تاریخ : 30 مرداد 1396
زمان : 03:35:15
نظر سنجی
  • جای خالی چه مطلب خاصی را در این وبلاگ احساس می کنید؟

مطالب عادی و روزمره
مطالب بسیار بغرنج و ثقیل الدرک

مشاهده نتایج


موضوعات

منوی کاربری

میهمان گرامی خوش آمدید





آمار وبسایت
  • بازدید امروز : 201 بار
  • بازدید دیروز : 815 بار
  • بازدید ماه : 22274 بار
  • بازدید کل : 559338 بار

  • 1 2 3 4
    تبلیغات
    آخرین ارسال های انجمن
    هیچ ارسال جدیدی برای تالار گفتمان وجود ندارد .
    انفجار بزرگ (مهبانگ) چیست؟

    نظریه انفجار بزرگ یا مهبانگ در حال حاضر تنها توضیح ارائه شده درباره منشأ جهان می‌باشد که بطور گسترده پذیرفته شده است.

    انفجار بزرگ بسیار پرانرژی و پرحرارت بود و در ثانیه‌های اولیه پس از انفجار فقط تشعشع و ذرات زیراتمی گوناگون در جهان وجود داشتند. تشعشعات باقیمانده از این انفجار هنوز به صورت امواج ضعبف مایکروویو در آسمان وجود دارند و از زمین قابل ردیابی‌اند. به این امواج تشعشع مایکروویو زمینه کیهان گفته می‌شود.

    در اواخر دهه 1920، ادوین هابل (1953-1889)، ستاره شناس آمریکایی به بررسی نور دریافتی از ستارگان کهکشان‌های دور دست پرداخت. او متوجه شد که طول موج‌های این نور بلندتر از میزان مورد انتظار است. این پدیده که قرمز گرایی (red shift) نام دارد، نشان داد که کهکشان‌ها با سرعت زیادی در حال دور شدن از زمین هستند.

     هر چه ما بیشتر به عمق کیهان نظاره می‌کنیم در واقع بیشتر به عمق زمان گذشته می‌نگریم. یک ستاره را که در فاصله 10 سال نوری قرار دارد به همان صورتی می‌بینیم که 10 سال نوری قبل بوده است.

     دورترین اجرامی را که انسان می‌تواند با تلسکوپ‌های بزرگ نجومی نظاره کند کوازارها Quasar هستند. Quasar مخفف عبارت نجومی Quasistallar object و عبارت است از عضوی از گروه‌های گوناگون ستاره‌مانند که دارای پرتوهای قرمز استثنایی می‌باشند و غالبا از خود فرکانس‌های رادیویی و نیز امواج نوری قابل دیدن منتشر می‌کنند.)

     آنها در واقع کهکشان‌های کاملا جوانی هستند که در مراحل اولیه شکل گیری به سر می‌برند. حال اگر انسان نگاهش را در سمت دلخواهی به دورتر و بازهم دورتر متوجه کند باید به مرزی برسد که در آنجا آغاز خلقت را مشاهده کند و به عبارت دیگر آن گاز داغ اولیه را ببیند که تمام کهکشان‌ها ، ستارگان ، سیارات و موجودات از آن ایجاد شده‌اند.

     بنابراین می‌بایست پیرامون ما را پیوسته پوسته کاملا درخشانی در دور دست احاطه می‌کرد و آسمان هم می‌بایست شب‌ها همچون روز روشن می‌شد اما این دیوار آتشین با سرعت زیادی از ما دور می‌شود زیرا که عالم لحظه به لحظه انبساط می‌یابد.

     سرعت دورشدن به قدری زیاد است که نور این پوسته دارای طول موج بلندتری می‌شود که ما آن را فقط به صورت تشعشعات و امواج رادیویی دریافت می‌کنیم. وجود این پرتوها را می‌توان با رادیو تلسکوپ‌ها به سادگی اثبات کرد این تشعشعات تکیه گاهی مهم برای اثبات فرضیه انفجار اولیه می‌باشد.

     

    شواهدی در مورد 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 ادوین هابل (1952 - 1889)، ستاره شناس آمریکایی، را که گفته بود جهان در حال انبساط است، تأیید می‌کند. این تشعشع همچنین نظریه جورج گاموف (68 - 1904)، 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 (میزان گرایش نور اجسام دور شونده به سمت قسمت قرمز رنگ طیف الکترومغناطیسی) بوده و بنابراین انتظار می‌رود که دارای طول موجهای بلند باشند.

     مطالعه کهکشان‌های دور شواهد بیشتری در اثبات نظریه انفجار بزرگ بدست آمده است.

      بعضی از این کهکشانها 13 میلیاردسال 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 این کار ، 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 داشنمندان 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.

     

    مراحل انفجار بزرگ

     آشکار است برای آگاهی از چگونگی اولین ثانیه‌ها و یا بهتر بگوییم اولین اجزای ثانیه‌های پس از انفجار اولیه نباید از ستاره شناسان پرسید، بلکه در این مورد باید به فیزیکدان‌ها‌ی متخصص در امر فیزیک ذرات مراجعه کرد که در مورد تشعشعات و ماده در شرایط کاملا سخت و غیرعادی تحقیق و تجربه می‌کنند. تاریخ کیهان معمولا به 8 مقطع کاملا متفاوت و غیر مساوی تقسیم می‌شود:

     مرحله اول (صفر تا 43-10 ثانیه):  این مسأله هنوز برایمان کاملا روشن نیست که در این اولین اجزای ثانیه‌ها چه چیزی تبدیل به گلوله آتشینی شد که کیهان باید بعدا از آن ایجاد گردد. هیچ معادله و یا فرمول‌های اندازه گیری برای درجه حرارت بسیار بالا و غیر قابل تصوری که در این زمان حاکم بود در دست نمی‌باشد.

     مرحله دوم (43-10 تا 32-10 ثانیه): اولین سنگ بناهای ماده مثلا کوارک‌ها و الکترون‌ها و پاد ذره‌های آنها از برخورد پرتوها با یکدیگر بوجود می‌آیند. قسمتی از این سنگ بناها دوباره با یکدیگر برخورد می‌کنند و به صورت تشعشع فرو می‌پاشند. در لحظه‌های بسیار بسیار اولیه ذرات فوق سنگین - x نیز می‌توانسته‌اند بوجود آمده باشند. این ذرات دارای این ویژگی هستند که هنگام فروپاشی ماده بیشتری نسبت به ضدماده و مثلا کوارک‌های بیشتری نسبت به آنتی کوارکها ایجاد می‌کنند. ذرات x که فقط در همان اولین اجزای بسیار کوچک ثانیه‌ها وجود داشتند برای ما میراث مهمی به جا گذاردند که عبارت بود از: (افزونی ماده در برابر ضد ماده).

     مرحله سوم (از 32-10 ثانیه تا 6-10 ثانیه): کیهان از مخلوطی از کوارک‌ها ، لپتون‌ها - فوتون‌ها و سایر ذرات دیگر تشکیل شده که متقابلا به ایجاد و انهدام یکدیگر مشغول بوده و ضمنا خیلی سریع در حال از دست دادن حرارت هستند.

     مرحله چهارم (از 6-10 ثانیه تا 3-10 ثانیه): تقریبا تمام کوارک‌ها و ضد کوارک‌ها بصورت پرتو ذره‌ها به انرژی تبدیل می‌شوند. کوارک‌های جدید دیگر نمی‌توانند در درجه حرارتهای رو به کاهش بوجود آیند ولی از آن جایی که کوارک‌های بیشتری نسبت به ضد کوارک‌ها وجود دارند. برخی از کوارک‌ها برای خود جفتی پیدا نکرده و بصورت اضافه باقی می‌مانند. هر 3 کوارک با یکدیگر یک پروتون با یک نوترون می‌سازند. سنگ بناهای هسته اتم‌های آینده اکنون ایجاد شده‌اند.

     مرحله پنجم (3-10 ثانیه تا 100 ثانیه): الکترونها و ضد الکترونها در برخورد با یکدیگر به اشعه تبدیل می‌شوند. تعدادی الکترون باقی می‌ماند، زیرا که ماده بیشتری نسبت به ضد ماده وجود دارد. این الکترونها بعدا مدارهای اتمی را می‌سازند.

     مرحله ششم (از 100 ثانیه تا 30 دقیقه): در درجه حرارتهایی که امروزه می‌توان در مرکز ستارگان یافت اولین هسته‌های اتم‌های سبک و بویژه هسته‌های بسیار پایدار هلیوم در اثر همجوشی هسته‌ ای ساخته می‌شوند.

     هسته اتمهای سنگین از قبیل اتم آهن یا کربن در این مرحله هنوز ایجاد نمی‌شوند. در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنیادی که از همه سبکتر بودند وجود داشتند: هلیوم و هیدروژن.

     پس از گذشت حدود 300000 سال گوی آتشین آنقدر حرارت از دست داده که هسته اتمها و الکترونها می‌توانند در درجه حرارتی در حدود 3000 درجه سانتیگراد به یکدیگر بپیوندند و بدون اینکه دوباره فورا از هم بپاشند اتم‌ها را تشکیل دهند. در نتیجه آن مخلوط ذره‌ای که قبلا نامرئی بود اکنون قابل دیدن می‌شود.

