تبلیغات
آغازهستی - آغاز جهان
 
این وبلاگ به اغاز وسرانجام هستی می پردازد

آغاز جهان

نوشته شده توسط : مرعشی
یکشنبه 17 مرداد 1389-04:08 ب.ظ

 

آغاز جهان

كشف تشعشع مایكروویو كیهانى در سال 1946 به وسیله آرنوپنزیاس و رابرت ویلسون مسیر كیهان شناسى را تغییر داد . این پدیده برداشتى كلى به كیهان شناسى ارائه كرد. وقتى كه جهان 400 هزار ساله بود. این تابش باقى مانده از انفجار بزرگ ثابت مى كند كه جهان، آغازى داغ داشته است.

4 درصد جهان هستى از «ماده معمولى» (Ordinary Matter) ساخته شده است. 21 درصد دیگر آن از ماده اى كه اصطلاحاً «ماده تاریك» (Dark Matter) نامیده مى شود ساخته شده است كه مقدار آن با توجه به تأثیرات گرایشى آن روى ماده تخمیناً برآورد مى شود. 75 درصد باقى مانده نیز شامل «انرژى تاریك» است كه كه رفتارى شبیه گرانش در جهت عكس را از خود بروز مى دهد.

بر پایه مشاهدات «انرژى تاریك» داراى مقدارى ثابت و بدون تغییر است و بیشتر شبیه «ثابت كیهان شناختى» (Cosmological Constant) در تئورى هاى اینشتین درباره تكامل تدریجى جهان رفتار مى كند. اساساًً این بدان معناست كه «مقدار انرژى بر واحد حجم فضا» ثابت باقى مى ماند. در اینصورت مى توان مدعى شد كه جهان (Universe) با نرخ فزاینده اى به رشد و گسترش خویش ادامه خواهد داد. طى مدت زمانى در حدود 20 میلیارد سال فقط حدود 100 كهكشان را مى توان از زمین رویت نمود به گونه اى كه مى توان آن را «غربت بزرگ» نامگذارى كرد. در دهه 1990 با به كارگیرى تركیبى از تكنولوژى (دوربین هاى CCD 100مگا پیكسلى) و یك شاخص دقیق در فاصله اى دور (ابرنواخترهاى نوع Ia) بالاخره شتاب منفى جهان اندازه گیرى شد. ظاهراً جهان در حال سرعت گرفتن است. تا وقتى كه انرژى تاریك كاملاً شناخته شود، پایان كار جهان ما بلاتكلیف خواهد ماند. گرچه اگر گسترش جهان تا 30 میلیارد سال دیگر به سریع تر شدن خود ادامه دهد، آسمان از كهكشان خالى خواهدشد( بجز چند كهكشان در خوشه كهكشانى سنبله). درحالى كه گرانش جاذبه اى ماده عمدتاً سیاه جهان، گسترش آن را كندتر مى كند، گرانش دفعى (شتاب منفى) كه در اثر انرژى سیاه به وجود آمده سعى در سرعت بخشیدن به آن را دارد. بنابراین اندازه گیرى مقادیر انرژى و ماده تاریك به ما اجازه مى دهد فیلم كیهانى را تا زمان به وجود آمدن آن عقب ببریم و زمان شروع آن را دریابیم .

منجمان براین باورند كه ماده عادى غیرقابل رؤیت كه حدود سه چهارم محتواى كل ماده باریونى (پروتون و نوترون ) را تشكیل مى دهد، به وفور و به صورت گاز گرم درمیان كهكشان ها قرار دارد. در كل مقدار ماده _ باریونى و غیرباریونى كه بیشتر آن نیز تاریك است _ هشت برابر بیشتر از ماده باریونى است. منجمان همچنین توانسته اند مقادیر چشمگیرى از ماده غیرقابل رؤیت را با اندازه گرفتن سرعت هاى ستارگان درمیان كهكشان ها و سرعت كهكشان ها درمیان خوشه هاى كهكشانى، شناسایى كنند. بدون وجود ماده تاریك غیرقابل رؤیت، این اجرام پرسرعت باید مدت ها پیش متفرق مى شدند.

بیشتر كیهان شناسان عمر جهان را 13.7 میلیارد سال مى دانند و عقیده دارند كه جهان تخت است (یعنى از هندسه اقلیدسى تبعیت مى كند، با خطوط موازى كه دربى نهایت هم موازى مى مانند و زوایاى داخلى مثلث كه مجموعاً 180 درجه هستند).

مقدار 72 كیلومتر در ثانیه، در مگاپارسك - با خطایى حدود 10 درصد _ براى ثابت هابل به دست آمد. در حالى كه پارامتر اندازه گرفته شده توسط خود هابل 550 كیلومتر در ثانیه در مگاپارسك بود. از آنجا كه اندازه جهان قابل رصد و سن آن، هر دو با ثابت هابل رابطه عكس دارند. رشدى كه این مقدار اصلاح شده براى جهان قابل رؤیت نشان مى دهد هشت برابر گسترشى است كه قبلاً براى جهان اندازه گرفته شده بود.

در سال 1980 فیزیكدانى به نام آلن اچ - گروت نظریه اى به نام تورم را ارائه كرد. بعدها دیگران نیز توضیحاتى به این نظریه افزودند. این تئورى كه نشات گرفته از فیزیك كاربردى ذرات است، مهمترین ویژگى هاى جهان امروز را توضیح مى دهد. در تئورى تورم قسمت هاى كوچك كیهان اولیه به طور تصاعدى گسترش پیدا كردند و قسمتى از فضا را كه ما امروزه مى بینیم، صاف تر كردند. مانند وقتى كه بیشتر بادكردن یك بادكنك باعث مى شود قسمت كوچكى روى سطح آن صاف تر به نظر برسد.

گفته مى شود دلیل اصلى جریان یافتن این گسترش انرژى پتانسیلى وابسته به انرژى فرضى به نام inflaton است، این انرژى پتانسیل inflatin است كه حرارت چشمگیر انفجار بزرگ را فراهم كرده در حین پدیده inflaton نوسانات كوانتومى در مقیاس هاى زیراتمى به وسیله گسترشى مهیب به اندازه هاى نجومى مى رسند. این بزرگ تر شدن ها در سالیان دراز بعدى به همراه گرانش رشد كردند و در نهایت به پیدایش كهكشان ها و خوشه هاى كهكشانى كنونى انجامیدند. از نظریه تورم مى توان سه نتیجه گیرى كرد:

1- فضا باید در لبه مریى آن صاف به نظر برسد. 2- توزیع ماده در مقیاس هاى نجومى باید منشاء كوانتومى داشته باشد. 3- فضا را باید پس زمینه اى از امواج گرانشى فرا گرفته باشد، كه به وسیله نوسانات كوانتومى بعد از 10به توان 32 - ثانیه از شروع جهان به وجود آمده اند. دو پیش بینى نخست اكنون با اندازه گیرى ها دیده شده اند و سومى نیز احتمالاً در آینده اى نه چندان دور با اندازه گیرى ها به اثبات خواهد رسید.

پروژه كه فضاپیماى پژوهشى مایكروویو WMAP نام دارد، با به پایان رساندن اولین سال ماموریت چهارساله اش نقشه اى تماشایى از جهان نوزاد تهیه كرده، شگفتى اى كه WMAP براى كیهان شناسان به ارمغان آورد این بود كه هیچ چیز شگفت آور نبود! وبا محاسبات قبلى تطابق خوبى داشت، هرچند معلوم شد پیدایش ستارگان زودتر از آنچه پیش بینى شده بود شروع شده _ تنها 200 میلیون سال بعد از انفجار بزرگ. WMAPموقعیت جهانى كه قبلاً پیش بینى شده بود را تحكیم كرد - جهانى 13.5 میلیارد ساله شامل یك سوم تا یك دوم ماده و انرژى تاریك و 4 درصد ماده معمولى (باریونى). این پروژه همچنین مقدار به دست آمده براى ثابت هابل را تایید مى كند. نتایج WMAP با ایده كلى تورم سازگارى دارند ولى تورم نظریه اى با گونه هاى متعدد است .

