هر آنچه که از تاریخ جهان باید بدانید

*KhatKhati* · 6/8/20

چگالی جهان

مقدمه
جهان در حال انبساط است، اما چگالی آن زیادتر شده و انبساط آن کندتر می‌شود. جهانی که چگالی بالایی دارد ممکن است بالاخره بخاطر قدرت نیروهای جاذبه بین قسمتهای تشکیل دهنده‌اش ، منقبض شود. اگر جهان به اندازه کافی چگالی نداشته باشد، برای همیشه در حال انبساط خواهد بود.

سرنوشت نهایی جهان احتمالا به مقدار ماده سیاهی که در آن وجود دارد بستگی خواهد داشت. ماده سیاه ، (ماده‌ای است نامرئی که فقط توسط تأثیرات جاذبه‌اش قابل مشاهده می‌باشد.) ماهیت دقیق و پراکندگی ماده سیاه هنوز شناخته نشده است. اما ستاره شناسان پیش بینی می‌کنند که حدود 90 درصد جرم جهان احتمالا از این ماده تشکیل شده باشد، تصور می‌شود که مقداری از آن در حفره‌های سیاه ، مقداری بصورت ستاره‌های تاریک و مقداری در هاله‌های تیره‌ای که در اطراف کهکشانها هستند، وجود داشته باشد.
کشفهای تازه انرژی تاریک
تلسکوپ فضایی و ارزشمند هابل در کشفی جدید به شواهدی دست یافته است که ضمن تأیید نظریه‌های اولیه انرژی تاریک حتی ‪ ۹‬میلیارد سال قبل وجود داشته و سبب گسترش ابعاد جهان شده است. آدام ریس محقق دانشگاه جانز هاپکینز و نیز موسسه تلسکوپهای فضایی سازمان ناسا اعلام کرد کشف جدید به حل معمای انرژی تاریک که یکی از اساسی‌ترین سوالات علم فیزیک محسوب می‌شود، کمک بزرگی می‌کند.

آلبرت اینشتین در نظریه‌های اولیه خود مطرح کرده بود که نیروی جاذبه بین مواد سبب می‌شود تعادل کیهان بر هم خورده و جهان منقبض شود و به همین جهت برای ایجاد تعادل نیروی ناشناخته دیگری باید در جهان وجود داشته باشد که وی آن را ثابت کیهانی (‪ (Cosmological Constant‬نامید. اینشتین بعدها این نظریه خود را پس گرفته و از آن به عنوان بزرگترین اشتباه عمر خود یاد کرد، اما دانشمندان سرانجام در سال ‪۱۹۹۸‬ موفق به مشاهده عملی شواهد این انرژی ناشناخته و پنهان شده و نظریات اولیه `اینشتین` را مجددا مطرح کردند.

به گفته ریس ، ویژگی ضد جاذبه انرژی تاریک همچنان در جهان هستی وجود داشته و سبب گسترش ابعاد جهان می‌شود و شواهد تازه بدست آمده تلسکوپ هابل نشان می‌دهد حتی ‪ ۹‬میلیارد سال قبل نیز جهان در اثر وجود همین انرژی در حال گسترش یافتن بوده است. عمر جهان در حدود ‪ ۱۳/۷‬میلیارد سال تخمین زده می‌شود. دانشمندان در این مطالعه ، ‪ ۲۴‬ستاره قدیمی را که همگی حدود ‪ ۹‬میلیارد سال قبل در انفجارهایی بسیار نورانی موسوم به `خورشید جرم داشته‌اند همگی در زمانی تقریبا مشابه منفجر شده و تمام جرم خود را به نور تبدیل کرده‌اند. دانشمندان با اندازه‌گیری نور شدید حاصل از این انفجارها که ‪۹‬ میلیارد سال قبل رخ داده و هم‌اکنون پس از طی کردن مسافت ‪ ۹‬میلیارد سال نوری به زمین رسیده، موفق شدند تاثیر `انرژی تاریک` بر گسترش جهان را در تمامی این مدت بسنجند.