     مرحله هشتم (از یک میلیون سال پس از خلقت تا امروز): از ابرهای هیدروژنی دستگاه‌های راه شیری ستارگان و سیارات بوجود می‌آیند. در داخل ستارگان هسته اتمهای سنگین از قبیل اکسیژن و آهن تولید می‌شوند. که بعدها در انفجارات ستاره‌ای آزاد می‌گردند و برای ساخت ستارگان و سیارات و حیات جدید بکار می‌آیند.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ
    نظریه ریسمان بیان می کند که انفجار بزرگ سرمنشأ عالم نیست

    متنی که در زیر می خوانید، نوشته ای است از گابریل ونزیانو فیزیکدان نظری مرکز تحقیقات فیزیک ذره ای اروپا که در اواخر دهه 1960 به عنوان پدر نظریه ریسمان شناخته شد.

    نظریه ریسمان بیان می کند که انفجار بزرگ سرمنشأ عالم نبوده، بلکه صرفاً پیامد وضعیتی بوده که مدت ها قبل از آن زمان وجود داشته است. زیرا غالب کیهان شناسان مطرح کردن زمانی قبل از انفجار بزرگ را مانند این می دانستند که کسی جایگاه شمال قطب شمال را از شما بپرسد. یونانیان باستان دربارة منشأ زمان مناظرات و مباحثه های فراوانی ترتیب می دادند. ارسطو که از بی آغازی زمان طرفداری می کرد،استنادش بر این اصل بود که از هیچ ،چیزی به وجود نمی آید. پس اگر عالم در هیچ برحه ای از زمان نتوانسته باشد خود را از نیستی به هستی در آورد، الزاماً می بایست همواره وجود می داشته است.

    پس به این دلیل و دلایلی دیگر، زمان باید به طور نامحدود در گذشته و آینده امتداد داشته باشد. امّا دین شناسان مسیحی نظری دگرگونه داشتند.آگوستین استدلالش بر این بود که آفریدگار بیرون از فضا و زمان حضور دارد و قادر است که این ساختارها را همانطور که دیگر جنبه ای دنیای ما را خلق می کند، به وجود آورد. دو دلیل سبب شد که کیهان شناسان معاصر نتیجه مشابهی بگیرند. یکی از آنها نسبیت عام و دیگری شواهدی بودند که از مشاهده انبساط جهان به دست آمدند که بر طبق آنها دو فیزیکدان نامی یعنی استفان هاوکینگ و روجر پنروز در سال 1960 ثابت کردند که زمان نمی تواند به طور نا محدود رو به گذشته ادامه داشته باشد و اگر در طول زمان رو به عقب برویم، بالاجبار باید به نقطه تکینگی برسیم.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ
    بیگ بنگ و انفجار بزرگ

    بیشتر ماها یا اگه اغراق آمیز نباشه همه ما دوست داریم بدونیم این زمینی که روش زندگی میکنیم از کجا اومده چه طوری تشکیل شده و هزار تا معمای دیگه که بیشتر دانشمندان البته نه همشون نظریه ی بیگ بنگ(انفجار بزرگ) رو ارایه دادن من میخوام یه گوشه ای از این مطلبو باز کنم و با کمک همدیگه این تاپیکو ادامه بدیم و باهم تبادل نظر کنیم

    من فکر می کنم همه مردم می خواهند بدانند که ما از کجا آمده ایم و جهان چگونه آغاز شده است.

     

    استیون هاوکینگ

     فیزیکدانان در پاسخ به این پرسش که جهان چگونه آغاز شده است، نظریه انفجار بزرگ را مطرح می کنند. طبق این نظریه جهان ۷۱۳ میلیارد سال پیش از حالتی بسیار چگال و داغ سربر آورده است. این نظریه بر انبساط مشاهده شده فضا و بررسی قرمزگرایی مبتنی است. دانشمندان بر پایه این مشاهده ها نتیجه گرفتند که جهان از وضعیتی که ماده و انرژی آن در حالتی بسیار چگال و دمای زیاد قرار داشت، آغاز شده است. در عین حال دانشمندان در این مورد که پیش از آن جهان در چه وضعیتی بود، اتفاق نظر ندارند.نظریه انفجار بزرگ که مبتنی بر ملاحظات نظری است، تایید مشاهده های تجربی را نیز به همراه دارد. به لحاظ مشاهده ای اخترشناسان دریافته بودند که سحابی های مارپیچ در حال دور شدن از زمین هستند، هر چند این رصدگران نه متوجه معنی کیهان شناختی این پدیده بودند و نه اصولا می دانستند که این سحابی ها، کهکشان های دیگری غیر از کهکشان راه شیری ما است. در سال ۱۹۲۷ یک کشیش کاتولیک به نام جورج لوماتره با استفاده از رابطه های نسبیت عام اینشتین و مشاهده پس رفت سحابی های مارپیچ نتیجه گرفت که جهان ما با انفجار «اتم اولیه» آغاز شده است. این نظریه بعدها انفجار بزرگ نام گرفت.ادویل هابل در سال ۱۹۲۹ توانست شاهدی رصدی برای نظریه لوماتره فراهم آورد. وی کشف کرد که نور دیگر کهکشان ها قرمزگرایی دارد که مقدار آن متناسب با فاصله آن کهکشان از زمین است. امروزه این قانون را به نام قانون هابل می شناسند.

    طبق اصل کیهان شناسی اگر مقیاس های بسیار بزرگ را در نظر آوریم، در جهان هیچ جهت یا مکانی بر دیگری ترجیح ندارد. هابل با توجه به این اصل گفت که جهان در حال انبساط است. این دیدگاه با دیدگاه اینشتین در مورد جهان که آن را بی پایان و ایستا می دانست در تعارض بود.در آن زمان دو احتمال مختلف برای وضعیت جهان مطرح شد. یکی نظر انفجار بزرگ لوماتره بود که جورج گاموف طرفدار آن بود و به گسترش آن بسیار کمک کرد و دیگر مدل حالت ایستای فرد هویل بود. طبق این مدل تمام نقاط جهان با گذشت زمان هیچ تغییری نمی کرد. در حقیقت هم همین فرد هویل بود که اصطلاح انفجار بزرگ یا Big Bang را سر زبان ها انداخت. وی در یک سخنرانی در سال ۱۹۴۹ بارها از نظریه لوماتره با عنوان Big Bang نام برد و آن را به تمسخر گرفت. وی سال های بعد هم در دیگر سخنرانی هایش به تمسخر اندیشه های لوماتره پرداخت، اما در نهایت Big Bang به عنوان نام رسمی نظریه لوماتره شناخته شد. این دو نظریه سال های متمادی به موازات یکدیگر گسترش یافتند و هرکدام طرفداران بسیاری یافتند اما با توسعه اخترشناسی شواهد رصدی از ایده انفجار بزرگ حمایت کردند و معلوم شد که جهان از حالتی بسیار داغ و چگال آغاز شده است. از سال ۱۹۶۵ نیز که تابش های ریزموج پس زمینه کیهانی کشف شد، نظریه انفجار بزرگ بهترین نظریه پردازی توجیه سرآغاز و چگونگی تکامل جهان محسوب می شود. در حقیقت تمام کارهای نظری در کیهان شناسی بر مبنای نظریه انفجار بزرگ یا نسخه تغییر یافته و اصلاح شده آن است. پژوهش های کنونی در کیهان شناسی نیز به بررسی و درک چگونگی تشکیل کهکشان ها با استفاده از نظریه انفجار بزرگ و درک رویدادها در لحظه انفجار بزرگ مربوط می شود.طبق این نظریه همزمان با انبساط تده اولیه چگال و داغ، دما نیز به تدریج کاهش یافت.بعد از گذشت حدود ۳۵ ۱۰ ثانیه انتقال فازی صورت گرفت که باعث شد جهان به طور نمایی رشد کند. این دوره را با عنوان تورم کیهانی می شناسند.پس از آنکه تورم کیهانی متوقف شد، مواد تشکیل دهنده به صورت پلاسمای کوآرک گلوئون بودند. در این حالت ذرات تشکیل دهنده پلاسما با سرعت های نسبیتی در حال حرکت بودند. با گسترش و انبساط جهان دما نیز به تدریج کاهش یافت و با ترکیب اجرای پلاسما با هم، پروتون ها و نوترون ها شکل گرفتند. بعدها بعضی از پروتون ها و نوترون ها با یکدیگر ترکیب شدند و طی فرآیندی با نام هسته زایی، هسته های لوتریم و هلیم را به وجود آوردند. پس از گذشت حدود ۳۰۰ هزار سال از انفجار بزرگ الکترون ها نیز به اتم ها ملحق شدند و اتم ها را که به طور عمده هیدروژن بود، به وجود آوردند. در این زمان تابش از ماده جدا شد و در نتیجه در کل جهان مانعی در برابر نور وجود نداشت. به چنین تابش هایی، تابش ریزموج پس زمینه می گویند.

    با گذشت زمان منطقه های چگال تر مواد اطراف خود را جذب کردند و بزرگتر و متراکم شدند و به این ترتیب ابرهای گاز، ستارگان، کهکشان ها و دیگر ساختارهای اخترشناسی که امروزه قابل مشاهده است را به وجود آوردند.جزئیات مربوط به این فرآیند به مقدار و نوع ماده مورد نظر بستگی دارد.البته باید در نظر داشت هنگامی که جهان را با استفاده از این نظریه شرح می دهیم، نباید انفجار بزرگ را به صورت انفجاری از ماده در نظر گرفت که به سرعت از یکدیگر دور می شوند تا فضایی از پیش تهی را پر کنند، بلکه در انفجار بزرگ چیزی که منبسط می شود، خود فضا است. همین انبساط است که باعث می شود فاصله بین هر دو نقطه دلخواهی در جهان افزایش یابد. با این همه انبساط جهان در مقیاس موضعی فعلی چنان کوچک است که هر گونه ارتباطی بین قوانین فیزیک با انبساط با استفاده از تکنیک های فعلی غیرقابل اندازه گیری است.

