وبگاه کرمچاله//کاووس پدیدار

زمینه ژرف هابل

آیا جهان ما آغازی داشت؟

چرا چنین جهانی وجود دارد؟

اگر زمان از انفجار بزرگ شروع شد، آیا قبل از آن نیز زمانی وجود داشت؟

چرا رود ها و جریان ها و رشته های کهکشان وجود دارد؟

آیا پایانی برای جهان وجود دارد؟

آیا جهان ما ابدی است؟

جهان چگونه شروع شد؟

آیا با انفجار بزرگ؟

در دهه گذشته ما توانسته ایم این ایده ها را با جزئیات بی سابقه ای بررسی کنیم ،این داستان، تلاش علمی ما برای شناخت منشاء جهان است،از میان تمام سؤالات علم؛منشأ عالم همان سؤالی است که به نظر من نیازی به انگیزه ندارد،هر فرهنگ بشری داستان آفرینش خاص خود را دارد،و علم نیز از این قاعده مستثنی نیست،برای ۱۰۰ سال گذشته، ما این تئوری را داشتیم که جهان از انفجار بزرگ آغاز شد،

اما در یک دهه اخیراندازه گیری های جدید و دقیق تر کیهان همراه با تحولات نظری تصویری بی سابقه و دقیق از مبدا جهان به ما داده است.

اگر این یک برنامه مستندی تلویزیونی بود،من با صدایی بم و عمیق شروع به صحبت می کردم و میگفتم :

"زمانی بود...که در آن هیچ زمانی نبود"

"مکانی بود...که در فضایی نبود"

"الان در قبل از شروع زمان هستیم"

"و در مکان بدون فضا "

"که به آن مهبانگ میگوییم "

اما این چیزی نیست که ما در حال انجام آن هستیم و این یک برنامه تلویزیونی علمی نیست.

فکر می کنم اگر بپرسید:

"اصلا چرا می خواهید منشأ جهان را بشناسید؟"باید جواب بدهم که: به دلیل کنجکاوی!!

این مطمئناً مسئله ای است که درمقطعی برای همه ما به وجود می آید.

چرا ما وجود داریم؟

وقتی به یک دانشمند فکر می کنم،که بدنبال پاسخ این پرسش بنیادین است در اصل به یک فرد بزرگسال فکر می کنم که

هنوز هم روح کنجکاو یک کودک را دارد،بنابراین فکر می کنم بسیار طبیعی است که بپرسید چگونه همه چیز به اینجا رسید؟

استرالیایی های بومی بیش از ۴۰ هزار سال است که ستاره ها را رصد می کنندو مانند بسیاری از فرهنگ های باستان تعدادی داستان خلقت بر اساس آسمان شب دارند،نام این داستان 'ارنگ' است : یک شترمرغ!

«شترمرغ بالهای خود را قربانی کرد»

«و در آسمان جنوبی جایی جاودانه به او اعطا شد»

«میتوان همیشه آن را در حال پرواز»

«در سراسر آسمان شب مشاهده کرد»

صورت فلکی شترمرغ درآسمان جنوبی،خالق جهان درفرهنگ بومیان استرالیا

من همیشه داستان های خلقت را دوست داشته ام و دوست دارم که از سراسر دنیاوفرهنگها درباره آنها بخوانم.

چرا ما این کار را میکنیم؟

چرا ما تلسکوپ هایی میسازیم تا به لبه ی زمان برگردیم؟

چرا سرعت انبساط جهان را اندازه می گیریم؟

و تئوری هایی را برای توضیح آن می سازیم؟

جواب این است که این همان کاری است که ما همیشه انجام داده ایم و شواهد بر این امر حکایت دارند که در هر فرهنگی نگاه کنید،یک داستان آفرینش وجود دارد و جالب ترین چیز در مورد زندگی در قرن بیست و یکم، با وجود علم مدرن این است که حتی ما نیز یک داستان آفرینش داریم،احتمالاً اصطلاح "انفجار بزرگ" را شنیده اید!

اما انفجار بزرگ چیست؟

ما در مورد خاستگاه جهان چه می دانیم؟

با مشاهدات و نظریه پردازی ریاضی با تقریب خوبی میتوانیم بگوییم که حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش جهان فوق العاده متراکم وبسیار داغ بود خیلی داغ. کمی گرما بدهید. کمی تراکم اضافه کنید،برخی از قوانین فیزیک ذرات را نقض کنید،نتیجه این است که جهان دستخوش تورمی شد که به آن انفجار بزرگ گفته می شود.

پس انفجار بزرگ چیست؟

جواب این است که نمی دانم انفجار بزرگ چیست، من فقط می دانم چه چیزی پس از انفجار بزرگ رخ داد؛جایی که ما جهانی داریم که خیلی

سریع درحال گسترش است و واقعاً داغ است،این تنها چیزی است که می دانیم و این اتفاقی است که بعد از آن به وجود می آید..

می توانید همه چیز را به عقب ردیابی کنید و به جایی برسید که جهان میبایست داغ و کوچک و متراکم باشدودرآن اتفاقی افتاد که باعث گسترش آن شد، مگر نه؟بنابراین این ایده به اسم "انفجار بزرگ" معروف شد.

من انفجار بزرگ را دوست دارم؛زیرا منطقی و جسورانه است،طبیعی است که مهبانگ را به عنوان آغاز زمان در نظر بگیریم،لحظه ای که همه چیز از هیچ چیز به وجود آمد،اما کیهان شناسانی وجود دارند که فکر می کنند ممکن است چیزهای بیشتری نیز وجود داشته باشد

میچیو کاکو میگوید:

<<این چیزی که ما قبلاً از آن به عنوان "انفجار بزرگ" یاد می کردیم،یک واقعه در یک جهان از قبل موجود بود و اصلاً سرآغاز همه چیز نبود>>

اما چگونه می توانیم اینقدر اعتماد به نفس داشته باشیم؟

چگونه می توانیم حتی جرات داشته باشیم از چیزهایی که تقریباً ۱۴ میلیارد سال پیش اتفاق افتاده اند، صحبت کنیم؟

در سال ۱۹۲۷ ستاره شناس ادوین هابل متوجه شد که نور حاصل از کهکشان های دوردست کشیده شده است،این بدان معنی است که فضا در حال گسترش است.