نتایج این بررسی با تایید نظریه‌های مطرح شده در سال ‪ ۱۹۹۸‬مجددا بر وجود `انرژی تاریک` در جهان از میلیاردها سال قبل تاکنون تأیید کرد. به رغم شناسایی شواهد جدید از وجود `انرژی تاریک`، ماهیت این انرژی همچنان برای فیزیکدانان به شکل معما باقی مانده ‌است. اینشتین در زمان معرفی ثابت کیهانی و یا به عبارتی انرژی تاریک ، آن را یک ویژگی مربوط به فضای بیکران نامید. برخی دیگر از نظریه‌پردازان آن را حاصل یک میدان الکترومغناطیسی بسیار عظیم می‌دانند و برخی دیگر نیز آن را به نکات ناشناخته قانون جاذبه ارتباط می‌دهند.

انجمن رمان‌نویسی
رمان۹۸

*KhatKhati* · 6/8/20

انبساط جهان
با وجود خلا فضای بین ستاره‌ای بنظر می‌رسد جرم جهان ما کمتر از آن باشد که بتواند در آینده منقبض شود. آینده ما چگونه است؟ یک حریق بزرگ تازه یا شاید پیشروی به سمت سرمای بیشتر و فضای خالی بیشتر؟ برای پاسخگویی به این سؤال ، باید نیروی گرانشی کائنات یا معادل آن چگالی ماده موجود در کائنات را حساب کنیم. جهان در حال انبساط است و نیروهای جاذبه بین مواد باعث کند شدن این انبساط می‌شوند. هر چه جرم جهان متراکم تر باشد، به همان اندازه چگالی زیاد شده و انبساط آن کندتر می‌شود. جهانی که چگالی بالایی دارد، ممکن است بالاخره به خاطر قدرت نیروهای جاذبه بین قسمتهای تشکیل دهنده‌اش ، منقبض شود و جهان بسته بماند (کائنات بسته).

اگر جهان به اندازه کافی چگالی نداشته باشد، برای همیشه در حال انبساط و بصورت جهان باز خواهد بود. (کائنات باز)

چگالی بحرانی
اندازه کافی که برای چگالی گفته می‌شود، چقدر است؟ این اندازه برابر 5 x 10-27Kg/m3 است که چگالی بحرانی می‌باشد. چگالی بحرانی معیاری است برای تعیین باز یا بسته بودن جهان. اگر چگالی جهان از چگالی بحرانی بیشتر باشد، جهان ، جهان بسته خواهد بود. اگر چگالی جهان از چگالی بحرانی کمتر باشد، جهان ، جهان باز خواهد بود.
اندازه گیری چگالی جهان
حال ببینیم چگالی جهان را چگونه اندازه بگیریم؟ چگالی کمیت یک ماده در واحد حجم معین است. حجم مورد نظر در مورد کائنات باید بسیار بزرگ باشد. حجمی شاید به اندازه یک ابرخوشه. برای محاسبه ماده موجود در این حجم ، جرم کهکشانها را باهم جمع می‌کنیم. این کار در مورد مواد مرئی که به سمت ما نور می‌فرستند، میسر است ولی در مورد ماده‌ای که نمی‌بینیم، نمی‌توانیم جرم آن را حدس بزنیم. موادی مثل ستارگان و سیاره‌های مرده ، سیاره‌هایی که دور از هر منشأ نوری قرار دارند، صورتهای احتمالی ماده که هنوز نمی‌شناسیم، ماده تاریک و ... .

اسحاق نیوتن می‌گوید: ماده ، چه نورانی چه تاریک ، شناخته شده یا ناشناخته ، از طریق نیروی گرانشی خود را به ما نشان می‌دهد. فرض کنیم خورشید نور افشانی نمی‌کرد در این صورت نمی‌توانستیم آن را ببینیم ولی حرکت سیاره‌ها به دور خورشید همچنان ادامه داشت و اخترشناسان می‌توانستند بدون آنکه قادر به دیدن خورشید باشند، بوجود آن پی ببرند و با دنبال کردن حرکات زمین نسبت به ستارگان ، جرم آن را اندازه بگیرند.

