۱۰ معمای بزرگ عالم ( قسمت اول )

big __bang

۱)پیش از بیگ بنگ چه چیزی وجود داشت؟

پاسخ استاندارد اخترشناسان همیشه این بوده که این سوال بی معنی است، همانطور که معنایی ندارد بپرسیم در شمال قطب شمال چه چیزی وجود دارد. اما این رویکرد در حال تغییر است. اکنون نظریه های بسیاری مطرح می شوند که فرضشان نه تنها بر وجود زمانی پیش از بیگ بنگ بلکه بر وجود عالم های دیگر ( پیش از عالم ما ) استوار است.

چه می دانیم؟

نظریه بیگ بنگ ( انفجار بزرگ ) نظریه ای محکم، جا افتاده است که تحول عالم را از ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش که کل عالم به اندازه اتمی بیش نبوده شرح می دهد. اما این نظریه درباره اینکه عالم چرا و چگونه آغاز شد، یا پیش از آن چه چیزی وجود داشت، حرفی نمی زند. ممکن است فضا و زمان آنگونه که ما آنها را می شناسیم در حین بیگ بنگ خلق شده باشند. اما این موضوع وجود چیزی پیش از بیگ بنگ را رد نمی کند. فیلسوف یونان باستان، پارمندیس می گفت: « از هیچ، هیچ چیز پدید می آید.» همین اندیشه در علم هم بکار گرفته می شود و نمی توان توضیح داد چطور ممکن است عالمی از هیچ پدید آمده باشد. در نتیجه به مرور کیهان شناسان بیشتری به این فکر افتاده اند که شاید چیزی بوده که موجب رخ دادن بیگ بنگ شده است، نظریه های چندی برای یافتن پاسخ این پرسش ارائه شده اند.

یکی از نظریه ها تورم ازلی- ابدی نام دارد که فرض می کند عالم های در حال انبساط بطور پیوسته در خلا پدید می آیند و هر کدام مانند حبابی منبسط می شوند. این نظریه می گوید عالم ما فقط در یکی از حباب ها وجود دارد، در حالی که عالم های دیگری هم در حباب های مجزای دیگری وجود دارند، اما همه این عالم های دیگر آنقدر در فضا و زمان از یکدیگر دورند که بر قرار شدن ارتباط میان آنها ممکن نیست. خلا هم با سرعت فوق العاده بالایی منبسط می شود و موجب بیشتر شدن فاصله میان عالم ها می شود. دیگر نظریه ها حول این مفهوم شکل گرفته اند که عالم های متوالی وجود دارند که مدام متولد و نابود و باز متولد می شوند. چنین نظریه هایی اگر اثبات شوند توضیحی درباره آنچه پیش از بیگ بنگ بوده ارائه می دهند ولی معمای بنیادی تر مطرح در اینجا را حل نمی کنند. اصلا چرا به جای هیچ، چیزی وجود دارد؟

آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟

می توانیم به کمک تابش زمینه کیهانی- انرژی ضعیف و همه جا حاضر و نسبتا ثابتی که احتمالا از بیگ بنگ باقی مانده است ، به دنبال رد پایی از عالم های دیگر در عالم خودمان بگردیم. البته این جست و جو پیش تر انجام شده و نا موفق بوده و احتمالا اینکه به این زودی ها نتیجه اش تغییری بکند بسیار کم است.

Decoupling-of-Matter

۲)چرا عالم به محض شکل گیری ناپدید نشد؟

نظریه بیگ بنگ می گوید که وقتی زمان آغاز شد، ماده و پاد ماده در مقادیر برابر به وجود آمدند. اگر چنین بود باید بر اثر برخورد آنها عالم به انرژی خالص تبدیل و با تابشی شدید نابود می شد. ولی عالم اکنون وجود دارد و به ندرت پاد ماده ای در آن پیدا می شود.

چه می دانیم؟

بخش های بزرگی از عالم براساس تقارن در قوانین طبیعت است. اما وقتی عالم شکل گرفت، به ازای هر یک میلیارد ذره پاد ماده، یک میلیارد به اضافه یک ذره ماده تولید شد. به همین علت عالم ما وجود دارد.

این عدم تعادل موجب نقض اصل تقارن مزدوج بار می شود که می گوید هر ذره پاد ذره ای معادل خودش دارد که از همه نظر جز بار الکتریکی مشابه آن است. دانشمندان باید شرح دهند که نقض تقارن مزدوج بار ( یا پاریته CP ) به چه صورتی ممکن است رخ بدهد که با مدل استاندارد فعلی – که همه ذرات عالم را از نظر ریاضی شرح می دهد – همخوانی داشته باشد. همچنین باید بتوان این پدیده را در آزمایش ها اثبات و وجودش را تایید کرد تا شاید دانشمندان فرصتی برای یافتن علت پیدا کنند. در آزمایش های فیزیکی هم ماده و هم پاد ماده تولید شده اند. اما دو حالتی که در آنها نقض CP مشاهده شده آنقدر کم اهمیتند که نمی توان به کمک آنها ناهمخوانی موجود در عالم را شرح داد. هر چند دانشمندان در آزمایشگاه فرمی وابسته به وزارت انرژی ایالات متحده در آزمایشی در سال ۲۰۱۰ حدود یک درصد میون ( یک ذره بنیادی الکترون ولی با جرم بیشتر و با عمر کوتاه تر ) بیشتری نسبت به پاد میون تولید کرده اند. این انحرافی مشخص بود، ولی هنوط نمی دانیم چرا اتفاق افتاده است.

آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟

پس از سال ها انجام آزمایش هایی که فقط منجر به نقض بسیار کوچک اصل تقارن مزدوج بار می شدند، حالا نقضی دیده ایم که بزرگ تر از مقداری است که بتوانیم براساس مدل استاندارد آن را توضیح دهیم. آزمایش های بیشتری مشابه این، ما را به پاسخ نزدیکتر می کند.

ادامه دارد »»»

دانستنی ها – شماره ۸۱

image_pdfimage_print
(30 نفر , میانگین : 4٫80 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=3360

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

۹ پاسخ‌ها

  1. امین گفت:

    والا ، گمونم این یکم قدیمی باشه ، آخه من قبلاً توی چند تا مستند نوجوم ( معتبر ) و همینطور هم چند تا کتاب از دانشمند های بزرگ فیزیک اینکه قبل از بیگ بنگ چه اتفاقی افتاد رو خونده بودم .

  2. حامد گفت:

    قانون اول ترمودینامیک بیان می دارد که انرژی در جهان همواره مقدار ثابتی است. انرژی نه بوجود می آید و نه از بین می رود فقط از صورتی به صورت دیگر تبدیل می شود.(توجه کنید که اینشتاین ثابت کرد که ماده تنها یکی از صورت های انرژی است) بنابراین جهان مادی قابل درک توسط حواس پنجگانه صورتی از انرژی است. و انرژی می تواند در صورت وقوع شرایط خاص به ماده تبدیل شود و بلاعکس. تبدیل انرژی به ماده در پیش از انفجار بزرگ در حجم بسیار زیاد و غیر قابل تصور صورت پذیرفت و انفجار بزرگ نقطه فواران ماده و انرژی است. هیچ چیز یا کسی نمی تواند انرژی را در جهان نابود کند یا حتی تولید کند (خاصیت خدا گونه انرژی). انرژی همیشه وجود داشته است و وجود خواهد داشت (قانون اول ترمودینامیک) دلیل وقوع انفجار بزرگ نیز در حقیقت به دلیل وجود نیروی گرانش بین ذرات مادی است. به همین سادگی:) اگه دوست دارید اطلاعات بیشتری بدانید به این ایمیل آدرس [email protected] ، ایمیل بزنید.

  3. خلیل نسب گفت:

    هستی از نیستی نیست بلکه از بودن هست و اتفاق از هیچ بوجود نمی اید بلکه از حقیقت سرچشمه میگیرد و مجهول مورد جستجوی تمامی کاوشگران است. در اصل مجهولی نیست چرا که جواب ما در دسترس نیست و هرانکه کشفش کنیم ساده خواهد بود و هیچ چیز تعجب اوری در جهان نیست که غیر عادی باشد هرچه هست درست مبباشد درنهایت زمان و مکانی بوده و خواهد بود در غیر اینصورت ما نادانیم که هستی را تصادفی ندانیم و غایتی بر ان متصور شویم پس اگر فینالی نیست اغازی هم نخواهد بود…ناتمام..

  4. ارشیا گفت:

    دکتر لورنس کراوس کتابی به نام یک جهان از هیچ دارد که توضیح می دهد که بدون وجود ماده ، و حتی قانون فیزیک میتوان متصور شد ، چگونه جهان از هیچ به وجود آمده است .
    A universe from Nothing
    Lowrence Krauss

  5. منصور گفت:

    من خطبه آفرینش امام علی رو خوندم خیلی عجیب بود به نظریه ریسمان شباهت داره – موقع خوندنش دقت کنید که از باد و آب به عنوان استعاره استفاده میکنه – تو عمق مطالبی میره که تازه سرنخ هاش پیدا شده

  6. منصور گفت:

    در نظریه ریسمان گفته می شود که ابعاد اضافی دیگر به علت فشردگی و بسیار کوچک بودن قابل مشاهده نیست
    یک سوال: آیا نمی توان گفت ابعاد دیگری وجود دارند که به علت بسیار بزرگ بودن قابل مشاهده نیست؟
    ! نظر خودم(جسورانه)

  7. آرش گفت:

    الان میدونیم که جهان در بنیادى ترین حالت به شکل یک تار از انرژیه (نظریه ریسمان) این تار فقط یک انرژیه و میدونیم که که انرژى رو نمیشه لمس کرد ولى چطور باعث بوجود آمدن ماده میشه که ما میتونیم لمسش کنیم ، این همون آفرینش از هیچه ، هیچ همون انرژیه

    • فرزانه گفت:

      در فیزیک فرض بر این است که انرژی صورتی از ماده است و در صورتی که ماده وجود داشته باشد، زمان هم وجود خواهد داشت. اما از طرفی هم زمان از لحظه ی بیگ بنگ به وجود میاد و در نقطه ی آغاز و همینطور قبل از آن وجود نداشته. این فرض با وجود داشتن هر چیز از جمله ماده و انرژی در لحظه بیگ بنگ در تناقض است.

پاسخ دهید

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