تصویرانتقال به سرخ یک ستاره دوردست،کشف بزرگ ادوین هابل

بنابراین میبایست زمان را در ذهن خودبه عقب برگردانید.

این بدان معنی است که در گذشته فاصله بین کهکشان ها کوچکتر بو؛دمیتوانید زمانی را تصور کنید که مسافت ها به قدری کوچک بودند که عملا همه چیز بر روی یکدیگر قرار داشت،این بدان معنی است که جهان ما یک آغاز داشت،یک روز بدون دیروز وجود داشته است!و این همان چیزی است که ما آن را انفجار بزرگ می نامیم.

بیش از ۳۰ سال پس از اظهارات ادوین هابل،كیهان شناسان درباره اینكه آیا نظریه بیگ بنگ صحیح است یا نه، اختلاف نظر داشتند،زیرا شواهد بیشتری لازم بودو در دهه ۱۹۶۰با کشف سیگنال ضعیف مرموزی این شواهد به وجود آمد(کشف مهم آرنولد پنزیاس و همکارش نلسون در آزمایشگاه های بل در هومدل، و در زمانی که در حال راه اندازی یک ایستگاه رادیویی بودند،ناگهان در هواکره به یک پارازیت اضافه برخوردکردند که در ابتدا احتمال میدادند ناشی از جاده ایی است که در نزدیکی آزمایشگاهشان واقع بود و ماشینهای زیادی در آن تردد میکردند بوده است،پس عبور و مرور خودروها را تا شعاع5کیلیومتری ممنوع و جاده را بستند اما پارازیت همچنان ادامه داشت ،اینبار تقصیر را بر گردن پرندگانی که بر روی آنتن رادیویی بزرگ آنها زندگی میکردند و فضله های زیادی برجای میگذاشتند انداختند،پس شروع به تمیز کردن فضله های پرنده ها از درون آنتن بزرگ خود نمودند و دوباره شروع به تنظیم فرکانس خود نمودند اما در کمال شگفتی پارازیت مرموز همچنان آنجا بود و تغییری نکرده بود،این دو دانشمند که کنجکاو گردیده بودند بقیه زمان خود را به بررسی این پارازیت پرداختند و در این راه به این نتیجه رسیدند که پارازیتها از سرتاسر آسمان و از هر طرف که آنتن خود را میچرخاندند دریافت میشود و این پارازیتها از هر سوی آسمان بطرف زمین میآید و جای مشخصی ندارد و دریافتند که این سیگنالها در واقع در همه جای کیهان یافت میشوند و از هر طرفی که آنتن را بچرخانی آنها را دریافت میکنی پس این باید مربوط به یک واقعه کیهانی عظیم درعالم باشد و اینگونه بود که بطور اتفاقی این دو دانشمند توانستندCMBیا پرتوهای ریزموج مایکروویو کیهانی را که از انفجار بزرگ به جای مانده بود را کشف نمایند و با این کشف بزرگ به دریافت جایزه آکادمی نوبل برای این آثار به جا مانده از مهبانگ نا ئل آمدند و جایزه نوبل فیزیک را با خود به خانه بردند)،این سیگنال مرموز(سی ام بی) همان است که وقتی تلویزیون خود را روشن میکنید و یک صفحه برفکی میبینید در واقع دارید CMB را می شنوید و یا به دنبال یک طول موج خاص از شبکه رادیویی محلی می گردید و در حال پیچاندن پیچ جستجوی فرکانس رادیو هستید ولی صداهای ناهنجاری را می شنوید در واقع دارید اثرات امواج ریزموج مایکروویو کیهانی بجا مانده از انفجار بزرگ را دریافت میکنید یا همان اختلالات دمائی پس از انفجار بزرگ که در تمام عالم هنوز وجود دارند و با گسترش عالم آنها هم گسترش یافته و اکنون به آنتن گیرنده شما رسیده اند.

ما آن را ریزتابش پس زمینه کیهانی می نامیم این یک درخشش کمرنگ است که به معنای واقعی کلمه از هرجای آسمان دیده می شوداما از هیچ ستاره، کهکشان یا جسم خاصی ساطع نمی شوداین قدیمی ترین نور جهان است.

فوتون هایی وجود دارند که 13.8 میلیارد سال ازعمرشان گذشته است و اطلاعات مربوط به آغاز زمان را در اختیار دارند،یکی از موارد بسیار قابل توجه در مورد ریزتابش پس زمینه کیهانی داستان کشف آن است،زیرا کاملاً به طور تصادفی کشف شده است.

ریزتابش پس زمینه کیهانی از کجا آمده است؟

و چرا ما آن را شاهدی محکم برای نظریه مهبانگ می دانیم؟

این تصویری است که داریم: جهان درحال گسترش و سرد شدن است،در دقایق اول بسیار داغ بوده و سپس توسط پلاسما پر می شود بنابراین اکنون جهان برای شکل گیری اتم ها، خیلی داغ است سیصد و هشتاد هزار سال پس از انفجار بزرگ،جهان آنقدری خنک است که اتمها شکل بگیرند،در این زمان جهان تقریباً فوراً روشن می شودزیرا با سرد شدن جهان در این زمان ماده خودش را از قید وبند گرانش خلاص نمود و فتونها آزاد گردیده و به هر سمت فرار کردند پس شروع به تابش نمودند و جهان ما مرئی شد،بنابراین حالا نور می تواند به صورت خطی ومستقیم حرکت کندو همزمان با گسترش جهان ادامه مسیر بدهد،این نور می تواند ۱۳.۸ میلیارد سال بعد به تلسکوپهای ما در زمین برسد،ریزتابش پس زمینه کیهانی تا حد زیادی شاهدمحکمی در نظر گرفته شده است ،زیرا نظریه ی مهبانگ پیش بینی می کند که چنین چیزی باید وجود داشته باشد،

این پدیده نخستین بار در اواسط دهه ۱۹۶۰ مشاهده شد و فقط در آن زمان، (دقیقاً دو دهه قبل از به دنیا آمدن من)این ایده که جهان از یک منشاء داغ و متراکم آغاز شده جدی گرفته شد.