اخترشناسان با بهره گیری از روشهای مشابه می‌توانند چگالی کل کائنات را اندازه بگیرند. نتیجه اندازه گیری آنها در کل فضای قابل مشاهده بطور میانگین حدود یک سوم اتم در حجم یک متر مکعب فضا است. به لحاظ نظری برای اینکه حرکت کهکشانها در آینده متوقف یا معکوس شود، این چگالی باید بیش از ده اتم در هر متر مکعب باشد. با توجه به واقعیات مشهود چنین امری بعید به نظر می‌رسد، ولی چون ابزار دقیق اندازه گیری نداریم، نمی‌توانیم این امکان را کاملا منتفی بشماریم، ولی اگر چنین باشد، کائنات باز خواهد بود. نسبت فراوانی هیدروژن سنگین (دوتریوم) به هیدروژن سبک از فرضیه کائنات باز حمایت می‌کند. پس سبک بودن کائنات و فراوانی دوتریوم نشان می‌دهد که کائنات تا ابد منبسط خواهد شد

انجمن رمان‌نویسی
رمان۹۸

*KhatKhati* · 6/8/20

تاریخ کائنات

نگاه اجمالی
برای دانشمندان قرنهای پیشین اینکه کائنات هم تاریخی دارد، فکری غریب بود. از دیدگاه آنها ، قوانین طبیعت ، قوانینی ابدی بود که خصوصیات ماده را در نوعی زمان تغییر ناپذیر تعیین می‌کرد. تحولاتی از قبیل ولادت ، زندگی و مرگ ، بر حسب مجموعه‌ای از واکنشهای اتمی ساده تبیین می‌شد که خود تغییر ناپذیر بودند. در واقع از نظر آنها ماده تاریخی نداشت.

تاریخمندی کائنات
کائنات با نظریه انفجار بزرگ ، بعدی تاریخی پیدا می‌کند. این فکر که کائنات دارای تاریخ است به آلبرت انیشتین بر می‌گردد. کار او روی ساختار کیهان ، به پیدایش این دیدگاه منجر شد که کائنات در حرکت است. هابل نشان داد که همه کهکشانها در فرآیند گسترشی که کل کیهان را در بر می‌گیرد، از هم دور می‌شوند. این واقعیت باعث پیدایش این فکر شد که کائنات آغازی داشته است. 15 میلیارد سال قبل در پی انفجاری بزرگ پدید آمده و فرآیند گسترش و سرد شدن را به دنبال کرده است.
سفر به گذشته

ژرژ گاموف با اعتقاد به گسترش جهان و با تکیه بر کارهای پیشین "الک ندرفریدمن" ریاضیدان روسی و "ژرژ لماتیر" کشیش بلژیکی ، از دانش فیزیک برای سیر در زمان و رسیدن به منبع انفجار بزرگ استفاده کرد.
با دنبال کردن مسیر زمان به گذشته ، مشاهده می‌کنیم که کهکشانها به یکدیگر می‌رسند، در نتیجه چگالی متوسط کائنات افزایش پیدا می‌کند. بر اساس قوانین فیزیک ، درجه حرارت نیز زیاد می‌شود.
لذا طبق نظریه انبساط جهان هرچه در طول زمان بیشتر به عقب برگردیم، با درجه حرارتهای بالاتری روبرو خواهیم شد. وقتی از مرز معینی عبور کنیم، ماده رفتار جدیدی از خود نشان می دهد. واکنشهای هسته‌ای آغاز می‌شود. هسته‌های اتمها با یکدیگر برخورد می‌کنند. گاهی باهم ترکیب شده و عناصر تازه و سنگینتری تولید می‌کنند. انرژی بصورت نور ساطع می‌شود.
هرچه درجه حرارت بیشتر باشد، شمار برخوردها و واکنشهای شدید ، بیشتر می‌شود. در نخستین لحظات تولد کاینات شمار برخوردها ، بدون هرگونه محدودیتی افزایش می‌یابد.

