تاریخ علمی جهان – بخش سوم

بیگ بنگ: اکنون بیایید در زمان به عقب برویم تا به لحظه تولد جهان برسیم. پس از حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال بازگشت به گذشته، کیهانی که امروزه مشاهده می کنیم با یک انفجار متولد شد.

73627518_c0141243-big_bang_and_galaxies_artwork-spl

نام این رخداد را بیگ بنگ گذاشته اند که در لغت به معنای صدای خیلی بلند یا انفجار بزرگ است، اما همانطور که میچیو کاکو می گوید، این انفجار نه بزرگ بوده و نه صدایی داشته است. انفجار از حجمی بسیار کوچکتر از اتم آغاز شده است و در ضمن خارج از این حجم چیزی وجود نداشته است که امواج صدا را حمل کند، حتما می پرسید قبل از بیگ بنگ چه خبر بوده است؟ هیچ! چون فضا و زمان نیز با همین انفجار متولد شده و منبسط شده اند. برای ما و حتی رویاهای ما نیز عجیب است که چگونه جهانی به این وسعت از یک حجم بسیار کوچک متولد شده است. چگونه ۱۰به توان ۸۵ تن ماده اینقدر فشرده بوده است؟ قطعا عجیب است ، اما نه به دلیل غیر ممکن بودن آن، بلکه به خاطر دور بودن از پدیده هایی که مورد شناخت ماست. احتمال می رود در پس پرده بیگ بنگ حتی دیدگاه عجیب تری انتظار ما را می کشد.

نظریه های جاری فیزیک و از جمله نسبیت عام با رسیدن به لحظه تولد دچار آشفتگی شده و کارایی خود را از دست می دهند. به این دلیل تاکنون هیچ دانشمندی در مورد لحظه تولد تفسیری علمی بیان نکرده است. اما نظریه هایی تصمیم دارند بیگ بنگ را به جهانهای موازی ارتباط دهند، در یکی از این نظریه ها که برای شخص من جالب است، برخورد جهان های موازی سبب بیگ بنگ شده است. جهانهای موازی، بسیار به همدیگر نزدیکند، اما ظاهرا همچون خطوط موازی تعاملی با یکدیگر ندارند تا اینکه سیاهچاله ای شبیه یک پل دو جهان را به یکدیگر وصل کند. در واقع یک سیاهچاله چرخان با پیچش فضا زمان، راه را برای تولد یک سفیدچاله یا دنیایی جدید در ابعاد جدید فضا هموار می کند. بنابراین بیگ بنگ آغاز سفید چاله ای است که از سیاهچاله ای در دنیای دیگر سرچشمه می گیرد!

به نظر می رسد آن لحظه ای که تکینگی رخ داده و انحنای فضا – زمان به سمت بی نهایت می رود، ناگهان دنیایی جدید متولد می شود. در هر حال این نظرات هنوز خیلی تئوریکی است و باید به انتظار آینده نشست، اما در مورد بیگ بنگ همانطور که گفته شد، شواهدی همچون تابش زمینه کیهانی و فراوانی اتمهای هیدروژن و هلیوم آن را تایید می کنند. البته چالشهایی نیز داشت که باعث اصلاح آن شد.

thebigbang

با توجه به اینکه هیچ چیز برای لحظه تولد روشن نیست، چقدر می توان به لحظه انفجار نزدیک شد؟ قوانین فیزیکی از ۴۳- ^۱۰ ثانیه پس از تولد کیهان (زمان پلانک) معنا پیدا می کند. در این لحظه تعادل ماده و پاد ماده به نفع ماده که جهان ما را تشکیل داد، تمام می شود. همچنین تمام نیروهای حاکم بر جهان شامل گرانش، الکترومغناطیس، هسته ای ضعیف و هسته ای قوی در وحدت کامل به سر می برند و تفاوتی میان آنها موجود نیست. در واقع تنها یک ابر نیروی واحد وجود داشت. با توجه به اینکه چند بار از نیروها صحبت شد بهتر است بدانید که فعلا در جهان چهار نیروی شناخته شده وجود دارد. اولی گرانش است که همه ما با آن آشناییم. دومی نیروی الکترومغناطیس است که دافعه و جاذبه بارهای همسان و غیر همسان از این نوع است. نیروی بین مولکولها که از کره زمین گرفته و تمامی مواد و حتی بدن ما را تشکیل میدهند از نوع الکترومغناطیس است. نیروی مشت به دیوار و برعکس ،چکش به میخ، پا به توپ ، نیروی فشار، اصطکاک، مغناطیس، چسبیدن چسب و … همه از جنس نیروی الکترو مغناطیس است. نیروی سوم و چهارم عبارتند از هسته ای قوی و هسته ای ضعیف که در زندگی روزمره برای ما ملموس نیستند. نیروی هسته ای قوی مسئول نگهداری پروتونها و نوترونها در هسته اتم است. نیروی هسته ای ضعیف نیز سبب متلاشی شدن هسته اتمها و رادیو اکتیویته میشود.

