وبگاه نجوم کرمچاله

آوای خلقت/صدای مهبانگ CMB
(اگر در فضا جیغ بکشید کسی صدای شما را نمی شنود)
"این تکیه کلام یک فیلم علمی تخیلی است"برخلاف امواج الکترومغناطیس امواج صوتی جهت انتشار به واسطه مادی نیاز دارند "معمولا" صدا از طریق هوا منتقل میشود هرچند در واسطه های دیگر هم به همان خوبی پخش می شود"مثلا وقتی سرمان را در آب فرو میبریم هم صداها را می شنویم."
تابش پس زمینه کیهانیی یا همان "سی ام بی"نقشه اختلالات دمایی پس از انفجار بزرگ میباشد"یک سیگنال بسیار رقیق بیش از 13 میلیارد ساله که بطور خیلی غیر منتظره و در سال 1964 و طی تنظیم یک آنتن رادیویی وتوسط (رابرت وودرو ویلسون و آرنو آلان پنزیاس)کشف گردید" آنها در هنگام کار در گونه جدید شاخه آنتن هولمدل در آزمایشگاه‌های بل در شهرستان هولمدل، منشا صدا را در هواکره یافتند که نمی‌توانستند آن را توضیح دهند.آنها پس از از بین بردن تمام منابع صدا در اطرافشان، سرانجام توانستند صدای تابش زمینه کیهانی را بشنوند.این کشف آنها یک نکته مهم برای اثبات مهبانگ است.این کشف در طی 4دهه بعدی مورد پژوهشهای بسیاری که تا به امروز هم ادامه دارد قرار گرفت.بیشتر اطلاعات کیهانی موجود در تابش پس زمینه بصورت نوسانات صوتی در پلاسمای چگال که جهان اولیه را پر نموده بود رمزگزاری شده است"در سطرهای پیش رو به دنبال صدای مهبانگ یا انفجار بزرگ به جستجو درون این داده ها میرویم و قفل این رمزگزاری را با هم می شکنیم و صدای خلقت را با هم میشنویم.

در جهان اولیه همه چیز متفاوت بود همانطور که میدانیم درست بعد از مهبانگ جهان از پلاسمای(محیطی گازی با درجه حرارت بسیار زیاد) یکنواخت و چگال پر شد"به صورت بالقوه وسیله ایی برای انتقال ارتعاشات درون فضا وجود داشت"وشاید در جهان اولیه (موسیقی افلاک)طنین انداز شده باشد.