کائنات در تیرگی
کائنات در نخستین میلیونها سال موجودیت خود ، پیش از کهکشانها ، زیر سیطره نور بود. ولی قبل از آن یعنی طی اولین میلیون سال عمر ، کائنات بدلیل تراکم زیاد کدر بوده است. نوری که در آن دوران ساطع می‌شد، بلافاصله جذب می‌شد و فرصتی نداشت تا راه خود را به سمت ما بگشاید. این تیرگی دید ما را محدود و هرگونه امید به دیدن منشأ کائنات را به یأس مبدل می‌کند. برای ملاحظه یک فرضیه ذهنی در مورد منشأ کائنات در ساختار جهان بحث می‌شود. نور حاصل از تابش فسیلی ، در مقطع گذار از تیرگی به شفافیت ساطع شد. پس این نور از کهنسال‌ترین فوتوها تشکیل یافته است.
شاهدان اولیه
علاوه بر تابش فسیلی ، اتمهای هیدروژن و هلیوم شاهدان انفجار بزرگ هستند. این اتمها که کهنسال‌ترین اتمهای موجودند، خاکسترهایی از انفجار بزرگ هستند که ما را از درجه حرارتهای میلیاردی نخستین ثانیه‌های ولادت کائنات آگاه می‌سازند.

انجمن رمان‌نویسی
رمان۹۸

*KhatKhati* · 6/8/20

کشف تابش فسیلی (Rayinnement Fossile)
تابش فسیلی ، اشعه میکروموجی کیهانی است که اشعه‌ای ضعیف و تک روند (یعنی شدت آن در همه جهات یکی است) است که دارای طیف جسم سیاهی به دمای 3 کلوین است. حضور این پرتوهای فسیلی در سال 1946 بـ*ـو*سیله ژرژ گاموف فیزیکدان آمریکایی ـ روسی اعلام شد. پیش بینی گاموف حدود بیست سال بعد در 1965 بطور تصادفی توسط «آرنوپنزیاس» و «رابرت ویلسون» به واقعیت بدل شد. آنها ضمن ضبط علامتهای تلستارد (اولین رادیوتلسکوپ اشعه اسرار آمیزی با 3 درجه کلوین را هم دریافت کردند.
تأییدی بر تئوری انفجار بزرگ
کشف تابش فسیلی ، سنگ بنای تئوری بیگ بنگ را مستحکم کرد. وجود این تابش گویای آن است که گسترش کائنات از وضعیت اولیه‌ای آغاز شده است، که دست کم یک میلیارد مرتبه متراکم تر و یک هزار مرتبه گرمتر از امروز بوده است. این تشعشع به مرور زمان و به موازات گسترش کاینات ، سر شده است. درجه حرارت به آهستگی ولی پیوسته کاهش یافته است.
تابش فسیلی یکنواخت
پس از پنزیاس و ویلسون ، دانشمندان فیزیک نجومی ، با پشتکار بسیار به مطالعه تابش فسیلی پرداختند. رادیو تلسکوبهای سراسر جهان تجهیز شدند. این اشعه کیهانی در همه جا حاضر و در همه جا یکسان بود. حرارت آن در تمام پهنه عالم همان 3 درجه کلوین بود. تئوری بیگ بنگ از نخستین آزمایش سربلند بیرون آمده بود و پیدایش کاینات از تخیل به حقیقت بدل می‌شد. معلوم می‌شد که واقعا عالم ، هستی خود را بصورت مرحله‌ای گرم و متراکم آغاز کرده است و سرشار از این ماده یک میلیارد از این دانه‌ها وجود دارد. لیکن قدرت و نیروی دانه ها چنان اندک است که کمتر از جرم یک هزارم مجموع انرژی کائنات را تشکیل می‌دهند.
تابش فسیلی پس از انفجار بزرگ
در نخستین لحظه‌های پیدایش کاینات ، نور بر آن مسلط بوده است. در فاصله میان یک ثانیه و سیصد هزار سال پس از انفجار اولیه ، درجه حرارت و غلظت چنان بالا بوده است که هیچ بنیادی از کهکشان و ستاره و حتی اتم نمی‌توانسته‌اند، وجود داشته باشند. فقط حاکمیت با نور بود. این نور گرم و نیروزا بود، بطوری که حرارت آن در سیصد هزار سالگی کائنات ، ده هزار کلوین بوده است.