    تابش پس زمینه کیهانی

    نظریه انفجار بزرگ وجود تابش های ریزموج پس زمینه کیهانی را پیش بینی کرد. این تابش ها در حقیقت از فوتون هایی تشکیل شده اند که در مراحل اولیه تشکیل جهان گسیل شده اند. در مراحل اولیه آغاز جهان و پیش از تشکیل اتم ها، این تابش ها به طور مداوم جذب می شوند و در نتیجه جهان مات بود. اما پس از انبساط و سرد شدن جهان تا حدود سه هزار درجه کلوین، وضعیت به گونه ای شد که الکترون ها و هسته ها توانستند با یکدیگر ترکیب شوند و اتم ها را به وجود بیاورند. در این حالت پلاسمای اولیه به گازی خنثی تبدیل شد. این گاز خنثی برخلاف پلاسما، عبور نور را ممکن می سازد. این تابش ها در تمام جهت های فضا جاری است و امروزه ما می توانیم آن را مشاهده کنیم. این تابش ها نیز به دلیل انبساط هابل، قرمزگرایی دارند. در هر کجای جهان که باشیم این تابش ها را مشاهده می کنیم که از همه جهت ها می آیند.

     

     

    آرنو پنزیاس و روبرت ویلسون در سال ۱۹۶۴ از یک گیرنده ریزموج آزمایشگاه بل استفاده کردند تا به رصد تابش ها بپردازند. آنها با استفاده از این ابزار تابش ریزموج پس زمینه کیهانی را کشف کردند. با این کشف که نشان دهنده طیف جسم سیاه در دمای سه درجه کلوین بود، کفه ترازو به نفع نظریه انفجار بزرگ سنگین تر شد. پنزیاس و ویلسون به خاطر این کشفشان جایزه نوبل را از آن خود ساختند.ناسا در سال ۱۹۸۹ ماهواره کاشف پس زمینه کیهانی را که به اختصار کوبه یا COBE خوانده می شود پرتاب کرد. اولین اطلاعات این ماهواره که در سال ۱۹۹۰ ارائه شد، با پیش بینی های تابش های ریزموج پس کیهانی نظریه انفجار بزرگ سازگاری داشت. در سال ۲۰۰۳ نیز کاوشگر ریز موج ناهمسانگرد ویلکینسون WMAP پرتاب شد و اطلاعاتی از بعضی پارامترهای کیهان شناسی به دست آورد که دقیق ترین اطلاعات به دست آمده تا آن زمان محسوب می شد. دستاوردهای این ماهواره نیز در کل با مبانی نظریه تورم هماهنگی داشت.

    تکوین و شکل گیری کهکشان ها

    مشاهده های دقیق در مورد شکل و توزیع کهکشان ها و اختروش ها شواهد قاطعی در مورد انفجار بزرگ فراهم آورده است. دانشمندان با استفاده از تلفیق مشاهده و نظریه حدس می زنند که اولین اختروش ها و کهکشان ها حدود یک میلیارد سال بعد از انفجار بزرگ به وجود آمدند و پس از آن نیز ساختار بزرگ همانند خوشه ها و ابرخوشه های کهکشانی شکل گرفتند. ستارگان و کهکشان ها با گذشت زمان تکامل می یابند، بنابراین کهکشان های دور دست که آنها را به شکلی که در آغاز جهان بودند، مشاهده می کنیم با کهکشان های نزدیک که شکل فعلی آنها را می بینیم بسیار متفاوتند. با این همه کهکشان هایی که به تازگی تشکیل شدند نسبت به کهکشان هایی که در همین فاصله اما مدت کوتاهی پس از انفجار بزرگ شکل گرفتند، تفاوت دارند. این مشاهده ها به شدت مدل حالت ایستا را رد می کند. بررسی مربوط به تشکیل ستارگان و توزیع کهکشان ها و اختروش ها و ساختارهای بزرگتر با شبیه سازی های نظریه انفجار بزرگ در مورد تشکیل ساختار در جهان هماهنگ است و در عین حال کمک موثری برای کامل کردن جزئیات مربوط به این نظریه محسوب می شود.

     

    ماده تاریک

    طی دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ مشاهده های گوناگون نشان داد که برای توجیه شدت ظاهری نیروی گرانشی درون کهکشانی و بین کهکشانی مقدار ماده مرئی کافی وجود ندارد. این مشاهده ها منجر به شکل گیری این ایده شد که بیش از نود درصد ماده موجود در جهان ماده معمولی نیست، بلکه از نوع ماده تاریک است. علاوه بر این، فرض اینکه جهان به طور عمده از ماده معمولی تشکیل شده است، به پیش بینی هایی منجر می شود که به شدت با نتیجه حاصل از مشاهده ها ناهمخوانی دارد. زمانی که ایده ماده تاریک مطرح شد، بحث های بسیاری به دنبال داشت، اما امروزه به دلیل مشاهده های مربوط به سرعت انتشار کهکشان ها، توزیع ساختارهای بزرگ مقیاس، پدیده های مربوط به عدسی گرانشی و اندازه گیری های پرتو ایکس خوشه های کهکشانی، بسیاری آن را به عنوان بخشی از مدل استاندارد کیهان شناسی پذیرفته اند. در آگوست سال ۲۰۰۶ توانستند وجود ماده تاریک را با استفاده از اندازه گیری برخورد کهکشان ها، نشان دهند. این مورد اندازه گیری و دیگر روش های اندازه گیری ماده تاریک فقط نسبت به اثرهای گرانشی حساس است. تاکنون هیچ ذره ماده تاریکی در آزمایشگاه مشاهده نشده است. با این همه در فیزیک ذرات، نامزد هایی برای ماده تاریک وجود دارد و طرح های گوناگون برای آشکارسازی مستقیم آنها در دست اجرا است.

     

    انرژی تاریک

    اندازه گیری مشخصه های بعضی انواع ابر نواخترها نشان می دهد که شتاب جهان مقداری غیر خطی است. نظریه نسبیت عام برای توجیه این شتاب غیر خطی نیازمند وجود نوعی انرژی با فشار منفی در جهان است. اکنون به نظر می رسد که این انرژی تاریک تشکیل دهنده هفتاد درصد انرژی جهان است. ماهیت این انرژی یکی از رازهای مهم انفجار بزرگ است. نامزدهای احتمالی برای این انرژی وجود دارد که ثابت کیهان شناختی ازجمله آنها است. هم اکنون رصد هایی انجام می شود تا ماهیت این انرژی روشن شود. با استفاده از اطلاعاتی که ماهواره WMAP در سال۲۰۰۶ ارائه کرده است، نشان می دهد که جهان از ۷۴ درصد انرژی تاریک، ۲۲ درصد ماده تاریک و ۴ درصد ماده معمولی تشکیل شده است.

    پیشرفت نجوم و کیهان شناسی در چند دهه اخیر توجه دانشمندان بسیاری را به خود جلب کرده است، زیرا با استفاده از تجهیزات جدید دید ما نسبت به جهان به طور وصف ناپذیری دگرگون شده است. کشف ستاره های نوترونی با استفاده از مشاهده های مربوط به طول موج های بلند رادیویی، به دست آوردن اطلاعات از جهان هنگامی که فقط چند دقیقه عمر داشت با استفاده از آثار دوتریم موجود و کشف چگونگی تشکیل ستارگان هنگام بررسی سردترین مناطق جهان، موضوع هایی است که می تواند توجه همه را به خود جلب کند.این کتاب که در پنج فصل تنظیم شده است از تولد و مرگ ستارگان شروع شده و با بررسی منشاء کهکشان ها و منشاء جهان به پایان رسیده است. با خواندن این کتاب می توان سوار بر ماشین زمان، به گذشته رفت و به بررسی ساختارهایی چون ستارگان، اختروش ها و سیاهچاله ها و دیگر پدیده های کیهانی پرداخت. هدف اصلی این کتاب به ادعای مترجم، آن بوده است که با بیان ساده، موضوع های دشوار نجومی را به حرفه ای ها و غیر حرفه ای ها بیاموزد.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ
    فیزیک انفجار بزرگ و ابدیت

    با چشم غیر مسلح در یک شب تاریک و بدون ماه و در هوای صاف می توان حدود 2500 ستاره را در آسمان شناسایی کرد. با دوربین یا تلسکوپ می شود میلیون ها ستاره را تشخیص داد. از سیاره های منظومه شمسی خودمان نظیر (زهره) و (زحل) که چشم پوشی کنیم تمامی این ستارگان دوردست خورشیدها یا به عبارت دیگر گلوله های گازی پر حرارتی هستند که در سطح خود می توانند تا هزاران درجه و در درون خود تا میلیون ها درجه حرارت داشته باشند.

    در حقیقت بعضی از آنها با شدتی ده هزار برابر خورشید ما می درخشند و برخی از آن ها هم خیلی کم نورتراز ستاره مرکزی منظومه ما هستند. ولی تمام ستارگان در یک مورد مشترکند: آن ها در ژرفای درون خود از طریق تبدیل هیدروژن به هلیم انرژی هسته ای تولید می کنند این چشمه جوشان و پایان ناپذیر انرژی- به ستارگان کمک می کند که عمری بسیار طولانی داشته باشند. مثلا خورشید با مواد سوختنی که دارد 10 میلیارد سال عمر خواهد کرد. انرژی ایجاد شده در مرکز ستاره به خارج منتقل می شود و از سطح ستاره به شکل پرتوهای ماورای بنفش - رونتگن - ذره ای - نوری - گرمایی و امواج رادیویی انتشار می یابد. برخی از ستارگان در پایان عمر خود از طریق انفجارهای بسیار عظیم از بین می روند. آنگاه از آن ها فقط گوی های مادی کوچک و کاملا در هم فشرده ای باقی می ماند که در علم ستاره شناسی ( کوتوله های سفید ) ( ستاره نوترونی) و یا (سیاهچاله) نامیده می شوند. خورشید هم روزی تبدیل به یک کوتوله سفید خواهد شد.