با توجه به متن نسبیت عام، پاسخ ساده است: انفجار بزرگ تنها آفریننده ماده، فضا و زمان است، بدون توضیح بیشتر. این جواب البته قانع كننده نیست و دلایلى وجود دارند كه بپذیریم پاسخ عمیق ترى براى این سئوال هست. نسبیت عام شرحى ناقص از گرانش است چون شامل مكانیك هاى كوانتومى نمى شود و گرانش را با دیگر نیروهاى بنیادى تلفیق نمى كند. در حال حاضر نظریه ریسمان (كه بهM-Theory نیز معروف است) با وجود ناقص بودن و مورد آزمایش قرار نگرفتن بهترین تفكر را در مورد پیوند گرانش، دیگر نیروهاى بنیادى و مكانیك هاى كوانتومى ارائه مى دهد. با اینكه نظریه تورم ریشه اى در نظریه ریسمان ندارد، اما امكان دارد در آخر توضیح خود را در این نظریه بیابد و هر چند تورم نظریه اى محكم است اما به آزمایشات عملى بیشترى نیازدارد. نظریه ریسمان تاكنون توضیحى فیزیكى براى انرژى تاریك فراهم نكرده و این یك اشكال عمده است.

كشفیات جدید با بالا بردن سطح آگاهى باعث پدید آمدن چند سرى سوال جدید شده اند:


ماده تاریك چیست؟ ماهیت انرژى تاریك اسرار آمیز و گرانش دفعى آن چیست؟ چرا طرز كار جهان ما تا این حد پیچیده است؟ و دنیا چطور آغاز شد؟ اینكه انرژى تاریك چگونه با اكتشافات فیزیكدانان درباره نیروهاى موجود در طبیعت و ذرات درون اتمى مرتبط با آنها تعامل برقرار مى كند معمایى است كه همچنان بى پاسخ باقى مانده است. یك اخترشناس مى گوید: «به یاد داشته باشید كه ما این پدیده را انرژى تاریك مى نامیم اما این نامگذارى ممكن است این باور غلط را در ذهن مخاطبان ایجاد كند كه ما حقیقتاً مى دانیم كه آن پدیده چیست. اما باید اذعان داشت كه ما واقعاً چیز زیادى در این باره نمى دانیم.»

چه زمانى اولین ستاره ها شكل گرفتند؟ كهكشان هاى منفرد چگونه تشكیل شدند و چطور تكامل مى یابند؟ كى و كجا عناصر شیمیایى اى كه بعد از عناصر موجود در انفجار بزرگ بودند (عناصر سنگین ترى كه براى حیات ما مفید هستند)پدید آمدند؟ قسمت عمده ماده معمولى جهان كجاست و آیا فقط شامل گاز داغ است؟ پاسخ به این سئوالات نیازمند رصدها و وسایل جدید و همچنین مدل هاى جدید و پیچیده ترى است كه ما در میانه دوران بزرگى از اكتشافات كیهان شناختى هستیم. اگر موفق شویم نظریه هایمان را با هر كشف جدیدى تطبیق دهیم، مى توانیم به جهشى بزرگ در دركمان از جهان برسیم.





نظرات() 


 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


درباره وبلاگ:



آرشیو:


آخرین پستها:


پیوندهای روزانه:


نویسندگان:


ابر برچسبها:


نظرسنجی:


آمار وبلاگ:


جاوا اسكریپت

جاوا اسكریپت

جاوا اسكریپت

جاوا اسكریپت






The Theme Being Used Is MihanBlog Created By ThemeBox