بیگ بنگ: در حالی که بیشتر نقاط کیهان رمزآلود و بکر باقی مانده اند، حقیقت این جمله برایمان بسیار آشکار است: فضا بزرگ است، بسیار بزرگ… برای تعیین کمیت گستره ی کیهان، اخترشناسان معمولا به پدیده هایی اشاره می کنند که چند سال معین ِ نوری از ما دور هستند. اما این واقعا به چه معنی است؟

andromeda-galaxyبه گزارش بیگ بنگ، برخلاف آنچه به نظر می رسد؛ “سال نوری” واحد اندازه گیری فاصله است، نه زمان و فاصله ای است که نور در یک سال در فضا طی می کند. به طور دقیق تر، اتحادیه ی جهانی ستاره شناسی سال نوری را فاصله ای می داند که نور در 365.25 روز طی می کند. به زبان مشابه، میتوان 60 مایل را در واحد اتومبیل-ساعت ( فاصله ای که یک اتومبیل در یک ساعت و در بزرگ راه طی می کند) بیان کرد. در واقع ما در در طول روز برای بیان فاصله از معیار زمان استفاده می کنیم. به عنوان مثال، “ده دقیقه مانده تا برسم” و …

نور با سرعت 299792 کیلومتر بر ثانیه حرکت می کند. فاصله ی ما تا نزدیک ترین ستاره 4.3 سال نوری یا 40.7 تریلیون کیلومتر است. اولین اشارات به سال نوری به سال 1838 و به دانشمند آلمانی به نام فریدریش بسل بر می گردد. او فاصله ی ما تا ستاره ای به نام “ماکیان 61” را اندازه گرفت و اندازه ی آن 660 هزار برابر بزرگتر از شعاع مداری زمین بود. او به این تنیجه رسید که نور در عرض ده سال می تواند به این ستاره برسد، اما علاقه ی خاصی در به کار بردن واژه ی “سال نوری” نداشت.( به این دلیل که در آن مقطع هنوز مشخص نشده بود که سرعت نور عنصری بنیادی در طبیعت است). در سال 1851، این واژه برای نخستین بار در آلمان و نشریۀ نجومی Lichtjare، ظاهر شد. بعدها اخترشناسان این واژه را به کار بردند و امروزه “سال نوری” حتی در متون علمی نیز واژه ای آشنا به حساب می آید.

light-year-scale-bob-kingعلاوه بر سال نوری، پارسک نیز واژه ای پرکاربرد به حساب می آید. پارسک معادل 3.26 سال نوری است. پارسک تعداد ثانیه های قوسی ( 1.3600 ام درجه) است که موقعیت ظاهری ستاره در زمان اندازه گیری فاصله ی آن تغییر می کند. آرتور ادینگتون بریتانیایی، متخصص اخترفیزیک و دانشمند برجسته در اوایل سده ی بیستم استفاده از پارسک را ترجیح داد و سال نوری را فاقد شرایط لازم دانست، اما در اثبات این ادعا ناموفق بود. سال نوری قابل تقسیم به روز نوری، ساعت نوری یا حتی ثانیه نوری است، با این حال واحدهای مذکور کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. خورشید از ما 8 دقیقه ی نوری فاصله دارد، یعنی نور برای اینکه از خورشید به زمین برسد به 8 دقیقه زمان نیاز دارد.[واحدهای محاسبۀ فاصله در ستاره شناسی]

همه ی این موارد به دانستن سرعت نور بستگی دارد، که اندازه گیری آن به دلیل سرعت بسیار زیاداش دشوار است. گالیله در سال 1638 اقدام به اندازه گیری سرعت نور کرد. او در شرح آزمایشی می گوید: شخصی مانع از رسیدن نور فانوس می شود و همزمان شخص دیگری بر روی برج در فاصله ای سعی در اندازه گیری مدت زمان رسیدن نور به خود، را دارد. این آزمایش به نتیجه ای نرسید و تنها جوابی که گالیله در برابر پرسش سرعت نور داد این بود که هر چقدر که سرعت نور زیاد بود نه واکنش های حسی انسان و نه ساعت به آن اندازه پر سرعت نبودند.( تخمین او برای سرعت نور چیزی حداقل 10 برابر سرعت صدا بود، اما این فرضیه ای بیش نبود).

light-beam-earth-sun-moon-km-wiki-e1468081677540 اوله رومر اخترشناس دانمارکی، در سال 1676 توانست با استفاده از ماه گرفتگی های آیو قمر سیاره ی مشتری به فرضیاتی نایل شود. بعدها در سال 1729، جیمز بردلی به استفاده از پدیده ی انحراف نور ستاره ها که طی آن موقعیت های ظاهری ستارگان در آسمان بسته به حرکت زمین تغییرات اندکی پیدا می کرد؛ سعی کرد به فرضیات صحیح تری نسبت به سرعت نور دست یابد.

دانشمندان بر ارتقای این فرضیات تلاش کردند و تا سال 1860 فیزیکدان اسکاتلندی جیمز کلرک مکسول، نشان داد که موج های الکترومغناطیسی با سرعت مشخصی در خلا حرکت می کنند. این سرعت ثابت است و در آن زمان اکثر فیزیکدانان نور را صرفا یک موج میداستند.( اکنون میدانیم که اینگونه نیست، نور می تواند ذره هم باشد.) در نهایت، در سال 1905 نظریه ی نسبیت خاص آلبرت اینشتین عنوان کرد که نور با سرعت ثابتی فارغ از اینکه از کدام نقطه مشاهده می شود، حرکت می کند. این قدمی بزرگ به حساب می آمد. زیرا طولی نکشید که سرعت نور به یکی از عناصر جهان و در نتیجه به یکی از واحدهای مفید برای اندازه گیری فاصله تبدیل گشت.

ترجمه: اصغر مرتضایی / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Livescience.com

دیدگاهتان را بنویسید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

3 دیدگاه

  1. اگه عمر جهان سیزده و هشت میلیارد سال هست پس چرا بعضی ستاره‌ها فاصله نوری بسیار بیشتری با ما دارن؟ یعنی کهکشانها با سرعتی بیشتر از نور در حال دورر شدن و حرکت هستن؟ ممنون میشم اگه جوابمو بدید چون واقعا فکرم رو خیلی مشغول کرده

  2. جالبه بگم خیلی از معلمای دوران دبیرستانم اصلا در مورد سال نوری چیز درستی نمیدونستند و همیشه توی تعارفشون یه اشتباه میکردن

  3. یعنی دورترین کهکشان عالم 13 میلیارد سال با سرعت نور حرکت کنه تازه به ما میرسه نورش.
    خیلی حیرت انگیز.ذهن ادم قفل میکنه