این تقریباً شاهدی قوی است زیرا شما پستاب اولین دقایق زمان را میبینید امروزه می توانیم از آن نور با جزئیات بسیار زیاد عکس بگیریم،ما می توانیم اساساً عالم را همانطور که بود، عکاسی کنیم.این عکس قابل توجه(نقشه اختلالات نمائی پس از انفجار بزرگ که ماهواره WMAPآنرا پس از ۱۰سال نقشه برداری از جهان ترسیم نمود) از جهان اولیه تأیید کرد که ما اصول اولیه را درست انگاشتیم،اما جزئیات بزرگ آن چالش های جدیدی را به وجود آورد،همانطور که وقتی به یک مجموعه سؤال ها پاسخ می دهید، سؤالات جدید تری بوجود می آید.

این عقیده که جهان در مهبانگ آغاز شده است،به نوعی رضایت بخش نیست و سوالات کودکانه ای را ایجاد می کند،مثلا اگر جهان آغاز داشته باشد قبل از آغاز چه اتفاقی افتاده است؟

چه چیزی باعث آن شده است؟

اگر زمان در مهبانگ به وجود آمد، آیا زمانی قبل از آغاز زمان وجود داشت؟

چگونه می توان جهان به طور خودجوش ازعدم به وجود آید؟

آیااز قبل آنجا بوده؟

خب این یک سوال فلسفی است،مگر اینکه بتوانید نظریه ای را ارائه دهید که چیزی را پیش بینی کند که بتوانید با مشاهده آن را آزمایش کنید.

سرنخ هایی راه را برای آنچه قبل از انفجار بزرگ رخ داده است در مشکلات مربوط به خود تئوری بیگ بنگ یافت میشود.در مدل استاندارد مهبانگ دو مشکل وجود داردکه به آنها مسأله افق و مسأله تخت بودن گفته می شود.

شما می توانید مسئله افق را به شرح زیر تصویر کنید:

اگر به عالم تا آنجا که چشم کار میکند نگاه کنید، آنگاه میبینید که در سراسر جهان دما به یک اندازه است.از دورترین جای فضا یعنی مکان <<آ>> تا جایی که اکنون ایستاده ایید یعنی مکان <<بی>>اما این دو نقطه از آسمان امروزه حدودنود میلیارد سال نوری از هم جدا شده اند،این بدان معناست که اگر شما عالمی داشته باشید که به طور دائم در حال گسترش است و فقط ۱۳.۸ میلیارد سال قدمت دارد،آن دو نقطه هرگز نمی توانستند با یکدیگر در ارتباط باشند،این بدان معناست که هیچ توضیحی در مورد چگونگی دقیقاً یکسان بودن دمای آنها وجود نداردو سپس مسئله تخت ‌بودن وجود دارد.

وقتی به جهان ما نگاه می کنید، به نظر می رسد کاملاً مسطح است که بسیار عجیب به نظر می رسد،زیرا می توانست مانند سطح یک کره یا سطح زمین خمیده باشد.

راه حل را می توان در نظریه ای به نام تورم کیهانی یافت،که میگوید: زمانی در تاریخ جهان وجود داشته است که جهان همانند امروز بطور ملایم گسترش نمیافته بلکه بسیار سریع در حال انبساط بوده است(نظریه تورم بزرگ)منظور از "سریع" این است که در هر ۱۰ تا ۳۷ ثانیه اندازه آن دو برابر میشده،یعنی ۱۰ میلیون-میلیون-میلیون-میلیون-میلیون-میلیون-میلیونم در هر یک ثانیه.

چرا این نظریه مسئله افق و تخت بودن را حل می کند؟

خب زیرا قبل از هر چیز نشان می دهد که جهان میبایست بسیار بزرگ باشد،بزرگتر از اندازه ایی که امروزه می توانیم ببینیم،و این بدان معنی است که همیشه قرار است تخت به نظر برسد.

آنرا با سطح زمین مقایسه کنید

این قطعه کوچک (زمینی که اکنون روی آن ایستاده اید)از زمین درزیر پایتان مسطح به نظر می رسد،با وجود آنکه می دانیم زمین گرد است.

چرا؟ زیرا جایی که اکنون بر رویش ایستاده اید در مقایسه با اندازه زمین بسیار کوچک است؛بنابراین طبق تئوری تورم کیهانی، این برای جهان ما نیز صادق است.

همچنین مسئله افق ما را حل می کند؛زیرا می گوید که آن نقطه <<آ>> ازکیهان که خیلی دور از نقطه <<بی>> است،زمانی با یکدیگر در تماس بوده اند،آنها می توانستند در کنارهم ودر یک نقطه ورجه وورجه کنند و به یک درجه حرارتی برسند؛اما بعد از آن از هم جدا شدند،این تحیرآور است،اما مهم است که بدانیم اگر درمورد تورم کیهانی درست حدس زده باشیم ،پس این انبساط سریع میبایست قبل از انفجار بزرگ، اتفاق بیفتد(قضیه جالب شد)

بنابراین نظریه فعلی ما چیست؟

تئوری تورم کیهانی به ما می گوید قبلاً چیزی در جریان بوده است(گمان می کنم چیزی که قبلاً آنرا "انفجار بزرگ" می نامیدیم)

بعدازآن مهبانگ داغ بوجود آمده.

من این قضیه را با گفتن "مهبانگ داغ" در مقابل "مهبانگ" تمایز می بخشم،زیرا "مهبانگ داغ"به نوعی جهان آتشین دلالت دارد.

بله، دلیل اینکه می دانیم قبلاً اتفاقی افتاده است این است که می توانیم به آن جهان اولیه آتشین نگاه کنیم،در واقع می توانیم آن را ببینیم،

زیرا اکنون می توانیم ریزتابش پس زمینه کیهانی را ببینیم،که همان پستاب شروع زمان است،وقتی که کل جهان داغ و متراکم بود.

نکته مهم این است،جهان آنقدر سریع انبساط یافت که چیزهایی که قبلاً به یکدیگر متصل بودندبه اندازه کافی برای برقراری ارتباط به هم نزدیک بودند که به تعادل و یک درجه حرارت واحدبرسند،ام ابه سرعت از دسترس هم خارج شدند.

بله و به همین دلیل است که اکنون وقتی به آسمان نگاه می کنیم،مبینیم که دو بخش مختلف جهان که هرگز نباید با یکدیگر در ارتباط میبودند،دارای یک درجه حرارت هستند،این است که شما می توانید وقتی انبساط را به عقب برگردانده دریابید که آنها زمانی در تماس با هم بوده اندودر واقع بهم بسیار نزدیک بوده انداما اکنون بسیار از هم دور افتاده اند،زیرا چنان سریع از هم دور گشته اند که باورکردنی نیست والان وقتی آنهارامیبینیم اینطور به نظر میرسد که امکان ندارد آنها به هم نزدیک بوده باشند بطوری که اکنون دمای هر دو نقطه را یکسان اندازه گیری کنیم.

و سپس در میابیم که زمان بسیار مرموزی در آغاز وجود داردکه آنها در آنجا با هم در ارتباط بوده و سپس به شکلی سریع از هم جدا شده اند ،ما فقط می توانیم آنرا اینطور استنباط کنیم که آنها میبایست در جایی با هم در تماس بوده باشند؛بنابراین تورم کیهانی به جهانی عظیم منتهی می شود،کهکشان ها فراتر از افق، فراتر از چیزی که می بینیماحتمالاً تا بینهایت وجود دارند،جهان به طرز شگفت انگیزی که ذهن توانایی درک آنرا ندارد میبایست بزرگ و لایتناهی باشد(شگفت انگیز است من که دیگر توان فهم آنرا ندارم شما چطور؟)و این یکی از کارهایی است که تورم کیهانی انجام می دهد.

این به ما می گوید که جهان باید به طور قابل توجهی بزرگتر از چیزی باشد که ما می توانیم ببینیم.من احتمالاً بایستم و دوباره نگاهی به ستاره ها بیاندازم،بله، واقعاً شگفت انگیز است.

آیا همه این مطلب را فهمیدی؟

من نمی گویم که همه ی آن را درک کرده ام(بنظرم عالی بود)این نمایش خیلی خوبی بود از تورم کیهانی،آیا همه آنرا فهمیدی؟

نه!!

من :] خیلی گیج شدم!!

زیرا این به من میگوید تمام این رویدادها باید قبل از انفجار بزرگ در جهان آغاز شده باشد!خب همه می گویند که جهان مدتی قبل از انفجار بزرگ تحت یک دوره انبساط سریع قرار گرفته است،اما ما به نوعی مکانیسم احتیاج داریم که باعث شود این اتفاقات رخ دهد و بیفتد،پس

اگر دوست دارید بیایید آن مکانیسم را در قفسه فیزیك ذرات بیابیم.

این مکانیسم چیزی است که به آن یک میدان <<اسکالر>> می گویند،شما می توانید آن را به عنوان اقیانوس ثابتی پر از فضا تصور کنید،کهما آنرا میدان <<اینفلیتون>> نیز می نامیم،مسئله در مورد این نوع میدان این است که می دانیم باید در یک نقطه از بین برود، وگرنه جهان هنوز به صورت تصاعدی در حال انبساط میبود.

اگر انرژی ای داریدکه به طور یکنواخت در ناحیه ای از فضا پخش می شود،می تواند نوع جدیدی از گرانش دافعه را به بار آورد.

جاذبه ای که همه چیز را به هم نمی رساند بلکه همه چیز را از هم دور می کند،بنابراین، آنها(دانشمندان) فرض می کنند که این نوعی سوخت کیهانی است که اگر بخواهید میتوانید آنرا میدان( اینفلیتون) بنامید،آن مانند سوختی است که این گرانش دافعه را ایجاد می کند،این همان چیزی است که جهان را وادار می کند تا در وهله اول شروع به منبسط نمودن کند،این ایده که تورم توسط میدان اینفلیتون هدایت می شود منجر به یکی از قابل توجه ترین پیش بینی ها در تاریخ کیهان شناسی شده است که با مشاهدات ما نیز پشتیبانی می شود،اکنون می توانید سطح اینفلیتون رابه عنوان اقیانوسی ساکن و پر شده با فضا درنظر بگیرید،اما نظریه کوانتومی به ما می گوید که چیزی بعنوان یک اقیانوس ساکن وجود ندارد!!هر اقیانوسی دارای موج است حال، این موجها با چه چیزی مطابقت دارند؟

منظور دانشمندان این است که سطح اینفلیتون در بعضی مناطق کمی بزرگتر از سایر مناطق دیگر است و در جهان مانند فضای مواج بنظر میرسد، بنابراین این بدان معنی است که در پایان تورم و در آغاز انفجار بزرگ برخی از مناطق جهان(جهان قبل از بیگ بنگ،میدان اسکالر) کمی بیشتر ازسایر مناطق جهان انبساط یافته است و نسبت به بقیه مناطق جهان کمتر متراکم تر خواهد شد،بنابراین در مهبانگ، شما یک پیش بینی بسیار طبیعی را بدست می آورید که بعضی از مناطق جهان کمتر ازسایر مناطق جهان متراکم شده اند.

حال تصور کنید که با انبساط و خنک شدن این جهان چه اتفاقی می افتد؟

آن مناطق متراکم، متراکم تر از قبل می شوند و سرانجام در هم فرو میریزند و کهکشان ها و ستاره ها را تشکیل میدهند،نوسانات در جهان اولیه تبدیل به ساختارهایی شد که امروزه شاهد آن هستیم - از جمله ما- بدون آن ذرات، بدون آن ساختار، ما وجود نداشتیم.

اگرچه کیهان شناسی تورمی منتقدان خود را دارد،اما این عقیده که جهان قبل از انفجار بزرگ داغ دچار انبساطی شدید شده است،اکنون توسط بسیاری از کیهان شناسان پذیرفته شده است؛اما یک فرض اضافه بر این تئوری نیز وجود دارد،و دری را به سوی یک احتمال جالب توجه باز می کندممکن است این جهان تنها جهان موجود نباشد!

اگر نظریه تورم کیهانی درست باشد،می توانید این سؤال را بپرسید که تورم قبل از انفجار بزرگ تا چه مدت ادامه داشت؟

و جواب این است که ما نمی دانیم!ما در حقیقت زمان کوتاهی برای بررسی آثار این تورم داریم، کاملاً کوتاه!

در حدود ۱۰ الی ۳۵ ثانیه پس از انفجار بزرگ،اماشاید می توانست خیلی طولانی تر از این مدت باشد؛و ممکن است این سؤال پیش بیآید

که آیا می توانست این تورم را برای مدت نامحدود قبل از انفجار بزرگ ادامه داد؟یعنی آیا می توانیم خاستگاه جهان رابه عقب و عقب و عقب، به گذشته ای نامتناهی برگردانیم؟

آنگاه آیا ما جهانی لایتناهی داریم؟

پاسخ این است که ما نمی دانیم!

به هر صورت حدس و گمان هایی نظری وجود دارد،اما شما تصور کنید که جهان واقعا ابدی است!ممکن است اصلا"سرآغازی وجود نداشته باشد!بنابراین تصور می کنم دو راه برای نگاه کردن به تورم کیهانی وجود دارد،یک راه این است که این جهان پیش از انفجاربزرگ در آنجا همیشه وجود دارد،وآن منبسط میشود و سپس سرعتش کند می شود وخنکترمیشود و ...نتیجه اینکه ما در اینجا هستیم؛اما احتمالات دیگری نیز وجود دارد؟ مگر نه؟

بله، مطمئنا،و احتمال دیگریی میگوید کهما فقط یک جهان از مجموعه عظیم جهان ها هستیم؛ما بخشی از یک چندجهانی هستیم،این ایده ای نیست که از نظریه پردازی بیرون بیاید،بلکه درست از ریاضیات ناشی می شود؛بینید، وقتی میخواهیم سعی کنیم توضیح دهیمکه چگونه جهان آغاز شد؟( به عنوان مثال، جهان ماو این گرانش دافعه ایی که از میدان اینفلیتون ناشی میشود،که باعث گسترش فضا می شود)ناگهان اما ریاضیات نشان می دهد که این فرایندی بسیار دقیق و کارآمد است و عملاً هرگز نمی توان از تمام سوختی که منجر به انبساط شد، استفاده کرد.

بنابراین با مقداری از این سوخت مهبانگ رخ میدهد، اما هنوز مقداری بیشتر از این سوخت باقی مانده است(سوخت همان میدان دافعه گرانشی که در جهان قبل از انفجاربزرگ باعث تورم گردید است)

پس جهان بااین سوخت وانرژی باقی مانده چه کار میکند؟جواب میتواند این باشد:جهان با آن می تواند یک انفجار بزرگ دیگر ایجاد کند!

بنابراین شما این روند شگفت انگیزانفجار بزرگ را پس از یک انفجار بزرگ و سپس یک انفجار بزرگ دیگرددر جهان تجربه می کنید،

و عالمی بعد از عالم هستی به وجود می آید،عالمی بر روی عالمی دیگر مانند آبشاری از دنیاهای دیگر که برروی همدیگر فرو میغلتند،واین از ریاضیات استنتاج میشود نه از نظریه پردازی!

و این نتیجه ی تلاش برای توضیح انفجار بزرگ در جهان ما است.

ممکن است در آخر شما به این احتمال سوق داده شویدکه این یک رویداد تنها یک بار اتفاق نمی افتد،خب، اینجا زمین است،و ما فکر می کنیم که زمینمان چیزی خاص در عاالم است،زیرا ما در آن هستیم!سپس می فهمید که "اوه ، این تنها یکی از هشت سیاره است!"

"اما خورشید ما حتما چیز خاصی است!بازهم نه،نه یکی ازمیلیارد میلیارد میلیارد ستاره دیگر است!.""پس کهکشان راه شیری چه؟ ...""نه، این یکی از ۱۰۰ میلیارد کهکشان موجود است.""جهان؟!"

خب، آیا در اینجا همه چیز متوقف می شود و ما فقط یک جهان داریم؟

روند مشاهدات و ریاضیات به ما می گوید چرا نباید چندین جهان وجود داشته باشد؟

اگر به این عالم نگاه کنیدو جهانی که در آن زندگی می کنیم،ممکن است این سؤال را از خود بپرسید:

آیا می توانست در عالم ما همه چیز فرق کند؟

اگر گرانش کمی قوی تر میبود، دنیا چگونه به نظر می رسید؟

یا اگر کمی بیشتر انرژی تاریک وجود داشت؟

یا نیروی الکترومغناطیس کمی ضعیف تر بود؟

خیلی سریع، به عالمی می رسید که حیاتی در آن وجود نداشت!

بنابراین یک سؤال میتوانیم بپرسیم آیا ما خوش شانس هستیم؟

تئوری هایی وجود دارد که به شما این امکان را می دهد که جهان های مختلفی را شبیه سازی کنید و داشته باشید،مانند چند جهانی های تورمی که حدس میزند جهان های حبابی متفاوت دارای قوانین فیزیک متفاوتی هستند،و همچین میگوید که مکانیزمی که منجر به تولید آن جهان ها میشود،راهی ایجاد میکند که میتواند منظرهایی جدید از فیزیک و قوانینش ارائه کند،این بدان معنی است که ما به هیچ وجه خوش شانس نیستیم وجود ما اجتناب ناپذیر است،زیرا هر عالم ممکن با هر ترکیب احتمالی ثابت فیزیکی و انرژی تاریک و جرم و ذرات،همگی وجود دارند، و نه تنها این جهان، بلکه هر یک از آنها به تعداد نامتناهی ایجاد می شوند و در آینده نامعین نیز به وجود می آیند و این چندجهانی تورمی است.