در ۳۵ –^۱۰ ثانیه پس از تولد، نیروی گرانش از بقیه نیروها جدا می شود. در ۱۰ –^۱۰ ثانیه پس از تولد، نیروی هسته ای قوی نیز از سه نیروی دیگر جدا می شود، اما هنوز نیروی هسته ای ضعیف و الکترومغناطیس در وحدت به سر می برند. یک هزارم ثانیه پس از تولد وحدت تمامی نیروها از بین رفته و کوارکها به ذرات بنیادی مانند پروتون، نوترون و … تبدیل می شوند. پس از سه دقیقه از لحظه تولد، هسته اتمها تشکیل شده و در یک پلاسمای خیلی داغ با دمای یک میلیارد درجه سرگردانند. این پلاسما پس از ۳۸۰ هزار سال به اندازه ای سرد می شود که هسته ها و الکترونهای موجود در آن به اتمهای هیدروژن، هلیوم و کمی لیتیم تبدیل شوند. سرعت انبساط باعث می شود که ساده ترین اتمها تشکیل شوند و نه پایدارترین آنها که آهن و سرب می باشد. همانطور که قبلا گفته شود، پیش بینی فراوانی این اتمها اولین موفقیت اساسی برای نظریه انفجار بزرگ بود. در همین لحظه بود که فوتونها توانستند از دام پلاسما فرار کنند تا پس از ۱۳٫۸ میلیارد سال سرگردانی در فضا به عنوان پیرترین فوتونهای کیهان توسط ماهواره WMAP شکار شده و عکسی از کودکی جهان را به نمایش بگذارند!

این تصویر که بر پایه ی داده های بدست آمده از ماهواره های کوبه، WMAP و پلانک تکمیل شده ، عکس نور کودکی کیهان را، درست ۳۸۰ هزار سال پس از بیگ بنگ ،نشان می دهد.

این تصویر در ابعاد کیهانی، جهان را به شکل عجیبی یکنواخت و همدما (همسانگرد و همگن) نشان می دهد. بیشترین اختلاف دما در فضای بین کهکشانها ۰٫۰۰۰۱ درجه است. از دید یک چشم غول آسا، توزیع ماده و انرژی در کیهان به صورت حیرت انگیزی یکنواخت است. نتیجه ای که به هیچ وجه با یک انفجار همخوانی ندارد! کدام انفجار حتی خیلی کوچک می تواند مواد و انرژی را به طور یکنواخت به اطراف پراکنده کند؟ این موضوع از مدتها قبل ، یکی از مشکلات نظریه بیگ بنگ را رقم میزد. در اوایل ۱۹۸۰ آلن گوث آمریکایی متمرکز این مشکل شد و با ارائه نظریه تورمی کیهان آن را حل کرد. در نظریه وی جهان در لحظات اولیه به حدی کوچک بوده که فرصت کافی برای تبادل گرمایی و یکنواختی دما را داشته است و پس از آن نیز با سرعتی بیشتر از سرعت نور تورم یافته است!  البته این انبساط سریع برای فضا رخ داده است و ارتباطی به اصل نسبیت خاص که در مورد محدودیت سرعت ماده در فضا سخن می گوید، ندارد.محاسبات نظریه تورم که در آن انفجار از یک حجم کوچک آغاز و با سرعتی بیش از سرعت نور منبسط می شود، یکنواختی کیهان را توجیه می کند.

ادامه دارد …

نویسنده : احمد مصدر – عضو پیوسته بیگ بنگ

منابع:

لحظه آغاز ، جیمز ترفیل، ترجمه بهزاد قرمان و فرامرز صبوری، چاپ اول،نشر نما
اسرار کهکشانها ، گورویچ و چرنین، ترجمه نوقابی، چاپ اول، انتشارات آستان قدس
سه دقیقه اول ، استیون واینبرگ ، ترجمه خواجه پور
کیهان در پوست گردو، استیون هاوکینگ، ترجمه محمد قصاع، به نشر

image_pdfimage_print
(13 نفر , میانگین : 4٫69 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=18912
احمد مصدر

احمد مصدر

نویسنده این مطلب : احمد مصدر ، فوق ليسانس شيمي. علاقمند به علوم مختلف از جمله فيزيك و فلسفه علم می باشد و به عنوان نویسنده در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۲ پاسخ‌ها

  1. نگار گفت:

    سلام.
    یه سوال برای من پیش اومد. ممنون میشم پاسخ بدین. در بخشی از این مطلب که درخصوص جهانهای موازی هست گفتین نظریه ای وجود داره که طبق اون، دو جهان موازی داریم که با هم ارتباطی ندارند اما یک سیاهچاله همچون پل، آنها را به هم مرتبط می کند و دنیای جدیدی را ایجاد میکند. سوالم این هست که این سیاهچاله کجا بوده که باعث ارتباط این دو جهان شده؟
    اگر در هر یک از این دو جهان موازی بوده باشه که باعث میشه هر کدام از این جهانها (که سیاهچاله در اونه) درخودش فرو بره و اصلا باعث نمیشه که دو جهان به هم پیوند بخورند. فقط درصورتی دو جهان به هم پیوند میخورند که سیاهچاله بین دو جهان موازی قرار داشته باشه که در اینصورت هم این سوال مطرح میشه که بین این دو جهان موازی نباید چیزی وجود داشته باشه، پس سیاهچاله ای هم نباید اونجا باشه!!!
    و سوال دومم اینه که به فرض هم اگر سیاهچاله ای باعث پیوند دو جهان شده باشه،‌ الان دنیایی که ما در اون زندگی میکنیم تلفیقی از اون دو جهان موازی هست؟

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *