاي گذشته اين اختر نما 14 ميليارد سال نوري از زمين دور بود براين اساس يك اختر نما در فاصله اي دورتر از جائي قرار داشت كه از نظر زماني نمي‌توانست وجودداشته باشد و نگران كننده‌تر از آن اين ست كه بدانيم در حول حوش اختر نماها با طيف انتقال به قرمز بزرگ كه در حاشيه ترين قسمت عالم قرار گرفته است كهكشان هايي ديده مي‌شود كه از انتقال به قرمز كمتري(از سرعت دور شدن كمتري) نسبت به اختر نماها برخوردار بودند .يعني دو شيء با سرعت‌هاي متفاوت نسبت بهم از نظر موقعيت مكاني در يك محل قرار گرفته‌اند شايد.اين انتقال به قرمز ها يا تمام طيف‌هاي انتقال به قرمز نتيجه يك اثر طبيعي ديگري باشد؟.

سراب كيهاني

با وجود پيشرفت‌هاي زيادي در زمينه كيهان شناسي ، معمايي كه هنوز هم حل نشده ، مقدار چگالي ماده موجود در جهان است. چون قسمت نامشخصي از ماده بصورت نامرئي است، امكان دستيابي به مقدار آن براي اخترشناسان تقريبا غير ممكن است. ولي اخيرا آنها پديده تازه‌اي كشف كرده‌اند كه نويد روشن كردن بسياري پرسشها را پيرامون مقدار تام ماده مرئي و نامرئي در كائنات و پراكندگي آن را در فضا به ما مي‌دهد. اين كشف عبارتست از پديده سرابهاي جاذبه‌اي.

سرابهاي گرانشي

"سرابهاي جاذبه‌اي" زماني حاصل مي‌شوند كه دو ستاره يا بيشتر كه در فاصله‌هاي متفاوتي از زمين واقع شده‌اند، بصورت كامل با كره زمين روي يك خط قرار گيرند و بنظر برسد كه در آسمان باهم برخورد كرده‌اند. روشنايي دورترين ستاره براي رسيدن به ما بايد از ميدان گرانشي نزديكترين ستاره بگذرد و در اين عبور منحرف مي‌شود. اين انحراف روشنايي يك تغيير شكل و حتي نوعي تكثير تصوير از ستاره پديد مي‌آورد.

پيش بيني سراب جاذبه‌اي

آلبرت انيشتين در سال 1936 با استفاده از نسبيت عمومي نشان داد كه اگر از ديد ناظر رصد كننده ، دو ستاره با كره زمين روي يك خط قرار گيرند، دورترين ستاره علاوه بر تصوير عادي خود كه يك نقطه است، تصوير ديگري به شكل يك حلقه نوراني در اطراف آن نقطه روشن ، پيدا خواهد كرد. اين حلقه نوراني ، نوعي سراب كيهاني و نوعي توهم بصري است زيرا در عالم حقيقت وجود ندارد. آلبرت انيشتين همخط شدن دو ستاره با زمين را امري بسيار غير محتمل مي‌دانست و اين پديده را فقط بصورت تئوري ارايه داده بود.

عدسي گرانشي

در پديده سراب كيهاني ، ستاره نزديكتر كه قوه جاذبه آن ، روشنايي ستاره دورتر را منحرف مي‌كند، "عدسي جاذبه‌اي" ناميده مي‌شود. اين ستاره مانند عدسي عينك ، روشنايي ستاره را منحرف مي‌كند تا سراب جاذبه‌اي را پديد آورد. يك سال بعد از ارايه نظريه آلبرت انيشتين ، "فريتز زوايكي" همان كسي كه موضوع ماده نامرئي را مطرح كرد با قبول تئوري آلبرت انيشتين ، به جاي ستاره‌ها ، كهكشانها و انبوه‌هاي كهكشاني را به عنوان عدسي گرانشي پيشنهاد كرد.

كشف سراب كيهاني

42سال بعد از ارائه اين نظريات ، در سال 1979 يك جفت كويزار اجسام ستاره مانند بسيار دور كشف شد كه خيلي به هم نزديك و شبيه بودند. فيزيكدانان بر اين اعتقاد شدند كه اين شباهت حيرت انگيز حاصل تصادف نيست، يكي از اين كويزارها مي‌تواند سراب گرانشي كويزار ديگر باشد، ولي در اين مورد بايد عدسي گرانشي آنرا هم كشف مي‌كردند.

پس از رصدهاي دقيق ، كهكشاني كشف شد كه روي يكي از كويزارها قرار گرفته بود. بدين ترتيب نخستين سراب كيهاني كشف شد. در واقع آنچه ديده مي‌شد يك كويزار بيش نبود، و كهكشاني كه بين اين كويزار و زمين بصورت هم خط واقع شده بود، به عنوان عدسي گرانشي عمل كرده و دومين كويزار را بصورت سراب پديد آورده بود. پس از آن سرابهاي ديگري نيز كشف شد. حتي حلقه‌هاي نوراني كه آلبرت انيشتين پيش بيني كرده بود در جهت انبوه‌هاي كهكشاني ديده شدند.

رابطه بين سراب كيهاني و ماده نامرئي

يك سراب كيهاني ، حاصل و نتيجه تداخل عمل پيچيده ميان روشنايي يك جسم نوراني سماوي «ستاره ، كويزار ، كهكشان يا انبوه كهكشانها) و ميدان گرانشي يك عدسي گرانشي است. ميدان جاذبه به توده تمام ماده (مرئي يا نامرئي) و تقسيم پراكندگي فضايي آن در عدسي بستگي دارد. از طرف ديگر ، مسير روشنايي نيز تحت تاثير ميدان جاذبه گرانشي تمام مواد بين كهكشاني (مرئي يا نامرئي) است كه مي‌تواند ميان جسم نوراني و عدسي و ميان عدسي و زمين وجود داشته باشد.

بنابراين سرابهاي كيهاني قادرند مارا نه تنها در مورد توده نامرئي در عدسيها ، بلكه درباره فضاي ميان كهكشاني نيز آگاه سازند. ولي يافتن سرابهاي كيهاني كار آساني نيست و مقدار سرابهايي كه تا كنون يافته شده‌اند، انگشت شمار مي‌باشند. اين كميابي دليل آنست كه فضاي ميان كهكشاني نمي‌تواند پر از سياهچاله‌هاي يك تكه توده‌دار (حدود يك ميليارد برابر توده خورشيد) باشد، زيرا اين سياهچاله‌ها عدسيهاي گرانشي بسيار خوبي هستند. فيزيكدانها اميدوارند با كشف سرابهاي كيهاني ، بيشتر اسرار توده نامرئي كائنات را آشكار كنند.


منبع : دانشنامه رشد

تکامل جهان
شواهد بسیاری در جهان وجود دارد که نشان می‌دهد که جهان از آغاز تا کنون در حال گسترش و انبساط بوده است. این انبساط تا کی ادامه خواهد داشت معلوم نیست، ولی در طی آن جهان رو به تکامل گذاشته و اجرام مختلف آسمانی شکل گرفته‌اند.
نگاه اجمالی
جهان پیرامون ما چنان پهناور است که ابعاد آن در اندیشه بشر نمی‌گنجد. به هر سو که تلسکوپها را متوجه می‌کنیم، دسته دسته کهکشان می‌بینیم و علائم رادیویی دور دست‌ترین کویزارها را می‌شنویم. شکوه کیهان ما را در شگفت فرو می‌برد و از خود می‌پرسیم که اینها چگونه ، کی و کجا پدید آمده‌اند؟
اولین مرحله پیدایش جهان
نخستین مرحله پیدایش جهان انفجاری بزرگ بوده که کهکشانها را همچون ترکشهایی پرتاب کرده است. در این حالت ، دما و چگالی به طرز باورنکردنی زیاد بوده است، بطوری که هنوز هم اثرات آن در جهان باقی است، اخترشناسان رادیویی دریافته‌اند که امواج رادیویی ضعیفی در سرتاسر جهان پراکنده است. اینها در واقع پژواک میرای امواج رادیویی انفجار بزرگ هستند. به این طریق معلوم شده است که فضا کاملا سرد نیست، بلکه در اثر گرمای حاصل از انفجار بزرگ دمای کنونی جهان حدود 3 کلوین بیشتر از صفر مطلق ، پائین‌ترین دمای ممکن است.
نظریه انفجار بزرگ
بنا به این نظریه همه ماده و انرژی که در حال حاضر در جهان وجود دارد، زمانی در گوی کوچک ، بینهایت سوزان ولی بی‌اندازه چگال متمرکز بوده است. این آتش‌گوی کوچک بیشتر متشکل از هیدروژن و اندکی هلیوم بود. در حدود 10 الی 15 میلیارد سال پیش این آتش‌گوی منفجر شد (انفجار بزرگ) و طوفانهایی از گاز عمدتا متشکل از پروتونها ، نوترونها ، الکترونها و مقداری ذره آلفا که در اقیانوس وسیعی از آتش غوطه‌ور بودند، به فضا فرستاد. با مشاهده تغییر مکان سرخ ، انبساط آن هنور هم ادامه دارد (انبساط جهان). با گذشت زمان تراکم ماده در بسیاری از نقاط این توده گاز پدید آمد (که سحابی نامیده می‌شود).
پیش ستارگان
بسیاری از پیش ستارگان در حالی که تحت تأثیر نیروهای گرانش و گریز از مرکز خود کوچک و پهن می‌شوند، ناپایدار شده، موجب می‌شوند که توده‌های کوچکتری از گاز از آنها جدا شوند و سپس ستارگان را تشکیل دهند و پیش ستاره‌ها نیز به نوبه خود پیش قمرها را بوجود آورند و سرانجام پیش ستاره‌ها ، ستاره شوند.
پیش سیاره و پیش قمرها
پیش سیاره و پیش قمرها نیز پس از آنکه سرد ، متراکم و منقبض شدند، به صورت سیارات و اقمار در آمدند تا جائی‌که مرحله تبدیل پیش ستاره‌ای به ستاره در مورد خورشید 5 میلیارد سال پیش صورت گرفت. سیارات و اقمار منظومه شمسی نیز اندک زمانی بعد تشکیل شدند.
نظریه جهان نوسان کننده
مطابق این نظریه انبساطی که با انفجار بزرگ آغاز شد، بر اثر نیروی گرانش سرانجام متوقف خواهد شد و انقباض را شروع خواهد کرد و مجددا همه ماده جهان را به آتش‌گوی اولیه باز خواهد گرداند. سپس انفجار بزرگ دوم روی خواهد داد و روند تکامل بار دیگر آغاز خواهد شد. مطابق این نظریه چنانچه جهان سیکلی باشد، فاز انبساطی آینده از فاز مربوط به سیکل امروزی دوبار بیشتر طویل خواهد بود.
نظریه جهان پایدار
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تصویری که طرفداران این نظریه ترسیم می‌کنند را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:
1-جهان آغاز و انجام ندارد.

2-جهان همیشه به صورتی بوده و خواهد بود که اکنون به چشم می‌آید.

3-گازها ، غبارها و انرژی که ستارگان در پیری از خود دفع می‌کنند، مواد خاصی است که ستارگان جدید از آن بوجود می‌آیند.
تسخیر جهان
شاید در ده هزار سال بعد ، انسان بتواند در مجاورت ستارگان دیگر به حیات خود ادامه دهد، ولی آیا خواهد توانست که جهان را فتح کند؟ کویزارهای کشف شده ده هزار میلیون سال نوری دورند و هزاران میلیون کهکشان در فاصله هزاران میلیون سال نوری قرار دارند. اندازه کهکشان سدی است که مسافرت و ارتباط ما را محدود می‌کند. با مطالعه کهکشانهای شناور در فضا و کویزارهای شعله‌ور تنها چیزی که یاد می‌گیریم، به فاصله‌های دوردست و تاریخ پیشین جهان مربوط می‌شود. این بخش از زیبایی مسحور کننده اخترشناسی است که به عنوان کهنترین یادگار گذشته کائنات ، اکنون یکی از هیجان‌انگیزترین دوران تاریخ خود را می‌گذراند.

ماده در کیهان
کهکشانها
در شبهای بدون مهتاب منظره واضحی از نوار ابری شکل راه شیری را مشاهده می‌نمائیم. این کهکشان ماست و حاوی نه تنها خوشه دماغی از شهابی بلکه تعداد بی‌شماری ستاره است که بصورت برآوردهای اخیر تعداد ستارگان 200 میلیون است. پرتوی نور با سرعت 300.000 کیلومتر در ثانیه ، طول کهکشان را در مدت 100.000 سال می‌پیماید. کهکشان ما با اندازه شگفت انگیزش ، تنها یکی از جزایر ستاره‌ای بی شمار را در جهان تشکیل می‌دهد.
این کهکشان دارای همراهانی است که بزرگترین آنها ابرهای ماژلانی بزرگ و کوچک می‌باشند. که به همراه کهکشان به هر یک مرکز ثقل مشترک می‌چرخند مجموعه کهکشان ، ابرهای ماژلانی و همچنین چند منظومه ستاره‌ای که شامل سحابی زن به زنجیر بسته نیز می‌گردد. گروه محلی کهکشانها نامیده می‌شوند.
ابرکهکشان
دوربینهای نجومی پیشرفته و دوربینهای نجومی رادیویی و سایر وسایل مطالعات نجومی می‌توانند منطقه عظیمی را مورد برسی قرار دهند که شعاع آن بین 10 تا 12 سال نوری است. چنین وسعتی بیلیونها کهکشان را بوجود آورده‌اند ابرکهکشان (فراکهکشان) می‌باشد در بر می‌گیرد.
قیاس جهان نجومی با جهان مادی
علم در ضمن مطالعه دنیای مادی فوق العاده متنوع به تشخیص اجسام پدیده‌ها ، ارتباطات و برهمکنشها می‌پردازد و همچنین در یک مقیاس وسیعتر مفاهیم دنیای نجومی را از تمام مفاهیم دنیای مادی جدا می‌سازد. آگادیسین پیوتر فدرسیف (Pyoter Fedoseyev) فیلسوف پیشگام تئوری سابق می‌نویسد: «از دیدگاه اصول تکاملی دلایل زیادی برای قبول این مطلب وجود دارد، جهانی که بوسیله علوم طبیعی جدید مورد مطالعه قرار می‌گیرد. موجودیتی است که از نظر زمانی در حال توسعه می‌باشد موجودیتی که از حالتها و اشکال قبلی ماده پدید آمده و بوسیله حالتها و اشکال بعدی جایگزین می‌گردد.»
فلسفه ماده گرایی
فلسفه ماده گرایی چنین تصوری را که جهان مادی به نحوی آگاهانه بوسیله مثال آفریده نمی‌پذیرد. اگر قبول کنیم که جهانی که امروزه به مطالعه آن می‌پرداخته‌ایم در بیست بیلیون سال پیش بوجود آمده ، آنگاه این موضوع از نقطه نظر فلسفی اهمیت پیدا می‌کند، تا ماهیت عینی این فرآیند را به عنوان مرحله‌ای از تکامل خود به خود ماده در جهان ، مورد تأیید قرار دهیم.
بنابراین وظیفه علم واقعی و مستحکم این است که بوسیله روابط فیزیکی به بررسی و توضیح چنین فرآیندی اقدام نماید. می‌توان وجود جهانهای متعدد را بوسیله قیاس پیچیده‌ای درک نمود. بنابراین عاقلانه است که بین تفاسیر جهان از نظر دانشنمدان علوم طبیعی (که نشانگر اندوخته دانش کنونی است) با مفاهیم فلسفی دنیای مادی (که تمام موفقیتهای آتی علوم طبیعی را در مطالعه جهان ، در نهفته دارد) تمایز قائل شویم.

انبساط جهان

نگاه اجمالی

جهان بزرگترین معمای اخترشناسی است. آیا جهان آغاز و پایانی دارد؟ اگر چنین است کی و چگونه؟ انسان همواره در برابر جهان و تخمین اندازه و سن آن ناتوان بوده است. اخترشناسی نوین ، بر مبنای یافته‌ها و تئوریهای جدید در پی حل این معما است. برای یافتن پاسخ سوالهایی که به کل جهان مربوط می‌شود، باید به دور دستها نظر افکند. باید جهان را چنان تجسم کرد که کهکشانها و خوشه‌ کهکشانها ، اجرام بسیار کوچکی به نظر رسند. آنگاه همانند ماکتی که از یک کارخانه یا شهر بزرگ می‌سازند، ماکت جهان را می‌توان ساخت.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

تاریخچه

هنگامی که از اوایل قرن بیستم تلسکوپهای پرتوان به مشاهده آسمانها پرداختند، یافته‌های جدید ، انسان را در تجسم جهان تواناتر ساخت. ادوین هابل کشف کرد که همه کهکشانها در حال گریز از همدیگر هستند و جهان منبسط می‌شود. از انبساط جهان شاید بتوان به گذشته آن نیز پی برد.

انفجار بزرگ

میلیاردها سال پیش همه کهکشانها به هم نزدیکتر بوده‌اند. زمانی همه آنها با هم تماس داشته و پیش از آن دیگر کهکشان جداگانه‌ای وجود نداشته است. اگر باز هم به عقب برگردیم، جهان به صورت توده‌ای از گاز با چگالی و دمای بسیار بسیار زیاد بوده است. این گوی آتشین منفجر شده و جهان کنونی ما را پدید آورده است. اخترشناسان این نقطه آغاز را انفجار بزرگ می‌نامند.

تاریخ انفجار بزرگ

اساسا تعیین تاریخ انفجار بزرگ ساده است. این کار را می‌توان با ردیابی حرکت کهکشانهای زمانهای قبل انجام داد. برای مثال خوشه کهکشانهای صورت فلکی گیسو را در نظر می‌گیریم که 350 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد. مطالعه طیف آن نشان می‌دهد که این خوشه با سرعت 7000 کیلومتر در ثانیه از کهکشان ما دور می‌شود. به عبارت دیگر فاصله آن در هر 43 سال ، یک سال نوری افزایش می‌یابد.






محاسبه کهکشانهای گیسو

پانزده هزار میلیون سال پیش ، خوشه کهکشانهای گیسو درست در بالای سر ما قرار داشته است. با انجام چنین محاسبه‌ای برای تمام خوشه‌های دیگر نیز به این عدد می‌رسیم. خوشه‌هایی که در فاصله بیشتری قرار دارند، با سرعت بیشتری می‌گریزند. پس اگر خوشه گیسو در فاصله 350 میلیون سال نوری با سرعت 7000 کیلومتر در ثانیه دور می‌شود، می‌توان گفت که به ازای هر یک میلیون سال نوری ، سرعت گریز 20 کیلومتر در ثانیه افزایش می‌یابد. مثلا خوشه‌ای که 100 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد، با سرعت 2000 کیلومتر در ثانیه دور می‌شود. البته این رابطه در فاصله‌های دور دست اندکی تغییر می‌کند. زیرا سرعت هیچ جسمی نمی‌تواند بیشتر از سرعت نور باشد.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

ثابت هابل

افزایش سرعت 20 کیلومتر در ثانیه به ازای هر یک میلیون سال نوری فاصله ، ثابت هابل نامیده می‌شود. اکنون تعیین دقیق ثابت هابل یکی از مهمترین وظیفه کیهان شناسان است. دانشمندان تلسکوپ بزرگی را طراحی کرده‌اند، که قرار است در سالهای آینده به فضا فرستاده شود. این تلسکوپ ، تلسکوپ هابل نامیده شده است که به مطالعه خوشه‌های کهکشانها خواهد پرداخت و طیف آنها را با دقت ثبت خواهد نمود. اخترشناسان امیدوارند که یافته‌های این تلسکوپ مقدار دقیق ثابت هابل را تعیین کند.

شراگيم امينى

همه چيز در حال گردش است. زمين به دور خورشيد مى چرخد و ماه تنها قمر زمين به دور زمين. زمين و تمامى سيارات منظومه خورشيدى نيز به دور ستاره بزرگ خورشيد مى چرخند. منظومه خورشيدى ما كه در يكى از بازوهاى كهكشان راه شيرى قرار دارد به دور هسته مركزى راه شيرى مى چرخد. كهكشان راه شيرى در خوشه اى به نام گروه محلى قرار دارد. تمامى كهكشان هاى گروه محلى نيز به دور مركز گروه محلى در حال چرخش هستند.

از گردهم آمدن گروه ها و خوشه هاى بسيارى همچون گروه محلى، مجموعه بسيار بزرگ ترى به نام «ابر خوشه » تشكيل مى شود. دنيايى كه ما در آن زندگى مى كنيم از ميليون ها ابر خوشه تشكيل شده است. حالا مى خواهيم از زمين كوچكمان كه در اين دنياى بزرگ، حتى به اندازه يك نقطه كوچك هم نيست خارج شويم و به سوى اولين لحظات تشكيل عالم برويم. زمانى كه نه من و نه شما و نه هيچ موجود زنده اى وجود نداشت.

بيش از 13 ميليارد سال پيش تمام انرژى هاى دنيا، يعنى تمام آن چيزى كه هم اكنون وجود دارد به صورت اصلى ترين ماده تشكيل دهنده انرژى در يك نقطه وجود داشت. (در طول مقاله از واژه هاى كيهان و عالم استفاده مى شود كه هر دو به يك معنا است. ) اين نقطه با انفجارى بزرگ منفجر شد و انرژى خود را در تمام جهات پخش كرد.

اين لحظه راBig Bang (انفجار بزرگ) و در معادل فارسى«مهبانگ» مى گويند. پس از انفجار بزرگ تمام انرژى هاى دنيا كه در يك نقطه جمع شده بود در تمام جهات پخش و گسترده شد كه اكنون نيز ادامه دارد. به زبان ساده دنيا از زمان انفجار بزرگ تا اكنون در حال انبساط (باز شدن) است. پس از دو دقيقه با همجوشى پروتون ها و نوترون ها، دوتريوم درست شد. پس از سه دقيقه، هليوم از همجوشى دوتريوم، پروتون ها و نوترون ها پديدار شد. در آن موقع چگالى جرمى ماده از چگالى ماده معادل انرژى فوتون ها كمتر بوده است، در حالى كه هم اكنون چگالى جرمى ماده از چگالى ماده معادل انرژى فوتون ها بيشتر است. در ابتداى تشكيل عالم نوترون ها، پروتون ها و الكترون ها تنها سهم ناچيزى از مقدار ماده را داشتند و اين فوتون ها بوده اند كه انحناى فضا- زمان را به وجود مى آوردند.

صدهزار سال پس از تشكيل عالم، دماى كيهان هشت هزار كلوين بود در حالى كه نهصد هزار سال بعد دماى دنيا به سه هزار درجه كلوين كاهش يافت. در اين زمان به دليل افت دما و خنكى نسبى اى كه به وجود آمده بود پروتون ها و الكترون ها با يكديگر درهم آميخته شدند تا اين كه اتم هاى خنثى هيدروژن را به وجود آوردند. كيهان در اين زمان(يك ميليون سالگى) براى نخستين بار شفاف شد كه با وقوع شفافيت فوتون هاى زمينه ميكروموجى كيهانى در تمام عالم گسترش يافتند. در اين هنگام قسمت هايى از كيهان كه مقدارى از ميانگين چگال تر بودند تبديل به خوشه ها، ابرخوشه ها و كهكشان ها شدند و قسمت هاى كوچك و كم تراكم تر باقيمانده تبديل به فضاى ميان ابرخوشه ها شدند.

طى يك دوره چند ميليون ساله ابر هاى گازى به وجود آمدند كه هسته اوليه تشكيل ستارگان بودند. كهكشان راه شيرى در يك ابر چرخنده كم سرعت از هيدروژن و هليوم كه در حدود 100 كيلوپارسك (326 سال نورى) پهنا دارد تشكيل شد. البته هنوز معلوم نيست كه كهكشان ما از يك ابر بزرگ گازى تشكيل شده يا آن كه از تعدادى ابرهاى كوچك كه با يكديگر درهم آميخته شده اند. در سير تكميلى و گسترش عالم در مركز كهكشان راه شيرى دو مركز بسيار پرانرژى كه سياهچاله هستند به وجود آمد كه به نوعى نقطه تعادل و جاذبه گردشى كهكشان است. بيش از 5/4 ميليارد سال پيش منظومه خورشيدى ما در درون يكى از ابرهاى گازى كهكشان راه شيرى متولد شد. در ابتدا بخش هايى از اين ابر بزرگ شروع به متراكم شدن كرد و بر اثر كشش گرانشى فشرده شد تا به صورت يك توده كروى شكل درآمد. پس از صد هزار سال خورشيد به صورت يك كره بسيار كوچك متولد شد. خورشيد كوچك مدام داغ تر و گرم تر مى شد و به سرعت به دور خود مى چرخيد و از خود ماده در فضا رها مى كرد. پس از مدتى خورشيد به دوران بلوغ خود رسيد. در اين دوره اولين انفجارهاى هسته اى خورشيد آغاز شد كه سبب درخشش اين ستاره بزرگ مى شد. خورشيد از ابتداى پيدايش خود تاكنون مدام در حال تبديل ماده به انرژى است.

حلقه هايى از موادى كه از خورشيد جدا مى شدند كم كم به صورت اجرام كوچكى درآمدند و پس از مدتى بر اثر گرانش بسيار بالاى خورشيد در مدار هايى متفاوت شروع به چرخيدن كردند. اين اجرام كه توده هاى كوچك چرخانى در ميان توده هاى بزرگى از گاز و غبار بودند پس از طى چندين ميليون سال تبديل به سيارات بزرگ و كوچكى شدند كه امروزه به نه نام مختلف همچنان به دور خورشيد بزرگ در حال گردش هستند. هر نه سياره منظومه خورشيدى در نه مدار مختلف و در فاصله هاى معينى از خورشيد قرار دارند كه به ترتيب از اولين سياره نزديك به خورشيد عبارتند از «عطارد، زهره، زمين، مريخ، مشترى، زحل، اورانوس، نپتون و پلوتو.»

يوهان كپلر قوانين سه گانه اى را كشف و براى حركت سيارات وضع كرده است كه شامل مواد ذيل است: 1-همه سياره ها در يك مدار بيضى شكل به گرد خورشيد مى چرخند. 2- هر سياره اى كه در گردش خود نزديك به خورشيد مى رسد، سرعتش بيشتر مى شود. 3- بين مسافت و دورى سياره از خورشيد با زمانى كه مدار خود را مى پيمايد، نسبت خاصى برقرار است.

سياره«پلوتو» كه در دورترين فاصله خود از خورشيد هفت ميليارد كيلومتر از آن فاصله دارد زاويه مدارى متفاوتى نسبت به ديگر سيارات دارد. مدار تمامى سيارات منظومه خورشيدى تقريباً موازى با خورشيد است اما مدار پلوتو در حدود 40 درجه از مدار ديگر سيارات به دور خورشيد، داراى انحنا است. آخرين سياره منظومه خورشيدى «پلوتو» به دليل فاصله بسيار زيادى كه با زمين دارد تا سال 1930 كشف نشده بود تا اين كه در همين سال «كلايد تومبا» ستاره شناس آمريكايى توانست آن را رصد كند. كمترين فاصله پلوتو با زمين چهار ميليارد و سيصد ميليون كيلومتر است.

اما كلوخه هاى كوچكترى كه از خورشيد جدا شده بودند تبديل به اقمار سيارات و كلوخه هاى كوچك تر از آن ها نيز تبديل به سيارك ها شدند. تاكنون تنها در حدود 110 سياره ديگر كشف شده است كه به دور ستاره اى همانند خورشيد در حال گردشند. سياراتى كه تاكنون كشف شده اند در فاصله هاى بسيار دورى از زمين قرار دارند و تقريباً در اندازه هاى مشترى و زحل هستند.

ooo

دنياى پهناور ما همچون بادكنكى كه در حال باد شدن است مدام در حال بزرگ شدن است و هر روز بر پهناى آن افزوده مى شود. بر طبق قانون هابل كهكشان هاى دوردست با سرعتى به تناسب دوريشان از ما فاصله مى گيرند، بنابراين كيهان به طور يكنواخت در حال انبساط است. البته بايستى بدانيد كه كهكشان ها خود در حال انبساط و بزرگ شدن نيستند بلكه اين فضا- زمان است كه منبسط مى شود و كهكشان ها را با خود مى برد. براساس اين قانون اگر عالم باز يا مستوى باشد، انبساط تا بى نهايت ادامه دارد و اگر بسته باشد انبساط متوقف شده و عالم شروع به رمبش (انقباض) مى كند. چون گرانش از سرعت انبساط عالم مى كاهد ممكن است كه روزى پيروز شود و موجب توقف گسترش عالم و در نتيجه فروريختن كيهان در خود شود. براى درك بهتر مثالى بيان مى كنيم: سرعت گريز از زمين 4/11 كيلومتر بر ثانيه است. حال اگر موشكى با سرعت كمتر بخواهد از جو زمين خارج شود جاذبه زمين اين اجازه را به او نمى دهد و موشك به سمت زمين باز مى گردد. پس اگر سرعت نسبى دو كهكشان از سرعت گريزشان كمتر باشد روزى انبساط پايان يافته و كيهان شروع به انقباض مى كند و اگر سرعت گريزشان بيشتر باشد انبساط عالم ادامه خواهد داشت. براى رسيدن به پاسخى قطعى درباره سرنوشت عالم ما، در ابتدا بايستى به چگونگى پيدايش آن پى برد. هم اكنون گروهى از دانشمندان فيزيك در حال بررسى زمان صفر انفجار بزرگ از طريق «نظريه ريسمان ها» هستند. نظريه ريسمان ها فرضيه اى نوين و جديد است كه هنوز به صورت تجربى ثابت نشده است. بر طبق اين نظريه، عالم در رده اى بنيادى تر از رشته ها با ريسمان هايى ساخته شده كه با فركانس هاى مختلف ارتعاش مى كنند. پژوهش درباره ماهيت انفجار بزرگ به ظاهر تنها از طريق نظريه ريسمان ها امكان دارد اما زمان پاسخ به چنين پرسشى سخت و دشوار كه بزرگ ترين معماى عالم است هرگز معلوم نخواهد بود.


منبع : [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

انفجار بزرگ

آيا انفجار بزرگ واقعا وجود داشته است؟

دانشمندان در اين زمينه هر چه بيشتر درباره گذشته و آينده پژوهش مي كنند نظرياتشان نامطمئن تر و ناپايدارتر مي شود. مثلا در حاليكه فاصله ماه از زمين و يا تاريخ اوليه كره زمين را به خوبي مي شناسيم به توجه به اين كه فقط 400 سال از عمر تاريخ پژوهش هاي جديد گذشته است بسيار مشكل مي توان به تاريخ ميلياردها ساله آغاز خلقت نظر انداخت. فرضيه انبساط عالم به خودي خود كافي نيست كه ما با اطمينان نتيجه بگيريم كه انفجار اوليه وجود داشته است. ولي در اينجا يك نكته جالب توجه ديگر نيز به آن افزوده مي شود: هرچه ما بيشتر به عمق كيهان نظاره مي كنيم در واقع بيشتر به عمق زمان گذشته مي نگريم. يك ستاره را كه در فاصله 10 سال نوري قرار دارد به همان صورتي مي بينيم كه 10 سال قبل بوده است. دورترين اجرامي را كه انسان مي تواند با تلسكوپ هاي بزرگ نجومي نظاره كند كوازارها هستند. ( Quasar مخفف عبارت نجومي Quasistallar object و عبارت است از عضوي از گروههاي گوناگون ستاره مانند كه داراي پرتوهاي قرمز استثنايي مي باشند و غالبا از خود فركانسهاي راديويي و نيز امواج نوري قابل ديدن منتشر مي كنند.) آنها در واقع كهكشانه هاي كاملا جواني هستند كه در مراحل اوليه شكل گيري به سر مي برند. حال اگر انسان نگاهش را در سمت دلخواهي به دورتر و بازهم دورتر متوجه كند بايد به مرزي برسد كه در آنجا آغاز خلقت را مشاهده كند و به عبارت ديگر آن گاز داغ اوليه را ببيند كه تمام كهكشانه ها - ستارگان - سيارات و موجودات از آن ايجاد شده اند. بنابراين مي بايست پيرامون ما را پيوسته پوسته كاملا درخشاني در دوردست احاطه مي كرد و آسمان هم مي بايست شب ها همچون روز روشن مي شد اما اين ديوار آتشين با سرعت زيادي از ما دور مي شود زيرا كه عالم لحظه به لحظه انبساط مي يابد سرعت دورشدن به قدري زياد است كه نور اين پوسته داراي طول موج بلندتري مي شود كه ما آن را فقط به صورت تشعشعات و امواج راديويي دريافت مي كنيم.دقيقا همين امواج هستند كه اكنون كشف شده. امواج مفروضي كه از همه جهات به طور يكنواخت بر ما مي تابند و به نام تشعشعات پيشينه - 3k نامگذاري شده اند. وجود اين پرتو ها را مي توان با راديو تلسكوپ ها به سادگي اثبات كرد اين تشعشعات تكيه گاهي مهم براي اثبات فرضيه انفجار اوليه مي باشد.

نظريه انفجار بزرگ

عالم در ابتدا چگونه به نظر مي آمد؟

آشكار است براي آگاهي از چگونگي اولين ثانيه ها و يا بهتر بگوييم اولين اجزاي ثانيه هاي پس از انفجار اوليه نبايد از ستاره شناسان پرسيد بلكه در اين مورد بايد به فيزيكدان هاي متخصص در امر فيزيك ذره اي مراجعه كرد كه در مورد تشعشعات و ماده در شرايط كاملا سخت و غير عادي تحقيق مي كنند و تجربه مي كنند. تاريخ كيهان معمولا به 8 مقطع كاملا متفاوت و غير مساوي تقسيم مي شود:

مرحله اول ( صفر تا 43- 10 ثانيه )

اين مساله هنوز برايمان كاملا روشن نيست كه در اين اولين اجزاي ثانيه ها چه چيزي تبديل به گلوله آتشيني شد كه كيهان بايد بعدا از آن ايجاد گردد . هيچ معادله و يا فرمول هاي اندازه گيري براي درجه حرارت بسيار بالا و غير قابل تصوري كه در اين زمان حاكم بود در دست نمي باشد.

مرحله دوم ( 43- 10 تا 32- 10 ثانيه)

اولين سنگ بناهاي ماده مثلا كوارك ها و الكترون ها و پاد ذره هاي آنها از برخورد پرتوها با يكديگر به وجود مي آيند. قسمتي از اين سنگ بناها دوباره با يكديگر برخورد مي كنند و به صورت تشعشع فرو مي پاشند. در لحظه هاي بسيار بسيار اوليه ذرات فوق سنگين - x نيز مي توانسته اند به وجود آمده باشند. اين ذرات داراي اين ويژگي هستند كه هنگام فروپاشي ماده بيشتري نسبت به ضد ماده و مثلا كوارك هاي بيشتري نسبت به آنتي كوارك ها ايجاد مي كنند. ذرات x كه فقط در همان اولين اجزاي بسيار كوچك ثانيه ها وجود داشتند براي ما ميراث مهمي به جا گذاردند كه عبارت بود از : ( افزوني ماده در برابر ضد ماده )

مرحله سوم ( از 32- 10 ثانيه تا 6- 10 ثانيه )

كيهان از مخلوطي از كوارك ها - لپتون ها - فوتون ها و ساير ذرات ديگر تشكيل شده كه متقابلا به ايجاد و انهدام يكديگر مشغول بوده و ضمنا خيلي سريع در حال از دست دادن حرارت هستند.

مرحله چهارم ( از 6- 10 ثانيه تا 3- 10ثانيه )

تقريبا تمام كوارك ها و ضد كوارك ها به صورت پرتو ذره ها به انرژي تبديل مي شوند. كوارك هاي جديد ديگر نمي توانند در درجه حرارت هاي رو به كاهش به وجود آيند ولي از آن جايي كه كوارك هاي بيشتري نسبت به ضد كوارك ها وجود دارند برخي از كوارك ها براي خود جفتي پيدا نكرده و به صورت اضافه باقي مي مانند. هر 3 كوارك با يكديگر يك پروتون با يك نوترون مي سازند. سنگ بناهاي هسته اتم هاي آينده اكنون ايجاد شده اند.

مرحله پنجم ( از 3- 10 ثانيه تا 100 ثانيه )

الكترون ها و ضد الكترون ها در برخورد با يكديگر به اشعه تبديل مي شوند. تعدادي الكترون باقي مي ماند زيرا كه ماده بيشتري نسبت به ضد ماده وجود دارد. اين الكترون ها بعدا مدارهاي اتمي را مي سازند.

مرحله ششم ( از 100 ثانيه تا 30 دقيقه )

در درجه حرارت هايي كه امروزه مي توان در مركز ستارگان يافت اولين هسته هاي اتم هاي سبك و به ويژه هسته هاي بسيار پايدار هليم در اثر همجوشي هسته اي ساخته مي شوند. هسته اتم هاي سنگين از قبيل اتم آهن يا كربن در اين مرحله هنوز ايجاد نمي شوند. در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنيادي كه از همه سبكتر بودند وجود داشتند : هليم و هيدروژن

مرحله هفتم ( از 30 دقيقه تا 1 ميليون سال پس از خلقت )

پس از گذشت حدود 300000 سال گوي آتشين آنقدر حرارت از دست داده كه هسته اتم ها و الكترون ها مي توانند در درجه حرارتي در حدود 3000 درجه سانتي گراد به يكديگر بپيوندند و بدون اينكه دوباره فورا از هم بپاشند اتم ها را تشكيل دهند . در نتيجه آن مخلوط ذره اي كه قبلا نامرئي بود اكنون قابل ديدن مي شود.

مرحله هشتم ( از يك ميليون سال پس از خلقت تا امروز )

از ابرهاي هيدروژني دستگاههاي راه شيري ستارگان و سيارات به وجود مي ايند. در داخل ستارگان هسته اتم هاي سنگين از قبيل اكسيژن و آهن توليد مي شوند. كه بعد ها در انفجارات ستاره اي آزاد مي گردند و براي ساخت ستارگان و سيارات و حيات جديد به كار مي ايند.

عناصر اصلي حيات زميني چه زماني پديدار شد؟

براي زمين با توجه به گوناگوني حيات كه در آن وجود دارد 3 چيز از اهميت خاصي برخوردار بوده است:

1. از همان ابتداي خلقت هميشه ماده بيشتري نسبت به ضد ماده وجود داشته و بنابراين همواره ماده براي ما باقي مي ماند.

2. در مرحله ششم هيدروژن به وجود آمد اين ماده كه سبك ترين عنصر شيميايي مي باشد سنگ بناي اصلي كهكشانه ها و سيارات مي باشد. هيدروژن همچنين سنگ بناي اصلي موجودات زنده اي است كه بعدا روي زمين به وجود آمدند و احتمالا روي ميلياردها سياره ديگر نيز وجود دارند.

3. در مركز ستارگان اوليه هسته اتم هاي سنگين از قبيل اكسيژن و يا كربن يعني سنگ بناهاي اصلي لازم و ضروري براي زندگي و حيات بوجود آمدند. آيا عالم همواره در حال انبساط خواهد بود؟

جنبش انبساطي يا به عبارت ديگر از همديگر دور شدن كهكشانه ها به هر حال رو به كند شدن است. زيرا جزاير جهاني متعدد در واقع به سمت يكديگر جذب مي شوند و در نتيجه حركت انبساطي آن ها كند تر مي شود. اكنون پرسش فقط اين است كه آيا زماني تمام اين حركت ها متوقف خواهد گرديد و اين عالم در هم فرو خواهد پاشيد؟ اين مساله بستگي به تراكم ماده در جهان هستي دارد. هر چه اين تراكم بيشتر باشد نيرو هاي جاذبه بين كهكشانه ها و ساير اجزاي گيتي بيشتر بوده و به همان نسبت حركت آن ها با شدت بيشتري متوقف خواهد شد. در حال حاضر چنين به نظر مي رسد كه تراكم جرم بسيار كمتر از آن است كه زماني عالم در حال انبساط را به توقف در آورد. به هر حال اين امكان وجود دارد كه هنوز جرم هاي بسيار بزرگ ناشناخته اي از قبيل ( سياهچاله هاي اسرار آميز) يا ( ابرهاي گازي شكل تاريك) وجود داشته باشند و نوترينو ها كه بدون جرم محسوب مي شوند جرمي هرچند كوچك داشته باشند. اگر اين طور باشد در اين صورت حركت كيهاني زماني شايد 30 ميليارد سال ديگر متوقف خواهد شد. در آن زمان كهكشان ها با شتابي زياد حركت به سوي يكديگر را اغاز خواهند كرد تا در نهايت به شكل يك گوي آتشين عظيم با يكديگر متحد شوند. آن زمان شايد مي بايد روي يك انفجار اوليه جديد ديگر و تولد يك عالم جديد حساب كنيم. با توجه به سطح كنوني دانش بشر و ميزان پژوهش هاي انجام شده بايد اينطور فرض كرد كه عالم تا ابديت انبساط خواهد يافت.

برگرفته از فيزيك نوين اريك اوبلاكر


منبع : [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

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

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 ]

انفجار بزرگ



احتمالا شما هم بارها شنیده اید که می گویند زمین از به وقوع پیوستن انفجار بزرگ شکل گرفته است... شاید بارها از خود پرسیده اید انفجار بزرگ چگونه بوده است یا... با خواندن این مطلب شاید اطلاعات کلی در مورد این واقعه دستگیرتان شود... امیدوارم لذت ببرید...!
نظریه انفجار بزرگ در حال حاضر تنها توضیح ارائه شده درباره منشأ جهان می‌باشد که بطور گسترده پذیرفته شده است. انفجار بزرگ ، بسیار پر انرژی و پر حرارات بود و در ثانیه‌های اولیه پس از انفجار فقط تشعشع و ذرات زیر اتمی گوناگون در جهان وجود داشتند. تشعشعات باقیمانده از این انفجار هنوز به صورت امواج ضعبف مایکروویو در آسمان وجود داشته ، از زمین قابل ردیابی هستند. به این امواج تشعشع مایکروویو زمینه کیهان گفته می‌شود.
در اواخر دهه 1920،ادوين هابل؛ ستاره شناس آمریکایی به بررسی نور دریافتی از ستارگان كهكشانهاي دور دست پرداخت. او متوجه شد که طول موجهای این نور بلندتر از میزان مورد انتظار است. این پدیده که قرمز گرایی نام دارد، نشان داد که کهکشانها با سرعت زیادی در حال دور شدن از زمین هستند.

سرانجام جهان
ستاره شناسان سه نظریه در مورد نحوه پایان جهان ارائه کرده‌اند
جهان برای همیشه گسترش خواهد یافت؛
هنگامی که جهان به اندازه معینی رسید، انبساط آن متوقف شده و در همان حال ثابت می ماند
جهان سرانجام از انبساط باز می‌ایستد و انقباض (فروپاشی درونی) آن اغاز می‌گردد. بعضیها این پدیده را فروپاشی (تلاشی) بزرگ (big chrunch) نامیده‌اند.
شواهدی در اثبات انفجار بزرگ تشعشع مایکروویو زمینه کیهانی بهترین دلیل اثبات نظریه انفجار بزرگ می باشد. این تشعشع بسیار ضعیف بوده و طول موج بسیار بلندی دارد. این مشخصات، کشف هابل، ستاره شناس آمریکایی ، را که گفته بود جهان در حال انبساط است، تأیید می‌کند. این تشعشع همچنین نظریه جورج گاموف، فیزیکدان آمریکایی اوکراینی تبار را تأیید می‌کند.
او پیش بینی کرده بود که در صورت وجود آغازی برای جهان ، تشعشعاتی که به ما می‌رسند بایستی از دورترین نقاط آن که با سرعتی زیاد در حال دور شدن هستند، باشند. چنین تشعشعاتی به شدت مستعد قرمز گرایی بوده و بنابراین انتظار می‌رود که دارای طول موجهای بلند باشند.
با مطالعه کهکشانهای دور شواهد بیشتری در اثبات نظریه انفجار بزرگ بدست آمده است. بعضی از این کهکشانها 13 میلیلاردسال نوری با ما فاصله دارند، یعنی 13 میلیارد سال طول می‌کشد تا ما نور آنها را ببینیم. حال ما این کهکشانها را به همان شکلی که 2 میلیارد سال بعد از انفجار بزرگ بوده‌اند، مشاهده می‌کنیم. این واقعیت که آنها فشرده‌تر از کهکشانهای نزدیکتر به نظر می‌رسند نشان می‌دهد که حجم جهان زمانی کوچکتر و متراکمتر بوده و حال با گذشت زمان این حجم در حال افزایش است.
دانشمندان با امید به کشف منشأ جهان ، تلاش می‌کنند تا شرایطی را که بلافاصله بعد از انفجار بزرگ وجود داشت، باز سازی کنند. برای اینکار ، آنها دو اشعه از ذرات بنیادی را در جهات متضاد ، حول دستگاهی به نام شتاب دهنده(دستگاهی برای آشکار ساختن ذرات( می‌فرستند؛ این دو اشعه وقتی به سرعت نور می‌رسند، به هم برخورد می‌کنند که از انرژی حاصل از این برخورد، ذرات جدیدی بوجود می‌آیند. این ذرات ردی از برخورد ، ذرات جدیدی بوجود می‌آیند.
این ذرات ردی از خود در محفظه حباب (وسیله‌ای که در آن ذرات بنیادی از میان هیدروژن مایع عبور و باعث جوشیدن آن شده و ردی از حباب از خود بر جای می‌گذارند) باقی می‌گذارند و دانشمندان می‌توانند انها را ببینند. نتایج این آزمایش حقایق بسیاری راجع به آغاز جهان در اختیار ما می‌گذارد، زیرا انرژی آزاد شده از تصادم ذرات بنیادی شبیه به انرژی ذراتی است که در لحظات اولیه انفجار بزرگ حاصل شده است.
شما در این مورد چه فکر می کنید؟!

مطالبي در مورد جهان

جهان در چه زمانی تشکیل شد؟
اگر آن طور که اخترشناسان عقیده دارند جهان مرتب در حال بزرگتر شدن باشد پس باید زمانی کوچکتر از این بوده باشد.
در گذشته ای خیلی دور تمام کهکشانها در فضای کوچکی متراکم بوده اند و سپس احتمالا انفجاری باعث شده که آن کهکشانها از هم جدا شوند و درفضای بزرگتری پراکنده شوند. این انفجار بزرگ که اغلب آن را بیگ بنگ مینامند حدودا 15000 میلیون سال قبل اتفاق افتاده است.

فضا چیست؟
در حقیقت فضا چیزی به جز فاصله بین زمین و ماه و بین سیاره های منظومه شمسی و ستاره ها نیست. فضا تقریبا خالی است و هوائی در آن وجود ندارد. حجمی از فضا مثلا به اندازه یک خانه شامل چند اتم گاز و ذرات غبار است. شهابها و ستاره های دنباله دار اینجا و آنجا در میان فضا حرکت میکنند.

فضا از کجا شروع میشود؟
فضا از بالاترین حد جو یا اتمسفر شروع میشود. هرچه بالاتر بروید هوا رقیق تر و سبک تر میشود. در ارتفاع حدود 161 کیلومتر هوا بقدری رقیق است که میتوان گفت اصلا هوائی وجود ندارد. از این ارتفاع به بعد است که فضا شروع میشود.

آیا زمین مرکز جهان است؟
جهان شامل تمام سیارات اقمار ستاره ها و کهکشانهاست جهان به هرطرف گسترده شده است. احتمال دارد قسمتهایی از جهان وجود داشته باشد که ما حتی توسط تلسکوپهای قوی هم قادر به دیدن آن نباشیم بنابراین نمیتوان گفت که ما در مرکز جهان قرار گرفته ایم.

چه نیرویی جهان را نگه میدارد؟
همان نیروئی که شمارا بر روی زمین نگه میدارد باعث نگهداری جهان نیز است. و این همان نیروی جاذبه است. نیروی جاذبه در تمام جهان بین سیاره ها ستاره ها و کهکشانها وجود دارد. این نیرو باعث نگهداری سیارات منظومه شمسی و ستاره ها در کهکشانهای عظیم است.

جهان تا چه اندازه ای بزرگ است؟
هیچ کس با اطمینان نمیتواند بگوید جهان چقدر بزرگ است. شاید بتوان تنها قسمتی از جهان را با کمک تلسکوپ دید. البته اخترشناسان مطمئن نیستند نوری که از دورترین اجسام سماوی به زمین میرسد در خط مستقیم حرکت کند. خطوط ممکن است منحنی باشند و اجسام و اجرام سماوی را نزدیکتر از آنچه که هستند نشان دهند. هر چند که آنها میتوانند به اندازه 15000 میلیون سال نوری از کره زمین دور باشند.

سال نوری چیست؟
فاصله بین ستاره ها آن قدر زیاد است که ستاره شناسان نمیتوانند از کیلومتر برای اندازه گیری استفاده کنند.. پس به ناچار از مقیاس سال نوری استفاده میکنند. یک سال نوری فاصله ای است که نور در یک سال طی میکند. سال نوری تقریبا برابر 9/5 تریلیون مایل است.

آیا جهان را انتهائی هست؟
هیچ کس جواب این سوال را نمیداند. اخترشناسان معتقدند که جهان مرتب در حال افزایش و بزرگ شدن است. شاید این رشد و افزایش جهان برای همیشه ادامه داشته باشد و جهان هرگز انتهائی نداشته باشد. البته ممکن است این رد آهسته تر شود و یا شاید متوقف هم گردد و بعد از آن جهان کوچک و کوچکتر شود و سر انجام کهکشانها به هم نزدیک شده و با هم برخورد کنند و یک دیگر را منهدم نمایند.

آیا جهان در حال بزرگتر شدن است؟
امروزه اختر شناسان میتوانند میزان سرعت یک ستاره و یا کهکشان در حال حرکت را اندازه بگیرند. به عقیده آنها اگر کهکشانها در حال دور شدن از ما هستند به نظر میرسد دورترین کهکشان با سرعت بیشتری از ما دور میشود. به همین دلیل است که اکثر اختر شناسان اعتقاد دارند جهان در حال بزرگتر شدن است.





منبع گروه مبين

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."

دریغ و افسوس که این سردرگمی همچنان ادامه دارد. فیزیکدان ها دقیقاً نمی دانند و مطمئن نیستند که جهان از چه چیزهایی ساخته شده است. در نجوم می گویند آنچه می بینید، دقیقاً آن چیزی نیست که وجود دارد. ستاره ها، سیاره ها و توده های غبار موجود در فضا از اتم های معمولی تشکیل شده اند اما در ازای هر گرم از اجرام معمولی در جهان هستی، چندین گرم اجرام نادیده و ناشناخته وجود دارد. ما این نکته را از نوع حرکت ستاره ها درمی یابیم.
کهکشان راه شیری بیش از حد تند می چرخد و نیروی جاذبه گرانشی به تنهایی نمی تواند همه اجسام و اجرام قابل مشاهده را در کنار هم نگاه دارد. ستاره ها نیز اگر مقدار زیاد اجرام آنها را نمی کشید، به اطراف پرتاب می شدند. وضعیت در کهکشان های دیگر نیز همین گونه است. مقدار زیادی از ماده نادیده و ناشناخته در بین کهکشان ها وجود دارد که آنها را به صورت خوشه های به هم پیوسته، متصل نگه می دارد. اگر جهان را به صورت کل در نظر بگیریم، چگونگی گسترش آن و تابش پس زمینه کیهانی (پرتوهای باقی مانده از انفجار بزرگ)، همه و همه به وجود جهان فراگیر پنهانی اشاره می کند.
نظریه های زیادی درباره ماهیت ماده یا «جرم تاریک» وجود دارد. از دسته های بزرگ سیاهچاله های فضایی گرفته تا ذرات ریز به وجود آمده از انفجار بزرگ. اساساً در این مورد، سه ایده اصلی وجود دارد. نخستین ایده، نظریه «انرژی تاریک» است که مانند اجرام محو و پنهان درون فضا به شکل یکسان و یکنواخت پراکنده شده اند، رفتار می کند. مشاهدات به ما نشان می دهد که این اجرام می توانند بیش از دو سوم کل مواد جهان هستی را تشکیل دهند. نظریه دوم، نظریه «اجرام پرجرم فشرده» معروف به MACHO است.
اشیایی مانند کوتوله های قهوه یی، اخترشناسان برخی از آنها را کشف کرده اند، اما مقدار آنها برای تشکیل دادن باقی مانده جهان، بسیار ناچیز است. در نهایت، اجزا و ذرات ریز زیراتمی مانند نوترینوها را داریم. این اجرام روان و سیال به سختی با دیگر اجرام و مواد بر هم کنش می کنند و بدون آنکه با زمین بر هم کنش کنند از زمین عبور می کنند. تعداد آنها بسیار زیاد است که شاید تعداد آنها یک میلیارد برابر تمام ذره های جهان باشد، اما احتمالاً این ذرات جرم بسیار کمی دارند و بخش کوچک و ناچیزی از مواد و اجرام موجود در جهان را تشکیل می دهند.
نظریه پردازها معتقد به وجود نوع دیگری از ماده های نفوذ کننده هستند که جرم قابل توجه و فراوانی دارند و به عنوان WIMP یا «ذرات پرجرم با برهم کنش کم» شناخته می شوند و آزمایش هایی برای آشکارسازی آنها در حال انجام است. ایده های عجیب و هیجان انگیز دیگری مانند مواد و اجرام پنهان شده در بعد چهارم یا وجود یک جهان دیگر در سایه کهکشان های شناخته شده نیز مطرح شده اند. شاید ماده تاریک از بسیاری چیزها تشکیل شده باشد که بسیاری از آنها هنوز هم برای ما قابل تصور نیست. جنس این ذرات هر چه باشد، آنچه که واضح و مبرهن است اینکه اتم های معمولی و رایجی که ما و کره زمین از آنها ساخته شده ایم، تنها بخش کوچکی از کل جرم و ماده موجود در جهان را شامل می شود که بخش عمده آن را ناشناخته ها تشکیل می دهند.

aftab

نگاهی به هشت راز بزرگ فیزیک

اکتشافات غیرمنتظره قرن گذشته، اسرار بسیاری را در مورد مبداء کیهان آشکار کرده است اما هنوز هم رازهای بزرگی ناگشوده باقی مانده که گشودن آنها برای اخترشناسان سال ها طول خواهد کشید.
اینک می خواهیم ببینیم مهمترین اسرار ناگشوده کیهان که پیش روی انسان امروز قرار دارند، کدامند. رازهایی که حاصل یک قرن چالش فکری بشر بوده و هنوز راهی طولانی برای گشودن آنها در پیش است...

۱) راز اول؛ جهان چند بعدی است
شاید تصور کنید که بیرون آوردن یک خرگوش از داخل یک کلاه خالی فقط کار شعبده بازان است، اما شاید چنین نباشد. به عنوان مثال، تصور ما بر این است که در جهانی سه بعدی زندگی می کنیم ولی شاید این پنداری نادرست باشد. فیزیکدان ها تاکنون رفتار جهان را با کمک چهار بعد تبیین می کردند؛ سه بعد مکانی و یک بعد زمانی. این مدل آنها را در تبیین بسیاری از پدیده های جهان از انحنای نور در نزدیکی خورشید گرفته تا چگونگی پیدایش سیاهچاله ها یاری می بخشید. اما اینک فیزیکدان ها بر این باورند که ابعاد مکانی جهان بیش از سه بعد است.
این ایده برای اولین بار از شدت نسبی نیروهای بنیادین جهان سرچشمه گرفت. مساله این بود که هیچ کس نمی دانست چرا نیروی گرانش تا این حد از سه نیروی دیگر طبیعت یعنی نیروهای الکترومغناطیسی، قوی و ضعیف هسته یی ضعیف تر است. اما اخیراً دو فیزیکدان به نام های «لیزا راندال» از موسسه فناوری ماساچوست و «رامان ساندروم» از دانشگاه جان هاپکینز در مریلند امریکا توضیحی برای این مساله ارائه کرده اند. بر اساس این توضیح، ما در یک جهان چهار بعدی زندگی می کنیم اما ذرات گراویتون که حامل نیروی گرانشی هستند در جهان چهار بعدی دیگری متفاوت از جهان ما به سر می برند. این دو جهان (جهان ما و جهان آنها) در فاصله اندکی نسبت به همدیگر در بعد پنجم هستی واقعند و وجود همین فاصله است که سبب افت شدت نیروی گرانشی می شود.
متخصصان نظریه ریسمان ها از این هم فراتر می روند. آنها تمامی نیروهای بنیادین فیزیک را در قالب یک مدل ۱۱ بعدی از جهان وحدت می بخشند. در این مدل، ذرات بنیادی در واقع، ریسمان هایی بسیار کوچک هستند که نوسان می کنند. اما حتی خوش بین ترین متخصصان نظریه ریسمان هم کشف این ریسمان ها را در آینده یی نزدیک تقریباً غیرممکن می دانند. بنابر نظریه مزبور، این ریسمان ها یکصد میلیون میلیارد مرتبه کوچک تر از کوچک ترین ذرات زیراتمی ایجاد شده توسط قدرتمند ترین شتاب دهنده های موجود هستند.
اما احتمالاً آزمایشاتی که در آینده یی نزدیک صورت خواهد گرفت، از نشانه های بعد پنجم پرده برداری خواهد کرد. بنابر پیش بینی راندال و ساندروم با راه اندازی شتاب دهنده عظیمی که اینک در سوئیس در حال ساخت بوده و در سال ۲۰۰۸ (سال آینده) راه اندازی خواهد شد، انرژی لازم برای نفوذ گراویتون به جهان ما فراهم خواهد شد.

۲) راز دوم؛ جهان چگونه پدید آمد
کیهان شناسان همگی براین مساله توافق دارند که جهان در رویدادی منحصر به فرد بین ۱۳ تا ۱۴ میلیارد سال پیش به وجود آمد. در طول یک میکروثانیه اول پس از پیدایش، جهان مخلوطی از کوارک ها و سایر ذرات عجیب با دمایی فراتر از حد تصور بود. با پایین تر آمدن دما، کوارک ها گردهم آمده و ذراتی نظیر پروتون ها، نوترون ها و سایر هادرون ها را تشکیل دادند. وقتی فقط یک ثانیه از پیدایش جهان گذشته بود، تنها ذرات به جا مانده در جهان نوترون ها، پروتون ها، فوتون ها و نوترینوها بودند. در مدت ۲۰۰ ثانیه بعدی، وقوع مجموعه یی از واکنش های هسته یی به ایجاد سه عنصر سبک موجود در جهان منجر شد.
امواج صوتی حاصل از پژواک مًهبانگ همانند امواج سطح یک دریاچه در میان ماده فوق العاده گرم و چگال جهان اولیه منتشر شد. انبوهی از الکترون ها که توسط پروتون های با بار مثبت جذب می شدند، در این ارتعاش های کیهانی سهیم شده و نقش ایفا کردند. بدین ترتیب ۳۸۰ هزار سال از عمر جهان گذشت. در این زمان دما آنقدر پایین آمده بود که اتم ها بتوانند شکل بگیرند. بنابراین جهان ناگهان شفاف شد و فوتون ها آزاد شدند. فوتون های آزاد شده، آثار افت و خیزهای دما و چگالی جهان اولیه را به شکل الگوهایی از تغییر شدت، با خود حمل کردند. اخترشناسان این تابش را که برای نخستین بار توسط پنزیاس و ویلسون مشاهده شد، «تابش زمینه میکروموج کیهانی» می نامند.
هنگامی که اخترشناسان، تلسکوپ های میکروموجی خود را به هر سو از آسمان نشانه می روند با تابشی با شدت تقریباً یکسان مواجه می شوند (بیشترین افت و خیزهای مشاهده شده در تابش زمینه میکروموج کیهانی فقط به اندازه یک در ۱۰۰ هزار است). اما چگونه ممکن است انفجار اولیه پیدایش جهان، چنین آثار یکنواختی به وجود آورده باشد؟ گویی تمامی بخش های جهان اولیه با همدیگر در ارتباط بوده اند. اما این چگونه ممکن است؟ «آلن گات» که سرگرم اندیشیدن به این مساله بود، به پاسخی شگفت انگیز دست یافت؛ آیا ممکن است تمامی جهان از حبابی بسیار گرم و فوق العاده همگن ایجاد شده و با چنان سرعتی منبسط شده باشد که فرصتی برای تغییر نداشته است؟ این نظریه که به «نظریه تورمی» شهرت یافت، نه تنها یکنواختی بسیار بالای تابش زمینه کیهانی را توضیح می دهد، بلکه علت همان عدم یکنواختی های بسیار اندک را نیز تبیین می کند. بنابر نظریه تورمی گات، این عدم یکنواختی ها ناشی از افت و خیزهای کوانتومی در حین تورم جهان بوده است.
اینک کیهان شناسان در کلیت این مساله توافق دارند که افت و خیزهای کوچک در جهان اولیه، توسط نیروی گرانش تقویت شده و نهایتاً به پیدایش ساختارهای بزرگ مقیاس جهان که امروزه می بینیم (نظیر کهکشان ها و خوشه های کهکشانی) منجر شده است. اما جزئیات مساله، هنوز روشن نیست. نظریه تورمی گات حتی یک پیش بینی قابل آزمودن نیز دارد. مطابق این نظریه، یک جهان حبابی که دچار تورم شده، باید در مقیاس های کیهان شناختی، تخت به نظر برسد. تخت بودن جهان به این معنی است که دو خط موازی حتی اگر در تمامی جهان امتداد داشته باشند، هیچ گاه همدیگر را قطع نخواهند کرد.
در سال های اخیر، اخترشناسان، بارها با اندازه گیری ابعاد زاویه یی افت و خیزهای تابش میکروموج کیهانی، نظریه آلن گات را در معرض آزمون گذاشته اند و هر بار به این نتیجه رسیده اند که جهان، تخت است.
اما با این حال هنوز هیچ کس نمی داند چه عاملی منجر به تورم جهان شد. فیزیکدان ها مدل های تورمی متعددی را برای توصیف جهان تورمی پیشنهاد کرده اند اما اغلب راه حل های پیشنهادی، تنها راه حل هایی ریاضی بوده که هیچ مبنای فیزیکی ندارند. «ادوارد کلب»، اخترفیزیکدانی از آزمایشگاه ملی شتاب دهنده فرمی در این باره می گوید؛ «در واقع تمامی نظریات تورمی موجود، به نوعی اثبات می کنند که ما هنوز نظریه مناسبی در این زمینه نداریم.»

۳) راز سوم؛ چرا جهان از ماده ساخته شده است
اگر جهان کاملاً متقارن بود، نه سیاره یی در آن به وجود می آمد و نه انسانی چرا که در آن صورت در لحظات آغازین آفرینش، تعدادی مساوی از ذرات و پادذرات به وجود می آمد و این ذرات و پادذرات، به سرعت با همدیگر برخورد کرده و به فوتون های نور تبدیل می شدند. چنین جهانی مملو از تابش بود اما هیچ اتمی در آن وجود نداشت. اما نکته عجیب در آن است که در جهان ما عملاً هیچ پاد ذره یی وجود ندارد. توضیح چرایی این امر برای نظریه پردازان، کاری دشوار است. بنابر نظریه آلن گات، فرآیند تورم جهان باید منجر به ایجاد مقادیری مساوی از ماده و پادماده در جهان شده باشد. بنابراین سوال این است که ذرات پادماده کجا غیب شده اند؟
یک احتمال آن است که پادماده از بین نرفته باشد و هنوز هم در بخش بسیار دوری از جهان که قابل مشاهده نیست، وجود داشته باشد. در این صورت ممکن است در بخش های دوردست جهان، پادکهکشان هایی وجود داشته باشند و پادانسان هایی در این پادکهکشان ها زندگی کنند. اما این مساله، خود منجر به نتایج عجیب و غریب دیگری می شود که هیچ کدام تاکنون مشاهده نشده است.
احتمال دیگر آن است که قوانین فیزیک به گونه یی به نفع ماده باشد که در آغاز، ذرات بیشتری نسبت به پادذرات در جهان ایجاد شده باشد. در این صورت، آنچه امروزه در جهان می بینیم، چیزی نیست جز همان ذرات اضافی (مابقی ذرات و پادذرات، همدیگر را نابود کرده اند).
در اواسط دهه ۱۹۶۰، دو فیزیکدان به نام های «جیمز کرونین» و «وال فیچ» توسط آزمایشی نشان دادند که در حدود ۲/۰ درصد از واپاشی نوعی از ذرات بنیادی، تقارن را نقض می کند. همه از نتایج این آزمایش شگفت زده شدند. کیهان شناسان در همان زمان اعلام کردند نتایج مزبور ممکن است علت باقی ماندن ماده در جهان را توضیح دهد. اما هنوز هم سوالات بسیاری در مورد این مساله، بی پاسخ مانده است.

۴) راز چهارم؛ کهکشان ها چگونه شکل گرفتند
پروتون ها و نوترون ها (که مجموعاً باریون نام دارند) در جهان اولیه تحت تاثیر گرانش خود به شکل گروه گروه گردهم آمدند و همین امر منجر به افزایش دمای آنها شد. در این حال باریون های پرانرژی دیگری که در زمینه آنها در حال حرکت بودند، با برخورد به این توده ها، انرژی از دست داده و گرفتار نیروی جاذبه آنها شدند. بدین ترتیب خوشه های کهکشانی به آرامی و به شکل تارهای عنکبوتی در سرتاسر کیهان شکل گرفته و بافته شد.
هرچند نقشه های سه بعدی تهیه شده از کهکشان ها مدل مزبور را تایید می کنند اما درک جزئیات این مدل، فوق العاده دشوار است. آیا فرآیند برخورد کهکشان های مارپیچی با همدیگر منجر به شکل گیری کهکشان های بیضوی می شود؟ اگر چنین است پس چرا زنجیره کهکشان های مارپیچی و بیضوی هریک از الگوی متفاوتی در ساختار حبابی جهان تبعیت می کند؟ پاسخ به این پرسش ها نیازمند زمانی طولانی است، چراکه اندازه گیری فاصله کهکشان ها کاری بسیار زمان بîر است. اکنون گروهی از اخترشناسان مشغول ترسیم نقشه یی سه بïعدی از چگونگی توزیع یک میلیون کهکشان در جهان هستند. نتایج این تحقیق، ما را در گشودن راز چگونگی شکل گیری کهکشان ها یاری خواهد بخشید.

۵) راز پنجم؛ ماده تاریک چیست
تمامی ستاره ها و کهکشان های جهان، مجموعاً تنها ۵/۰ درصد جرم کل جهان را تشکیل می دهند. حتی اگر جرم توده ابرهای نامرئی را که به شکل اتمی در بخش های دوردست جهان شناورند به این عدد اضافه کنیم، به چیزی در حدود ۴ درصد کل جرم جهان می رسیم. مابقی جرم جهان از ماده یی ناپیدا که اصطلاحاً «ماده تاریک» نامیده می شود و همین طور نوعی انرژی اسرارآمیز به نام «انرژی تاریک» تشکیل شده است. اگرچه ماده تاریک از دید مستقیم اخترشناسان پوشیده است، اما تاثیرات و نشانه های آن قابل آشکارسازی است. اینک اخترشناسان به کمک تاثیرات گرانشی این ماده ناپیدا بر روی نور ستارگان دوردست (خم کردن پرتوهای نوری) تخمین می زنند که ماده تاریک، چیزی در حدود ۲۳ درصد جرم کل جهان را تشکیل می دهد. این ماده به شکل رشته هایی کیهانی بر سطوح حباب هایی با ابعادی در حدود صدها میلیون سال نوری منجمد شده است. شکل توزیع ماده تاریک در جهان نشان دهنده سرد بودن آن است و به همین علت نیز اغلب «ماده تاریک سرد» نامیده می شود. ماده تاریک به شکل هاله یی کهکشان ما و سایر کهکشان ها را دربرگرفته است و همین امر نشان می دهد که ذرات تشکیل دهنده آن یا اصلاً برهم کنشی با ذرات ماده معمولی ندارند یا برهم کنش بسیار ضعیفی دارند (در غیر این صورت باید در صفحه کهکشان جمع می شدند و نه در اطراف آن). برای اغلب ذرات این ماده عجیب و غریب، زمانی بیش از عمر کل جهان طول می کشد تا با یکی از ذرات ماده معمولی برخورد کنند.
فیزیکدان ها برای آشکارسازی این ذرات پنهان از نظر دو راهکار عمده را در پیش گرفته اند. در سناریوی اول، فرض بر آن است که ذرات و پادذرات ماده تاریک در مرکز خورشید یا مرکز کهکشان با همدیگر (و نه با ذرات ماده معمولی) برخورد می کنند. چنین برخوردی منجر به ایجاد ذرات جالب دیگری به نام نوترینو خواهد شد. بنابراین آشکارسازی نوترینوهای پیش بینی شده، دلیلی مبنی بر وجود ذرات ماده تاریک خواهد بود (نوترینوها توسط منابع دیگری نیز در جهان تولید می شوند که باید توسط روش های تجربی، آنها را از همدیگر تفکیک کرد). بدین منظور فیزیکدان ها دستگاه های بسیار بزرگ آشکارسازی نوترینوها را در اعماق آب های دریای مدیترانه و آدریاتیک و همین طور در زیر یخ های ضخیم قطب جنوب نصب کرده اند. این آشکارسازها قادر خواهند بود نور ضعیف حاصل از بر هم کنش نوترینوها با مولکول های آب را ثبت کنند.
سناریوی دوم، مبتنی بر آشکارسازی مستقیم ذرات ماده تاریک توسط بلور ژرمانیم است. نمونه پیشرفته یی از این آزمایش در ۷۴۰ متری زیر زمین در یک معدن آهن در مینه سوتای امریکا در حال انجام است. هیچ کدام از این آزمایش ها تاکنون موفق به آشکارسازی مستقیم ماده تاریک نشده اند.

۶) راز ششم؛ آیا تمامی ماده شناخته شده جهان، در کهکشان ها جمع شده اند
تنها ۱۰ درصد از ماده معمولی جهان (که اصطلاحاً ماده باریونی نامیده می شود) در ستاره ها جمع شده اند. اینک اخترشناسان با استفاده از نور اختروش ها (که در فاصله هایی بسیار دور از زمین واقعند و از سیاهچاله ها نیرو می گیرند) درصدد یافتن ماده باریونی بیشتری در جهان هستند. چنانچه نور اختروش ها در مسیر طولانی خود تا رسیدن به زمین از میان ماده باریونی گازی شکل عبور کند، اتم های گاز تاثیر خود را به شکل خطوط جذبی روی طیف نوری اختروش، نقش می زنند. اما اخترفیزیکدان ها تاکنون از این طریق، ماده باریونی اندکی را نسبت به آنچه تصور می کردند، یافته اند. پس تمام باریون ها کجا رفته اند؟
اغلب اخترفیزیکدان ها بر این باورند که آنها جایی نرفته اند، بلکه هنوز هم در اعماق فضا شناورند. اما طی میلیاردها سالی که از تشکیل این ابرهای باریونی می گذرد، برخورد اتم های تشکیل دهنده آنها با همدیگر دمای گاز را تا حدود یک میلیون درجه سانتیگراد افزایش داده است. از آنجایی که گاز در چنین دمایی نور چندانی را نه جذب می کند و نه تابش، آشکاری آن به این روش برای اخترشناسان، بسیار دشوار خواهد بود.
«دیوید واینبرگ» و همکارانش با به کارگیری تلسکوپ فضایی تابش X چاندرا سعی در یافتن شواهدی مبنی بر وجود گاز باریونی در هاله ماده تاریک (که کهکشان ها را دربر گرفته است) کرده اند. او اینک تا ۹۰ درصد از یافتن نشانه های گاز باریونی در طیف جذبی تابش X مطمئن است اما حصول اطمینان بیشتر، نیازمند زمان رصد طولانی تری خواهد بود.

۷) راز هفتم؛ انرژی تاریک چیست
انرژی تاریک، پدیده اسرار آمیز و ناشناخته یی است که انبساط جهان را شتاب می بخشد. برای آنکه این انرژی، شتاب فعلی انبساط جهان را تامین کند، باید در حدود ۷۳ درصد کل چگالی جهان را تشکیل دهد. اساسی ترین مساله در این مورد آن است که هیچ کس از ماهیت این انرژی که چنین نقش شگفت انگیزی ایفا می کند، اطلاعی ندارد. «مایکل ترنر» از دانشگاه شیکاگو می گوید؛ «تنها کاری که تاکنون توانسته ایم در ارتباط با این پدیده انجام دهیم، صرفاً نام گذاری آن بوده است. این انرژی ممکن است از هیچ (خلأ) حاصل شده یا تاثیری از سایر ابعاد مکانی پنهان در هستی باشد.» هرچند انرژی تاریک، نقش یک نیروی دافعه کیهانی نظیر ضدگرانش را ایفا می کند اما نمی توان آن را صرفاً یک نیرو به حساب آورد، چراکه این نیروی دافعه تابع ویژگی های ذرات مادی نبوده و مستقیماً روی فضا عمل می کند،

۸) راز هشتم؛ چگالی جهان چقدر است
ماده موجود در جهان در برابر انبساط آن مقاومت می کند. بنابراین اگر انرژی تاریک وجود نداشت، انبساط جهان به تدریج متوقف شده و به انقباض تبدیل می شد و نهایتاً جهان درهم فرومی پاشید. اما انرژی تاریک با نیروی دافعه خود از این کار جلوگیری می کند. انرژی تاریک، مسبب شتاب گرفتن انبساط جهان است. بنابراین اگر چگالی انرژی تاریک، ثابت بوده یا حداقل مقدار مثبتی باقی بماند، در این صورت، انبساط جهان با سرعتی فزاینده ادامه خواهد یافت. اما این احتمال نیز وجود دارد که چگالی انرژی تاریک، ثابت نبوده و متغیر باشد و حتی ممکن است مقداری منفی پیدا کند که در آن صورت، جهان را به سوی فروپاشی خواهد برد. «مارتین ریس»، اخترفیزیکدان دانشگاه کمبریج می گوید؛ «اگر چگالی انرژی تاریک حتی به میزان اندکی منفی شود، می تواند منجر به فروپاشی تمامی جهان شود.» اکنون ماهیت انرژی تاریک بر ما پوشیده است و بنابراین از سرنوشت جهان هم بی خبریم چرا که سرنوشت جهان، وابسته به انرژی تاریک است...

مارک سینسل
ترجمه؛ شهاب شعری مقدم

aftab

نظريه جهان ازلي عليه بيگ بنگ

نظريه اي كه چند سال اخير ابراز شده بيان مي دارد كه احتمالا فضا و زمان پس از انفجار بزرگ Big Bang آغاز نشده است بلكه فضا و زمان هميشه وجود داشته است و يك چرخه بي پايان از انبساط و انقباض را انجام مي دهد.

پاول استينهارت ، فيزيكدان دانشگاه پرينستون و نيل توروك از دانشگاه كمبريج دو دانشمندي هستند كه اين نظريه را ابراز كرده اند. طبق اين نظريه در هر چرخه جهان از ماده داغ و چگال انباشته مي شود و پس از آن مرحله انبساط را آغاز مي كند كه در طي آن جهان سرد مي شود. تا اينجاي كار همه چيز شبيه تصوير ارائه شده از نظريه انفجار بزرگ است. بعد از گذشت 14 ميليارد سال انبساط جهان شتاب بيشتري به خود مي گيرد. البته مشاهدات تجربي مويد اين نظريه مي باشد. بعد از گذشت تريليون ها سال ماده به طور كامل منتشر شده و به حداكثر انبساط خود مي رسد. تابش نيز در سرتاسر جهان پراكنده مي شود و بدين ترتيب مرحله انبساط جهان متوقف مي شود. در مرحله بعد يك ميدان انرژي ، ماده و تابش هاي جديدي توليد مي كند و بنابراين اين چرخه مجددا شروع مي شود.

اين تئوري جديد پاسخ هاي محتملي را براي چندين مسئله كه مدت هاي مديدي در زمينه انفجار بزرگ در ذهن دانشمندان وجود داشت ؛ پاسخ مي گويد. نظريه انفجار بزرگ طي چند دهه گذشته نظريه غالب در زمينه كيهان شناسي به شمار مي فت. از جمله پرسش هايي كه در نظريه انفجار بزرگ بدون پاسخ مانده است مي توان به پرسش زير اشاره كرد :

"چه چيزي براي اولين بار منفجر شده و چگونه قبل از آغاز زمان آن چيز وجود داشته است؟"

استينهارت ، استاد فيزيك كه از جمله ارائه دهندگان اين نظريه مي باشد در اين زمينه مي گويد : " اين نظريه نيز تفسير هاي موفقيت آميزي در مورد جهان هستي ارائه مي دهد و همانند نظريه انفجار بزرگ ، قادر به توجيه شرايط موجود مي باشد ؛ اما نكته قابل ذكر آن است كه شواهد قاطعي در دست نيست كه بيان كند كداميك از اين نظريه ها صحيح است."

وي در ادامه مي افزايد " "در اين مرحله من نمي توانم هيچ كدام از اين نظريه ها را رد كنم. چيزي كه براي من جالب است اين است كه ما در حال حاضر دو نظريه داريم كه از جهات بسياري با يكديگر فرق اساسي دارند و ما احتمالا تا چند سال آينده مي توانيم به طور تجربي صحت و سقم اين دو نظريه را بررسي كنيم ." نظريه انفجار بزرگ حدودا 60 سال پيش ارائه شده است و در طي اين مدت براي آنكه بتواند مشاهدات تجربي را به نحو شايسته اي توجيه كند ؛ تغييراتي در آن صورت گرفته و تا حدودي توسعه يافته است. يك عنصر بسيار اساسي كه در دهه 1980 به اين نظريه افزوده شده است مفهوم "تورم" است .

مفهوم تورم بيانگر دوره انبساط بسيار سريع است كه در خلال اولين ثانيه هاي بعد از انفجار بزرگ روي داده است. دوره تورم براي تشريح وضعيت يكنواختي و همگوني جهان كه توسط ستاره شناسان مشاهده شده عنصري مهم است . اين مفهوم ضمنا مي تواند توجيه كننده نحوه تشكيل كهكشانها باشد. اين دانشمندان بعد ها مجبور شدند تا به نظريه انفجار بزرگ مفهوم "انرژي سياه" را نيز بيافزايند. به اين دليل مفهوم انرژي سياه به نظريه انفجار بزرگ اضافه شده است كه توجيه گر مشاهدات جديدي باشد كه بيان مي دارد انبساط جهان شتاب بيشتري به خود گرفته است .

در تئوري جديد صحبتي از تورم و انرژي سياه به ميان نمي آيد و اين دو مفهوم با ايده ميدان انرژي جايگزين شده است. بر طبق اين نظريه ميدان انرژي در حال نوساناست و بدين ترتيب زماني باعث انبساط جهان و زماني ديگر باعث ركود مي شود. در عين حال اين نظريه تمام پديده هايي كه اخيرا مشاهده شده اند را به همان خوبي نظريه انفجار بزرگ توجيه كند.

استينهارت كه يكي از پيشگامان ارائه تئوري تورم است در اين زمينه مي گويد : " از آنجايي كه نظريه جديد به مفروضات كمتري نياز دارد ، استفاده از آن آسانتر به نظر مي رسد." حسن ديگر اين نظريه اين است كه مي تواند بدون افزودن مفروضات بيشتري به آن آينده جهان را پيش بيني كند. اين نظريه مي گويد جهان چرخه هاي مشخصي را طي مي كند كه هر كدام از آنها ممكن است تريليون ها سال طول بكشد اما در مقابل نظريه انفجار بزرگ مفهوم تورم نمي تواند آينده دراز مدت جهان را پيش بيني كند . همانگونه كه مفاهيمي همانند انرژي سياه و تورم به طور غير مترقبه مطرح مي شوند ؛ مي توان مفهوم ديگري را نيز به آنها اضافه نمود تا نحوه انبساط را به گونه ديگري توجيه كند در عين حال مدل چرخه اي حاوي چندين مفهوم جديد است كه توروك و استينهارت در طي چند سال گذشته به همراه دنشجويان پرينستون و همكارانشان از دانشگاه پنسيلوانيا و موسسه مطالعات پيشرفته ارائه داده اند. جرميا استريكر استاد اختر فيزيك پرينستون و استاد پروازي اختر فيزيك و فلسفه عملي كمبريج در اين زمينه مي گويد : "اين تحقيقات كه به وسيله پاول استينهارت و نيل توروك انجام گرفته بسيار غير مترقبه و جالب است. اين ايده جديد و بزرگ طي دو دهه گذشته در زمينه هستي شناسي منحصر به فرد است. سر مارتين ريز از محققين انجمن سلطنتي كمبريج خاطر نشان مي سازد كه خواص كليدي و مهم مفاهيم فيزيكي مربوط به جهان در حال انبساط ، همچنان در حد حدس و گمان باقي مانده است و تاكنون مشاهد ه اي يا آزمايش تجربي كاملا آنها را تائيد نكرده است. ريز در ادامه مي افزايد : " در طي 20 سال گذشته نظريات بسيار زيادي ارائه شده است.استينهارت و توروك نيز حدسيات جديدي را كه مبتني بر تصورات است ارائه داده اند. كار آنها تاكيدي است بر اين مطلب كه ما بايد بعضي از مفاهيم روزمره فيزيكي كه براي ما عادي و معمولي است را كنار بگذاريم. به عبارت ديگر ما براي اينكه پيشرفت هاي جديدي را شاهد باشيم لازم است از مفاهيم روزمره فضا و زمان چشم پوشي كنيم.

نظريه چرخه اي جهان بيانگر تركيبي از مفاهيم استاندارد فيزيك و ساير مفاهيم پيشرفته فيزيكي است ، كه نشان دهنده تلاش هاي مجدانه فيزيكدانان براي توسعه يك تئوري فراگير است كه شامل تمام ذرات و نيرو هاي فيزيكي شناخته شده مي باشد. گرچه اين نظريات از رياضيات پيشرفته اي استفاده مي كنند ؛ اما در عين حال مي توانند تصويري از نظريه چرخه اي جهان رانيز ارائه كنند.

براساس اين تئوري ها جهان بايد شامل دو صفحه موازي بسيار بزرگ باشد. براي تجسم بهتر ، دو صفحه كاغذ را كه فاصله آنها بسيار بسيار كم است ؛ را در نظر بگيريد. اين فاصله به عنوان يك بعد ديگر يا بعد پنجم عمل مي كند كه البته تشخيص آن بطور عملي براي ما دشوار است. در مرحله اي از زمان كه ما در آن بسر مي بريم ، صفحات در تمام جهات منبسط مي شوند و تمام جرم و انرژي را كه دارند در جهات مختلف منتشر مي كنند. بعد از گذشت تريليون ها سال ، وقتي كه جهان از جرم و انرژي خالي شد ؛ وارد مرحله اي جديد مي شود . در اين مرحله كه "ركود" ناميده مي شود ؛ انبساط متوقف مي شود و در عوض صفحات شروع به حركت به سمت يكديگر مي كنند؛ و بدين ترتيب بعد پنجم دچار انقباض مي شود. هنگامي كه صفحات منقبض مي شوند كم كم به يكديگر نزديك مي شوند تا در نهايت با يكديگر برخورد كنند. اين برخورد باعث مي شود كه اين صفحات انباشته از ماده چگال شوند و دماي آنها به طور غير منتظره اي بالا رود. اين قسمت پيش بيني ها با مفاهيم ارائه شده توسط مفهوم انفجار بزرگ همخواني دارد. وقتي كه مجددا اين صفحات از يكديگر دور مي شوند بار ديگر انبساط آغاز مي شود . نكته قابل ذكر آن است كه اين صفحات كه در مورد آنها صحبت شد ؛ جهان هاي مختلف و موازي يكديگر نيستند ؛ بلكه در حقيقت قسمت هاي مختلفي از يك جهان هستند. يك قسمت از اين جهان يا يك صفحه شامل تمام ماده معمولي است كه ماهيت آن براي ما آشناست و صفحه ديگر شامل چيزي است كه براي ما ناشناخته است". استينهارت در ادامه مي گويد :

چيزي كه جرم سياه ناميده مي شود و عقيده بر آن است كه قسمت عمده جهان را تشكيل مي دهد در اين قسمت از جهان قرار دارد. بر هم كنش اين دو صفحه فقط براساس جاذبه گرانشي است ؛ يعني اجرام موجود در يك صفحه جاذبه شديدي به اجرام صفحه مقابل وارد مي كنند . استينهارت مي گويد : حركت و خواص اين صفحات از مفاهيم رياضي كه براي بيان آنها به كار گرفته شده است ؛ ناشي مي شود. اين امر برخلاف مفهوم انفجار بزرگ است كه مفهوم انرژي سياه بعدا به آن اضافه شده است تا بتواند مشاهدات تجربي را توجيه كند.

استينهارت و توروك مشغول تعديل و تكميل اين نظريه هستند و در جست و جوي مفاهيم نظري و تجربي مي باشند كه نشان دهنده برتري يكي از اين نظريات بر ديگري باشد. آنها مي گويند : ما مي دانيم كه با مشاهدات دقيق تري كه در دهه هاي آينده و يا حتي در سال هاي آينده انجام مي گيرد شما مي توانيد به صحت و سقم اين نظريات پي ببريد. اينها موقعيت هاي جالبي است كه ما را به سوي خود جذب مي كند . ممكن است به نظر شما يكي از اين نظريات از نظريه ديگر جالبتر باشد ؛ اما به نظر من طبيعت بهترين داور است و مي تواند بگويد كدام نظريه صحيح و كدام غلط است.