     

    کهکشانه ها چیستند؟

     ستارگان بطور یکنواخت در کیهان پراکنده نیسند. آن ها خانواده های عظیمی را در فضا تشکیل می دهند که ( کهکشانه) نامیده می شوند. مثلا خورشید ما تنها یکی از 200 میلیارد ستاره کهکشانه ما یعنی (کهکشان راه شیری) است. کهکشان راه شیری به وجود این که ابعاد عظیمی دارد یک کهکشان متوسط و عادی محسوب می شود. ما کهکشانه هایی را می شناسیم که چندین هزار میلیارد خورشید دارند. برخی کهکشانه های دیگر نیز فقط چند میلیارد ستاره دارند. کهکشانه ها در شکل های گوناگونی دیده می شوند که مهمترین اشکال آنها مدل های مارپیچی - مارپیچی میله ای و بیضوی هستند. کهکشانه ها گروههای بزرگ و کوچکی را می سازند که ( مجموعه کهکشانی ) نامیده می شود. مثلا کهکشان راه شیری به گروه محلی خود تعلق دارد که دارای 30 عضو است و بزرگترین دستگاه آن کهکشان سحابی آندرومدا (Andero Medanebulo) یا امراه المسلسله که حدود 2 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد. با حدود 400 میلیارد ستاره است. تا آنجا که تلسکوپ های بزرگ می توانند ژرفای عالم را رصد کنند کهکشانه ها دیده می شوند. بسیاری از آن ها میلیاردها سال نوری با ما فاصله دارند.

     

    آیا ( انفجار بزرگ) یا ( انفجار اولیه) واقعا وجود داشته است؟

    دانشمندان در این زمینه هر چه بیشتر درباره گذشته و آینده پژوهش می کنند نظریاتشان نامطمئن تر و ناپایدارتر می شود. مثلا در حالیکه فاصله ماه از زمین و یا تاریخ اولیه کره زمین را به خوبی می شناسیم به توجه به این که فقط 400 سال از عمر تاریخ پژوهش های جدید گذشته است بسیار مشکل می توان به تاریخ میلیاردها ساله آغاز خلقت نظر انداخت. فرضیه انبساط عالم به خودی خود کافی نیست که ما با اطمینان نتیجه بگیریم که انفجار اولیه وجود داشته است. ولی در اینجا یک نکته جالب توجه دیگر نیز به آن افزوده می شود: هرچه ما بیشتر به عمق کیهان نظاره می کنیم در واقع بیشتر به عمق زمان گذشته می نگریم. یک ستاره را که در فاصله 10 سال نوری قرار دارد به همان صورتی می بینیم که 10 سال قبل بوده است. دورترین اجرامی را که انسان می تواند با تلسکوپ های بزرگ نجومی نظاره کند کوازارها هستند. ( Quasar مخفف عبارت نجومی Quasistallar object و عبارت است از عضوی از گروههای گوناگون ستاره مانند که دارای پرتوهای قرمز استثنایی می باشند و غالبا از خود فرکانسهای رادیویی و نیز امواج نوری قابل دیدن منتشر می کنند.) آنها در واقع کهکشانه های کاملا جوانی هستند که در مراحل اولیه شکل گیری به سر می برند. حال اگر انسان نگاهش را در سمت دلخواهی به دورتر و بازهم دورتر متوجه کند باید به مرزی برسد که در آنجا آغاز خلقت را مشاهده کند و به عبارت دیگر آن گاز داغ اولیه را ببیند که تمام کهکشانه ها - ستارگان - سیارات و موجودات از آن ایجاد شده اند. بنابراین می بایست پیرامون ما را پیوسته پوسته کاملا درخشانی در دوردست احاطه می کرد و آسمان هم می بایست شب ها همچون روز روشن می شد اما این دیوار آتشین با سرعت زیادی از ما دور می شود زیرا که عالم لحظه به لحظه انبساط می یابد سرعت دورشدن به قدری زیاد است که نور این پوسته دارای طول موج بلندتری می شود که ما آن را فقط به صورت تشعشعات و امواج رادیویی دریافت می کنیم.دقیقا همین امواج هستند که اکنون کشف شده. امواج مفروضی که از همه جهات به طور یکنواخت بر ما می تابند و به نام تشعشعات پیشینه - 3 k نامگذاری شده اند. وجود این پرتو ها را می توان با رادیو تلسکوپ ها به سادگی اثبات کرد این تشعشعات تکیه گاهی مهم برای اثبات فرضیه انفجار اولیه می باشد.

     

    عالم در ابتدا چگونه به نظر می آمد؟

     آشکار است برای آگاهی از چگونگی اولین ثانیه ها و یا بهتر بگوییم اولین اجزای ثانیه های پس از انفجار اولیه نباید از ستاره شناسان پرسید بلکه در این مورد باید به فیزیکدان های متخصص در امر فیزیک ذره ای مراجعه کرد که در مورد تشعشعات و ماده در شرایط کاملا سخت و غیر عادی تحقیق می کنند و تجربه می کنند. تاریخ کیهان معمولا به 8 مقطع کاملا متفاوت و غیر مساوی تقسیم می شود:

     مرحله اول : ( صفر تا 43- 10 ثانیه ) : این مساله هنوز برایمان کاملا روشن نیست که در این اولین اجزای ثانیه ها چه چیزی تبدیل به گلوله آتشینی شد که بعدا کیهان باید بعدا از آن ایجاد گردد . هیچ معادله و یا فرمول های اندازه گیری برای درجه حرارت بسیار بالا و غیر قابل تصوری که در این زمان حاکم بود در دست نمی باشد.

    مرحله دوم : ( 43- 10 تا 32- 10 ثانیه) : اولین سنگ بناهاب ماده مثلا کوارک ها و الکترون ها و پاد ذره های آنها از برخورد پرتوها با یکدیگر به وجود می آیند. قسمتی از این سنگ بناها دوباره با یکدیگر برخورد می کنند و به صورت تشعشع فرو می پاشند. در لحظه های بسیار بسیار اولیه ذرات فوق سنگین - x نیز می توانسته اند به وجود آمده باشند. این ذرات دارای این ویژگی هستند که هنگام فروپاشی ماده بیشتری نسبت به ضد ماده و مثلا کوارک های بیشتری نسبت به آنتی کوارک ها ایجاد می کنند. ذرات x که فقط در همان اولین اجزای بسیار کوچک ثانیه ها وجود داشتند برای ما میراث مهمی به جا گذاردند که عبارت بود از : ( افزونی ماده در برابر ضد ماده )

     مرحله سوم : ( از 32- 10 ثانیه تا 6- 10 ثانیه ) : کیهان از مخلوطی از کوارک ها - لپتون ها - فوتون ها و سایر ذرات دیگر تشکیل شده که متقابلا به ایجاد و انهدام یکدیگر مشغول بوده و ضمنا خیلی سریع در حال از دست دادن حرارت هستند.

     مرحله چهارم : ( از 6- 10 ثانیه تا 3- 10ثانیه ) : تقریبا تمام کوارک ها و ضد کوارک ها به صورت پرتو ذره ها به انرژی تبدیل می شوند. کوارک های جدید دیگر نمی توانند در درجه حرارت های رو به کاهش به وجود آیند ولی از آن جایی که کوارک های بیشتری نسبت به ضد کوارک ها وجود دارند برخی از کوارک ها برای خود جفتی پیدا نکرده و به صورت اضافه باقی می مانند. هر 3 کوارک با یکدیگر یک پروتون با یک نوترون می سازند. سنگ بناهای هسته اتم های آینده اکنون ایجاد شده اند.

    مرحله پنجم : ( از 3- 10 ثانیه تا 100 ثانیه ) : الکترون ها و ضد الکترون ها در برخورد با یکدیگر به اشعه تبدیل می شوند. تعدادی الکترون باقی می ماند زیرا که ماده بیشتری نسبت به ضد ماده وجود دارد. این الکترون ها بعدا مدارهای اتمی را می سازند.

     مرحله ششم : ( از 100 ثانیه تا 30 دقیقه ) : در درجه حرارت هایی که امروزه می توان در مرکز ستارگان یافت اولین هسته های اتم های سبک و به ویژه هسته های بسیار پایدار هلیم در اثر همجوشی هسته ای ساخته می شوند. هسته اتم های سنگین از قبیل اتم آهن یا کربن در این مرحله هنوز ایجاد نمی شوند. در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنیادی که از همه سبکتر بودند وجود داشتند : هلیم و هیدروژن

     مرحله هفتم : ( از 30 دقیقه تا 1 میلیون سال پس از خلقت ) : پس از گذشت حدود 300000 سال گوی آتشین آنقدر حرارت از دست داده که هسته اتم ها و الکترون ها می توانند در درجه حرارتی در حدود 3000 درجه سانتی گراد به یکدیگر بپیوندند و بدون اینکه دوباره فورا از هم بپاشند اتم ها را تشکیل دهند . در نتیجه آن مخلوط ذره ای که قبلا نامرئی بود اکنون قابل دیدن می شود.

     مرحله هشتم : ( از یک میلیون سال پس از خلقت تا امروز ) : از ابرهای هیدروژنی دستگاههای راه شیری ستارگان و سیارات به وجود می ایند. در داخل ستارگان هسته اتم های سنگین از قبیل اکسیژن و آهن تولید می شوند. که بعد ها در انفجارات ستاره ای آزاد می گردند و برای ساخت ستارگان و سیارات و حیات جدید به کار می ایند.

