کیهان چگونه بوجود آمد؟
فروردین۲۵

کیهان چگونه بوجود آمد؟

این سؤالی است که در طول زمان ذهن بسیاری از انسان ها را درگیر خود کرده است.در حال حاضر جواب های زیادی به این پرسش داده شده است.یکی از معتبر ترین جواب ها که مادر نظریه ای به نام مهبانگ یا انفجار بزرگ می باشد٬بیان کننده ی آن است که تمامی کیهان در زمانی دور در یک نقطه بصورت توده ای چگال و پر جرم انباشته شده بود که این توده در اثر حادثه ای در خود ریزش می کند و انفجاری رخ می دهد که این انفجار را انفجار بزرگ و نقطه ی آغاز کیهان می دانیم. در اینجا به کلیات حوادث رخ داده پس از وقوع این انفجار می پردازیم.   میلیاردها سال پیش تمامی اجرام جهان از جمله ستارگان و کهکشان ها در نقطه ای انباشته شده بودند.پس از مدتی بدلایل ناشناخته ای ، این توده ی منسجم که حجمی ناچیز و جرمی برابر تمام ستارگان وکهکشان های عالم داشت ، تبدیل به موجی عظیم شد و به فضای سرد و بی جان قدم نهاد.(غلبه بر هیچ) واقعه ی تبدیل توده ی منسجم به موج عظیم را انفجار بزرگ (BIG BANG) یا مهبانگ می نامند. مراحل انفجار بزرگ. ثانیه صفر پس از انفجار بزرگ: ایجاد ابعاد جهان.(طول – عرض – ارتفاع – زمان- …)   ثانیه ۴۳-۱۰ پس از انفجار بزرگ: پیدایش نیروهای بنیادین.(جاذبه – گرما – مغناطیس – الکتریسیته)   ثانیه ۳۶-۱۰ پس از انفجار بزرگ: پیدایش ذرّات بنیادین.(کوارک – لپتون – میون – فوتون – نوترینو – پوزیترون …)   ثانیه ۶-۱۰ پس از انفجار بزرگ: پیدایش ذرّات اصلی.(پروتون – نوترون …)   دقیقه سوم: پیدایش نخستین عنصر.(هیدروژن)   بعد از ۳۰۰۰۰۰ سال: کاهش دما به ۳۰۰۰ درجه سانتی گراد. توانایی الکترون ها برای ماندن در مدار هسته ایجاد دومین عنصر(هلیم)   بعد از ۴۰۰۰۰۰: پیدایش سومین عنصر.(لیتیوم)   بعد از یک میلیون سال: تا این لحظه بدلیل فزونی الکترون های رها شده ، کیهان مات بوده و فوتون ها نمی توانستند کیهان را بپیمایند.در این لحظه با جذب الکترون ها به کمک پروتون ها و قرار گیری آن ها در مدار هسته ، فوتون ها توانستند مسافت ها را بپیمایند و کیهان را شفّاف سازند.   بعد از یک میلیارد سال: ایجاد ابر هایی غول پیکر که ماده ی سازنده ی آن هیدروژن و هلیم و لیتیوم و همچنین ذرّات بنیادی اندکی است که هنوز جذب اتم ها نشده اند.   چند میلیارد سال بعد   ابرهای غول آسای هیدروژن و هلیم ، خوشه های کهکشانی را بوجود آوردند. مناطق متراکم تر ، کهکشان ها را ساختند. پیدایش نسل اوّلیّه ی ستارگان. پیدایش عناصر سنگین تر.(بریلیم – بور – کربن – نیتروژن – اکسیژن …) پیدایش دومین نسل از ستارگان.(خورشید ما یکی از...

بیشتر بخوانید
قوی‌ترین جریان الکتریکی و کم‌ترین چگالی
فروردین۲۰

قوی‌ترین جریان الکتریکی و کم‌ترین چگالی

  قوی‌ترین جریان الکتریکی فوران‌های سیاه‌چاله‌ی خوشه‌ی ایبل ۴۲۶ نوساناتی را در گازها پدید می‌آورد که مرتبط با صدایی بم است. اما فوران‌های بسیاری دیگر از سیاه‌چاله‌های ابرپُرجرم بی‌مانع تا میلیون‌ها سال نوری در عالم حرکت می‌کنند. این فوران‌ها، که پُر از ذرات باردار پُرسرعت‌اند، قوی‌ترین جریان‌های الکتریکی مشاهده‌شده در عالم را با خود حمل می‌کنند که عموماً شدتی حدود یک میلیون تریلیون آمپر دارند. برون‌ده نیروی آن‌ها آن‌قدر بزرگ است که هر یک از این فوران‌ها در یک هزارم ثانیه می‌تواند آن‌قدر برق تولید کند که برای مصرف ۲۰ تریلیون سال آینده‌ی بشر کافی باشد!  کم‌ترین چگالی دانشمندان قرن‌ها در آزمایشگاه‌ها سعی کردند راه‌هایی هوشمندانه برای رسیدن به کم‌ترین چگالی‌های ممکن بیابند و محیط‌هایی با تراکم هرچه کم‌تر خلق کنند. با جدیدترین فناوری‌ها و طی چندین ماه آزمایش توانسته‌ایم گازی با چگالی فقط ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ اتم در هر سانتی‌متر مکعب بسازیم. بر اساس همه‌ی استانداردها، گازی به این رقیقی تقریباً خلأ کامل است. اما در عالم چگالی‌های بسیار کمتر از این هم پیدا می‌شود. کهکشان‌ها به‌طور یکنواخت در عالم پراکنده نشده‌اند بلکه به‌صورت شبکه‌ای خارق‌العاده از صفحه‌ها، رشته‌ها، و پوسته‌ها نظم یافته‌اند. دیوارهایی از این حباب‌های «صابونِ» میان‌کهکشانی در حال انباشتن ستاره‌ و کهکشان‌‌اند. اما درون این حباب‌ها به‌طور تصورناپذیری خالی است. در این پهنه‌های گسترده‌ی خالی، که اغلب بیش از ۱۰۰ میلیون سال نوری در فضا کشیده شده‌اند، اغلب هیچ‌چیز جز اتم‌های تک‌افتاده‌ی هیدروژن وجود ندارد. چگالی خلأ را عموماً ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۲ (۸-۱۰×۲) اتم در هر سانتی‌متر مکعب می‌دانیم. این مقدار آن‌قدر کم‌تراکم است که اگر در حجمی به اندازه‌ی یک اتاق معمولی یک اتم بیابید خیلی خوش‌شانس هستید. به بیان دیگر، اگر قرار بود توپ بولینگی را به اتم‌های سازنده‌اش تبدیل کنید باید این اتم‌ها را در فضایی به وسعت ۶٫۵ میلیون کیلومتر پراکنده می‌کردید تا به چگالی خلأ کیهانی می‌رسیدید. بررسی‌های وسیع عالم، که اخترشناسان طی ۲۰ سال گذشته انجام داده‌اند، اکنون آشکار کرده است که این مناطق خلأ حدود ۹۰ درصد حجم عالم را تشکیل می‌دهند و همه‌ی چیزهای دیگر در حاشیه قرار...

بیشتر بخوانید
بزرگ‌ترین جسم عالم و سریع‌ترین سیاره‌ در مدار
فروردین۲۰

بزرگ‌ترین جسم عالم و سریع‌ترین سیاره‌ در مدار

سریع‌ترین سیاره‌ی در مدار رکورد سریع‌ترین حرکت در مدار از آنِ سیاره‌ی HD 80606b است. فاصله‌ی این سیاره و منظومه‌اش از ما ۱۹۰ سال نوری است و در صورت فلکی دب‌اکبر قرار دارند. سیاره‌ی HD 80606b، که چند برابر پُرجرم‌تر از مشتری است، در مداری بسیار کشیده – مشابه مدار دنباله‌دارها – به دور ستاره‌ی مادرش (Struve 1341 b) می‌گردد اما این مدار را در هر ۱۶ هفته یک بار طی می‌کند. این سیاره در بخش‌هایی از مدارش نسبتاً آهسته حرکت می‌کند و دورترین فاصله‌اش از ستاره‌ی مادر بیش از فاصله‌ی زهره از خورشید می‌شود. اما در بازه‌ی کوتاهی در هر مدار به سوی درون کشیده می‌شود و کمترین فاصله‌اش از ستاره‌ی مادر ۱۳ بار کمتر از فاصله‌ی عطارد از خورشید می‌شود. (متوسط فاصله‌ی زهره-خورشید ۱۰۸ میلیون کیلومتر و عطارد-خورشید ۵۸ میلیون کیلومتر است) در نزدیک‌ترین فاصله از ستاره‌اش به سرعت بسیار زیاد ۸۵۰ هزار کیلومتر بر ساعت یا ۲۴۰ کیلومتر بر ثانیه می‌رسد. بزرگ‌ترین جسم عالم بزرگ‌ترین ساختاری که در عالم می‌شناسیم رشته‌ای بسیار بزرگ از هزاران کهکشان به نام دیوار بزرگ سْلوآن (Sloan Great Wall) است که در سال ۲۰۰۳ کشف شد. درازای این دیوار عظیم تقریباً ۱/۴ میلیارد سال نوری است. از دید ما در پس‌زمینه‌ی صورت‌های فلکی مار آبی، سکستانت، اسد، و سنبله قرار دارد و تقریباً یک‌چهارم آسمان را پوشانده است. این دیوار به‌شکل ریسمانی خطی نیست بلکه ساختاری پُر پیچ‌وخم است که حتی در بخشی به درازای چند صد میلیون سال نوری به دو تکه‌ی مجزا بریده شده و دورتر دوباره به هم...

بیشتر بخوانید
کیهان، متفاوت تر از همیشه!
بهمن۲۷

کیهان، متفاوت تر از همیشه!

تیم ماهواره پلانک که نقشه جدید تابش پس زمینه ی مایکروویو کیهانی (CMB) و اثر رادیویی بیگ بنگ را در تابستان ۲۰۱۳ کامل کرده بود گفت: یافته های جدید پیش بینی می کند که کیهان بزرگتر از آنی است که بتوانیم به طور مستقیم آن را مشاهده کنیم. این یافته ها می تواند داده های ما را کامل تر و پرده از تکامل کیهان بر دارد. دقیق ترین محاسبه عناصر کیهان نشان می دهد که ماده معمولی که ستاره ها و کهکشان ها جزئی از آن است، فقط ۴.۹ درصد و ماده تاریک که بطور غیر مستقیم از تاثیر گرانشی آن تشخیص داده شده است شامل ۲۶.۸ درصد را تشکیل داده است و یک پنجم بیشتر از برآورد قبلی است، در عوض انرژی تاریک نیروی مرموزی که مسئول شتاب گرفتن انبساط کیهان است کمتر از مقدار قبلی است و در حدود ۶۹ درصد را تشکیل می دهد. این کائنات نامتوازن تر، تاریک تر سبک تر، کند تر و قدیمی تر از آن چیزی است که پیش از این فکر می کردیم. نقشه جدید نشان می دهد که نصف پس زمینه میکروویو کیهانی بزرگتر از بقیه است و یک نقطه سرد دارد. ناهنجاری ها پیش بینی می کند، کیهان در مقیاس وسیع تری از آن چیزی است که ما بطور مستقیم می بینیم. داده های پلانک دو نکته خیره کننده جدید را نشان داد. اولی اینکه ما در یک کائنات نامتوازن (بی قرینه) زندگی می کنیم که اینشتین در ۱۹۱۷ اولین مدل فیزیکی آن را ارائه داده بود و ما براساس اصل کیهان شناسی آن را می شناسیم، که می گوید بزرگی کیهان در نقاط مختلف متفاوت به نظر می رسد و در تمام جهات قوانین فیزیک آن را شکل و گسترش می دهد.     این تصویر شامل ۱۵.۵ ماه از داده های پلانک می باشد و اولین ماموریت تصویر برداری از قدیمی ترین نور کیهان را نشان می دهد، زمانی که کیهان ۳۸۰۰۰۰  سال داشت. تابش پس زمینه میکروویو کیهانی نوسانات دمایی پایینی را که در بعضی نواحی تراکم متفاوتی با ساختار ذرات دارد نشان می دهد. یک تریلیون میلیارد ستاره و کهکشان در در هر پیکسل با مقیاسی ۱۰۰۰ برابر از نقطه نقطه ی کیهان جمع آوری شدند. تیم پلانگ بر شبیه سازی های کامپیوتری تکیه کرده است. این شبیه سازی تقلید و کم کردن ناخواسته ی اشیا پیش زمینه را ممکن می سازد. اطلاعات پلانک مدل استاندارد کیهانی را بطور عالی تایید می کند و دقت بی سابقه ای از یک معیار جدید برای دانش بشر از محتویات کیهان را نشان می دهد. خواص نواحی گرم و سرد شکل گیری و تکامل کیهان را نشان می دهد. داده های پلانک مقدار جدید سرعت گسترش کائنات را...