پس وجود ما اجتناب ناپذیر است،"این چه احساسی در شما به وجود می آورد؟"

ما هرگز ممکن است نفهمیم که آیا وجود ما اجتناب ناپذیر است یا خیر

ما ممکن است هیچ وقت نظریه کاملی درباره مبدا جهان نداشته باشیم.

اما نکته قابل توجه این است که ما خیلی پیشرفت کرده ایم.

انفجار بزرگ همانطور که می بینیم به روشی خاص ساخته شده است ،درک فعلی این است که تورم می تواند این کار را انجام دهد،بنابراین ... این همان چیزی است که من فعلا میتوانم به آن اتکا کنم اما اگر در آینده تغییراتی در درک ما ایجاد شود، تعجب نخواهم کرد.

یک روز، یک فرد باهوش می آید و آن را برای شمادوباره حل می کنداین زیبایی علم است،مجموعه سؤالاتی که اکنون می خواهیم بپرسیم، به ماه چشم اندازی جدید میدهد،مکانی جدید برای ایستادن در جهان،و در این مکان جدید ، سؤال های دیگری به وجود می آیند که ما حتی در مورد آنها نمیدانستیم ،آن سوالات حتی مهمتر از این هایی است که امروزه پاسخ می دهیم.

من فکر می کنم کیهان شناسی برجسته ترین علم است منظورم این است که نه تنها ما قادریم به آسمان نگاه کنیم و نور را از دورترین کهکشانها جمع کنیم بلکه قادریم به شکل ریزتابش پس زمینه کیهانی نیز آنرا ببینیم و حتی قادر به رمزگشایی پیامهایی که در آن وجود دارد نیز میباشیم؛و تئوری های قابل قبول درباره مبدأ جهان را بنا کنیم.

می دانید، من فکر می کنم وضعیت ما به زیبایی توسط کشیش و ریاضیدان بلژیکی( ژرژ لومتر) یکی از پدران نظریه بیگ بنگ خلاصه شده است،وی گفته است:

"ایستاده بر روی خاکستری خنک"

"کم کم محو شدن ستاره ها را میبینیم"

"و سعی می کنیم درخشش غیب شده را فرابخوانیم"

"مبدا کائنات را"

پایان

اردیبهشت 1402

وبگاه کرمچاله

کاووس پدیدار

پیج اینستاگرام:

SIAHCHALEHH@

کاووس پدیدار: 

 نجوم

ستاره شناسی یکی از کهن ترین علوم به شمار می رود و منجمان قدیم از روی مکان حورشید در آسمان و وضعیت ستارگان ، زمان را تعیین کرده و به تنظیم تقویم و تعیین فصول و جهات می پرداختند .
در حقیقت شناخت فعلی ما از کیهان تا حد زیادی مدیون کار ستاره شناسان قدیم است .
شاید بتوان گفت که سومریان نخستین قومی بودند که به بررسی حرکات ستارگان پرداختند . چینی ها به خسوف و کسوف توجه بسیاری داشتند اما بابلی ها خورشید را بیشتر از همه می پرستیدند. 
مصریان قدیم خورسید را ‍« رع » می نامیدند و عقیده داشتند که خدای بزرگ هر روز به هنگام طلوع با سوار شدن در قایقی که بر پشت الهه آسمان « نوت » قرار داشت ، از پهنه اقیانوس فضا می گذشت

تاریخ نجوم رو به سه بخش یا  سه دوره تقسیم کردند:

دوره زمین مرکزی ، دوره کهکشانی و دوره کیهانی

 دوره زمین مرکزی
این دوره مربوط به منجمای اولیه میشه و ویژگی مهمش اینه که منجمای قدیمی فکر می کردن زمین مرکز جهانه و حرکتی نداره و خورشید و ماه و ستاره ها به دور زمین می چرخند!
شاید این موضوع به نظرتون غیر علمی و حتی خنده دار باشه اما نظری بوده که اونا بهش معتقد بودن!!!

دوره کهکشانی: 

می تونیم بگیم که نجوم جدید از این دوره شروع شد. یه دانشمند به نام کوپرنیکوس ثابت کرد که زمین نه تنها مرکز جهان نیست بلکه یه سیاره از چندین سیاره ایه که به دور خورشید می چرخند.همچنین معلوم شد خورشید یکی از    ستاره های بی شمار آسمونه که بعضی از اونا از خورشید بزرگتر و بعضی کوچکترند. جالبه بدونید که در اون زمان دانشمندان برای اثبات نظراتشون با مشکلات زیادی روبرو بودند . این مطلب رو تا آخر بخونید چون در پایان قصه ی یکی از همین دانشمندها رو براتون تعریف کردم.
خلاصه اینکه نجوم تو این دوره پیشرفت های زیادی کرد. یکی از مهم ترین این پیشرفت ها اختراع تلسکوپ توسط گالیلئو گالیله بود  (البته اختراع تلسکوپ رو به دانشمندهای دیگه ای هم نسبت دادن که در موردش براتون خواهم گفت. )

دوره کیهانی:

در این دوره دانشمندان فهمیدن که کهکشان ما یکی از کهکشان های بی شماریه که در جهان وجود داره.  این دوره ی علم نجوم همین زمانیه که ما درآن زندگی می کنیم  و همون طور که می دونید هر روز شاهد کشف های جدید  و ساخت دستگاه ها و تلسکوپ های جدید هستیم و این نشون میده که تا پایان این دوره راه درازی در پیش داریم.