     

    عناصر اصلی حیات زمینی چه زمانی پدیدار شد؟

     برای زمین با توجه به گوناگونی حیات که در آن وجود دارد 3 چیز از اهمیت خاصی برخوردار بوده است:

     1 - از همان ابتدای خلقت همیشه ماده بیشتری نسبت به ضد ماده وجود داشته و بنابراین همواره ماده برای ما باقی می ماند.

    2 - در مرحله ششم هیدروژن به وجود آمد این ماده که سبک ترین عنصر شیمیایی می باشد سنگ بنای اصلی کهکشانه ها و سیارات می باشد. هیدروژن همچنین سنگ بنای اصلی موجودات زنده ای است که بعدا روی زمین به وجود آمدند و احتمالا روی میلیاردها سیاره دیگر نیز وجود دارند.

    3 - در مرکز ستارگان اولیه هسته اتم های سنگین از قبیل اکسیژن و یا کربن یعنی سنگ بناهای اصلی لازم و ضروری برای زندگی و حیات بوجود آمدند.

     

    آیا عالم همواره در حال انبساط خواهد بود؟

    جنبش انبساطی یا به عبارت دیگر از همدیگر دور شدن کهکشانه ها به هر حال رو به کند شدن است. زیرا جزایر جهانی متعدد در واقع به سمت یکدیگر جذب می شوند و در نتیجه حرکت انبساطی آن ها کند تر می شود. اکنون پرسش فقط این است که آیا زمانی تمام این حرکت ها متوقف خواهد گردید و این عالم در هم فرو خواهد پاشید؟ این مساله بستگی به تراکم ماده در جهان هستی دارد. هر چه این تراکم بیشتر باشد نیرو های جاذبه بین کهکشانه ها و سایر اجزای گیتی بیشتر بوده و به همان نسبت حرکت آن ها با شدت بیشتری متوقف خواهد شد. در حال حاضر چنین به نظر می رسد که تراکم جرم بسیار کمتر از آن است که زمانی عالم در حال انبساط را به توقف در آورد. به هر حال این امکان وجود دارد که هنوز جرم های بسیار بزرگ ناشناخته ای از قبیل ( سیاهچاله های اسرار آمیز) یا ( ابرهای گازی شکل تاریک) وجود داشته باشند و نوترینو ها که بدون جرم محسوب می شوند جرمی هرچند کوچک داشته باشند. اگر این طور باشد در این صورت حرکت کیهانی زمانی شاید 30 میلیارد سال دیگر متوقف خواهد شد. در آن زمان کهکشان ها با شتابی زیاد حرکت به سوی یکدیگر را اغاز خواهند کرد تا در نهایت به شکل یک گوی آتشین عظیم با یکدیگر متحد شوند. آن زمان شاید می باید روی یک انفجار اولیه جدید دیگر و تولد یک عالم جدید حساب کنیم. با توجه به سطح کنونی دانش بشر و میزان پژوهش های انجام شده باید اینطور فرض کرد که عالم تا ابدیت انبساط خواهد یافت.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ
    جهنم با دمای چهار تریلیون درجه در نیویورک

    دانشمند‌ان در راستای تحقیقات خود روی پدیده «انفجار بزرگ» یا «بیگ بنگ» موفق شدند داغ‌ترین دما را در شرایط آزمایشگاهی ایجاد کنند که معادل چهار تریلیون ( 000,000,000, 4000) درجه سانتی‌گراد است.

    به گزارش ایسنا این درجه حرارت به قدری داغ و زیاد است که می‌تواند ماده را تبدیل به سوپی کند که ظرف چند میکروثانیه پس از تولد کائنات وجود داشته است.

    این دانشمند‌ان از یک برخورددهنده اتمی عظیم در آزمایشگاه ملی بروکهاون در دپارتمان انرژی آمریکا برای اصابت یون‌های طلا به یکدیگر استفاده کردند تا انفجارات فوق‌العاده داغ ایجاد کنند.

    وقوع این انفجارات فقط چند میلی ثانیه طول می‌کشد، اما همین زمین کوتاه کافی است تا فیزیکدانان را سال‌ها سرگرم مطالعه و تحقیق روی این پدیده کند، چون آنها امیدوارند که با کمک این یافته به علت و چگونگی شکل‌گیری کائنات پی ببرند.

    استیون ویگدور از محققان آزمایشگاه بروکهاون در یک کنفرانس خبری در انجمن فیزیک آمریکا متذکر شد: این دما به قدری داغ است که پروتون‌ها و نوترون‌ها را ذوب می‌کند.

    وی تصریح کرد: پروتون‌ها و نوترون‌ها اجزای تشکیل دهنده اتم‌ها هستند اما خود آنها نیز از ذرات کوچکتری موسوم به «کوارک‌ها» و «گلون‌ها» تشکیل شده‌اند.

    آنچه فیزیکدانان در جست‌وجوی آن هستند، بی‌نظمی‌های ظریف و بسیار کوچک است که می‌تواند توجیه کند ماده چرا و چگونه از این سوپ داغ اولیه شکل گرفت.

    گفتنی است، دانشمند‌ان برای این تحقیقات از شتابگر یون سنگین نسبیتی یا RHIC در 12 فوتی زیرزمین در نیویورک استفاده کردند.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ
    بیگ بانگ « انفجار بزرگ»

    می توانیم تاریخچه جهان را مرور کنیم تا به 14 میلیارد سال قبل به لحظه ای خاص برسیم جایی که تمام جرم و انرژی موجود در جهان در نقطه ایی کوچکتر از یک سکه متمرکز شده بود لحظه ایی که هیچ کدام از قوانین فیزیکی نمی توانند آن را تفسیر کنند.

    در این مقاله به معرفی انفجار بزرگ یا بیگ بانگ (big bang) می پردازیم و به طور کلی در سه بخش آن را بررسی می کنیم :

    1- بیگ بانگ چه بوده است؟

    2- چه نیرویی بیگ بانگ را بوجود آورده است ؟

    3- جهان از کجا آمده است ؟

    1- بیگ بنگ چه بوده است:

    بیگ بانگ (انفجار بزرگ) نخستین پدیده و اتفاق شناخته شده در جهان می باشد.

    می توانیم تاریخچه جهان را تا 14 میلیارد سال قبل مرور کنیم، تا به لحظه ای آتشین به نام بیگ بانگ برسیم. در آن لحظه جهان بینهایت داغ و متراکم بوده است، در واقع تمام مواد موجود در جهان از جمله دورترین کهکشان ها تا همین ذرات و مواد موجود در روی زمین خودمان بسیار متراکم شده بودند. اما ناگهان این نقطه متراکم منفجر می شود و انفجار عظیم و غیرقابل تصوری بنام بیگ بانگ بوجود می آید.

    اما از آنجایی که کسی در آن لحظه برای ثبت آن اتفاق نبوده است ما از کجا می دانیم چنین انفجاری رخ داده است ؟ در طی قرن گذشته ما به سه دلیل  رسیده ایم که فعلاً نظریه ی بیگ بانگ را به خوبی تأیید می کنند:

    الف- مشاهده کردیم که کهکشان ها در حال دور شدن از هم هستند :

    اگر سری مقالات قبلی را دنبال کرده باشید می دانید که کهکشان راه شیری ما یکی از بی شمار کهکشان موجود در عالم می باشد و ما انتظار داریم تمامی این کهکشان ها از جمله کهکشان خودمان با توجه به نیروی گرانش ( متقابلی که به هم وارد می کنند ) به سمت هم حرکت کنند، اما در سال 1929 ستاره شناسی به نام ادوین هابل به کشفی غیرمنتظره دست یافت : کهکشان ها با سرعت زیاد در حال دور شدن از هم هستند و هر چه فاصله شان از هم بیشتر باشد با سرعت بیشتری از هم دور می شوند.

    انبساط

    کهکشانها مانند نقاط روی یک بادکنک، درحال دور شدن از هم هستند.

    وقتی کهکشان ها در حال دور شدن از همدیگر باشند، بنابراین باید در گذشته به هم نزدیکتر بوده باشند. با توجه به بررسی سرعت و جهت حرکت کهکشان ها ستاره شناسان متوجه شدند که همه آنها باید در حدود 14 میلیارد سال پیش به طور باور نکردنی متراکم و فشرده بوده باشند، که این قضیه با شواهد بسیار دیگری نیز تأیید می شود.

    ب‌- عناصر شیمیایی نیز تایید کننده بیگ بانگ هستند :

    در سال 1940 فیزیک دانی به نام جورج گاموف به همراه دستیارانش فهمیدند که جهان در ابتدایش بسیار متراکم و داغ بوده هست. در آن سال دانشمندان تازه دریافته بودند که عناصر شیمیایی تحت تراکم و دمای بسیار زیاد می توانند به یکدیگر تبدیل شوند .گاموف و دستیارانش این قضیه را برای جهانی فوق العاده داغ و متراکم و در حال انبساط محاسبه کردند و دیدند در آن شرایط یک چهارم از ساده ترین عنصر (هیدروژن) به عنصر هلیوم تبدیل می شود . ستاره شناسان نیز نسبت هیدروژن به هلیومی را که در جهان پراکنده شده است را محاسبه کردند که مقدار آن دقیقاً با محاسبات جورج گاموف سازگار بودند. این مسئله هم یکی از قوی ترین دلایل بر رخداد بیگ بانگ می باشد.

