نجوم و قرآن 4
با سلام خدمت دوستان ببخشید از وقفه ای که در نوشتن من ایجاد شد .
به دیلیل گرفتاری کاری فرصت برروز کردن رو نداشتم از این به بعد بیشتر مینویسم امیدوارم که مورد توجه قرار بگیرد
lاین بار موضوع انفجار بزرگ را مورد بررسی قرار میدهیم
با تشکر از همکارم خانم زنجانی که این مطالب را در اختیار من قرار دادند که لازم نباشه این همه رو تایپ کنم
تا به حال نام بیگ بنگ یا مهابنگ رو شنیدید ولی تا حالا فکر کردید انرژی
این انفجار از کجا اومده..
نظریات نسبیت و مکانیک کوانتومی هیچکدام نمی توانند دلیل این انفجار و
پیامد های اون رو به طور کامل بررسی کنند.ولی تنها نکته ای که وجود داشت
این بود که با استفاده از نظریات مارگسل می توان گفت که دلیل این انفجار
چیزی جز نبود تعادل نیست!!!
فرض کنید که یک حباب کف روی دستتون تشکیل شده...اگه دستتون رو بلرزونید می
بینید که حباب برای حفظ تعادل خودش رو تقسیم می کنه...
حالا همین رو برای هستی در نظر بگیرید...گویی که با چگال بالا وجود داشته
حالت n بعدی داشته ؛ و داشتن این تعداد بعد باعث عدم تعادل می شه و سپس
......انفجار....
وقتی حباب به چند تکه تقسیم می شد باز هم حباب هایی وجود داشت پس جان های
دیگری با ابعاد متفاوت در جایی غیر از کیهان ما وجود دارد که تعداد ابعاد
جهان خواهر یا به عبارتی دیگر جهان موازی ما معلوم نیست....(اثبات جهان ها
موازی)
انفجار بزرگ 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 - 3k 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 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 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 ضد ماده 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 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 ثانیه تا 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 (از 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 هسته‌ای
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.
مرحله هفتم (از {30} دقیقه تا یک میلیون سال پس از خلقت)
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
عناصر اصلی حیات زمینی چه زمانی پدیدار شدند ؟
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
.ظریه 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
کوازارها 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.
سرانجام جهان
ستاره شناسان سه نظریه در مورد نحوه پایان جهان ارائه کرده‌اند:
1. جهان برای همیشه گسترش خواهد یافت؛
2. هنگامی که جهان به اندازه معینی رسید، انبساط آن متوقف شده و در همان
حال ثابت می‌ماند؛
3. جهان سرانجام از انبساط باز می‌ایستد و انقباض (فروپاشی درونی) آن
آغاز می‌گردد. بعضیها این پدیده را فروپاشی (تلاشی) بزرگ نامیده‌اند
شواهدی در اثبات 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.
با مطالعه کهکشانهای دور شواهد بیشتری در اثبات نظریه انفجار بزرگ بدست
آمده است. بعضی از این کهکشانها 13 میلیلاردسال 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 اینکار ، 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.
شکلی برای مدل کنونی جهان
اگر جهان از زمان بیگ بنگ تاکنون در حال گسترش و انبساط است ما باید
کهکشانهای جوانتر را در لبه های عالم و کهکشانهای پیر تر را در فاصله ای
نزدیکتر به خودببینیم و چون مبنای فاصله یابی برای کهکشان های دور مقدار
انتقال به قرمز درطیف جذبی نور ارسالی از آنها است به همین خاطر هر کهکشانی
که طیف دریافت شده از آنها انتقال به قرمز بیشتری داشته باشد آن کهکشان در
فاصله دورتری از ما قرار دارد با توجه به فاصله گذاری برای اجرام نورانی
بر اساس قرمز گرایی طیف آنها ما دیگرنباید دو شی نورانی با انتقال به قرمز
متفاوت را در کنار هم ببینیم اگر این اتفاق بیفتد یا برداشت ما از انتقال
به قرمز اشتباه است (که هست ) یا مدل انبساطی که برای جهان در نظر گرفتیم
دارای ایراد است
کوازارها: کهکشانهای جوانی هستند که بسیار فعالند و سیاهچاله مرکزی آن هنوز
خیلی چیزهای برد بلعیدن دارد که بدین خاطر انرژی بسیار فراوانی از آن آزاد
می‌گردد)در سالهای 1980 میلادی یک سری از مشاهدات صورت گرفته توسط کیهان
شناسان موجب شد تا حیرت و شگفتی جدیدی در میان اخترشناسان ایجاد شود و
معمای دیگری بر معماهای قدیمی نظیر صافی آسمان و مشکل افق ایجاد کند، آنها
یک شی جدید آسمانی را کشف کردنند که در فاصله بسیار دوری از زمین قرار داشت
و با سرعت بسیار زیادی از ما دور می شد.آنها نام این شی ناشناخته را که
شبیه به ستاره‌ای بسیار درخشان بود اختر نما نامیدنند یک اختر نما می‌تواند
صد برابر پرنورتر از یک کهکشانی مانند کهکشان راه شیری باشد. (یعنی صد بار
درخشند تر از یکصد میلیارد ستاره )اما اندازه این اخترنماها تنها به بزرگی
یک منظومه مانند منظومه خورشیدی خودمان می‌رسد این اختر نماها که در
دورترین شعاع از دنیا قرار دارند با سرعتی نزدیک به نود درصد سرعت نور از
ما دور می‌شوند.
درشکل نیز شما کوازارها را درون کهکشانهای مسن تر (نزدیکتربه ما ) ملاحظه
می کنید
در آغاز براین باور بودنند که اگر طیف انتقال به قرمز این اشیاء نورانی
درست باشد کوازارها باید درحدود ده میلیارد سال پیش شکل گرفته باشند ولی
کشف اخترنمای 4635+1158 PC در سال 1989 شوک بزرگی بر اختر فیزیکدانان وارد
آوردو حیرت همگان را برانگیخت زیرا به خلاف یافته های گذشته این اختر نما
14 میلیارد سال نوری از زمین دور بود براین اساس یک اختر نما در فاصله ای
دورتر از جائی قرار داشت که از نظر زمانی نمی‌توانست وجودداشته باشد و
نگران کننده‌تر از آن این ست که بدانیم در حول حوش اختر نماها با طیف
انتقال به قرمز بزرگ که در حاشیه ترین قسمت عالم قرار گرفته است کهکشان
هایی دیده می‌شود که از انتقال به قرمز کمتری(از سرعت دور شدن کمتری) نسبت
به اختر نماها برخوردار بودند .یعنی دو شیء با سرعت‌های متفاوت نسبت بهم از
نظر موقعیت مکانی در یک محل قرار گرفته‌اند شاید.این انتقال به قرمز ها یا
تمام طیف‌های انتقال به قرمز نتیجه یک اثر طبیعی دیگری باشد؟