به گمان گاموف این نور هنوز هم به ما می‌رسد، با این تفاوت که بسیار سرد شده است. تابش فسیلی برای رسیدن به راه شیری ، 15میلیارد سال در راه بوده است. لذا انرژی و نیروی آن چنان کاهش یافته که فقط با رادیو تلسکوپ جذب می‌شود. این نور از کهنسال ترین فوتونهای موجود تشکیل یافته است.

ساختار جهان

دید کلی
جهان از کهکشان شامل میلیاردها ستاره است که این ستاره‌ها نیز از ماده درست شده‌اند. ماده نیز از ذرات بسیار ریز و نامرئی تشکیل شده است. عمده‌ترین این ذرات عبارتند از: پروتون ، نوترون و الکترون. این ذرات معمولا باهم جمع شده و اتمها را بوجود می‌آورند. پروتون و نوترون از ذرات ریزتری به نام کوارک تشکیل شده‌اند. با قبول نظریه انفجار بزرگ ، به میلیاردها سال قبل (زمان وقوع انفجار) بر می‌گردیم. دانشمندان تصویر زیر را از آن زمان ارائه داده‌اند.
اولین ذرات
در اولین ثانیه انفجار بزرگ ، احتمالا کوراکها نقش مهمی داشته‌اند. در نخستین میلیونم یک ثانیه ، آنها سه به سه ترکیب شده و نوکلئونها را بوجود آورده‌اند. جهان در ثانیه اول ، محتوای پنج ذره (پروتونها ، نوترونها ، الکترونها ، فوتونها و نوتروینوها می‌باشد. این ذرات بطور تصادفی حرکت می‌کنند و در این حرکت برخوردهای زیادی باهم می‌کنند و گاهی هم عمل جذب اتفاق می‌افتد. یک پروتون با یک نوترون ، ترکیب شده ، ساده‌ترین سیستم هسته‌ای یعنی دوترون (هسته هیدروژن سنگین) را تشکیل می‌دهند. ولی بزودی با برخورد یک نوترون ، آنها از هم جدا می‌شوند.

اولین هسته‌ها
در ثانیه اول دما کاهش می‌یابد و به حدود یک میلیارد درجه می‌رسد. در این دما فوتونها کمترین انرژی لازم برای شکستن دوترون را دارند. پس تعداد و عمر دوترونها افزایش می‌یابد و دوترونها شروع به جذب نوترون و پروتون می‌کنند و انواع هسته‌های هیدروژن و هلیوم را تشکیل می‌دهند. اثرات ویرانگر حرارت اجازه فعالیت زیادی به نیروهای هسته‌ای را نمی‌دهد. مجددا با کاهش حرارت ، تکامل سیستم هسته‌ای ادامه پیدا می‌کند. این تکامل چند دقیقه طول می‌کشد.
اولین اتمها و مولکولها
حدود یک میلیون سال بعد ، وقتی دما به چند هزار درجه کاهش یافت، پیوندهای الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود و اتمها متولد می‌شوند. (هیدروژن) تقریبا همزمان با اتمها مولکولها هم از ترکیب آنها بوجود می‌آیند. (هیدروژن و هلیوم)
آزادی نور
تا این زمان ، فضا پر از الکترونهای آزاد بود که مانع عبور نور می‌شوند، با تولد اتمها و مولکولها در اولین میلیون سال پیدایش کائنات ، دیگر الکترون آزادی وجود ندارد. بدین ترتیب نور می‌تواند حرکت کند و عالم را شفاف نماید. تا این مرحله کائنات در تیرگی بود و نور که ما از آن اطلاعات می‌گیریم، بلافاصله بعد از ساطع شدن ، جذب می‌شد. آنچه در بالا عنوان شد یک فرضیه احتمالی بیش نیست. نور حاصل از تابش فسیلی در این مرحله ساطع شد، لذا قدیمی‌ترین فوتونهایی را دارد که می‌توانیم اطلاعات اولیه را از آنها بدست آوریم.