علم نجوم چيست ؟ 

نجوم مطالعه مواد است و مقدمه ايست درباره فرايند بوجود آمدن آنچه در آنسوي جو زمين است كه اين جهان ، آسمان و گوي آسمان را از اتم هاي كوچك تا گيتي وسيع شامل مي شود . منجمان اجرام آسماني مانند سيارات ، ستاره ها ،ستاره هاي دنباله دار ، كهكشانها، سحابيها و مواد بين كهكشانها را مطالعه مي كنند . براي اينكه چگونگي تشكيل شدن ، چگونگي بوجود آمدن و منسب هر كدام را مشخص مي كنند و اينكه چگونه بر يكديگر تاثير مي گذارند و چه اتفاقي ممكن است براي آنها بيفتد . 

بخشي از جهان ما ، زمين وانچه در آن اتفاق مي افتد اختر شناسي را شامل مي شود ،در واقع زمين آزمايشگاه ماست و هرچه كه درباره جهان مي دانيم از آنچه از زمين مي توانيم ببينيم و دريابيم ويا تصور كنيم سرچشمه گرفته است. 

چگونه علم نجوم بوجود آمد؟ 

قبل از اختراع تلسكوپ ، در نزديكي قرن هفدهم ،نجوم بر مبناي مشاهده با چشم غير مسلح پايه گذاري شده بود. در ابتدا مردم از محل ستاره ها و سيارات در آسمان نقشه تهيه مي كردند . متمدن ترين ها براي نقشه برداري آسمان نظام داشتند و ما مي دانيم كه امروزه نجوم از نظريات يونانيان باستان سرچشمه مي گيرد . 

در سال 150 ميلادي يك منجم و رياضيدان يوناني به نام كلوديوس بطلميوس يك رساله در باره علم نجوم نوشت . او در آن 48 گروه ستارهاي كه صورت فلكي ناميده مي شدند را فهرست كرد ، مانند جبار ، برساووش و....كه بيشتر از اسامي اساطير گرفته شده اند . همانطور كه ما هنگام نگاه كردن به ابرها ، آنها را به اشكالي از اجسام آشنا تصور مي كنيم ،همانگونه بطلميوس در گروهبندي ستارگان اشكال آشنا را مشاهده كرد. همچنين بطلميوس متوجه شد كه به نظر ستارگان در سر تاسر آسمان حركت مي كنند او گفت كه تمام اجرام آسماني به دور زمين كه مركز جهان بي حركت ايستاده حركت مي كنند . اين نظريه علمي براي قرنها پذيرفته شده بود . تئوري بطلميوس راجع به جهان طرح زمين مركز ناميده شد زيرا در آن زمين در مركز عالم قراردارد. 

چه موقع كشف شد كه زمين بدور خورشيد مي چرخد ؟ 

قبول اين واقعيت مدت ها طول كشيد . در سال 1543 ميلادي يك منجم لهستاني به نام نيكلاس كوپرنيك De Revolutionibus را منتشر كرد كه مشخص مي كرد سيارات به دور خورشيد گردش مي كنند اما نظريه او با تعليمات كليساي كاتوليك مغايرت داشت و كليسا قدرتمندترين سازمان اجتماعي و سياسي آن زمان بود . عقيده هايي مانند طرح خورشيدمركزي كه در جهان تفكر بديع بودند سزاوار كيفر مرگ بودند . بنابراين اگرهم تعدادي ديگر ازمنجمان طرح كپرنيك را مي پذيرفتند از تصديق كردن آن هراس داشتند . در سال1632 گاليلئو گاليله ، يكي از برجسته ترين منجمان در طول تاريخ ، سرانجام يك كتاب در حمايت از نظريه كپرنيك منتشر كرد . كليساي كاتوليك روم گاليله را براي محاكمه به خاطر بدعت گذارن احضار كرد و اين منجم براي برگشتن از حرفش يا مرگ حق انتخاب داشت . گاليله دست از عقيده خود كشيد اما كليسا از پذيرفته شدن طرح خورشيد در عرف نمي توانست جلوگيري كند(در سال 1992كليساي كاتوليك روم رسما با گاليله و كپرنيك موافقت كرد.) 

چطور منجمان سريعايك ستاره را از ديگران تشخيص مي دهند؟ 

منجمان علاوه بر نقشه موقعيت ستارگان در آسمان تععن كردند كه كدام ستاره از ديگر ستارگان پرنورتر است . يك منجم يوناني به نام هيپاركوس جد بطلميوس ابتدا ستارگان را بر اساس روشنايي اشان طبقه بندي كرد . اوششطبقه روشنايي را با قدر شان ليست كرد (قدر يعني درخشش يك ستاره كه بر روي زمين نمايان مي شود . قدر يك ستاره تا حد زيادي در تعيين اينكه چقدر از زمين فاصله دارد موثر است ) هيپاركوس 20 ستاره از قدر اول را طبقه بندي كرد و ستارگان ضعيف يعني آنهايي كه با چشم غير مسلحديده مي شوند را در شش قدر طبقه بندي كرد. 

گاليلئو گاليله 

گاليله در پيزاي ايتاليا در 1564 در اواسط دوره رنسانس متولد شد . گاليله فقط اولين كسي كه تلسكوپ را روي ستارگان متمركز كرد نبود ، او همچنين ديدگاه متفاوتي نسبت به جهان ايجاد كرد . گاليله استاد نجوم ، رياضي ، فيزيك ، فلسفه و تبليغات بود . تصور او (و احتمالا واقعيت ) از يك نبوغ ذاتي بود : زيرك شوخ و اما زننده بود . مردم مهم انجمن او را جستجو مي كردند - تا وقتي كه كار منفور و خطرناك حمايت از ديدگاه خورشيد مركزي كپرنيك راجع به منظومه شمسي رادر كارهايش انتشار داد: 

ما اين حقيقت را پذيرفتيم كه خورشيد در مركز منظومه شمسي است و ما ممكن است گفته باشيم ((هركس ميداند كه خورشيد به دور زمين مي چرخد وفقط تعداد كمي دانشمند ديوانه فكر ميكنند غير از اين است.)) 