    گذر زمان بعد از بیگ بنگ (از چپ به راست)

     

    پ - نور حاصل از بیگ بانگ را مشاهده کردیم :

    با توجه به نظریه بیگ بانگ , بیگ بانگ همه جای فضا رخ داده است (نه فقط در یک نقطه). هزاران سال بعد از بیگ بنگ جهان با ماده  داغ (حاصل از انفجار بیگ بانگ) پرشده بود و این ماده ی داغ شروع  به گداخته شدن و تابشی کرد که به همه جهات تابیده می شد.(هر جسمی نیز وقتی خیلی داغ می شود شروع به درخشش می کند). این پس تابش (afterglow ) بیگ بانگ هنوز نیز در جهان وجود دارد.

    در واقع این جریان ثابت از تابش همواره به زمین می رسد، از دورترین نقاط فضا که میلیاردها کیلومتر با ما فاصله دارند. اما از آنجایی که این نور فاصله ایی بسیار طولانی را طی کرده و با انبساط جهان انرژی خود را از دست داده دیگر با چشم قابل رؤیت نیست، اما هنوز به وسیله حسگرهایی قابل شناسایی است.

    امواج زمینه

     در سال 1964 رادیو ستاره شناسانی به نام آرنو پنزیز و رابرت ویلسون اولین کسانی بودند که توانستند این پس تابش بیگ بانگ را کشف کنند و سرانجام در سال 1991 فضاپیمای ناسا تصویری از این نور باستانی را گرفت که نتیجه ایی قاطع و معتبر بر وقوع بیگ بانگ بود. این دست آورد بعنوان یکی از بزرگترین پیروزی های بشر در اکتشاف های علمی اش قلمداد می شود. به این امواجی که با انرژی کم از تمام نقاط فضا به سوی ما می آیند، «تابش زمینه ی کیهانی» گفته می شود.

    تمامی این دستاورد ها نتیجه دو عامل مهم است : اول همراه شدن تخیل بشر با اکتشافات علمی  و دوم میل و اجازه طبیعت برای دست یافتن به این راز های شگفت انگیز خلقت تا جایی که ما می توانیم از نقاط آغازین خلقت صحبت کنیم. در واقع بزرگترین معجزه ی خلقت بقول انیشتن این است که : جهان قابل شناختن است!

    اما اگر بخواهیم به عقب تر از بیگ بانگ برگردیم چی؟  قبل از بیگ بانگ چه بوده است ؟ چه نیرویی آن را بوجود آورد ؟

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ
    آیا قبل از انفجار بزرگ جهانی وجود داشته است ؟

    همه فیزیکدانان باور ندارند که زمان با انفجار بزرگ شروع شده باشد. انفجار بزرگ تنها می توانسته گذری از یک رمبش به جهانی در حال انبساط باشد.....

     آیا قبل از انفجار بزرگ جهانی وجود داشته است ؟ این سوالی است که...

     همه فیزیکدانان باور ندارند که زمان با انفجار بزرگ شروع شده باشد. انفجار بزرگ تنها می توانسته گذری از یک رمبش به جهانی در حال انبساط باشد. اینک " مارتین بوجووالد " از دانشگاه ایالت پنسیلوانیای امریکا در حال بررسی مدلی از «گرانش کوانتومی حلقوی» است تا نشان دهد که حتی اگر چنان جهانی، پیش از انفجار بزرگ وجود داشته باشد، شناخت جنبه های خاص آن غیرممکن خواهد بود. بسیاری انفجار بزرگ را همچون «گلوله آتش» در نظر می گیرند که حدود ۱۴ میلیارد سال پیش از حالتی داغ و متراکم آغاز شد و به شکل جهان وسیعی که امروزه می بینیم، منبسط شد. در فیزیک کلاسیک مشکلی وجود دارد؛ وقتی مدل های خود را در جهت گذشته مورد استنتاج قرار می دهیم، این مدل ها انفجار بزرگ را به عنوان لحظه یی با انرژی و دمای بی نهایت پیش بینی می کنند که آن را «تکینگی» می نامند. مدل های کلاسیکی می توانند تا یک هزارمیلیاردم ثانیه این تکینگی پیش بروند، اما همه مفهوم های پیشین معادلات شان از دست می رود. فیزیکدانان برای شناخت جهان در زمان های دور باید نظریه یی انتخاب کنند که بتواند سه نیروی قوی تر طبیعت (الکترومغناطیسی، نیروی ضعیف هسته یی و نیروی قوی هسته یی) را با نیروی گرانش تلفیق کند، یعنی آنها باید نظریه گرانش اینشتین (نسبیت عام) را با مکانیک کوانتومی تطبیق دهند و یک نظریه کوانتومی گرانشی به وجود آورند. یکی از نظریه هایی که به همین منظور پیشنهاد شده است، گرانش کوانتومی حلقوی نام دارد. این نظریه فرض می کند زمان در «جهش »های کوانتومی محدودی جلو می رود. در نظریه کلاسیک انرژی مقادیر بالای دلخواهی می گیرد، اما در نظریه گرانش کوانتومی حلقوی با یک حد فوقانی محدود می شود. «بوجووالد» در این باره می گوید؛ " حدود ۶ سال قبل دریافتم که گرانش کوانتومی حلقوی می تواند از تشکیل تکینگی اجتناب کند، اما معادلاتی به کار بردم که هنوز هم برای نشان دادن دقیق حالت کوانتومی بسیار پیچیده هستند. "

    به هر حال فقدان تکینگی این احتمال را پدید آورده است که جهان می توانست حالتی داشته باشد که تا زمان های قبل از انفجار بزرگ امتداد یابد. این یعنی انفجار بزرگ آغاز جهان را نشان نمی دهد، اما انفجار بزرگ بیشتر یک گذر یا جهش جهان بود از حالتی پیش از رمبش به چیز در حال انبساط که امروزه می شناسیم. اکنون «بوجووالد» مشغول تحقیق روی این موضوع است که آیا می توان به جهان پیش از انفجار بزرگ نگاهی گذرا افکند یا خیر. او که تحقیقاتش را با مدلی بر اساس گرانش کوانتومی حلقوی شروع کرد، در اوایل امسال گفت که حالت جهان با تعدادی پارامتر از جمله چگونگی انبساط کنونی جهان، مقدار ماده موجود و شدت گرانش توصیف می شود. وی به تدریج مدل را ساده سازی کرد و توانست معادلاتی برای حالت جهان بیابد که در زمان پیش از انفجار بزرگ دقیقاً قابل حل باشد. ما که هم اکنون در دوره پس از انفجار بزرگ زندگی می کنیم، از فضا و زمان کاملاً هموار برخورداریم. اما پیش از انفجار بزرگ (اگر چنان زمانی وجود داشته باشد) احتمال دارد که جهان در چنان حالت کوانتومی پرافت و خیزی بود که حتی مفاهیم معمولی زمان هم معنی خود را از دست می دادند. «بوجووالد» دریافت که وسعت جهان حاضر عدم قطعیت بنیادی یی در معادلاتش به وجود می آورد که ما را از درک چگونگی تغییرات کوانتومی بزرگ پیش از انفجار بزرگ بازمی دارد؛ یعنی امکان ندارد که مثلاً برای پیگیری گذشته همه جنبه های جهان پیش از انفجار بزرگ، محاسبات مان را رو به عقب انجام دهیم. این چیزی است که «بوجووالد» نامش را «فراموشی کیهانی» می گذارد. او می گوید؛ «این حقیقت که برخی ویژگی ها به طور کامل پیش بینی ناپذیرند، بسیار غیرمنتظره است.» البته وی اضافه می کند که جنبه های مرتبط با رفتارهای کلاسیکی همچون وسعت جهان و آهنگ انقباض را می توان به طور کلی مشخص کرد. اما «جان بارت»، نظریه پرداز گرانش کوانتومی از دانشگاه ناتینگهام انگلستان یادآور می شود که گرانش کوانتومی حلقوی نظریه یی کاملاً مقبول در میان سایر نظریه ها نیست که این موضوع می تواند نتیجه گیری های «بوجووالد» را متزلزل سازد. او می گوید : گرانش کوانتومی حلقوی مثل کیکی نیم پخته است. برای دستیابی به یک نظریه کوانتومی گرانشی کامل به برخی جنبه ها نیاز داریم که هنوز وجود ندارد.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ
    بیگ بنگ - انفجار بزرگ

     

    همانطور که گفتم پیدایش کائنات براى انسان یک نادانسته بود و بشر مى خواست بداند که این پیدایش از کجا شروع شد.آیا به صورت یکنواخت بوده و همین گونه نیز ادامه دارد یا نه؟ چنان که برخى اعتقاد داشته اند که کائنات همین ساختار را داشته و بدون تغییر باقى مى ماند. خب نتیجه اینکه نظریه هاى مختلفى در این رابطه وجود داشت و نظریه پردازیهاى زیادى مى شد. یکى از این نظریه ها که حدود سى و هفت یا سى و هشت سال قبل ارائه شد بیگ بنگ یاهمان انفجار بزرگ نام داشت که توانست به خیلى از ابهامات پاسخ بدهد. این نظریه، آغاز کائنات را از یک هسته اتم در فضا و زمان صفر مى داند زیرا آن هنگام هنوز فضا وزمان آغاز نشده بود. تصور بکنید که تمام کائنات در یک هسته اتم یاحتى کوچکتر از آن جاى داشت و در یک لحظه این فضا و زمان آغاز مى شود یعنى اینکه یک انفجار بزرگ که حاصل گرانش شدید ناشى از فشردگى بوده، شروع شد.