انجمن رمان‌نویسی
رمان۹۸

*KhatKhati* · 6/8/20

عمر کائنات

دید کلی
طبق نظریه انفجار بزرگ ، جهان آغازی داشته است. این آغاز که همان لحظه انفجار اولیه بوده است، بطور دقیق معلوم نیست کی بوده است. ستاره‌ها و کهکشانهایی با میلیاردها سال نوری فاصله توسط تلسکوپها رویت شده اند. پس مسلما باید اندازه گیری فاصله کهکشانها بسیار مشکل می‌باشد. تمامی شک و تردیدها پیرامون برآورد عمر عالم ، ناشی از شک و تردیدهایی است که در اندازه گیری این فاصله‌ها وجود دارد. امروزه برای اندازه گیری سن کائنات ، از سه روش مختلف استفاده می‌شود. که هرسه تقریباً به نتیجه مشابهی می‌رسند.
تعیین عمر کائنات با حرکت کهکشانها
حرکت فرار کهکشانها برای ما به منزله یک ساعت شنی کیهانی ، برای تاریخ بندی کائنات است. سرعت دور شدن این کهکشانها متناسب با فاصله‌ای است که از ما دارند. بنابراین چنانچه فاصله کهکشانی دو برابر فاصله کهکشان دیگر باشد، کهکشان دورتر با سرعتی دوبرابر سرعت کهکشان نزدیک از ما دور می‌شود. با قبول نظریه انفجار بزرگ ، جریان زمان را به لحظه ای بر می گردانیم که همه کهکشانها کنار هم جمع بودند. این لحظه که می‌توان آنرا زمان صفر نقطه مرجع ساعت کیهانی ما خواهد بود.
سن پیرترین ستارگان
عالم ما در درون خود ، اجسامی مثل زمین و ستاره‌های کهنسال دارد که می‌توان سن آنها را معلوم کرد. این سن باید مساوی یا کمتر از سن کائنات باشد، زیرا نمی‌توان کائناتی را فرض کرد که اشیا درون آن عمر بیشتری از خود داشته باشند. در این روش فرض کنیم که نخستین ستارگان بلافاصله پس از ولادت کائنات متولد شده‌اند. برای اندازه گیری عمر آنها به مساله انرژی متوسل می‌شویم. نور ستارگان حاصل از سوختن ذخیره هسته‌ای آنهاست. این سوختن از هیدروژن و هلیوم آغاز شده و به سوختن اتم‌های سنگین می‌رسد.