بیشتر بخوانید
عجیب ترین نظریه های کیهان شناسی
بهمن۲۶

عجیب ترین نظریه های کیهان شناسی

آیا جهان ما می تواند غشاء شناوری در ابعاد دیگر فضا باشد؟ ماهیت واقعی ماده تاریک چیست؟ بعد چهارم فضا و زمان کجاست؟ چرا هر دو سوی جهان مشابه هم است؟در این مقاله به برسی10 تئوری برتر جهان که به عنوان عجیب ترین تئوری های کیهان شناسی برگزیده شده اند خواهیم پرداخت و نگاهی برایننظریه ها از قبیل تئوری برخوردهای غشایی، جهان های زاینده، بعد چهارم ، هستیطلایی، نفوذ جاذبه ،روح هستی، جهان کوچک، نوترون های خنثی، ماتریکس و… خواهیم داشت.   برخوردهای غشایی 1- آیا جهان ما می تواند غشاء شناوری در ابعاد دیگر فضا باشد که مرتباً به جهان های دیگر برخورد می کند؟ بر طبق یکی از نظریه های موجود در تئوری «جهان غشایی» (braneworld)فضا ابعاد زیادی دارد و تا زمانی که جاذبه بر آنها اعمال می شود ما در جهان خودمان که تنها دارای سه بعد می باشد محصوریم. نیل توروک (Neil Turok) از دانشگاه کمبریج و پائول استاینر (Paul Steinhardt) از دانشگاه پرینستون نیوجرسی، در ایالات متحده، در حال کار بر روی نظریه چگونگی رخداد بیگ بنگ در زمانی که جهان ما با جهان همسایه برخورد نمود، می باشند. این تصادف ها و برخوردها مرتب اتفاق می افتد و هر لحظه بیگ بنگ جدیدی را به وجود می آورد. بنابراین اگر این مدل از چرخه هستی درست باشد در واقع هستی ما فناناپذیر می باشد. 2- جهان های زاینده زمانی که مواد در یک حجم فوق العاده کم در مرکز یک سیاه چاله فشرده می شوند یک انفجاربزرگ رخ داده و یک دنیای جدید (new baby universe) متولد می شود. قوانین فیزیکی در نسل جدید متولد شده ممکن است اندکی با والدین متفاوت باشد. این نطریه زاد و ولد هستی توسط لی اسمالین (Lee Smolin) از انستیتو پریمر در واترلو کانادا ارائه شده است. هستی هایی که سیاه چاله های زیادی تولید می کنند فرزندان زیادی نیز دارند. بنابراین در آخر جمعیت غالب را به خود اختصاص خواهند داد. اگر ما در جهان نوعی زندگی می کنیم آن جهان باید قوانین و ثابت های فیزیکی ای داشته باشد که تولید سیاه چاله ها را به بهترین نحو به انجامبرساند. اما هنوز مشخص نشده که آیا جهان ما مشمول این قانون می شود یا خیر! 3- بعد چهارم (فضا-زمان) یکی از عجیب ترین تئوری های گیتی شناسی این است که بعد چهارم فضا-زمان (space-time) در واقع ماده فوق العاده هادی ای(superfluid substance) است که در آن اصطکاک حرکتی برابر با صفر است. طبق نظریه فیزیکدانها پائول مازو (Pawel Mazur) از دانشگاه کارولینای جنوبی و جورج چاپلین (George Chapline) در آزمایشگاه لاورنس لیور مور (Lawrence Livermore) کالیفرنیا، اگر جهان در حال چرخش باشد بعد چهارم فوق العاده هادی تحت تاثیر گردابها قرار گرفته و پراکنده می...

بیشتر بخوانید