     این واقعه بین سیزده تا پانزده میلیارد سال پیش رخ داده است، درحقیقت این حادثه از آن نقطه صفر شروع مى شود. قابل ذکر است که باوجودچنین فشردگى اى طبیعتاً دماى بسیار زیادى در لحظه کمى قبل از انفجار بزرگ حاکم بوده است. هنگامى که فضا وزمان شروع به بزرگ و باز شدن کرد، دما مدام رو به کاهش بوده به طورى که تخمین زده مى شود وقتى فقط یک ثانیه ازتشکیل کائنات مى گذشته است ده میلیارد کلوین نزول دما داشته ایم.

     انبساط جهان به قدرى شدید رخ داده است که از اندازه کوچکتر از یک هسته اتم در یک لحظه به اندازه کره زمین بزرگ مى شده، یعنى انبساط و تورم بعد از بیگ بنگ شروع شده بود اما هنوز کهکشانها به وجودنیامده بودند. نور آغاز کائنات بود سپس بعداز نور، ماده ایجاد شد و شاید بعد از دو میلیارد سال از انفجار بزرگ کهکشانها شکل گرفتند و خورشید ما یکى از ذرات کوچک آنهاست.

     

    کهکشانها چگونه و چه زمانى شکل گرفتند؟

     کهکشانى که ما در آن هستیم (کهکشان راه شیرى) حدود ده میلیارد سال پیش به وجود آمده است البته اگر قبول کنیم که بیک بنگ سیزده میلیاردسال پیش رخ داده است.

     اما کهکشانها انواع مختلفى دارند که عبارت است از: نامنظم، بیضوى و مارپیچى. ازمواد اطراف کهکشانها که باقى مانده بودند بازوهاى کهکشانى شکل گرفتند اما چون فشردگى مواد را در آن قسمت فضا داشتیم ونیز کهکشانهاى شکل گرفته بسیار نزدیک به هم بودند طبیعتاً برخوردها هم زیاد بوده است یعنى دوکهکشان با هم ادغام شده و یک کهکشان بزرگتر تشکیل مى دادند یا سبب ساز بازوهاى کهکشانى بزرگتر مى شدند. این اثرات در بحث انتقال به سمت قرمز یا رد شیفت مى گنجند.

     

    این انفجار چقدر طول کشید؟

     براى لحظه انفجار بزرگ عدد ده به توان منفى چهل و سه را در نظر مى گیرند و بعد از آن لحظه، حادثه شروع مى شود که حتى هنوز به هزارم ثانیه نرسیده، تغییرات در حال رخ دادن بوده است.

     

    عالم در ابتدا چگونه به نظر می آمد؟

     آشکار است برای آگاهی از چگونگی اولین ثانیه ها و یا بهتر بگوییم اولین اجزای ثانیه های پس از انفجار اولیه نباید از ستاره شناسان پرسید بلکه در این مورد باید به فیزیکدان های متخصص در امر فیزیک ذره ای مراجعه کرد که در مورد تشعشعات و ماده در شرایط کاملا سخت و غیر عادی تحقیق می کنند و تجربه می کنند. تاریخ کیهان معمولا به 8 مقطع کاملا متفاوت و غیر مساوی تقسیم می شود :

     مرحله اول - صفر تا 43- 10 ثانیه

     این مساله هنوز برایمان کاملا روشن نیست که در این اولین اجزای ثانیه ها چه چیزی تبدیل به گلوله آتشینی شد که کیهان باید بعدا از آن ایجاد گردد . هیچ معادله و یا فرمول های اندازه گیری برای درجه حرارت بسیار بالا و غیر قابل تصوری که در این زمان حاکم بود در دست نمی باشد.

     

    مرحله دوم- 43- 10 تا 32- 10 ثانیه

     اولین سنگ بناهای ماده مثلا کوارک ها و الکترون ها و پاد ذره های آنها از برخورد پرتوها با یکدیگر به وجود می آیند. قسمتی از این سنگ بناها دوباره با یکدیگر برخورد می کنند و به صورت تشعشع فرو می پاشند. در لحظه های بسیار بسیار اولیه ذرات فوق سنگین - نیز می توانسته اند به وجود آمده باشند. این ذرات دارای این ویژگی هستند که هنگام فروپاشی ماده بیشتری نسبت به ضد ماده و مثلا کوارک های بیشتری نسبت به آنتی کوارک ها ایجاد می کنند. ذرات که فقط در همان اولین اجزای بسیار کوچک ثانیه ها وجود داشتند برای ما میراث مهمی به جا گذاردند که عبارت بود از : افزونی ماده در برابر ضد ماده

     

    مرحله سوم- از 32- 10 ثانیه تا 6- 10 ثانیه

     کیهان از مخلوطی از کوارک ها - لپتون ها - فوتون ها و سایر ذرات دیگر تشکیل شده که متقابلا به ایجاد و انهدام یکدیگر مشغول بوده و ضمنا خیلی سریع در حال از دست دادن حرارت هستند

     

    مرحله چهارم- از 6- 10 ثانیه تا 3- 10ثانیه

     تقریبا تمام کوارک ها و ضد کوارک ها به صورت پرتو ذره ها به انرژی تبدیل می شوند. کوارک های جدید دیگر نمی توانند در درجه حرارت های رو به کاهش به وجود آیند ولی از آن جایی که کوارک های بیشتری نسبت به ضد کوارک ها وجود دارند برخی از کوارک ها برای خود جفتی پیدا نکرده و به صورت اضافه باقی می مانند. هر 3 کوارک با یکدیگر یک پروتون با یک نوترون می سازند. سنگ بناهای هسته اتم های آینده اکنون ایجاد شده اند.

     

    مرحله پنجم - از 3- 10 ثانیه تا 100 ثانیه

     الکترون ها و ضد الکترون ها در برخورد با یکدیگر به اشعه تبدیل می شوند. تعدادی الکترون باقی می ماند زیرا که ماده بیشتری نسبت به ضد ماده وجود دارد. این الکترون ها بعدا مدارهای اتمی را می سازند

     

    مرحله ششم - از 100 ثانیه تا 30 دقیقه

     در درجه حرارت هایی که امروزه می توان در مرکز ستارگان یافت اولین هسته های اتم های سبک و به ویژه هسته های بسیار پایدار هلیم در اثر همجوشی هسته ای ساخته می شوند. هسته اتم های سنگین از قبیل اتم آهن یا کربن در این مرحله هنوز ایجاد نمی شوند. در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنیادی که از همه سبکتر بودند وجود داشتند : هلیم و هیدروژن

     

    مرحله هفتم - از 30 دقیقه تا 1 میلیون سال پس از خلقت

     پس از گذشت حدود 300000 سال گوی آتشین آنقدر حرارت از دست داده که هسته اتم ها و الکترون ها می توانند در درجه حرارتی در حدود 3000 درجه سانتی گراد به یکدیگر بپیوندند و بدون اینکه دوباره فورا از هم بپاشند اتم ها را تشکیل دهند . در نتیجه آن مخلوط ذره ای که قبلا نامرئی بود اکنون قابل دیدن می شود.

     

    مرحله هشتم - از یک میلیون سال پس از خلقت تا امروز

     از ابرهای هیدروژنی دستگاههای راه شیری ستارگان و سیارات به وجود می ایند. در داخل ستارگان هسته اتم های سنگین از قبیل اکسیژن و آهن تولید می شوند. که بعد ها در انفجارات ستاره ای آزاد می گردند و برای ساخت ستارگان و سیارات و حیات جدید به کار می ایند.

     

    عناصر اصلی حیات زمینی چه زمانی پدیدار شد؟

     برای زمین با توجه به گوناگونی حیات که در آن وجود دارد 3 چیز از اهمیت خاصی برخوردار بوده است:

     از همان ابتدای خلقت همیشه ماده بیشتری نسبت به ضد ماده وجود داشته و بنابراین همواره ماده برای ما باقی می ماند.

     در مرحله ششم هیدروژن به وجود آمد این ماده که سبک ترین عنصر شیمیایی می باشد سنگ بنای اصلی کهکشانه ها و سیارات می باشد. هیدروژن همچنین سنگ بنای اصلی موجودات زنده ای است که بعدا روی زمین به وجود آمدند و احتمالا روی میلیاردها سیاره دیگر نیز وجود دارند. در مرکز ستارگان اولیه هسته اتم های سنگین از قبیل اکسیژن و یا کربن یعنی سنگ بناهای اصلی لازم و ضروری برای زندگی و حیات بوجود آمدند.

     

    آیا عالم همواره در حال انبساط خواهد بود؟

     جنبش انبساطی یا به عبارت دیگر از همدیگر دور شدن کهکشانه ها به هر حال رو به کند شدن است. زیرا جزایر جهانی متعدد در واقع به سمت یکدیگر جذب می شوند و در نتیجه حرکت انبساطی آن ها کند تر می شود. اکنون پرسش فقط این است که آیا زمانی تمام این حرکت ها متوقف خواهد گردید و این عالم در هم فرو خواهد پاشید؟ این مساله بستگی به تراکم ماده در جهان هستی دارد. هر چه این تراکم بیشتر باشد نیرو های جاذبه بین کهکشانه ها و سایر اجزای گیتی بیشتر بوده و به همان نسبت حرکت آن ها با شدت بیشتری متوقف خواهد شد. در حال حاضر چنین به نظر می رسد که تراکم جرم بسیار کمتر از آن است که زمانی عالم در حال انبساط را به توقف در آورد. به هر حال این امکان وجود دارد که هنوز جرم های بسیار بزرگ ناشناخته ای از قبیل ( سیاهچاله های اسرار آمیز) یا ( ابرهای گازی شکل تاریک) وجود داشته باشند و نوترینو ها که بدون جرم محسوب می شوند جرمی هرچند کوچک داشته باشند. اگر این طور باشد در این صورت حرکت کیهانی زمانی شاید 30 میلیارد سال دیگر متوقف خواهد شد. در آن زمان کهکشان ها با شتابی زیاد حرکت به سوی یکدیگر را اغاز خواهند کرد تا در نهایت به شکل یک گوی آتشین عظیم با یکدیگر متحد شوند. آن زمان شاید می باید روی یک انفجار اولیه جدید دیگر و تولد یک عالم جدید حساب کنیم. با توجه به سطح کنونی دانش بشر و میزان پژوهش های انجام شده باید اینطور فرض کرد که عالم تا ابدیت انبساط خواهد یافت.

     با توجه به بزرگى وعظمت کائنات، پیدایش حیات غیرزمینى چقدر احتمال دارد؟ با یک حساب سرانگشتى متوجه مى شویم که باوجود این تعداد ستاره احتمال حیات بسیار زیاد است. حتى بعضى از ستاره ها داراى سیاره نیستند و یا این سیاره بسیار دور از ستاره یا بسیار نزدیک به آن هستند و برخى هم گازى مى باشند اگر تمام این موارد را از کل ستاره ها کم کنیم تقریباً بیست وپنج درصد آنها امکان وجود حیات را دارند.

     

    آیا میدانستید …؟

     - فقط حدود 4درصد عالم از ماده ، به شکلی که ما می شناسیم تشکیل شده است ، یعنی ماده معمولی که ما می شناسیم و در آزمایشگاه وجود دارد، فقط 4درصد کل عالم را می سازد. 23درصد عالم را ماده تاریک سرد تشکیل داده که دانشمندان اطلاعات خیلی کمی درباره اش دارند و 73درصد باقی مانده را انرژی تاریک عجیب تشکیل می دهد که تقریبا تنها چیزی که در موردش می دانیم ، این است که وجود دارد!

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ
    مِهبانگ

    مِهبانگ یا انفجار بزرگ یک نظریه علمی است، و لحظه آغازین هستی را گویند که کل هستی (شامل زمان و هر سه بعد) از آن هنگام، بر طبق این نظریه، شروع شده‌است.

    بر طبق این نظریه، جهان فعلی ما از ذره بسیار کوچک تر از کوچک‌ترین ذرات بنیادی بوجود آمد. البته علم فیزیک در آن لحظه وجود نداشت، و به این حالت تکینگی گویند. در واقع بر طبق این نظریه، از این تکینگی جهان منفجر شد و از این ذره همهٔ ذرات بنیادی به وجود آمدند و شروع کردند از مرکز آن دور شدن، که میلیاردها کهکشان و از جمله همین کهکشان راه شیری خودمان به وجود آمدند.

    این انفجار باعث انبساط جهان به صورت بادکنکی می‌شود. البته نیروی دیگری که در این انبساط و کند شدن سرعت انبساط ان تأثیر دارد نیروی جاذبه‌است و خمیدگی‌های فضا زمان نسبیتی و در این صورت سه حالت متصور است

     

    1- انبساط دائم

    2- رسیدن به یک حالت ثابت و پایدار

    3- انقباض بعد از انبساط

     

    ‍‌مقدمه پژوهش های انجام شده در سالهای پیش نشان می‌دهد که جهان افزون بر آنکه در حال بزرگ شدن است، این انبساط دارای شتاب نیز می‌باشد. یعنی همچنان که کهکشانها در حال دور شدن از یکدیگر هستند، افزون بر تندی (سرعت( دارای شتاب نیز می‌باشد . هنگامی که بحث انبساط جهان مطرح شد، برای توجیه آن باید یک نظریه منطقی و نو ارائه می‌شد تا بتواند بزرگ شدن جهان را توجیه کند. این نظریه باید توضیح می‌داد که بزرگ شدن جهان از کجا و چه زمانی آغاز شده است؟ برای توجیه بزرگ شدن جهان نظریه "مهبانگ" -(انفجار بزرگ-(( Big Bang) مطرح شد که بر پایهٔ آن جهان از انفجار یک تودهٔ فوق العاده متراکم و با حجم ناچیز آغاز شده است . پس از آنکه شتاب جهان مطرح شد، باید یک دلیل منطقی برای توجیه آن ارائه می‌شد. همچنانکه می دانید طبق قوانین فیزیک شتاب ناشی از اعمال نیرو یا انتقال انرژی صورت می‌گیرد. بنابراین باید نیرویی به جهان اعمال شود یا انرژی وجود داشته باشد تا بتواند شتاب جهان را توجیه کند. براین پایه بحث انرژی تاریک یا Dark Energy مطرح شد که هنوز سرچشمه و چرایی آن ناشناخته است. البته در این زمینه نظریه‌های گوناگونی مطرح شده است، اما هیچ کدام نتوانسته پاسخی پذیرفتنی به آن بدهد .

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ
    نظریه انفجار بزرگ

    مقدمه

    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، ادوین هابل (1953-1889) ، ستاره شناس آمریکایی به بررسی نور دریافتی از ستارگان کهکشانهای 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.

     

    جهان زمانی کوچکتر از هسته یک اتم بود.

    هر چه ما بیشتر به عمق کیهان نظاره می‌کنیم در واقع بیشتر به عمق زمان گذشته می‌نگریم. یک ستاره را که در فاصله 10 سال نوری قرار دارد به همان صورتی می‌بینیم که 10 سال نوری قبل بوده است. دورترین اجرامی را که انسان می‌تواند با تلسکوپهای بزرگ نجومی نظاره کند کوازارها هستند. (Quasar مخفف عبارت نجومی Quasistallar object و عبارت است از عضوی از گروههای گوناگون ستاره مانند که دارای پرتوهای قرمز استثنایی می‌باشند و غالبا از خود فرکانسهای رادیویی و نیز امواج نوری قابل دیدن منتشر می‌کنند.)

    آنها در واقع کهکشانهای کاملا جوانی هستند که در مراحل اولیه شکل گیری به سر می‌برند. حال اگر انسان نگاهش را در سمت دلخواهی به دورتر و بازهم دورتر متوجه کند باید به مرزی برسد که در آنجا آغاز خلقت را مشاهده کند و به عبارت دیگر آن گاز داغ اولیه را ببیند که تمام کهکشانها ، ستارگان ، سیارات و موجودات از آن ایجاد شده‌اند. بنابراین می‌بایست پیرامون ما را پیوسته پوسته کاملا درخشانی در دور دست احاطه می‌کرد و آسمان هم می‌بایست شبها همچون روز روشن می‌شد اما این دیوار آتشین با سرعت زیادی از ما دور می‌شود زیرا که عالم لحظه به لحظه انبساط می‌یابد.

    سرعت دورشدن به قدری زیاد است که نور این پوسته دارای طول موج بلندتری می‌شود که ما آن را فقط به صورت تشعشعات و امواج رادیویی دریافت می‌کنیم. وجود این پرتوها را می‌توان با رادیو تلسکوپها به سادگی اثبات کرد این تشعشعات تکیه گاهی مهم برای اثبات فرضیه انفجار اولیه می‌باشد.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ
    مقدمه و نظریة نویسنده وبلاگ

    نظریه انفجار بزرگ به طور اختصار توضیح می‌دهد که در ابتدا همه اجرام سماوی به هم پیوسته بودند و تشکیل یک «اَبَر کره» منحصر به فرد را می‌دادند. سپس در «زمان صفر» انفجاری رخ داد که باعث پراکندگی اجرام شد و در واقع «زمان» شروع شد. همانطور که می‌دانیم از دیدگاه فیزیک «زمان» به «مقدار حرکت اشیاء» تعبیر می‌شود و چون قبل از انفجار بزرگ حرکتی نبود پس فاکتور «زمان» نیز وجود نداشت.

    البته ابن نظریه قادر نیست که توضیح دهد که با توجه به پدیده «انبساط و انقباض جهان» آیا این اولین انبساط است یا چندمین انباسط و یا اینکه انقباض چه زمانی شروع می‌شود و انقباض دارای چه آثاری است.

    آنچه به نظر می‌رسد این نظریه بیشتر تلاش دارد وضع موجود را توضیح دهد و قدرت زیادی در مورد «گذشته‌نگری» و «آینده‌نگری» ندارد.

    پیشتر این مطلب را در وبلاگی دیگر منتشر کرده بودم. اما در این بازنشر، ایده ای جدید به نظرم رسید که دوست دارم در اینجا بیان کنم.

    همانطور که گفته شد «زمان» به «مقدار حرکت اشیاء» تعبیر می‌شود. بنابراین با الهام از مفاهیم معنوی (ازل و ابد) شاید بتوان این تعبیر را در عالم فیزیک نیز به کار برد. بدین معنی که در عالم فیزیک، جهان در حال طی کردن یک مسیر ازل تا ابد است.

    این بدان معنی است که زمان را می توان تابع آغاز هر بیگ بنگ دانست. بر طبق این نظریه زمان مفهومی است که از هر انبساط بیگ بنگ آغاز شده و پس از طی مدتی دور شدن اجسام در جهان به پایان رسیده و انقباض شروع می شود. این انقباض تا جایی ادامه پیدا می کند که همه اجسام به حالت اول یا پیش از بیگ بنگ برگردد و ابرکرده را تشکیل دهند. و زمان در این حالت مفهوم خود را از دست می دهد. دقیقا مانند حرکات انقباضی و انبساطی قلب یک انسان یا هر موجود دارای قلب دیگر.

    سپس دوباره انفجار و آغاز انبساط و طی کردن مسیر قبل بطور مجدد. این نظریه را می توان به نام «نظریه تکرار بیگ بنگ یا نظریه انقباض های مکرر یا نظریه ریست شدن زمان یا نظریه حرکات انبساطی و انقباضی قلب» نامید.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انفجار بزرگ