ستارگان تا زمانیکه ذخیره سوختی داشته باشند، باقی می‌مانند، سپس با تمام شدن این ذخیره تغییر ساختار داده و می‌میرند. همه ستارگان به یک اندازه عمر نمی‌کنند. ستاره‌های حجیم و درخشان عمر کوتاهتری دارند. ستارگان بصورت گروهی به دنیا می‌آیند (خوشه). هر خوشه در زمان تولد خود شامل طیف گسترده‌ای از انواع ستارگان است. بنابراین سن هر خوشه را می‌توان از سن ستارگان سالخورده‌اش حدس زد. در کهکشان ما ستارگانی با 14 تا 16میلیارد سال سن وجود دارند که می‌توان گفت عمر کائنات هم در همین حدود است.
سن قدیمیترین ذرات
بعضی اتمها ناپایدارند و مدتی عمر کرده ، سپس به انواع دیگر اتمها تبدیل می‌شوند. معروفترین آنها کربن 14 است که نیمه عمر آن 6000 سال می‌باشد، یعنی پس از این مدت ، مقدار آن نصف خواهد شد. با استفاده از این کربن می‌توان سن هر جسمی را که دارای کربن 14 می‌باشد، تعیین کرد. ولی این 6000 سال در مقایسه با مقیاس جهانی استفاده کنیم.
عناصر مورد استفاده در سنجش عمر کائنات

اورانیوم با دو ایزوتوپ اورانیوم 235 با نیمه عمر یک میلیارد سال و اورانیوم 238 با نیمه عمر 5/6 میلیارد سال ، می‌تواند مورد مناسبی برای این سنجش باشد.

چون اورانیوم 235 بسیار سریعتر از اورانیوم 238 از بین می‌رود، تناسب تعداد ذرات اورانیوم 235 به ذرات اورانیوم 238 پیوسته کاهش می‌یابد. بنابراین فراوانی نسبی این دو ایزوتوپ ، نوعی ساعت شنی جهانی است که گذر زمان را ثبت می‌کند.

هسته‌هایی با عمر طولانی:
نیم عمر 20 میلیارد سال – رنیوم 187 با نیم عمر 50 میلیارد سال – ساماریوم 132 با نیم عمر 60 میلیارد سال؛ با اندازه گیری فراوانی این هسته‌ها می‌توانیم تقویم نسبتا خوبی از رویدادهای گذشته تنظیم کنیم.

این روش به ما امکان می‌دهد که با استفاده از نمونه‌های صخره‌ای عمر زمین ، منظومه شمسی نسبت دهیم. به ترکیبی که گذشت می‌بینیم که کهکشانها ، ستارگان ، و اتمها ، سن کائنات را حدود 15 میلیارد سال تخمین می‌زنند.

انجمن رمان‌نویسی
رمان۹۸

*KhatKhati* · 6/8/20

جهان اولیه

دید کلی
عالم در ابتدا ، چگونه به نظر می‌آمد؟ برای آگاهی از چگونگی اولین ثانیه‌ها و یا بهتر بگوییم اولین اجزا اثر ثانیه‌ها ، پس از انفجار اولیه باید به فیزیکدانهای متخصص در امر فیزیک که در مورد تشعشعات و ماده در شرایط کاملا سخت و غیر عادی ، تحقیق و تجربه می‌کنند مراجعه کرد. این دانشمندان در محاسبات خود با اعداد بسیار بزرگ و نیز اعداد بسیار کوچک که می‌توان آنها را با توانها مبنای 10 نشان داد سر و کار دارند. همانطور که می‌دانیم، از پرتوها ذره‌هایی که به اندازه کافی انرژی دارند (به عبارت دیگر فوتونها)، می‌توان "ماده" و از ماده پرتو ایجاد کرد. با این یاد آوری ، اکنون در نظر داریم با زبانی کاملا ساده نظریات و تصوراتی را که در حال حاضر در مورد اولین ثانیه‌ها و سالهای جوانی عالم و کائنات وجود دارند، بیان کنیم.

لحظه انفجار بزرگ

تاریخ کیهان
تاریخ کیهان ، معمولا به 8 مقطع کاملا متفاوت و غیر مساوی تقسیم می‌شود.

