سن ِکیهان چگونه محاسبه می شود؟

بیگ بنگ: ساده ترین روش برای سنجش عمر جهان براساس اندازه گیری سرعت انبساط کیهان است. فاصله کنونی دورترین نقاط کیهان از یکدیگر و سرعت دورشدن آنها از هم نشان می دهد این انبساط در چه زمانی آغاز شده است. طبق محاسبات، سن کنونی جهان ۱۳٫۸۲ میلیارد سال محاسبه شده است.

این گرافیک زمان بندی شکل گیری کیهان را طبق نظریه بیگ بنگ نشان می دهد

به گزارش بیگ بنگ، بتازگی ستاره شناسان  با بررسیِ ۱۴۰.۰۰۰ اختروش (کهکشان هایی با یک سیاهچاله ی فعال در مراکزشان)، سرعت انبساط جهان – نه در حال حاضر بلکه در ۱۰.۸ میلیارد سال پیش را بدست آوردند. گروه های علمی بیان کردند که این اندازه گیری در واقع دقیق ترین اندازه گیری سرعت انبساط جهان در هر نقطه از زمان است و محاسبات نشان می دهد که جهان به میزان ۱% در هر ۴۴ میلیون سال منبسط شده است (به گفته ی دانشمندان این رقم با ۲% دقت بدست آمده است). این داده ها برای دانشمندان با ارزش است، زیرا با استفاده از آن می توانند سن کیهان را محاسبه کنند. محققان همچنین از روی داده های ماهواره پلانک سرعت انبساط جهان که برابر ثابت هابل نیز شناخته می شود، برابر ۶۷٫۱۵ میلیون پارسک در ثانیه محاسبه شده است. (پارسک یک واحد اخترشناسی است و تقریباً برابر ۳٫۲۶ سال نوری است). این ماهواره تابش پس زمینه کیهانی را هم که مربوط به دوران کودکی عالم و درست ۳۸۰ هزار سال پس از بیگ بنگ میباشد را دقیق تر از ماهواره WMAP و کوبه تعیین نمود که از روی اندازه گیری دمای تابش پس زمینه کیهانی نیز می توان عمر کیهان را تشخیص داد.

تابش پس زمینه کیهانی (CMB) چیزی جز آثار باقیمانده از بیگ بنگ نیست، این تشعشع مدرک مستقیمی از انفجار بزرگ را ارائه و ثابت می کند که بیگ بنگ واقعا اتفاق افتاده است، زیرا به ما اجازه می دهد که مستقیما به گذشته نگاه کرده و ماهیت بسیار جوان و داغ جهان اولیه را درک کنیم که هر آنچه که امروز می بینیم از آن نشات گرفته است. در واقع هر چقدر ما به اجرام دور دست بنگریم، در حال نگاه به گذشته هستیم، زیرا مدتی طول می کشد تا نور آن اجرام به ما برسد، شما ممکن است تصور کنید که اگر به اندازه ی کافی به دور دست نگاه کنیم، می توانیم لحظه بیگ بنگ را ببینیم. بطور کلی این کار امکان پذیر نیست، اما در میان ما و آن زمان، دیواری کشیده شده است.

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

اگر به نقطه ی دور دستی خیره شویم که عمر جهان ۳۸۰ هزار سال بوده، دمای جهان حدود ۳۰۰ کلوین بالاتر از صفر مطلق بوده، در این دما، تابش محصور شده آنچنان فعال بود که می توانست اتم های شاخص موجود در جهان یعنی هیدروژن را متلاشی کرده و به اجزای آن یعنی پروتون و نوترون در آورد. قبل از این زمان، ماده خنثی وجود نداشت. ماده نرمال در جهان که از هسته اتمی و الکترون ها تشکیل یافته بود، متشکل از یک پلاسمای چگالی می شد که ذرات باردار آن در حال اندرکنش با تابش بودند. ذرات باردار موجود در پلاسما، فوتون ها را جذب کرده و باز می تاباندند که باعث می شد تابش نتواند به راحتی و بدون تخریب از میان آن ماده عبور کند. در نتیجه اگر من قصد نگاه به گذشته را داشته باشم نمی توانم عقب تر از زمانی برگردم که ماده موجود در جهان هنوز متشکل از چنین پلاسمایی بوده باشد.

بنابراین طبق نظریه بیگ بنگ یا انفجار بزرگ، عالم نخستین پلاسمای داغی از فوتون ها، الکترون ها و باریون ها بوده که با انبساط جهان و پایین آمدن دمای آن، الکترون ها و باریون ها ترکیب شدند و اتم های هیدروژن را ساختند. در این هنگام که دمای جهان ۳۰۰۰ کلوین بود و ۳۸۰ هزار سال از عمر جهان می گذشت، فوتون ها توانستند آزادانه حرکت کنند. از آن زمان تاکنون این فوتون ها همچنان در حال سردتر شدن هستند. دمای کنونی آنها ۲٫۷۲ کلوین است و تا جایی که انبساط عالم ادامه داشته باشد سردتر خواهند شد. در ضمن دانشمندان از روی داده های تلسکوپ هابل می توانند تابش طول موج نور کهکشان هایی که از ما دور می­‌شوند را محاسبه کنند و از روی آن سرعت انبساط کیهان را محاسبه کنند. به این پدیده «انتقال به سرخ» می­‌گویند، انتقال به سرخ نسبت سرعت دور شدن کهکشان به سرعت نور است. در نهایت برای محاسبه سن کیهان ثابت هابل که برابر سرعت انبساط کیهان و پارامترهای کیهانی را در معادله مدل کیهان شناسی قرار می دهند و به عمر جهان که برابر ۱۳٫۸۲ میلیارد سال است خواهند رسید.

نویسنده و ترجمه: سام- بیگ بنگ

منابع:

کتاب جهانی از عدم– نویسنده: لاورنس کراس- ترجمه سیامک عطاریان

NASA , universetoday

image_pdfimage_print
(7 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=18061

سمیر الله وردی

کارشناس عمران، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فیزیک و تکنولوژی های جدید می باشد و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۳ پاسخ‌ها

  1. mojtaba گفت:

    motmaeni ke damaye jahan 3 kelvin boode faghat 380 hezar sal pas az big bang dar haghighat kheyli bishtar boode vali ba anbesate jahan va monbaset shodane tabeshe zamineye keyhani oon damash be in had reside 🙂

  2. سمیرا گفت:

    ممکنه سن کیهان بیشتر از ۱۴ ملیارد سال باشه ؟با کشف کهکشانهای جدید؟
    و عمر زمین چطور محاسبه میشه ؟اونم ممکنه عمر بیشترب از این ۴ ملیارد سال داشته باشه؟

پاسخ دهید

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