نوسانات چگالی ماده در انتهای دوره تورمی آغازین باعث خلق دانه های کیهانی می شود که آغاز تشکیل ساختار کنونی در جهان است.رمبش گرانشی که ناشی از جمع شدن ماده در اطراف دانه های کیهانی است به سختی که ممکن است فکر کنیم نبوده است.دریای فوتونها که جهان اولیه را پر کرده بودند مانعی برای ایجاد توده های ماده در اطراف نقاط چگال"بواسطه گرانش بود.فوتونها در پلاسمای اولیه با الکترونها بر هم کنش زیادی داشتند و مانع به هم پیوستن آنها به هسته و تشکیل اتمهای طبیعی می شدند.همچنین انها فرایند خوشه شدن ماده تحت تاثیر گرانش را به عقب انداختند.بعد از آن فشار تابشی" مشابه"فشار درونی گاز"در پلاسمای اولیه نوسان ایجاد کردهر اختلال چگال"دوره تپنده ایی داشت که بین چگال شدن تحت کشش گرانش و فشار انبساطی رو به بیرون ناشی از فشار تابش"در نوسان بود.این باله تا دوره باز ترکیب ادامه داشت.
وقتی اتمها شکل گرفتند و ماده دارای ماهیت الکتریکی شد"تابش توان غلبه بر گرانش را از دست داد"جهان شفاف شد"ماده شروع به تشکیل ساختار کرد"فوتونها آزادانه به هر طرف ساطع می شدند.فوتونهای "سی ام بی" وقتی پراکنده نهایی می شدند"بسته به شرایط فاز پلاسمایی "متراکم یا رقیق"داغ تر یا سردتر شدند.ماهیت نوسانی که در پلاسمای اولیه اتفاق افتاد نهایتا" مشابه تغییرات چگالی هوا در هنگام پخش یک موج صوتی است.وجود آشفتگی های چگالی بین "گرانش و فشار" منجر به ایجاد موج صوتی در جهان قبل از دوره باز ترکیب شد.در واقع کیهان شناسان تغییرات دوره چگالی پلاسمای اولیه را نوسانات صوتی نامیده اند.
(((طنز تلخی است که "لودویک بتهوون"یکی از نوابغ موسیقی همه دورانها در همه دوران زندگیش مشکل جدی شنوایی داشته است.در اواخر زندگیش وقتی شاهکار آخرش را نوشت"بتهوون"سرانجام شنواییش را از دست داد و کر شد.بتهوون طی ظبط سمفونی نهم خود بدون توان شنیدن ارکستر را هدایت نمود.او سعی کرد با نگریستن دقیق به حرکات ویولونیستها موسیقیش را دنبال کند در انتها تا وقتی که او را به سوی جمعیت برنگرداندند وی متوجه نشد که شاهکارش تحسین مردم را برانگیخته است.)))
هر چه قدر صدا در جهان اولیه طنین انداز شده باشد گوشی برای شنیدن آن نبود.حتی اگر هم بود چیزی نمی شنیدند"حرکت ماده در مقیاس بسیار عظیمی اتفاق میافتاد و موجهای عظیمی در پلاسما ایجاد می کرد" امواج صوتی از هوا بوسیله واسطه های مختلفی پخش میشدند و بسامدهای بسیار پایینی داشتند که کاملا" خارج از محدوده شنوایی ما قرار داشته اند.در هر حال"همه صداها مدتهای طولانی پیش از این متوقف شده است"ناقوسهای آفرینش"میلیاردها سال خاموش بود تا وقتی که پلاسمای اولیه به ماده خنثی تبدیل شد.
(کیهان شناسان در جستجوی منشاء جهان مانند بتهوون کر هستند)اگر بخواهند الگوی یافت شده در پلاسمای اولیه را بازسازی نمایند"مجبورند از روشهای غیر مستقیم استفاده نمایند"اگر صدایی نشنوند" "تصویری"خواهند گرفت با رصد"سی ام بی"میتوانند به یافتن موجکهای صوتی اولیه امیدوار باشند.
در واقع ما میدانیم که الگوی اختلالات دمایی "سی ام بی"عکس فوری از حالت پلاسمای اولیه در دوره باز ترکیب است.
تا حدودی میتوان آنرا تصویری از آشفتگی های مختلف اولیه در فازهای گوناگون نوسانی آنها در نظر گرفت.
((سنگی را به درون برکه ایی بیاندازید"در این صورت موجکهای خوش طعریفی درون برکه ایجاد میگردد" حالا سنگهای بیشتری را به درون برکه بیاندازید باز هم موجکهای بیشتر و پیچیده تری تولید میگردد. اگر عکسی از این حالت موجکها درون برکه بیاندازیم آیا میتوانیم تعداد سنگها و حتی اندازه سنگهایی را که درون برکه انداخته ایم را مشخص نماییم؟در اصل بله میتوانیم.همین فناوری را میتوان برای"سی ام بی" نیز بکار برد.
شنیدن با چشم
فرض کنید تغییرات دمایی"سی ام بی"را در گذر از آسمان اندازه گیری کرده ایم"با استفاده از این داده ها میتوانیم تصویری ایجاد نماییم مثلا"تصویری مرتبط با رنگ هر دما. در حالتی که "سی ام بی"ناهمسانگرد باشد تصویر مورد نظر یکنواخت نخواهد بود اما نشان دهنده الگویی از رنگها در نواحی داغ تر و سردتر خواهدبود. لکه ها دارای شکلها و اندازه های مختلف خواهند بود"به این لکه ها به شکل ایجاد موجک ها در مثال قبلی توجه نمایید"حال اگر تصویر را بررسی و به قصد جدا کردن سهم افت و خیزهای مربوط به اندازه های متفاوت تجزیه و تحلیل کنیم و نقشه ایی از چگالی متوسط افت و خیزها به عنوان تابعی از ابعاد آنها داشته باشیم"تصویری از چگونگی شدت موج صوتی با بسامد فرضی در جهان اولیه خواهیم داشت.
در ذهن داشته باشید وقتی که این عملیات را انجام میدهیم فرقی ندارد که ناحیه مورد نظر داغ یا سرد باشد.
شدت افت و خیزها چه اهمیتی دارد وقتی که دما در نواحی مختلف با مقدار متوسط تفاوت دارد"طیف بدست آمده در این روش مانند یک نمودار میله ایی است"بلندترین اندازه مربوط به بسامدهای موج بلندترین صداها است.