در سال 1543 نيكولاس كوپرنيكوس رساله پيشنهادي اش را كه تمام سيارات به انظام زمين به دور خورشيد مي چرخند منتشر كرد .اين پيشرفت غير منتظره براي عده اي به طور محرمانه خوشايند بود برا قدرتمندترين دولت اروپا در آن زمان -كليساي كاتوليك روم - در وضع موجود مسلما منفعتي وجود داشت . با اين همه عقايد نظام -و توانايي اش - رويه زمين مركزي در جهان باقي ماند. 

گاليله به طور آشكارا از ديدگاه جهاني كپرنيكوسدر مقابل كليسا حمات كرد . روش رهبر كليسا با ديگر بدعت گذاران ناديده گرفتن آنها يا آسيب رساندن به آنها با برخي شرايط بود . اماكليسا نمي توانست گاليله را ناديده بگيرد . 

در سال 1634 گاليله به دادگاه كليسا آورده شد و ادعا كرد كه دست از عقايد بدعت گذارانه اش درباره منظومه شمسي برداشته است . 

روبه رو شدن با شكنجه و مرگ ، گاليه را وادار به تسليم شدن كرد . او هنگاميكه اتاق محاكمه را ترك كرد - زير لب- گفت بي اعتنا به آنچه مجبور به گفتن شده بود ادعا كرد كه زمين هنوز به دور خورشيد مي چرخد. 

گاليله بقيه عمر خود را در زير شيرواني خانه اي تا سال 1642 گذراند 355 سال بعد در سال1992 كليسا رسما طرح كپرنيك را در مورد متظومه شمسي پذيرفت. 

                          کانال تلگرام سایت نجومه(کرمچاله) :      uoniverse@

                                کانال تلگرام ما:                        tablighatchee@

                                     کانال تلگرام ما:                  beheshterockbaaz@   

مقدمه 

کاووس پدیدار :

نجوم مطالعه در باب موادوچگونگی بوجود آمدن فضای فراسوی سیاره زمین است,که در این جهان,آسمان تا آسمان را اتمهای کوچکی را شامل میشود.منجمان تمام آنچه را در فضا عیان است مانند ستارهها,سیارات,کهکشانها,سحابیها,مواد تشکیل دهنده آنها و غیره را مورد مطالعه قرار میدهد, واین کار بدین جهت میباشد که چگونگی تشکیل وبوجود آمدن هرکدام از این اجرام را مشخص نمایند, یا اینکه این اجرام چگونه بر یکدیگر و فضای پیرامون خودتاثیر میگذارند و در گذشته چه سرنوشتی را طی نموده یا در آینده به چه سرنوشتی دچار میگردند.

بخشی از جهان ما و آنچه در آن اتفاق میافتد,اخترشناسی را شامل میشود,در واقع زمین مانند آزمایشگاهی برای ماست و ما هرچه را که درباره جهان میدانیم از آنچه در زمین میتوانیم ببینیم و دریابیم و تصور نماییم,سرچشمه گرفته است.

چگونه علم نجوم بوجود آمد؟

قبل از اختراع تلسکوپ ، در نزدیکی قرن هفدهم ، نجوم بر مبنای مشاهده با چشم غیر مسلح پایه گذاری شده بود. در ابتدا مردم از محل ستاره‌ها و سیارات در آسمان نقشه تهیه می‌کردند. متمدن ترینها برای نقشه برداری آسمان نظام داشتند و می‌دانیم که امروزه نجوم از نظریات یونانیان باستان سرچشمه می‌گیرد. در سال 150 میلادی یک منجم و ریاضیدان یونانی به نام کلودیوس بطلمیوس یک رساله درباره علم نجوم نوشت. او در آن 48 گروه ستاره‌ای که صورت فلکی نامیده می‌شدند را فهرست کرد ، مانند جبار ،برساووش و ... که بیشتر از اسامی اساطیر گرفته شده‌اند.

همانطور که ما هنگام نگاه کردن به ابرها ، آنها را به اشکالی از اجسام آشنا تصور می‌کنیم، همانگونه بطلمیوس در گروهبندی ستارگان اشکال آشنا را مشاهده کرد. همچنین بطلمیوس متوجه شد که به نظر ستارگان در سرتاسر آسمان حرکت می‌کنند، او گفت که تمام اجرام آسمانی به دور زمین که مرکز جهان بی‌حرکت ایستاده حرکت می‌کنند. این نظریه علمی برای قرنها پذیرفته شده بود. تئوری بطلمیوس راجع به جهان طرح زمین مرکز نامیده شد، زیرا در آن زمین در مرکز عالم قراردارد. 

چه موقع کشف شد که زمین بدور خورشید می‌چرخد؟

قبول این واقعیت مدتها طول کشید. در سال 1543 میلادی یک منجم لهستانی به نام نیکلاس کوپرنیک De Revolutionibus را منتشر کرد که مشخص می‌کرد سیارات به دور خورشید گردش می‌کنند، اما نظریه او با تعلیمات کلیسای کاتولیک مغایرت داشت و کلیسا قدرتمندترین سازمان اجتماعی و سیاسی آن زمان بود. عقیده‌هایی مانند طرح خورشید مرکزی که در جهان تفکر بدیع بودند سزاوار کیفر مرگ بودند.

بنابراین اگر هم تعدادی دیگر از منجمان طرح کپرنیک را می‌پذیرفتند از تصدیق کردن آن هراس داشتند. در سال 1632 گالیلئو گالیله ، یکی از برجسته‌ترین منجمان در طول تاریخ ، سرانجام یک کتاب در حمایت از نظریه کپرنیک منتشر کرد. کلیسای کاتولیک روم گالیله را برای محاکمه بخاطر بدعت گذارن احضار کرد و این منجم برای برگشتن از حرفش یا مرگ حق انتخاب داشت. گالیله دست از عقیده خود کشید اما کلیسا از پذیرفته شدن طرح خورشید در عرف نمی‌توانست جلوگیری کند (در سال 1992کلیسای کاتولیک روم رسما با گالیله و کپرنیک موافقت کرد). 

لطفا به ادامه مطلب بروید...