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

از كجا آمده ايم؟

من فكر مي كنم همه مردم مي خواهند بدانند كه ما از كجا آمده ايم و جهان چگونه آغاز شده است.
استيون هاوكينگ

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

فيزيكدانان در پاسخ به اين پرسش كه جهان چگونه آغاز شده است، نظريه انفجار بزرگ را مطرح مي كنند. طبق اين نظريه جهان ۷۱ ميليارد سال پيش از حالتي بسيار چگال و داغ سربر آورده است. اين نظريه بر انبساط مشاهده شده فضا و بررسي قرمزگرايي مبتني است. دانشمندان بر پايه اين مشاهده ها نتيجه گرفتند كه جهان از وضعيتي كه ماده و انرژي آن در حالتي بسيار چگال و دماي زياد قرار داشت، آغاز شده است. در عين حال دانشمندان در اين مورد كه پيش از آن جهان در چه وضعيتي بود، اتفاق نظر ندارند.نظريه انفجار بزرگ كه مبتني بر ملاحظات نظري است، تاييد مشاهده هاي تجربي را نيز به همراه دارد. به لحاظ مشاهده اي اخترشناسان دريافته بودند كه سحابي هاي مارپيچ در حال دور شدن از زمين هستند، هر چند اين رصدگران نه متوجه معني كيهان شناختي اين پديده بودند و نه اصولا مي دانستند كه اين سحابي ها، كهكشان هاي ديگري غير از كهكشان راه شيري ما است. در سال ۱۹۲۷ يك كشيش كاتوليك به نام جورج لوماتره با استفاده از رابطه هاي نسبيت عام اينشتين و مشاهده پس رفت سحابي هاي مارپيچ نتيجه گرفت كه جهان ما با انفجار «اتم اوليه» آغاز شده است. اين نظريه بعدها انفجار بزرگ نام گرفت.ادويل هابل در سال ۱۹۲۹ توانست شاهدي رصدي براي نظريه لوماتره فراهم آورد. وي كشف كرد كه نور ديگر كهكشان ها قرمزگرايي دارد كه مقدار آن متناسب با فاصله آن كهكشان از زمين است. امروزه اين قانون را به نام قانون هابل مي شناسند.
طبق اصل كيهان شناسي اگر مقياس هاي بسيار بزرگ را در نظر آوريم، در جهان هيچ جهت يا مكاني بر ديگري ترجيح ندارد. هابل با توجه به اين اصل گفت كه جهان در حال انبساط است. اين ديدگاه با ديدگاه اينشتين در مورد جهان كه آن را بي پايان و ايستا مي دانست در تعارض بود.در آن زمان دو احتمال مختلف براي وضعيت جهان مطرح شد. يكي نظر انفجار بزرگ لوماتره بود كه جورج گاموف طرفدار آن بود و به گسترش آن بسيار كمك كرد و ديگر مدل حالت ايستاي فرد هويل بود. طبق اين مدل تمام نقاط جهان با گذشت زمان هيچ تغييري نمي كرد. در حقيقت هم همين فرد هويل بود كه اصطلاح انفجار بزرگ يا Big Bang را سر زبان ها انداخت. وي در يك سخنراني در سال ۱۹۴۹ بارها از نظريه لوماتره با عنوان Big Bang نام برد و آن را به تمسخر گرفت. وي سال هاي بعد هم در ديگر سخنراني هايش به تمسخر انديشه هاي لوماتره پرداخت، اما در نهايت Big Bang به عنوان نام رسمي نظريه لوماتره شناخته شد. اين دو نظريه سال هاي متمادي به موازات يكديگر گسترش يافتند و هركدام طرفداران بسياري يافتند اما با توسعه اخترشناسي شواهد رصدي از ايده انفجار بزرگ حمايت كردند و معلوم شد كه جهان از حالتي بسيار داغ و چگال آغاز شده است. از سال ۱۹۶۵ نيز كه تابش هاي ريزموج پس زمينه كيهاني كشف شد، نظريه انفجار بزرگ بهترين نظريه پردازي توجيه سرآغاز و چگونگي تكامل جهان محسوب مي شود. در حقيقت تمام كارهاي نظري در كيهان شناسي بر مبناي نظريه انفجار بزرگ يا نسخه تغيير يافته و اصلاح شده آن است. پژوهش هاي كنوني در كيهان شناسي نيز به بررسي و درك چگونگي تشكيل كهكشان ها با استفاده از نظريه انفجار بزرگ و درك رويدادها در لحظه انفجار بزرگ مربوط مي شود.طبق اين نظريه همزمان با انبساط تده اوليه چگال و داغ، دما نيز به تدريج كاهش يافت.بعد از گذشت حدود ۳۵ ۱۰ ثانيه انتقال فازي صورت گرفت كه باعث شد جهان به طور نمايي رشد كند. اين دوره را با عنوان تورم كيهاني مي شناسند.پس از آنكه تورم كيهاني متوقف شد، مواد تشكيل دهنده به صورت پلاسماي كوآرك گلوئون بودند. در اين حالت ذرات تشكيل دهنده پلاسما با سرعت هاي نسبيتي در حال حركت بودند. با گسترش و انبساط جهان دما نيز به تدريج كاهش يافت و با تركيب اجراي پلاسما با هم، پروتون ها و نوترون ها شكل گرفتند. بعدها بعضي از پروتون ها و نوترون ها با يكديگر تركيب شدند و طي فرآيندي با نام هسته زايي، هسته هاي لوتريم و هليم را به وجود آوردند. پس از گذشت حدود ۳۰۰ هزار سال از انفجار بزرگ الكترون ها نيز به اتم ها ملحق شدند و اتم ها را كه به طور عمده هيدروژن بود، به وجود آوردند. در اين زمان تابش از ماده جدا شد و در نتيجه در كل جهان مانعي در برابر نور وجود نداشت. به چنين تابش هايي، تابش ريزموج پس زمينه مي گويند.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
با گذشت زمان منطقه هاي چگال تر مواد اطراف خود را جذب كردند و بزرگتر و متراكم شدند و به اين ترتيب ابرهاي گاز، ستارگان، كهكشان ها و ديگر ساختارهاي اخترشناسي كه امروزه قابل مشاهده است را به وجود آوردند.جزئيات مربوط به اين فرآيند به مقدار و نوع ماده مورد نظر بستگي دارد.البته بايد در نظر داشت هنگامي كه جهان را با استفاده از اين نظريه شرح مي دهيم، نبايد انفجار بزرگ را به صورت انفجاري از ماده در نظر گرفت كه به سرعت از يكديگر دور مي شوند تا فضايي از پيش تهي را پر كنند، بلكه در انفجار بزرگ چيزي كه منبسط مي شود، خود فضا است. همين انبساط است كه باعث مي شود فاصله بين هر دو نقطه دلخواهي در جهان افزايش يابد. با اين همه انبساط جهان در مقياس موضعي فعلي چنان كوچك است كه هر گونه ارتباطي بين قوانين فيزيك با انبساط با استفاده از تكنيك هاي فعلي غيرقابل اندازه گيري است.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تابش پس زمينه كيهاني
نظريه انفجار بزرگ وجود تابش هاي ريزموج پس زمينه كيهاني را پيش بيني كرد. اين تابش ها در حقيقت از فوتون هايي تشكيل شده اند كه در مراحل اوليه تشكيل جهان گسيل شده اند. در مراحل اوليه آغاز جهان و پيش از تشكيل اتم ها، اين تابش ها به طور مداوم جذب مي شوند و در نتيجه جهان مات بود. اما پس از انبساط و سرد شدن جهان تا حدود سه هزار درجه كلوين، وضعيت به گونه اي شد كه الكترون ها و هسته ها توانستند با يكديگر تركيب شوند و اتم ها را به وجود بياورند. در اين حالت پلاسماي اوليه به گازي خنثي تبديل شد. اين گاز خنثي برخلاف پلاسما، عبور نور را ممكن مي سازد. اين تابش ها در تمام جهت هاي فضا جاري است و امروزه ما مي توانيم آن را مشاهده كنيم. اين تابش ها نيز به دليل انبساط هابل، قرمزگرايي دارند. در هر كجاي جهان كه باشيم اين تابش ها را مشاهده مي كنيم كه از همه جهت ها مي آيند.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
آرنو پنزياس و روبرت ويلسون در سال ۱۹۶۴ از يك گيرنده ريزموج آزمايشگاه بل استفاده كردند تا به رصد تابش ها بپردازند. آنها با استفاده از اين ابزار تابش ريزموج پس زمينه كيهاني را كشف كردند. با اين كشف كه نشان دهنده طيف جسم سياه در دماي سه درجه كلوين بود، كفه ترازو به نفع نظريه انفجار بزرگ سنگين تر شد. پنزياس و ويلسون به خاطر اين كشفشان جايزه نوبل را از آن خود ساختند.ناسا در سال ۱۹۸۹ ماهواره كاشف پس زمينه كيهاني را كه به اختصار كوبه يا COBE خوانده مي شود پرتاب كرد. اولين اطلاعات اين ماهواره كه در سال ۱۹۹۰ ارائه شد، با پيش بيني هاي تابش هاي ريزموج پس كيهاني نظريه انفجار بزرگ سازگاري داشت. در سال ۲۰۰۳ نيز كاوشگر ريز موج ناهمسانگرد ويلكينسون WMAP پرتاب شد و اطلاعاتي از بعضي پارامترهاي كيهان شناسي به دست آورد كه دقيق ترين اطلاعات به دست آمده تا آن زمان محسوب مي شد. دستاوردهاي اين ماهواره نيز در كل با مباني نظريه تورم هماهنگي داشت.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

تكوين و شكل گيري كهكشان ها
مشاهده هاي دقيق در مورد شكل و توزيع كهكشان ها و اختروش ها شواهد قاطعي در مورد انفجار بزرگ فراهم آورده است. دانشمندان با استفاده از تلفيق مشاهده و نظريه حدس مي زنند كه اولين اختروش ها و كهكشان ها حدود يك ميليارد سال بعد از انفجار بزرگ به وجود آمدند و پس از آن نيز ساختار بزرگ همانند خوشه ها و ابرخوشه هاي كهكشاني شكل گرفتند. ستارگان و كهكشان ها با گذشت زمان تكامل مي يابند، بنابراين كهكشان هاي دور دست كه آنها را به شكلي كه در آغاز جهان بودند، مشاهده مي كنيم با كهكشان هاي نزديك كه شكل فعلي آنها را مي بينيم بسيار متفاوتند. با اين همه كهكشان هايي كه به تازگي تشكيل شدند نسبت به كهكشان هايي كه در همين فاصله اما مدت كوتاهي پس از انفجار بزرگ شكل گرفتند، تفاوت دارند. اين مشاهده ها به شدت مدل حالت ايستا را رد مي كند. بررسي مربوط به تشكيل ستارگان و توزيع كهكشان ها و اختروش ها و ساختارهاي بزرگتر با شبيه سازي هاي نظريه انفجار بزرگ در مورد تشكيل ساختار در جهان هماهنگ است و در عين حال كمك موثري براي كامل كردن جزئيات مربوط به اين نظريه محسوب مي شود.

ماده تاريك
طي دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ مشاهده هاي گوناگون نشان داد كه براي توجيه شدت ظاهري نيروي گرانشي درون كهكشاني و بين كهكشاني مقدار ماده مرئي كافي وجود ندارد. اين مشاهده ها منجر به شكل گيري اين ايده شد كه بيش از نود درصد ماده موجود در جهان ماده معمولي نيست، بلكه از نوع ماده تاريك است. علاوه بر اين، فرض اينكه جهان به طور عمده از ماده معمولي تشكيل شده است، به پيش بيني هايي منجر مي شود كه به شدت با نتيجه حاصل از مشاهده ها ناهمخواني دارد. زماني كه ايده ماده تاريك مطرح شد، بحث هاي بسياري به دنبال داشت، اما امروزه به دليل مشاهده هاي مربوط به سرعت انتشار كهكشان ها، توزيع ساختارهاي بزرگ مقياس، پديده هاي مربوط به عدسي گرانشي و اندازه گيري هاي پرتو ايكس خوشه هاي كهكشاني، بسياري آن را به عنوان بخشي از مدل استاندارد كيهان شناسي پذيرفته اند. در آگوست سال ۲۰۰۶ توانستند وجود ماده تاريك را با استفاده از اندازه گيري برخورد كهكشان ها، نشان دهند. اين مورد اندازه گيري و ديگر روش هاي اندازه گيري ماده تاريك فقط نسبت به اثرهاي گرانشي حساس است. تاكنون هيچ ذره ماده تاريكي در آزمايشگاه مشاهده نشده است. با اين همه در فيزيك ذرات، نامزد هايي براي ماده تاريك وجود دارد و طرح هاي گوناگون براي آشكارسازي مستقيم آنها در دست اجرا است.

انرژي تاريك
اندازه گيري مشخصه هاي بعضي انواع ابر نواخترها نشان مي دهد كه شتاب جهان مقداري غير خطي است. نظريه نسبيت عام براي توجيه اين شتاب غير خطي نيازمند وجود نوعي انرژي با فشار منفي در جهان است. اكنون به نظر مي رسد كه اين انرژي تاريك تشكيل دهنده هفتاد درصد انرژي جهان است. ماهيت اين انرژي يكي از رازهاي مهم انفجار بزرگ است. نامزدهاي احتمالي براي اين انرژي وجود دارد كه ثابت كيهان شناختي ازجمله آنها است. هم اكنون رصد هايي انجام مي شود تا ماهيت اين انرژي روشن شود. با استفاده از اطلاعاتي كه ماهواره WMAP در سال۲۰۰۶ ارائه كرده است، نشان مي دهد كه جهان از ۷۴ درصد انرژي تاريك، ۲۲ درصد ماده تاريك و ۴ درصد ماده معمولي تشكيل شده است.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

پيشرفت نجوم و كيهان شناسي در چند دهه اخير توجه دانشمندان بسياري را به خود جلب كرده است، زيرا با استفاده از تجهيزات جديد ديد ما نسبت به جهان به طور وصف ناپذيري دگرگون شده است. كشف ستاره هاي نوتروني با استفاده از مشاهده هاي مربوط به طول موج هاي بلند راديويي، به دست آوردن اطلاعات از جهان هنگامي كه فقط چند دقيقه عمر داشت با استفاده از آثار دوتريم موجود و كشف چگونگي تشكيل ستارگان هنگام بررسي سردترين مناطق جهان، موضوع هايي است كه مي تواند توجه همه را به خود جلب كند.اين كتاب كه در پنج فصل تنظيم شده است از تولد و مرگ ستارگان شروع شده و با بررسي منشاء كهكشان ها و منشاء جهان به پايان رسيده است. با خواندن اين كتاب مي توان سوار بر ماشين زمان، به گذشته رفت و به بررسي ساختارهايي چون ستارگان، اختروش ها و سياهچاله ها و ديگر پديده هاي كيهاني پرداخت. هدف اصلي اين كتاب به ادعاي مترجم، آن بوده است كه با بيان ساده، موضوع هاي دشوار نجومي را به حرفه اي ها و غير حرفه اي ها بياموزد.


تحولات جهان ما
ملكولم لونگاير
ترجمه:
حبيب الله عصاره، محمدحسين عصاره
انتشارات دانشگاه شهيدچمران ۱۳۸۴
منبع :سايت سي پي اچ

فهرست مقالات موجود در تاپیک کیهان شناسی :

لطفا از دادن پست های تشکر و پرسیدن سوال خوداری کنید

1. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ------------------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
2. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ----------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
3. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] -------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
4. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] --------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
5. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ---------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
6. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] -------------------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
7. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ----------------------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
8. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] --------------------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
9. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] --------------------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
10. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] --------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
11. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ------------------------------------ [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
12. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
13. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ------ [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
14. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ----------------------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
15. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ---------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
16. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ---- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
17. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ----------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
18. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ------------------------------------------ [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
19. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] -------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
20. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] -------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
21. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] -------------------------------------- [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

دانشمندان با تحلیل نور کهکشانهای کوتوله ای که بدور کهکشان راه شیری در حال چرخش هستند، کشف کرده اند که جرم کمینه برای کهکشانها در جهان ، 10 میلیون برابر جرم خورشید می باشد . این جرم می تواند کوچکترین واحد ساختاری از ماده ی تاریک اسرارآمیز باشد ، به ماده ی نامرئی ماده ی تاریک گفته میشود .

تجمع ستاره هایی که در این واحد های ساختاری شکل می گیرند، کهکشان ها را پدید می آورند . حتی با وجود اینکه در حدود 6/5 تمام مواد موجود در جهان را ماده ی تاریک تشکیل می دهد با این حال دانشمندان شناخت بسیار کمی در مورد خواص میکروسکوپی این ماده دارند. Louis Strigari- از دانشگاه کالیفرنیا - در این باره می گوید : با شناخت این جرم کهکشانی کمینه ، ما می توانیم درک بهتری از چگونگی رفتار ماده ی تاریک داشته با شیم ، واین آگاهی برای شناخت اینکه که چگونه جهان و زندگی که ما می شناسیم بوجود آمده است بسیار ضروری و لازم است.

ماده ی تاریک رشد ساختار ها را در جهان کنترل می کند.بدون این ماده کهکشان های مشابه کهکشان راه شیری ما بوجود نمی آمدند.دانشمندان می دانند که چگونه گرانش ماده ی تاریک ماده ی معمولی را جذب می کند و موجب می شود که کهکشان ها تشکل شوند. آنها همچنین گمان می کنند که کهکشانهای کوچک در طی زمان با یکدیگر ادغام می شوند تا کهکشان های بزرگتری همچون کهکشان راه شیری ما را بوجود آورند.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

کوچکترین کهکشان های شناخته شده ، کهکشان های کوتوله نام دارند و درخشندگی آنها بسیار زیاد و در حدود 1000 تا 1 میلیون برابر درخشندگی خورشید می باشد. دست کم 22 عدد از این کهکشان های کوتوله شناخته شده اند که کهکشان راه شیری را دور می زنند. دانشمندان UCI ،18 عدد از آنها را با استفاده از داده های بدست آمده بوسیله ی تلسکوپ Keck در هاوایی و تلسکوپ Magellan در شیلا ، با هدف محاسبه ی جرم آنها مورد بررسی قرار دادند. با تحلیل نور ستارگان در هر کهکشان ، انها مشخص کردند که ستارگان سریع چگونه حرکت می کنند. با استفاده از سرعت آنان ، آنها جرم هر کهکشان را محاسبه کردند.

محققین انتظار دارند این جرم ها تغییر کنند، درخشانترین کهکشان ها بیشترین وزن و کم نروترین کهکشان کمترین وزن را دارند. اما بطور شگفت آور تمامی کهکشان های کوتوله جرم مشابه ای در حدود 10 میلیون برابر جرم خورشید دارند.

Manoj Kaplinghat ، پروفسور دستیار ستاره شناسی و فیزیک و نویسنده در UCI ، این یافته ها را با استفاده از یک شبیه سازی ذهنی که در آن انسان ها نقش ماده ی تاریک را بازی می کنند ، توضیح می دهد.

Kaplinghat می گوید : فرض کنید شما یک موجود بیگانه هستید که بر فراز زمین پرواز می کنید و محیط های شهری را از طریق میزان تراکم نور در شب تشخیص می دهید. از درخشندگی نورها ، شما ممکن است گمان کنید که برای مثال بیشتر انسان ها در لس آنجلس زندگی می کنند تا مومبایی ، اما این وضعیت درست نیست.

وی گفت : آنچه ما کشف کرده ایم بسیار گسترده تر است و مشابه اینست که بگوییم تمامی محیط های شهری ، حتی آنهایی که در شب بطور واضحی برای موجود بیگانه مرئی هستند ، جمعیتی در حدود 10 میلیون دارند.

از آنجاییکه کهکشان های کوتوله بیشتر ماده ی تاریک هستند - نسبت ماده ی تایک نسبت به ماده ی معمولی به بزرگی 10000 به یک است – کشف کمترین جرم یک خاصیت بنیادی از ماده ی تاریک را آشکار می کند.

James Bullock نویسنده و مدیر مرکز UCI برای کیهان شناسی در این باره می گوید : ما هیجان زده شده ایم زیرا این کهکشانها واقعا نامرئی هستند ، اما شامل میزان چشمگیر و عظیمی از ماده ی تاریک هستند. این به ما کمک می کند تا ذراتی را که ماده ی تاریک را می سازند بهتر درک کنیم و این برخی چیزها را در مورد چگونگی شکل گیری کهکشان ها در جهان به ما یاد می دهد .

دانشمندان می گویند توده های ماده ی تاریک ممکن است وجود داشته باشند که شامل ستاره ها نشوند. تنها توده های ماده ی تاریکی که آنها می توانند درحال حاضر مستقیم آشکارسازی کنند آنهایی هستند که توسط ستارگان روشن می شوند

دانشمندان امیدوارند در مورد خواص میکروسکوپی ماده ی تاریک در زمانی که تصادم هادرون در سوئیس در اواخر امسال ایجاد می شود چیزهایی را یاد بگیرند. این دستگاه دو پرتو از هسته را در یک حلقه در جهت های مخالف شتاب می دهد و سپس بشدت آنها را باهم برخورد می دهد تا شرایط اولیه را دقیقا پیش از بیگ بنگ بازآفرینی کند. با انجام این کار دانشمندان امیدوارند ذرات ماده ی تاریک را در آزمایشگاه برای اولین بار خلق کنند.