وقتی یک ابزار موسیقی تولید صدا می کند"تعدادی از هماهنگ ها را ایجاد مینماید"که همراه با موج بنیادی"گام تن" را تعیین می کنند.

"فیثاغورث"به ما آموخت اگر طنابی را ناگهان بکشیم/بسامد بنیادی ایجاد شده با طول ریسمان مرتبط است/در ضمن این واقعیت که طناب در هر دو انتها ثابت شده است تعیین کننده بسامدهای هماهنگ است:تنها موجهایی که در فضای بین دو انتها همساز شوند میتوانند ارتعاش کنند
((این را به خاطر بسپارید"چگونگی تولید ارتعاش در جهان اولیه:"از شروع پلاسمای چگال اولیه تا دوران باز ترکیب" دوانتهای ثابت شده اند مانند مثال قبلی)) 
محدودیتهای فیزیکی امواج صوتی در جهان اولیه موقتا"فضایی بود.نوسانات صوتی پلاسمایی آغازین دوره محدودی داشت:با شروع باز ترکیب دوره آنها به پایان رسید.
فرض نمایید ما موجی را برای اولین بار دقیقا"از دوره باز ترکیب با یک قله رصد می کنیم.این اختلال با بلندترین طول موج ممکن کمترین بسامد ممکن خواهد بود.میتوانیم آنرا به عنوان بسامدبنیادی(گام تن) تعریف کنیم
(شبیه بسامد بنیادی در یک لوله دو سر باز)امواج با بسامد هماهنگ دوم یک دوره نوسانی کامل را در دوران باز ترکیب نشان میدهندوبا حداقل موجک یافت خواهند شد"امواج با بسامد هماهنگ سوم "یک قله"سپس" دره "و بار دیگر" قله" در دوران بازترکیب خواهند داشت.

نوسانات صوتی در پلاسمای اولیه تولید طیفی با یکسری قله های هماهنگ می کند که دارای بسامدهایی با مقدار مضربهای صحیح هماهنگ بنیادی"مانند بسامدهای بنیادی در لوله یک ارگ است.این قله ها بین دره هایی متناسب با بسامدهای امواجی که در فاز نوسانات میانی به دوره باز ترکیب رسیده اند هستند:در پلاسما امواج صوتی میتوانند هر بسامدی داشته باشند و همه آشفتگی ها در یک اندازه فرضی به طور همزمان وهم فاز شروع به ارتعاش کرده اند.
حالا برای بازسازی طیف نوسانات در پلاسمای اولیه"کیهان شناسان تصویری را از "سی ام بی"تحلیل نمودند و سهم اختلالات دمایی در اندازه زاویه های مختلف را جدا نمودند"میانگین شدت افت و خیزها در سهم اندازه 3زاویه دلخواه (به ترتیب:اختلالات در مقیاس 5/25/90 درجه)را به عنوان تابعی از اندازه زاویه ایی آنها را در نموداری رسم نمودند"طیفی که از این تکنیک بدست آمد به ما اجازه بازسازی دامنه ایی را میدهد که امواج صوتی با بسامدهای مختلف در دوره باز ترکیب داشتند.(شکل 1 نمودار باز سازی طیف نوسانات صوتی در پلاسمای اولیه را نشان میدهد و شکل 2 نوسانات بدست آمده از "سی ام بی" را نشان میدهد)

و در آخر نتیجه ایی که از این همه تحقیق و آزمایش و رمزگشایی داده های نقشه اختلالات دمایی انفجار بزرگ بدست آمد صدایی میباشد که برای آنکه گوش ما قادر به شنیدنش باشد 100سپتریلون بار مورد تقویت قرار گرفته است"که در اینجا و زیر همین مقاله فایل صوتی آنرا که از سایت ماهواره دبلیو مپ آنرا بدست آوردم برای شنیدن شما عزیزان میگذارم در این زمینه اگر تصویر شفاف و درک درستی از لحظات آغازین عالم هستی در ذهن داشته باشید و با هماهنگ نمودن آن با این صدا میتوانید تجربه ایی متفاوت و درکی عمیق تر از عالم هستی در لحظات آغازین بدست آورید"تجربه ایی که من بدست آوردم و به جرات میگویم مسیر زندگیم را عوض نمود.

دانلود و نمایش صدای بازسازی شده انفجار بزرگ از طریق پردازش داده های اختلالات دمایی پس از مهبانگ یا همانCMB که توسط ماهواره ناهمسانگرد امواج ماکروویو پس زمینه کیهانی پلانک کشف گردیده

کاووس پدیدار/کرمچاله