منبع: آسمان شب

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
اجزاي تشکيل دهنده ي جهان



حتما تا به حال پيش اومده كه توي فكر بريم كه جهان ما چقدر بزرگه؟ يا اين كه آخر دنيا كجاست ؟ ويا فاصله دور ترين ستاره از زمين چقدره ؟ اين موضوع يه موضوعيه كه آدم هرقدر بهش فكر بكنه باز هم جاي فكر كردن داره و هميشه يه ابهاماتي واسمون به جا مي ذاره. مثلا خود من بچگيام فكر ميكردم دليل اين كه ستاره ها چشمك مي زنن اينه كه كلي سياره و ستاره و سفينه و موجودات فضاي همش دارن از جلوي اين ستاره ها رد ميشن و به اين خاطره كه ستاره ها چشمك مي زنن!!! ولي ديگه امروز ميدونم كه دليلش اين نيست. راستي شما مي دونين كه ستاره ها چرا چشمك مي زنند ؟ ok ميكم دليلش : "‌ به خاطر شكسته نور در لايه هاي مختلف جو هست. يعني وقتي جو ناپايدار باشه نور در لحظات مختلف خط سير هاي متفاوتي داره و گاهي نور ستاره به چشم ما مي رسه و گاهي نمي رسه. اما اين همه ي مطلب نيست چرا كه براي نور سياره ها هم همين اتفاق ميفته اما سيارات چشمك نمي زنند. تفاوت ستاره و سياره اينجاست كه ستاره يك چشمه ي نقطه اي ولي سياره يك چشمه ي گسترده است. يعني اگر به خاطر ناپايداري جو نور يك نقطه از سياره به چشم ما نرسه نور قسمت ديگه مي رسه و اين باعث ميشه كه سياره چشمك نزنه، اما ستاره فقط يك نقطه است كه يا ما ان رو مي بينيم و يا نمي بينيم. " .
حالا بگذريم امروزم به خاطر اين كه زيادي رفته بودم تو فاز فضا و كهكشان و ستاره و اين حرفا اين مطلبو واستون فرستادم هوا...
مهمترين اجزاي تشکيل دهنده ي جهان عبارتند از :
1- ستارگان : ستارگان اجرام تقريباً کروي بزرگي هستند که از دماي سطحي چند هزار درجه تا دماي مرکزي چند ميليون درجه بر خوردارند.و بواسطه ي نور حاصل از تبديلات هسته اي مي درخشند.ماده ي تشکيل دهنده ي انها بواسطه ي دماي زياد، بصورت عام گازند که از چگالي و فشار بالايي بر خوردارند. ستارگان ضمن بر خورداري از حرکت دوراني و انتقالي ف در آسمان ثابت به نظر مي رسند. و اين به واسطه ي فاصله ي عظيمي است که با زمين دارند. ستارگان به تعداد بيليونها بيليون در جهان وجود دارند و در هر قسمتي از آسمان ديده مي شوند.نور ستارگان از نظر رنگ و درخشندگي متغير اسست و به اصطلاح چشمک مي زنند .ستارگان حتي در بزرگترين تلسکوپها نيز به صورت نقاط نوراني ديده مي شوند.
2- سيارات :اجرام تقريباً کروي جامد و نسبتاً سرد ي هستندکه به دور خورشيد دوران دارند و در اثر بازتاب نور خورشيد قابل ديدن هستند.با چشم برهنه ( بدون تلسکوپ) پنج سياره ( عطارد – زهره مريخ- مشتري وزحل) را مي توان هر چند وقت يکبار مشاهده کرد اما رؤيت سه سياره ي ديگر منظومه ي شمسي تنها با تلسکوپ ميسر است. نور سيارات از نظر رنگ و روشني ثابت است و در تلسکوپ (بسته به بزرگنمايي و موقعيت سياره )يک سياره به صورت قرص نوراني ديده مي شود . سيارات در آسمان سير مي کنند و هر زمان نزديک ستاره ي قرار دارندکه به دور آن در حال دوران هستند. سيارات منظومه شمسي را مي توان تنها در منطقه ي دايرة البروج مشاهده کرد.
3- سحابي ها :توده هاي ابر مانند و وسيعي از غبار و گازهاي بسيار رقيق و با دماي کم هستند که تنها در اثر نور ستارگان مجاور ديده مي شوند.البته بر خي از سحابي ها نيز تاريکند و مانع ديدن ستارگاني که در پشت آنها قرار دارند مي شوند.در تلسکوپ سحابي هاي روشن همچون توده اي محو و ابر مانند مشاهده مي شوند.
4- سيارکها :سيارکها اجرام جامد و کوچک با شکلهاي نا منظمند که به دور خورشيد مي گردند و تفاوت مهم آنان با سيارات در اندازه ي آنها است بطوريکه بزرگترين سيارک شناخته شده ( سرس ceres ) قطري حدود 800 کيلومتر دارد. با يک تلسکوپ بزرگ مي توان بيش از 100,000 سيارک مشاهده کرد . سيارکها با بازتاب نور خورشيد ديده مي شوند و بنا بر درخشندگي کم تنها با تلسکوپ قابل رؤيت هستند.
5- قمر ها : قمرها اجرامي هستند که با دوره ي تناوبي خاصي به دور سيارات در حال گردش هستند . شش سياره منظومه شمسي هر يک داراي يک يا چند قمر ( ماه) مي باشند. زمين داراي يک ماه و مريخ داراي دو ماه و مشتري داراي شانزده قمر است .
6- ستارگان دنباله دار :اجرامي متشکل از يک کره ي نوراني (از جنس يخ و سنگ و مواد ديگر )و يک دنباله ي رقيق استوانه اي مانندبه نام گيسو(از جنس ذرات غبارو گاز) هستند که گهگاه در مسيري خاص و با سرعت صدها کيلومتر در ثانيه ظاهر مي شوند برخي از آنها با چشم برهنه قابل ديدن هستند اما اکثريت آنها از درخشندگي کمي برخوردارند و با چشم برهنه ديده نمي شوند. مدار برخي از آنها ( حدود 259 عدد) بسته است و پيوسته مسير واحدي را مي پيمايند مانند ستاره ي دنباله دار هالي که هر چند سال يکبار از نزديک زمين عبور مي کند. در حالي که مدار حدود 368 دنباله دار شناخته شده ي ديگر باز است( سهموي يا هذلولي ) که به احتمال زياد از فضاي خارج مي آيند و از نزديکي زمين عبور کرده و براي هميشه دور مي شوند.
7- شهاب ها : اجرام جامد ريزي هستند که در فضا حرکت مي کنند و گهگاه گروهي از آنها جذب زمين مي شوند و در اثر حرکت در ميان جو زمين و وجود اصطکاک گرماي زياد توليد مي شودکه شهاب را مي سوزاندو غبار حاصل از ان هر سال صدها تن بر سطح زمين مي نشيند.در مواردي نادر يک شهاب بزرگ قبل از تحليل کانل به زمين اصابت مي کند. پديده ي نوري چند ثانيه اي در آسمان شب حاصل از ورود سريع شهاب به جو زمين و ايجاد گرما و نور حاصل از اصطکاک است.
-آنچه که در آسمان با چشم برهنه مي توان ديد.
در شبي صاف و بدون گردو غبار و دور از نور چراغهاي مجاور مي توان اجرام زير را با چشم برهنه ديد. 1) حدود 2000 تا 30000 ستاره در هر نيمکره ي آسمان 2) چند سيارک که با سرعت خاص خود در ميان ستارگان حرکت مي کنند. 3) پنج تا ده شهاب در هر ساعت 4) ستارگان دنباله دار پر نور که يکي دو بار در طول عمر آدمي ديده مي شود. 5) سحابيها مانند سحابي روشن و بزرگ صورت فلکي جبار و يا سحابي تاريک به نام سر اسب باز هم در صورت فلکي جبار 6) را ه کهکشان يا راه کهکشان شيري ، به صورت کمر بندي نامنظم بر سطح کره ي آسمان که نور آن محصول تابش مرکب ميلياردها ستاره است. 7) کهکشان هاي ديگر مانند کهکشان امرأة المسلسله که از نيمکره ي شمالي قابل رؤيت است و دو کهکشان معروف به ابر هاي ماژلاني که از نيمکره ي جنوبي قابل رؤيت است
منبع : راسخون

ما اكنون در ميان انقلابى از دانسته هايمان پيرامون سر منشاء تكامل جهان هستيم. انقلابى كه هم از نظريه هاى جديد و هم از تكنولوژى پيشرفته تغذيه مى كند. تلسكوپ هاى فضايى اى كه از آن سوى طيف الكترومغناطيسى جهان را زيرنظر دارند، تلسكوپ هاى عظيم زمينى، ابررايانه ها و شتاب دهنده هاى ذرات اتمى و حتى تلسكوپ هاى زيرزمينى، همگى نقش مهمى را در اين زمينه ايفا مى كنند. به مدد نظريه نسبيت عام اينشتين و فيزيك نوين ذرات مى توان با اطمينان بيشترى تاريخ كيهان را از زمان تركيب ذرات بنيادى، كه در يك ميكرو ثانيه بعد از پيدايش جهان به وجود آمدند، بررسى كرد.
بعد از چند دهه تلاش و كوشش ما نتوانسته ايم ويژگى اساسى جهان خودمان را شناسايى كنيم. در توافق نظر جديد، كه در يك دهه قبل به سختى قابل تصور بود، بيشتر كيهان شناسان عمر جهان را 7/13 ميليارد سال مى دانند و عقيده دارند كه جهان تخت است (يعنى از هندسه اقليدسى تبعيت مى كند، با خطوط موازى كه دربى نهايت هم موازى مى مانند و زواياى داخلى مثلث كه مجموعاً 180 درجه هستند). نظريه هاى جديد كيهان شناسى، تعدادى از مشكلاتى را كه به مدت چند دهه مطرح بوده اند حل مى كنند. معروف ترين اين معضلات اين بود كه جهان، جوان تر از ستاره هايى كه در آن قراردارند به نظر مى آمد .
برابرى اندازه گيرى هاى مستقل با مقادير كليدى مانند ثابت هابل نيز از موضوعات مهم كيهان شناسى هستند. بيشتر ماده كهكشان هيچ نورى از خود منتشر نمى كند و برخلاف ماده كه براى ما آشناتر و ملموس تر است، از نوترون و پروتون تشكيل نشده. به نظر مى آيد اين ماده سياه عجيب كه 30 درصد از كل جرم _ انرژى جهان را تشكيل مى دهد، از نوعى ذره بنيادى تشكيل شده كه كمى بعد از انفجار بزرگ به وجود آمده است. حتى شگفت آورتر از اين، دوسوم از جرم - انرژى كيهان است كه از انرژى تاريك اسرارآميز تشكيل شده، كه باعث سرعت يافتن گسترش جهان مى شود.
o ساختار انفجار بزرگ

اساس دريافت ذهنى ما از تكامل جهان، مدل انفجار بزرگ است كه بر پايه نظريه نسبيت عام اينشتين و رصدهاى ادوين هابل در مورد گسترش جهان مطرح شد. اثر متقابل تئورى و رصد در اينجا اهميت خاصى دارد. در ساختار نسبيت عام فضا و زمان مى توانند بپيچند، خم شوند و كشيده شوند. به وسيله رصد نيز گسترش جهان به خوبى رؤيت شده البته اين گسترش به صورت به جلو برده شدن ماده است و نه پرتاب شدن آن در خلأ. علاوه براين، ميل به قرمز (redshif) نور ساطع شده از كهكشان هاى دوردست، با اثر دوپلر، كه در اثر حركت در ميان فضا به وجود مى آيد توجيه نشده، بلكه به عنوان نتيجه گسترش فضا كه باعث كشيدگى طول موج فوتون ها راهى زمين مى شود، توضيح داده شده است.
(پديده ميل به قرمز در اثر كشيده شدن فوتون هاى رسيده به زمين از يك كهكشان دوردست ظاهر مى شود كه باعث شكافته شدن خطوط جذبى در طيف كهكشان و تمايل آن به طيف هاى قرمزتر نورمريى _ در مقايسه با ستارگان كهكشان راه شيرى - مى شود.) ميل به قرمز يك كهكشان دوردست مستقيماً نشان مى دهد جهان از زمانى كه نور آن كهكشان را ترك كرده است چقدر بزرگ تر شده. تفاوت اندازه برابر ميل به قرمز(Z)+1 است. به طور مثال دورترين كوازار شناخته شده ميل به قرمز zبرابر4/6 دارد. يعنى حجمى از فضا كه درزمان ترك نور از كوازار يك ميليون سال نورى پهنا داشته، اكنون 4/7 ميليون سال نورى است!
نظام انفجار بزرگ بسيارى از ويژگى هاى اصلى جهان امروز را در خودجاى مى د هد - البته همه آنها را توضيح نمى دهد- از جمله: تخت بودن فضا، امواج پس زمينه كيهانى و برآمدگى هاى موجود در ماده آغازين كه ساختارهاى بزرگ آشكار امروزى را پديد آورده اند. در سال 1980 فيزيكدانى به نام آلن اچ - گروت نظريه اى ارائه كرد به نام تورم. بعدها ديگران نيز توضيحاتى به اين نظريه افزودند. اين تئورى كه نشات گرفته از فيزيك كاربردى ذرات است، مهمترين ويژگى هاى جهان امروز را توضيح مى دهد. در تئورى تورم قسمت هاى كوچك كيهان اوليه به طور تصاعدى گسترش پيدا كردند و قسمتى از فضا را كه ما امروزه مى بينيم، صاف تر كردند. مانند وقتى كه بيشتر بادكردن يك بادكنك باعث مى شود قسمت كوچكى روى سطح آن صاف تر به نظر برسد.
گفته مى شود دليل اصلى جريان يافتن اين گسترش انرژى پتانسيلى وابسته به انرژى فرضى به نام inflaton است، اين انرژى پتانسيل inflatin است كه حرارت چشمگير انفجار بزرگ را فراهم كرده در حين پديده inflaton نوسانات كوانتومى در مقياس هاى زيراتمى به وسيله گسترشى مهيب به اندازه هاى نجومى مى رسند. اين بزرگ تر شدن ها در ساليان دراز بعدى به همراه گرانش رشد كردند و در نهايت به پيدايش كهكشان ها و خوشه هاى كهكشانى كنونى انجاميدند. از نظريه تورم مى توان سه نتيجه گيرى كرد: 1- فضا بايد در لبه مريى آن صاف به نظر برسد. 2- توزيع ماده در مقياس هاى نجومى بايد منشاء كوانتومى داشته باشد. 3- فضا را بايد پس زمينه اى از امواج گرانشى فرا گرفته باشد، كه به وسيله نوسانات كوانتومى بعد از 10به توان 32 - ثانيه از شروع جهان به وجود آمده اند. دو پيش بينى نخست اكنون با اندازه گيرى هايى كه روى CMBR انجام مى شود ديده شده اند (و سومى نيز احتمالاً در آينده اى نه چندان دور با اندازه گيرى ها به اثبات خواهد رسيد). اكنون به بحث درباره گسترش جهان مى پردازيم.
o گسترش جهان

در سال 1929 ادوين هابل و ميلتون هوماسون، فاصله چند كهكشان نزديك را اندازه گيرى كردند و رابطه ميان فاصله و سرعت عقب نشينى آنها را به دست آوردند (كه وقتى كهكشانى با سرعتى كمتر از كسرى از سرعت نور از ما دور مى شود، اين رابطه با ميل به قرمز آن متناسب است). اين مؤلفه تناسب، ثابت هابل نام دارد (HO) و سرعت گسترش جهان امروز را اندازه گيرى مى كند. تعيين دقيق فواصل كهكشانى به طرز شگفت آورى سخت است و پيچيدگى هاى زيادى مزاحم تلاش براى مشخص كردن (HO) مى شود. اكنون با استفاده از پيشرفت ها و ابزار پيچيده و به مدد روش هاى متعدد و متفاوت اندازه گيرى، بر مقدارى براى اين ثبات اتفاق نظر شده است.
فواصل دقيق كهكشانى در مقياس هاى دور كه به وسيله بخشى از پروژه كليدى هابل (hstkp) به دست آمده است، قسمتى از سرفصل هاى مدنظر فريدمن (freedman) مدير اين پروژه را تشكيل مى دهد .با آشكارسازى و اندازه گيرى ستاره هاى متغير (Cepheid) در 24 كهكشان مارپيچى، هابل محققان اين پروژه را قادر كرد تا 5 روش تنظيم شده، به عنوان دومين شاخص فاصله، براى فواصل بيش از يك ميليارد سال نورى، به دست آوردند. چنين فواصلى به خوبى در مسير رصدى هابل قرار دارند. جايى كه اثر مخرب اجتماع كهكشان هاى پر جرم، همچون خوشه سنبله، تاثير محسوسى در اندازه گيرى ها ندارند. با تركيب هر پنج تكنيك، مقدار 72 كيلومتر در ثانيه، در مگاپارسك - با خطايى حدود 10 درصد _ براى ثابت هابل به دست آمد.
در حالى كه پارامتر اندازه گرفته شده توسط خود هابل 550 كيلومتر در ثانيه در مگاپارسك بود. از آنجا كه اندازه جهان قابل رصد و سن آن، هر دو با ثابت هابل رابطه عكس دارند. رشدى كه اين مقدار اصلاح شده براى جهان قابل رؤيت نشان مى دهد هشت برابر گسترشى است كه قبلاً براى جهان اندازه گرفته شده بود. گروه هاى نجومى ديگرى هم با ثابت هابلى كه اين پروژه به دست آورد موافقت كردند. پس مى توان گفت يكى از پارامترهاى مهم كيهان شناسى بالاخره تعيين شده است.
o سن جهان شتابدار ما

ثابت هابل مى تواند زمانى كه از انفجار بزرگ مى گذرد و اندازه قسمتى از جهان را كه براى ما قابل رؤيت است، تعيين كند. مدت زمانى كه از انفجار بزرگ مى گذرد، به سرعت گسترش كنونى جهان ونيز سرعت گسترش آن درگذشته بستگى دارد. گرانش حاصل از وجود ماده رشد يافتن جهان راكند مى كند - مانند توپى كه وقتى به آسمان پرتاب مى شود نيروى جاذبه زمين سرعتش را كم مى كند- دانشمندان چند دهه است كه براى يافتن اين شتاب منفى تلسكوپ هايشان را به انتهاى محدوده جهان قابل رؤيت نشانه رفته اند. اين افراد اميدوارند با اندازه گرفتن ميزان كندشدن گسترش جهان، سرنوشت آن را مشخص كنند. آيا اين كند شدن براى معكوس كردن گسترش و در نتيجه جمع شدن دوباره جهان كافى است؟ نشانه هاى به دست آمده از رصدها و تئورى هاى نظرى 5سال اخير، كيهان شناسان را به اين تفكر سوق داده كه جهان از ماده اى با چگالى بحرانى Critical density تشكيل شده است.
پارامترى كه مى تواند گسترش جهان را بدون اينكه جمع شدن دوباره اش را تسريع بخشد، آهسته كند. اين نظريه يك تناقض به وجود مى آورد. سنى كه با تركيب اندازه ثابت هابل و اين ميل به قرمز براى جهان تخمين زده مى شد 9 ميليارد سال بود، در حالى كه پيرترين ستارگان در كهكشان راه شيرى 14-13 ميليارد ساله اند! در دهه 1990 با به كارگيرى تركيبى از تكنولوژى (دوربين هاى CCD 100مگا پيكسلى) و يك شاخص دقيق در فاصله اى دور (ابرنواخترهاى نوع Ia) بالاخره شتاب منفى جهان اندازه گيرى شد. اما اين به معنى پيدا كردن اين شتاب منفى نبود! چراكه در سال 1998 دو گروه به رهبرى لارنس بروكلى و سالپرلماتد پى بردند كه نور ابرنواخترهايى كه در فاصله چندين ميليارد سال نورى قرار دارند، كمتر از مقدارى است كه براى جهانى باشتاب منفى و با چگالى بحرانى صدق مى كند. نتيجه تلويحى اين كشف غيرمنتظره اين بود:
گسترش جهان در حقيقت در حال سرعت گرفتن است. با اينكه غبار بين كهكشانى و تكامل ابرنواختر هم مى تواند باعث اين كاهش نورشود، آزمايشات زيادى تاثير اين پارامترها را برروى كم شدن نور اين ابرنواخترها رد كرده اند. ظاهراً جهان واقعاً در حال سرعت گرفتن است. تا وقتى كه قدرت جاذبه با مجموع چگالى ماده در جهان و فشارى كه از هر سانتيمتر مكعب به وجود مى آيد نسبت مستقيم دارد، مى توان اين كشف را با نظريه اينشتين توجيه كرد. فشار منفى عظيم موجود در جهان (چيزى كه كيهان شناسان به آن خاصيت كشسانى فضا - زمان مى گويند) مى تواند اثر دافعه گرانشى ايجاد كند، كه اين براى سرعت بخشيدن به گسترش جهان كافى است. رصد ابرنواخترها مداركى مبنى بر وجود ماهيتى كشسان و عجيب به دست مى دهد كه آن را انرژى تاريك ناميده اند. انرژى تاريك كه تا يك دهه قبل از طرف بيشتر كيهان شناسان رد مى شد، اكنون به نظر مى رسد كه بيش از دوسوم ذخيره جرم _ انرژى كيهانى را تشكيل مى دهد.
اين كشف شگفت آور باعث شد كه كيهان شناسان در تفكرشان در مورد سرنوشت نهايى جهان تغييراتى دهند. اگر جهان تنها از ماده تشكيل شده بود، سرنوشت آن تنها از روى انحناى فضايى آن قابل تشخيص دادن بود. يك جهان بسته (كه داراى انحناى مثبت است) سرانجام جمع شده و فرو مى ريزد. در حالى كه يك جهان تخت يا باز ( كه داراى انحناى منفى است) تا ابد گسترش مى يابد. البته انرژى تاريك هر دو احتمال _ گسترش ابدى و فروريزى نهايى - را براى جهان ظاهراً تخت ما پيش بينى مى كند.
در اينجا هندسه جهان ديگر به پيش بينى سرانجام آن كمكى نمى كند. تا وقتى كه انرژى تاريك كاملاً شناخته شود، پايان كار جهان ما بلاتكليف خواهد ماند. گرچه اگر گسترش جهان تا 30 ميليارد سال ديگر به سريع تر شدن خود ادامه دهد، آسمان از كهكشان خالى خواهدشد(به جز چند كهكشان در خوشه كهكشانى سنبله). درحالى كه گرانش جاذبه اى ماده عمدتاً سياه جهان، گسترش آن را كندتر مى كند، گرانش دفعى (شتاب منفى) كه در اثر انرژى سياه به وجود آمده سعى در سرعت بخشيدن به آن را دارد. بنابراين اندازه گيرى مقادير انرژى و ماده تاريك به ما اجازه مى دهد فيلم كيهانى را تا زمان به وجود آمدن آن عقب ببريم و زمان شروع آن را دريابيم .براى جهان مطلوب امروزى- جهانى تخت با ثابت هابل 71 تا 72 و نسبت ماده تاريك به انرژى سياه سه به هشت - زمان انفجار بزرگ حدود 5/13 ميليارد سال پيش است كه البته 10 درصد احتمال خطا براى آن در نظر گرفته مى شود.
روش هاى ديگر اندازه گيرى عمده جهان نيز اين رقم را تاييد مى كنند. بهترين اين روش ها، روشى است كه در آن عمر پيرترين ستارگان راه شيرى كه در خوشه هاى كروى قرار دارند، اندازه گيرى مى شود. مدل هاى اخير كامپيوترى عمرى حدود 5/12 ميليارد سال را براى ستارگان موجود در اين خوشه ها تخمين مى زنند. (باز هم با خطاى ده درصد) پيدايش اين ستارگان قديمى بيشتر از يك ميليارد سال طول نكشيده است كه با اضافه كردن اين مقدار به عمر ستارگان نتيجه اى با مطابقت دلخواه با عمر گسترش جهان به دست مى آيد. از كرونومترهاى كيهانى ديگر مانند كوتوله هاى سفيد و ايزوتوپ هاى راديواكتيو نيز نتايج مشابهى به دست آمده است.
o آرايش شبكه اى از ماده سياه، با ستارگان

يكى از ويژگى هاى دور از انتظار جهان بدون شك اين واقعيت تامل برانگيز است كه ستارگان حدود يك درصد از كل ذخيره جرم - انرژى آن را تشكيل مى دهند (و حتى كسرى كمتر از ذخيره ماده آن را) در حالى كه يك چهارم كل جرم - انرژى كيهانى را ماده تشكيل مى دهد، بيشتر آن تاريك است و وجودش تنها از آثار گرانشى آن قابل دريافت است. ماهيت اين ماده تاريك هنوز ناشناخته مانده، گرچه ما مدارك محكمى داريم مبنى براينكه قسمت اعظم اين ماده نمى تواند از پروتون ها و نوترون ها ساخته شده باشد.(اجزاى تشكيل دهنده هسته اتم كه جمعاً باريون ناميده مى شوند.)
در حقيقت كيهان شناسان توانسته اند با وزن كردن كهكشان ها و خوشه هاى كهكشانى شواهد محكمى براى اينگونه ناشناخته ماده فراهم كنند. امروزه ماده باريونى اشكال مختلفى به خود مى گيرد _ از ابرهاى سازنده ستارگان گرفته تا سياهچاله ها - گرچه بررسى واكنش هاى هسته اى انفجار بزرگ، به ما اجازه مى دهد شرح و مقدار نسبتاً دقيقى از زمان هاى پيشين كه ساختار جهان ساده تر بود به دست آوريم اما آمارگيرى دقيق از مواد باريونى در جهان امروزى هنوز نيمه تمام مانده است.
مثلاً ميزان فراوانى دوتريم _ايزوتوپى ناپايدار و سنگين از هيدروژن كه تنها در انفجار بزرگ به وجود آمد _ به چگالى كلى ماده باريونى كيهانى بستگى دارد. با اندازه گيرى مقدار دوتريم در ابرهاى گازى نخستين و به مددنظريه واكنش هسته اى انفجار بزرگ، كيهان شناسان نتيجه گرفته اند كه ماده معمولى تنها چهار درصد از چگالى بحرانى را تشكيل مى دهد كه البته اين از مقدار ماده اى كه در ستارگان ديده مى شود، بسيار كمتر است. اندازه گيرى مقادير CMBRنيز نتايج مشابهى را نشان مى دهند.
منجمان براين باورند كه ماده عادى غيرقابل رؤيت كه حدود سه چهارم محتواى كل ماده باريونى را تشكيل مى دهد، به وفور و به صورت گاز گرم درميان كهكشان ها قرار دارد. در كل مقدار ماده _ باريونى و غيرباريونى كه بيشتر آن نيز تاريك است _ هشت برابر بيشتر از ماده باريونى است. تصويرى گرافيكى كه از حضور ماده تاريك تهيه شده، از رصدهاى خوشه هاى كهكشانى اى كه در اثر گرانش، نور كهكشان هاى دور دست تر از خودشان را منحرف و تشديد مى كنند، به دست آمده است. منجمان همچنين توانسته اند مقادير چشمگيرى از ماده غيرقابل رؤيت را با اندازه گرفتن سرعت هاى ستارگان درميان كهكشان ها و سرعت كهكشان ها درميان خوشه هاى كهكشانى، شناسايى كنند. بدون وجود ماده تاريك غيرقابل رؤيت، اين اجرام پرسرعت بايد مدت ها پيش متفرق مى شدند.
همچنين اندازه گيرى دماى گاز ميان خوشه ها كه چند ميليون درجه دما دارند، اشعه ايكس ساطع مى كنند و بيشتر ماده معمولى ميان كهكشانى را تشكيل مى دهند، مى تواند عمق پتانسيل گرانشى به وجود آمده در اثر ماده تاريك را تعيين كند. به علاوه مقدار گاز ميان يك خوشه كهكشانى رامى توان به وسيله انحراف كوچكى كه در تشعشع مايكروويو پس زمينه كيهانى (CMBR) به وجود مى آورد، به دست آورد.
منبع : راسخون

به گزارش خبرگزاری مهر، برخی از ستاره شناسان دلیل وقوع شراره های خورشیدی - پدیده ای که در آن نور خورشید به واسطه شعله های بزرگ به طور ناگهانی دچار نوسان تابش می شود را قطع و وصل انفجاری میدان های مغناطیسی درون خورشید و برخی دیگر این رویداد را به عناصر سازنده ماده سیاه، ماده ای که بیشترین حجم را در جهان به خود اختصاص داده است، نسبت می دهند. ستاره شناسان معتقدند مقداری از این ماده که آگزیون نامیده می شود در درون خورشید تولید شده و با میدان های مغناطیسی خورشیدی دچار فعل و انفعال شده و به سمت خارج از خورشید فوران می کند که این فرایند شعله هایی با طول موج امواج ایکس ایجاد خواهد کرد. فیزیکدانان بر این باور بودند که فوتون های شعله های ایجاد شده باید دارای خصوصیات خاص تابشی باشند و مانند اشعه در یک مسیر خاص حرکت کنند، اما بررسی ها نشان داد که آنها خصوصیات اشعه ای نداشته و در تمام مسیرهای ممکن حرکت می کنند. در این میان محققان دانشگاه پاتراس در یونان اعلام کردند که جواب این سوال را یافته اند. تحقیقات آنها نظریه اثبات نشده ای را ارائه کرد که نشان می داد اولین سری از اشعه ایکس که توسط فعل و انفعالات آگزیون تولید می شود باعث یونیزه شدن عناصر موجود در نزدیکی آن شده و در نتیجه الکترون زیادی آزاد می شود که این الکترون ها باعث ایجاد ناهنجاری در تابش شعله های خورشیدی می شوند. بر اساس گزارش Newscientist، کیهان شناسان در صدد بررسی های بیشتر بر روی این پدیده خورشیدی بوده تا عمقی را که شعله از آن زاده شده است را برای تخمین حجم آگزیون مولد آن، مشخص کنند. با تشخیص جرم این ماده می توان کشف کرد که تا کنون چه تعداد از این عنصر در جهان هستی تولید شده که به واسطه آن نسبت میزان آگزیون و مواد دیگر تشکیل دهنده در ماده سیاه مشخص خواهد شد.
منبع :

کد:

---

iran-eng.com

---

ر اساس مطالعه ی جدیدی دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که ممکن است اولین ستارگان که جهان اولیه را روشن می کردند توسط ماده تاریک تقویت می شده اند.محققان دانشگاه میچاگان ، این ستارگان اولیه را ستارگان تاریک می نامند و اظهار می کنند که حرارت و گرمای ماده تاریک ، انرژی لازم این ستارگان را به جای واکنش های هسته ای تأمین می کرده است.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

تصویر 1:خوشه کهکشانی CI0024+17(ZwCI0024+1652) از نگاه دوربین هابل.

دانشمندان می گویند با توجه به تمرکز ماده تاریک در عالم اولیه ذرات فرضی با نام ویمپ ها (ذرات سنگین با تعامل ضعیف) درون ستارگان اولیه جمع شدند و و خود را برای تولید یک منبع حرارتی برای تقویت ستارگان ، نابود کردند.کاترین فریز و تیم وی اظهار داشتند:" ما رفتار ویمپ ها را در ستارگان اولیه مطالعه کردیم و دریافتیم که آنها می توانند اساسا تحول ستاره ای را تکمیل کنند.فرآورده های حاصل از نابودی ماده تاریک موجود در ستاره ها می تواند به دام بیفتد و انرژی لازم را برای گرم کردن ستاره و جلوگیری از رمبش(فرو ریختن) آن ذخیره کند."
فلسفه ی این بررسی و تحقیق این است که 95% جرم کهکشانها و خوشه های کهکشانی در قالب یک نوع ناشناخته از ماده و انرژی است.محققان همچنین می گویند : " اولین ستارگانی که در عالم شکل گرفتند ، یک مکان طبیعی برای جستجوی میزان نابودی ماده تاریک هستند.آنها دارای قرمز گرایی بسیار بالا هستند و زمانی شکل گرفته اند که عالم بسیار چگال تر از اکنون بوده است و در مرکز چگال هاله های ماده تاریک."
تمرکز ماده تاریک در آن زمان ، بسیار بالا بوده است و این بدین معناست که هر ستاره معمولی به طور طبیعی شامل مقادیر عظیمی از ماده تاریک بوده است.ستارگان تاریک با نابودی ذرات ماده تاریک که موجب آزاد شدن حرارت می شوند شکل می گیرند اما این تنها ویژه ستارگانی است که 400 برابر جرم خورشیدی هستند.به نظر می رسد که این امر امکان پذیر باشد زیرا ستارگانی که مقادیر کمتری ماده تاریک دارند با جاروب کردن ماده تاریک از فضای اطراف خود ، به طور طبیعی رشد خواهند کرد.ستارگان همچنان به رشد خود ادامه می دهند تا زمانیکه ماده تاریک برای تغذیه وجود دارد ، هنگامی که ماده تاریک به اتمام می رسد ، ستارگان می رمبند و به سیاهچاله تبدیل می شوند.
اگر آنها واقعا وجود داشته باشند ، ستارگان تاریک باید با تلسکوپهای آینده آشکار شوند و اگر آنها را بیابیم قادر به مطالعه ویمپ ها خواهیم بود و در واقع حضور ماده تاریک را می توانیم ثابت کنیم.


منبع : وبسایت پارس اسکای

پيدايش جهان هستي را كه در تئوري كلاسيك جاذبه كه بر روي فضا – زمان حقيقي پايه گذاري شده است فقط به دو طريق مي توان بيان كرد. يا آن كه از بينهايت قبل وجود داشته باشند يا اينكه با بيگ بنگ در لحظه اي با خصوصيت عجيب به نام تكينگي يا نقطه ي يگانه در زمان گذشته آغاز گرديده است ولي حالت سومي هم وجود مي تواند داشته باشد كه هر دو حالت قبل را شامل باشد و هيچ كدام به طور مستقل نباشد .يعني اينكه فضا – زمان از بينهايت قبل وجود داشته باشد ولي در هر بازه ي زماني معين به نام دوره ي تناوب مسير معيني را بپيمايد . اين به معناي حركت فضا در طي زمان ميباشد نه به اين معنا كه جهان در قالبي در حال حركت است. در تئوري كوانتم جاذبه امكان ديگري نيز وجود دارد زيرا هنگامي كه از زمان و فضاي نا اقليدسي استفاده مي كنيم كه در آن جهت زمان و فضا يك نوع هستند . امكان اين كه فضا – زمان در حالت انبساط مشخص و معين باشند (يعني بي نهايت نباشند) موجود است ول در عين حال مي توانند هيچ گونه مرز و كناره اي نداشته باشند .فضا-زمان مي تواند همانند سطح كره دو بعدي باشد .انبساط و گسترش بر روي سطح كره زمين مشخص است ولي حد و مرزي نداشته باشد به معناي اينكه شما در هر جهت حركت كنيد به پاياني نمي رسيد عليرغم اينكه زمين محدود است كناره اي وجود ندارد و اين به خاطر انحناي سطح كره است و سطح نا اقليدسي آن .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

مي توان به طرف غروب رفت و به پاياني نرسيد . بنابراين تئوري كوانتمي جاذبه راهي باز نموده است كه در آن فضا-زمان فاقد مرز و كناره باشد و لزومي ندارد كه براي آن لحظه ي بيگ بنگ تكينگي قائل شد تا در آن كليه ي قوانين فيزيك بي اعتبار و بدون ارزش باشند.

در تئوري كوانتمي جاذبه مفهوم زمان موهومي وارد مي شود . زمان موهومي به وسيله ي اعداد موهومي اندازه گيري مي شوند .زمان موهومي مفهوم كاملا مشخص رياضي دارد.اگر ما يك عدد حقيقي را در خودش ضرب كنيم يك عدد مثبت حقيقي حاصل مي شود ولي بنا به ضرورت هاي دنياي رياضيات و تبعا فيزيك مجموعه ي جديدي از اعداد با خواص عجيب و نامانوس وارد محاسبات شدند كه تعاريف دقيق رياضي داشتند . براي مثال حاصل توان دوم اين اعداد عددي منفي است يعني از حاصل ضرب هر عدد اين مجموعه در خودش عددي منفي حاصل مي شود . براي درك بهتر زمان موهومي به مثال زير توجه كنيد :

نويسنده در 25 فروردين به دنيا آمده است در سال 1369 . حال ما مي توانيم چند نتيجه بگيريم :25فروردين سال 69 زماني است كه نويسنده به دنيا آمده است و يا زماني كه نويسنده به دنيا آمده است 25 فروردين 1369 است . در نگاه اول اين دو جمله يكسان به نظر مي رسند ولي در با اندكي تفكر مي توان به اين نتيجه رسيد كه اين دو دو اتفاق مجزا هستند كه تحت شرايطي به صورت همزمان رخ داده اند . يعني يكي تولد و ديگري 25 فروردين سال 1369.حال زمان واقعي را در نظر بگيريد تحت هيچ شرايطي زمان واقعي به عقب بر نمي گردد و همواره جهت خاص خود يعني از گذشته به آينده را دارد و برگشت در زمان محال است .اگر ما زمان تولد را ما به احتساب ساعت خود جهان حساب كنيم به فرض فرد در سال 17000000001و ماه 1وروز 25 و ساعت .... به دنيا آمده است . در تئوري كوانتمي جاذبه جهان همواره انبساط و انقباض پيدا ميكند و اتفاقات يكساني را طي مي كند و در كل مي توان گفت كه دوره ي تناوب دارد مشابه آنچه كه در تئوري جهان هاي تپنده ارائه داده مي شود .اين به اين معناست كه نويسنده يكبار ديگر در سال 47000000002 و ... دو باره متولد مي شود حال آيا اين به معناي اين است كه ما در زمان حقيقي به عقب باز گشته ايم ؟به طور مسلم خير.تنها نكته اينجاست كه جهان در سال47000000002همانند سال17000000001رفتار ميكندوترتيب اتفاقات يكسان است و اين نشان دهنده ي زمان موهومي مي باشد .يعني در واقع زمان موهومي تابه حالت رفتار جهان است و اگر در لحظه اي جهان همانند لحظه ي ديگر رفتار كند زمان براي هر دو لحظه نسبت به يك مبدا خيالي يكي است .تفاوت زمان موهومي با زمان حقيقي در اين است كه در زمان حقيقي هيچ دو لحظه اي نبايد يكسان باشند زيرا براي نشان دادن وضعيت فضا از زمان استفاده مي كنيم و چون همواره فضا در حال تغيير است و چون جهت زمان از گذشته به آينده و يكطرفه مي باشد پس هيچ دو لحظه اي نبايد وضعيت يكسان داشته باشند (از حيث موقعيت فضا).البته اين رفتار جهان و رابطه ي بين زمان حقيقي و موهومي را به صورت زير مي توان توجيه كرد.براي مثال اگر ما به فرض جهاني با دوره ي تناوب 30ميليارد داشته با شيم و بخواهيم يك دوره ي 120ميليارد ساله از آن را به احتساب زمان حقيقي بررسي كنيم به شكل زير مي رسيم :

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

همان طور كه در شكل واضح است در حقيقت زمان موهومي زمان احتسابي ما در طول هر تناوب جهان است به نحوي كه بديهي است كه در آغاز هر تناوب ما زمان را صفر در نظر مي گيريم در صورتي كه به هيچ وجه اين گونه نيست و در زمان حقيقي صفر محسوب نمي شود .در واقع ما محور را به بردار هاي كوچكتر تقسيم مي كنيم كه همگي يكسانند.و با پايان زمان موهومي زمان موهومي دوباره شروع مي شود.در فرضيه ي ((بيكناره))انبساط جهان هستي و خط سير آن را در يك سطح كروي مانند كره ي زمين / مي توان معرفي كرد كه در آن نقطه ي شمال معرف زوامن ومهومي مي باشد .جهان هستي از قطب شمال به عنوان نقطهاي يگانه شروع مي شود و به تدريج انبساط مي يابد و به سمت جنوب جابجا ميشود به طوري كه دواير عرض جغرافيايي معرف مراحل انبساط خواهند بود.تا آنجا كه جهان هستي به حداكثر انبساط با زمان موهومي برسدو آن دايره خط استوا است. از آن به بعد جهان هستي شروع به انقباض نموده و اين انقباض با زمان موهومي تا نقطه ي يگانه ي قطب جنوب ادامه دارد.


جهان هستي در نقب شمال و قطب جنوب داراي ابعاد ((هيچ))است ول اين بدان مفهوم نيست كه اين نقاط داراي خصوصيت عجيب يا تكينگي باشند.همان طور كه قطبين شمال و جنوب زمين داراي اين حالت عجيب نيستند.

بنابراين قوانين فيزيك در اين نقاط كاملا صادق مي باشند و همان طور كه اين قوانين در قطبين شمال و جنوب زمين نيز صادق است.

در سالهاي اوليه ي قرون بيستم همگان به زملن مطلق باور داشتند.هرواقعه مي توانست با عددي از زمان مشخص شود.با اعلام تئوري نسبيت انيشتن ايده ي زمان واحد و مطلق رها شد وبه جاي ان طبق تئوري نسبيت هر ناظري مي توانست زمان خود را اندازه گيري نمايد و بدين ترتيب درك زمان نسبي گرديد.هنگامي كه سعي مي شود تئوري جاذبه را با مكانيك كوانتوم تلفيق نمايند بايد زمان موهومي را نيز در ان داخل نمايند.اين زمان رابا جهات در فضا اشتباه مي شود.اگر به طرف شمال برويم مي توانيم به جنوب باز بگرديم بهمين ترتيب اگر در زمان موهوميهم جلو برديم بايد قادر به بازگشت باشيم.اين بدان معني است كه اختلاف مهمي بين رفتن به جلو و برگشتن در زمان موهومي وجود ندارد.از طرف ديگر در زمان حقيقي همانطور كه مي دانيم اختلاف بزرگي بينسمت جلو و سمت عقب وجود دارد.اين اختلاف بين گذشته و اينده از كجاست؟ چرا ما گذشته را بخاطر مي اوريم و اينده به خاطر ما نمي ايد؟ در حالي كه قوانين فيزيك وجه امتيازي بين گذشته و اينده قائل نيست.

اختلاف بزرگي بين جهت جلو و عقب ذر زمان حقيقي و زندگي عادي موجود است.تصور كنيد يك فنجان از روي ميز سقوط كند و خرد و شكسته به صورت قطعاتي روي كف اتاق ريخته شود.اگر ما فيلم اين واقعه را ثبت كنيم به راحتي ميتوانيم فيلم را در جهت عكس به حركت در آوريم و ببينيم كه قطعات فنجان دوباره به هم مي چسبند و ناگهان فنجان از كف اتاق برخاسته و به روي ميز مي جهد و فنجان سالم بر روي ميز قرار مي گيرد.

علت اين كه ما در زندگي عادي چنين جرياني را نمي بينيم و درك نميكنيم آنست كه اين پديده به وسيله ي اصل دوم ترموديناميك منع شده است. اصل دوم ترموديناميك ميگويد آنتروپي يا بي نظمي با گذشت زمان افزايش مي يابد.فنجان خرد شده در كف اتاق بي نظمي است .افزايش آنتروپي با زمان مثالي است از آنچه خدنگ زمان ناميده مي شود و آن جهت زمان را مشخص مي كند. لااقل سه خدنگ زمان وجود دارد.اول خدنگ زمان ترموذيناميك كه در آن آنتروپي افزايش پيدا ميكند .دوم خدنگ زمان رواني و اينكه ما در آن جهتي را حس ميكنيم كه زمان مي گذرد و در آن گذشته به خاطرمان مي آيد در حالي كه آينده را به خاطر مني آوريم . سوم خئنگ زمان كيهاني و آن جهتي زماني است كه جهان هستي گسترش و انبساط پيدا ميكند .

در فرضيه ي بيكناره در مرحله ي انبساط جهان هستي اين سه خدنگ زمان به يك سو و جهت هستند هنگامي كه جهان از انبساط باز مي استد و شروع به انقباض كند خدنگ ترموديناميك بر عكس خواهد بود و بي نظمي با گذشت زمان كاهش مي يابد . كاهش بي نظمي اين امكان را مي دهد كه در مرحله ي انقباض تمامي وقايع عكس مرحله انبساط انجام شود و دو مرحله ي انبساط و انقباض قرينه ي هم گردند . قطعات فنجان خرد شده باز گرد هم آيند و سالم روي ميز قرار بگيرند و موجودات زنده زندگي خاص ديگري را تجربه كنند يعني اول بميرند و بعد متولد شوند يعني زندگي ديگري را با مرگ آغاز كنند .

در مرحله ي انبساط با گذشت زمان پروتون ها و نوترون ها در دل ستارگان تبديل به نور و تشعشعات گرديده و به بي نظمي كامل مي رسند . خدنگ ترموديناميك ديگر نمي تواند ديگر ادامه پيدا كند زيرا جهان هستي به پايان اين عامل يعني بي نظمي كامل رسيده است . پس موجودات زنده با اين تعريف فعلي فقط مي توانند كه در مرحله ي انبساط جهان هستي زندگي كنند زيرا شرايط انقباض با زندگي ايشان مطابقت ندارد .

جهان هستي در زمان واقعي داراي شروع و پاياني است كه در آن حد و مرزي براي فضا_زمان موجود مي باشد و قوانين فيزيك در لحظات آغازي و پاياني بلا اثر است .اما در زمان موهومي نه تكينگي وجود دارد و نه حد و مرزي در صورتي كه جهان به هيچ وجه بي انتها نيست . در حقيقت شايذ آنچه ما زمان موهومي مي ناميم از آنچه زمان حقيقي ناميده مي شود بنيادي تر باشد زيرا زمان حقيقي ساخته ي فكر خود ما از آنچه جهان هستي را به آن شبيه مي دا نيم است . بايد به ياد داشت كه تئوري علمي جز يك الگوي رياضي براي بيان و توجيه و ملاحظات و مشاهده هاي ما نيست و از انديشه ي خود ما تراوش ميكند و جز آن چيز ديگري نيست .بنابراين اگر سوال كنيم كه زمان حقيقي واقعيتر است يا زمان موهومي پرسشي بي محتوا و بيهوده كرده ايم .

اين تئوري از استاد شهيرجهان فيزيك استيون هاوكينگ بود كه در آخر به چيزي منتهي شد كه نويد آغاز زندگي با مرگ را مي داد.

در آن روز كه آسمان را چون طومارى در هم مى‏پيچيم، (سپس) همان گونه كه آفرينش را آغاز كرديم، آن را بازمى‏گردانيم; اين وعده‏اى است بر ما، و قطعا آن را انجام خواهيم داد. (سوره انبيا آيه 104)
منبع:هوپا

مي خواستم بدانم اولين ماده اي كه در جهان خلق شده چه مي باشد؟

سلام دوست عزیز

عضویتت رو تبریک می گم

تکامل جهان خیلی پیچیده تر از اینکه بخوایم ماده خاصی رو برای اولین ماده جهان در نظر بگیریم ... در کسری از ثانیه چنان تبدیلات اتم و پروتون و حتی در سطح کوارک ها انجام می شه که نمی شه گفت اصلا اونا به وجود اومدن یا نه ...

اینجا می تونی مقالات خوبی در مورد به وجود اومدن جهان پیدا کنی ... شاید هم بتونی جوابی برای سوالات بیابی

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

......................

راستی چرا دو تا تاپیک برای یه سوال ؟... :18::13::31:

به نام خدا.....


از پیامبر اکرم (ص) پرسیدند یا رسول الله خداوند جهان را در چند روز آفرید.

ایشان فرمودند :

بدانید که پروردگار این عالم ( منظومه شمسی) را در شش روز آفرید و که روز یک شنبه شروع شد و روز جمعه خاتمه یافت.

روز یک شنبه آسمان و زمین را بیافرید.

روز دوشنبه آفتاب و ماه ستارگان را خلق کرد.

روز سه شنبه جانوران (موجودات زمین) و موجودات جوی و پرندگان را آفرید.

روز چهارشنبه آبهای عالم را و دریاها را مسخر گردانیدو روزها و نهرها را جاری ساخت و نباتات گوناگون از زمین رویانید و روزی جانوران و حیوانات را مقدر و قسمت هریک را معین فرمود.

روز پنج شنبه بهشت و موجودات حافظ بهشت را آفرید.

روز جمعه فرشتگان ملکوت اعلا را خلق کرد و اصل گوهر آدم و هوا و عنصر ترکیبی آدم در صبح جمعه خمیر شد.


-----------------

برگرفته از کتاب تاریخ انبیاء و قصص قرآن.

ايا اين درست است كه اولين اتم.اتم هيدروژن است؟

سلام مرتضي جان...من هنوز زياد وارد نيستم.در واقع تازه اون مقاله ي كيهان شناسي را خواندم.

سلام دوست من ..

شاید بشه اینجوری هم گفت ... مقاله ها رو خوندی ؟...

راستی بحث رو تو همون تاپیک اولی خلقت جهان ادامه بده ... و در این مورد تاپیک جدیدی نزن ... مگه اینکه موضوع سوالت جدید باشه ..

این تاپیک هم به همون جا منتقل می شه

ممنون

با پيشرفت علم در قرن اخير، حال ديگر مى توانيم پاسخ هاى روشن ترى را درباره حيات و احتمال وجود آن در كيهان بيابيم. با احتساب شماره تخمينى سيارات عالم، دانشمندان محاسبه كرده اند احتمال اينكه ما تنها باشيم و به جز زمين در سراسر كائنات نشانى از حيات نباشد يك در ۱۰۰ ميليون است.

در هر كهكشان مانند راه شيرى ۱۰۰ تا ۴۰۰ ميليارد ستاره وجود دارد و كيهان شناسان تخمين مى زنند ۴۰۰ ميليارد كهكشان در عالم موجود است بنابراين پذيرفتنى نيست اگر بگوييم سياره كوچك ما در كنار ستاره عادى مان تنها مكان پذيراى حيات در عالم است اما تنها زيستگاهى كه تاكنون در عالم مى شناسيم زمين خودمان است. در اينجا به دليل گستردگى مطلب بحث درباره حيات در كيهان را به حوزه كوچك تر آن يعنى منظومه شمسى محدود خواهيم كرد و به احتمال وجود حيات و سيارات و اقمار پذيراى آن مى پردازيم. در قسمت هاى بعدى درباره احتمال وجود حيات در ديگر نقاط كيهان و امكان ارتباط با آنها و حتى شكل فرضى حيات شان صحبت خواهيم كرد. در اين مطلب چون مقصود از حيات در منظومه شمسى، حيات ابتدايى و چگونگى شكل گيرى آن است پيشنهاد مى كنم ابتدا مطلب «حيات چيست؟» را مطالعه فرماييد. (روزنامه شرق ۸۴.3.10)

•گزينه هاى وجود حيات


در منظومه شمسى غير از زمين تنها سه گزينه وجود دارد كه احتمال پيدايش حيات بر روى آنها بررسى مى شود. مى توانيم با اطمينان بگوييم حيات در مريخ، يكى از اقمار مشترى - اروپا و يكى از اقمار زحل - تيتان - مى تواند پديد بيايد. كمربند حيات خورشيد شامل سه سياره زهره، زمين و مريخ است. (كمربند حيات در منظومه شمسى يعنى جايى كه سياره اى با جو مناسب داراى آب به صورت مايع است و احتمال شكل گيرى حيات تنها در اين كمربند وجود دارد) سياره زهره از لحاظ ظاهرى شباهت زيادى به زمين دارد. جرم آنها با هم برابر است و ضمناً تركيبات اتمسفرى اوليه دو سياره شباهت زيادى با هم داشته اند اما سياره زهره كمى نزديك تر از زمين به خورشيد است و اين باعث عدم پايدارى آب مايع در آن سياره مى شود.

همچنين گاز كربنيكى كه در جو آن قرار دارد باعث ايجاد خاصيت گلخانه اى شديد شده و درجه حرارت آن را تا ۵۰۰ سانتى گراد مى رساند. بنابراين مى بينيد كه از شرايط ابتدايى حيات يعنى آب مايع و جو مناسب برخوردار نيست.


••• ۱- مريخ: سياره ديگر كمربند حيات مريخ است كه تاكنون بيش از دو گزينه ديگر كاوش شده است. در چند صد ميليون سال اول منظومه شمسى، مريخ نسبت به زمين شرايط بهترى براى پيدايش حيات داشته كه به دليل سريع سردتر شدن مريخ بوده است. همين زمينه شرايط پيدايش باكترى ها را زير پوسته مريخ ايجاد كرد. يعنى شرايط سطحى مريخ بسيار زودتر از زمين براى پيدايش حيات آماده شده است. يافته هاى اخير مريخ نوردهاى ناسا وجود آب در گذشته مريخ- احتمالاً حدود يك ميليارد سال قبل- را نيز تاييد كرده اند. هرچند ميزان آن و مدت زمان بقاى آن همچنان مبهم است. علاوه بر اين شواهدى دال بر وجود جوى ضخيم از co2 در سال هاى آغازين اين سياره وجود دارد.

شايد در همين دوره حيات در زير سطح مريخ يا حتى بر سطح آن فرصت رشد يافته باشد اما به دليل ميدان مغناطيسى و گرانش ضعيف مريخ (حدود ۳۸ درصد جو زمين) باد خورشيدى جو آن را بيش از پيش پراكنده ساخت و سبب بخار شدن يا فرو رفتن آب هاى سطحى به زير سطح مريخ و يخ زدن آنها شده است. اخيراً نيز مدار گردهاى مريخ نشانه هاى اميدوار كننده اى را از وجود منابع يخ- آب زير سطح مريخ يافته اند. بنابراين امكان حيات بر روى مريخ كنونى بسيار كم است اما غيرممكن نيست.

احتمالاً گرماى درونى آن به اندازه اى هست كه لايه زيرين يخ را گرم كند و محيطى نسبتاً مساعد را براى ميكروب هاى جان سخت مريخى ايجاد كنند. اين باكترى ها در صورت وجود در سوخت و سازشان توليدكننده متان هستند. جالب اين است كه شواهد اخير مدارگرد مريخ نشانه هايى قطعى از وجود متان در جو مريخ دارد كه يا بر اثر واپاشى هاى حاصل از زندگى باكترى ها به وجود مى آيند يا بر اثر فعاليت هاى پيوسته آتشفشانى در جو پخش مى شوند. اين كه آيا در دوره ابتدايى مريخ حيات شكل گرفته است يا حتى هنوز هم باكترى هايى زير لايه هاى سطحى آن- جايى كه احتمالاً آب مايع وجود دارد- زنده مانده اند هنوز بى پاسخ مانده است و جواب قطعى آن طى كاوش هاى آينده حاصل مى شود. (شهاب سنگ مريخى ALH84001 كه ۱۳۰۰۰ سال پيش در قطب جنوب سقوط كرده است.

در بزرگنمايى ۱۰۰ هزار برابر با ميكروسكوپ الكترونى، ساختارهاى كرم مانندى ديده مى شود كه دانشمندان آنها را مشابه سنگواره هاى حيات ابتدايى مى دانند. اما هيچ چيز هنوز قطعى نيست.) بنابراين هر دو سياره موجود در كمربند حيات را بررسى كرديم. (البته غير از زمين) اما ممكن است در هر منظومه كمربندهاى حيات متعددى وجود داشته باشد يعنى قلمرو حيات ابتدايى محدود به كمربند حيات دور هر ستاره نيست. اگر سياره اى گازى اقمارى بزرگ داشته باشد، نيروى جذر و مدى ميان سياره و اقمار درون اين اقمار را گرم مى كند. يعنى حتى اگر سياره و قمرش نزديك ستاره اى هم نباشند، انرژى مورد نياز حيات ابتدايى تامين خواهد شد.

۲- اروپا: سطح اين قمر مشترى را اقيانوسى نيمه عميق از آب فراگرفته و روى آن را لايه اى يخ ضخيم كه شايد ضخامت آن ۱۰ تا ۱۵ كيلومتر باشد، پوشانيده است و اين لايه يخ به دلايل مجاورت با خلأ همواره در حال شكست و ترميم است. اين قمر هم اندازه ماه زمين است و منبع گرمايى درونى آن در اثر مكش گرانشى مشترى و ديگر قمرها بر اروپا به وجود آمده است. اين گرما يخ هاى زيرين را ذوب مى كند، در عين حال فشار يخ ها باعث مى شود آب بخار نشود، در نتيجه ممكن است نوعى از حيات در آب زيرين شكل گرفته باشد.

شكلى از حيات كه متفاوت از حيات شناخته شده زمين خواهد بود. چون ژرفاى يخ به حدى است كه نور خورشيدى از آن نمى گذرد بر همين اساس حيات وابسته به نور خورشيد نمى تواند در آنجا شكل بگيرد. اينكه آيا حياتى در آنجا آغاز شده و تا كجا متحول شده است را نمى دانيم.

با شروع ماموريت مدارگرد جيمو (JIMO) و مطالعه قمرهاى يخى مشترى، اطلاعات نسبتاً كامل ترى را درباره احتمال حيات در اروپا به دست خواهيم آورد. تنها زمانى مى توانيم با قطعيت از حيات در اروپا صحبت كنيم كه ناسا موفق شود كاوشگرى را به اروپا بفرستد و با سوراخ كردن يخ ها، حيات دريايى را آزمايش كند كه اين امر با توجه به شرايط و ضخامت يخ به زودى امكان پذير نيست. (سطح يخى اروپا، شيارهاى موجود يخ هاى ترك خورده سطح اروپا را از ديد فضاپيماى گاليله در سال ۱۹۹۸ نشان مى دهد.)

۳
- تيتان: اين قمر با قطرى معادل ۵۱۵۰ كيلومتر دومين قمر بزرگ منظومه شمسى و حتى از سياره هاى پلوتون و عطارد نيز بزرگ تر است. اما مهمترين ويژگى آن وجود جو قابل توجه آن است كه از نظر تركيبات و فشار سطحى به زمين بسيار شبيه است.

جو هر دو از نيتروژن (۱۷ درصد براى زمين و ۹۰ تا ۹۷ درصد براى تيتان) تشكيل شده و فشار جو در تيتان ۵/۱ برابر فشار جو در زمين است. البته دومين گاز فراوان در زمين اكسيژن و در تيتان متان است. دورتا دور جو تيتان تا ارتفاع ۷۰۰ كيلومترى سطح غبارى از ذرات متان وجود دارد. در عكس هايى كه كاسينى اخيراً از اين قمر بااهميت گرفته نواحى تيره و روشن بسيارى ديده مى شود. نواحى تيره احتمالاً درياهاى اتان و متان هستند كه در دماى ۱۷۹- درجه سطح تيتان به وجود آمده اند و نواحى روشن بايد قاره هايى بر سطح آن باشند.

به دليل دماى بسيار كم تيتان، احتمال وجود حيات در آن وجود ندارد اما اين قمر تركيبات آلى يعنى بلوك هاى سازنده حيات را در خود جاى داده است. بنابراين نمونه اى عالى براى بررسى شرايط آغازين حيات است، يعنى چيزى شبيه زمين در ۵/۴ ميليارد سال پيش كه اكنون مى توان سير تكوين حيات را بر روى نمونه اى آزمايشگاهى مطالعه كرد. حال چگونه بر روى چنين قمرى با اوضاع محيطى نه چندان مساعد حيات شكل مى گيرد؟ تيتان يكى از مهم ترين عامل ها را دارا است و آن جوى پايدار است كه مانند يك حفاظ محيط درون قمر را از فضاى بيرون آن جدا مى كند.

مورد بعدى مانند پيدايش حيات ابتدايى بر روى زمين است. پرتوهاى فرابنفش در برخورد با تيتان باعث شكسته شدن مولكول هاى نيتروژن، متان و ساير مولكول ها مى شود و در نتيجه تركيبات آلى بعدى شكل مى گيرد. در نهايت چگالى ابرها به حدى مى شود كه امكان ريزش باران هاى هيدروكربنى را روى قمر بالا مى برد كه در صورت روى دادن اين پديده مهم، درياچه ها و رودهايى از تركيبات آلى سطح اين قمر را مى پوشاند.

بنابراين شرايط حيات ابتدايى در مجاورت مولكول هاى آلى مساعد تر مى شود و در آن صورت ما شاهد آن چيزى خواهيم بود كه در حدود ۵/۴ ميليارد سال پيش در زمين آغاز شده است، تاكنون به چنين موجودات هوشمندى ختم شود. بسيارى از اين حدسيات بعد از فرود هويگنس و تجزيه و تحليل كامل داده هاى ارسالى آن قطعى خواهد شد.

با توجه به آنچه در بالا ذكر شد مى بينيم احتمال اين كه در جاى ديگرى از منظومه شمسى هم بتواند شكل بگيرد صفر نيست. چنانچه شواهد حاكى از آن است كه در زمانى دوردست در مريخ حياتى ابتدايى وجود داشته و اكنون ممكن است در قمر اروپا ايجاد شده باشد و در آينده اى دور هم احتمال ايجاد آن بر تيتان وجود دارد، پس بايد اميدوار باشيم كه ما در اين كيهان تنها نخواهيم بود.

منابع: ۱- ماهنامه نجوم، آذر ۸۳ شماره ،۱۴۱ ويژه نامه حيات (مقاله هاى فرود به سرزمين عجايب- حيات در كائنات- زندگى در زيرزمين _ حيات در مريخ) ۲- زيباترين تاريخ جهان، هيوبرت ريوز و...، ترجمه حسين فرهاديان، نشر رحيمى ۱۳۸۰.

جهان چيست؟

جهان سازماني كامل پويا است . اين جهان روزي آغاز شد - شايد با يك انبساط بزرگ ناگهاني ماده- و ممكن است روزي پايان يابد - ما نمي دانيم ! در همين زمان (بين آغاز و پايان ) با انبساط بيشتر جهان كهكشان ها از يكديگر دورتر و دورتر مي شوند . جهان با فعاليت و حركت در حال بزرگ شدن است . ستاره ها در تمام طول زندگيشان منقبض مي شوند ، منبسط مي شوند و منفجر مي شوند . سيارات به دور ستاره ها در حال گردشند. كهكشان ها مي چرخند و ستاره هاي دنباله دار و خرد سيارك ها در منظومه شمسي در حال حركت بر روي مدار خود هستند .عناصر ،اتمها ،مولكول ها و ذره ها پيوسته بر يكديگر اثر مي گذارند و تغيير مي كنند . موجهاي الكترومغناطيس همه جا هستند (ما براي ديدن آنها بايد بيرون از محوطه وجوديشان باشيم) ممكن است همه جهان از ماده سياه ساخته شده باشد كه ما در اين مورد مطمئن نيستيم .

علم كيهان شناسي چيست؟

علم كيهانشناسي در مورد چگونگي تكامل و ساختار جهان توضيح مي دهد. اين علم شامل سوالات بزرگي مي شود . مثل : آغاز جهان چگونه بوده است ؟ آيا جهان به پايان خواهد رسيد ؟ پايان جهان چگونه خواهد بود ؟ اجزا تشكيل دهنده جهان چه تاثيري برهم ميگذارند ؟ آيا جهان مرز دارد؟ و ...

امروزه تئوريهاي مبني بر مشاهده دقيق ساختار جهان،مطالعه و بحث در مورد ان وجود دارد كه رياضيات و فيزيك پايه هاي اساسي آنها هستند .

جهان چگونه آغاز شد؟

رايجترين تئوري در مورد خلق جهان تئوري انفجار بزرگ است. اين تئوري عقيده بسياري از دانشمندان بويژه ادوين هابل اخترشناس مشهور قرن بيستم است . انفجار بزرگ مي گويد كه جهان بوسيله يك موج سنگين انرژي و ماده 10 تا 20 ميليون سال پيش بو جود آمده است . انفجار بزرگ شكل گيري گازها و ذرات موجود در آسمان و هر چيز ديگري كه در آن يافت مي شود را نشان مي دهد . اين تئوري همچنين انبساط جهان در آينده را بيان ميكند و نيز دور شدن همه اجزا آسمان ، كهكشانها ،ستاره ها و سيارات و هر چه در آن است .

چه نوع ذراتي در انفجار بزرگ خلق شدند؟

در نتيجه انفجار نخستين واكنش سريع آغاز شد و ذرات بسيار كوچك تشكيل شدند (دانشمندان مي گويند كه انفجار بزرگ يك انفجار نبود بلكه يك موج عظيم بود ) و بعد بلافاصله جز اتمي ذرات بو جود آمد (براي خلق پروتون و نوترون ) هيدروژن و هليوم اولين اتمها بودند . از تاثير اين دو عنصر اساسي بر يكديگر همه مواد ديگر - از جمله خود شما - بو جود آمدند.

جهان چگونه منبسط مي شود ؟

متاسفانه ما نمي توانيم بيرون از جهان برويم تا مشاهده كنيم كه جهان چگونه منبسط مي شود اما مي توانيم آن را تجسم كنيم اگر يك بادكنك را با گذاشتن نقطه هايي علامت گذاري مي كنيم و بعد آنرا باد كنيم نقطه ها از يكديگر دورتر مي شوند و اين درست مثل اتفاقي است كه در جهان براي كهكشانها رخ مي دهد.

آيا انبساط جهان در آينده ادامه خواهد داشت ؟

يك نظريه رايج مي گويد اين امر به چگونگي پيدا شدن مواد فيزيكي در جهان مربوط است - وما مطمئن نيستم كه چه مقدار ماده در جهان وجود دارد . مقدار ماده اي كه براي ثابت نگه داشتن جهان لازم است امگا نام دارد .امگا يك كميت مجهول فرضي از ماده است . اما دانشمندان مي خواهند كه اگر مقدار ماده از امگا كمتر يا بيشتر باشد چه اتفاقي مي افتد؟

اگر ماده كمتر از امگا جهان منبسط خواهد شد سرد تر و قسمت هاي آن از هم دورتر و دورتر مي شوند. ستاره ها احتمالا خاموش خواهند شد . زندگي همه مواد با سياه شدن و سرد شدن و دور شدن از يكديگر خواهد بود.اين مفهوم انبساط جهان را طبق نظريه باز بيان مي كند . اگر ماده بيشتر از مقدار امگا باشد ، نيروهاي گرانشي (هر ذره ماده ذره هاي ديگر را به سوي خود مي كشد .) خيلي زود يا به آهستگي و خيلي دير انبساط را متوقف مي كند و باعث مي شود ماده در هم فرو بريزد و جهان شروع به منقبض شدن كند . در بعضي نقاط جهان روي خودش سقوط مي كند . اين مفهوم به نظريه جهان بسته معروف است . به طور كلي به نام Big Crunch شهرت يافته است.

در آخر جهان Big Crunch چگونه خواهد شد؟

ما مطمئنا نمي دانيم در آخر جهان چه پيش خواهد آمد اين تئوري به جاذبه اي كه باعث شده همه چيز در جهان منقبض شده ودر خودش فرو بريزد مربوط است . دو نتيجه را دانشمندان به طور كلي پيشنهاد مي كنند : يكي تمام جهان در خودش فرو مي ريزد و در يك لحظه جهان به سياه چاله تبديل خواهد شد و اين آخر جهان خواهد بود و ديگر اينكه Big Crunch منجر به انفجار بزرگ ديگري خواهد شد و در نتيجه جهان ديگري به وجود خواهد آمد (يا جهاني مشابه جهان ما )

منبع : www.hupaa.com

با اجازه:

اولین ماده (یه معنای چیزی که جرم داشته باشه) ذرات زیر-اتمی(در واقع: درون اتمی) بودن: لپتون ها و کوارک ها ... حدود 1 دقیقه بعد از انفجار بزرگ اتم هیدروژن پدید اومد و بعدش هلیوم پدید اومدن ...