مرحله اول (صفر تا 24-10 ثانیه): این مسأله هنوز برای ما کاملا مشخص نیست که در اولین ثانیه‌ها چه چیزی تبدیل به گلوله آتشین شده ، که کیهان باید از مبدأ آن ایجاد می‌گردید. هیچ معادله و یا فرمولهای اندازه‌گیری ، برای درجه حرارات بسیار بالا و غیر قابل تصوری که در این زمان حاکم بوده در دست نمی‌باشد.
مرحله دوم (43-10 تا 23-10 ثانیه): اولین سنگ بنای ماده ـ مثلا کوارکها و الکترونها و پادذره‌های ـ از برخورد با یکدیگر بوجود می‌آیند. تعدادی از این سنگ بناها دوباره با یکدیگر بوجود می‌آیند و به صورت تشعشع فرد می‌باشند. 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 ، مثلا کوارکهای بیشتری نسبت به آنتی کوارکها ، ایجاد کنند. ذرات X که فقط در همان اولین اجزاء بسیار کوچک ثانیه‌ها وجود داشته‌اند برای ما میراث مهمی به جا گذارده‌اند. که عبارتند از:

افززنی ماده در برابر ضد ماده

مرحله سوم (42-10 تا 6-10 ثانیه): کیهان از مخلوط کوارکها ، فوتونها و سایر ذرات دیگر تشکیل شده که متقابلا به ایجاد و انهدام یکدیگر مشغول بوده و ضمنا خیلی سریع در حال از دست داده حرارت هستند.
مرحله چهارم (6-10 تا 3-10 ثانیه): تقریبا تمام کوارکها به صورت پرتو ذرات به انرژی تبدیل می‌شوند. کوارکهای بیشتری نسبت به ضد کوارکها وجود دارند. برخی از کوارکها برای خود جفتی پیدا نکرده‌اند و به صورت اضافی می‌مانند. هر 3 کوارک با یکدیگر یک پروتون یا نوترون می‌سازند. سنگ بناهای هسته اتمهای آینده اکنون ایجاد شده‌اند.
مرحله پنجم (3-10 تا 100 ثانیه ): الکترونها و ضد الکترونها (یوزیترونها) در برخورد با یکدیگر به اشعه تبدیل می‌شوند، تعدادی الکترون باقی می‌ماند. زیرا که ماده بیشتری نسبت به ضد ماده وجود دارد. این الکترونها مبدأ مدارهای اتمی را می‌سازند.
مرحله ششم (100 ثانیه تا 30 ثانیه): در درجه حرارتهایی که امروزه می‌توان در مرکز ستارگان یافت، اولین هسته‌های اتمهای سبک و به ویژه هسته‌های بسیار پایدار هلیوم در اثر همجوشی هسته‌ای (فوزیون) ساخته می‌شوند. هسته اتمهای سنگین از قبیل اتم آهن یا کربن ، در این مرحله هنوز ایحاد نمی‌شوند. در اغاز عملا فقط در هیدروژن و هلیوم.
مرحله هفتم (از 30 دقیقه تا 1 میلیون سال پس از خلقت): پس از گذشت حدود 300000 سال ، گوی آتشین آن قدر حرارت از دست داده که هسته اتمها و الکترونها می‌توانند در درجه حرارتی حدود 3000 درجه سانتیگراد به یکدیگر بپیوندند و بدون اینکه دوباره فورا از هم بپاشند، اتمها را تشکیل می‌دهند. در نتیجه آن مخلوط ذره‌ای که قبلا نامرئی بود، اکنون قابل مشاهده می‌شود. ابتدا در این مرحله است که امکانات و توانایی ستارشناسان به کار می‌آید.

آنها وقتی که با تلسکوپهای عظیم و پیشرفته خود به فاصله دور و در نتیجه به تاریخ اولیه کیهان می‌نگرند. دیوار آتشین مشاهده می‌کنند، که با 3000 درجه سانتیگراد حرارت ، دور تا دور کیهان را فرا گرفته است. البته دیوار با چنان سرعتی در حال دور شدن از ماست که پرتوهای منتشره از آن برای ما نامرئی نیستند، بلکه فقط طول موج یکسان به سمت ما ارسال می‌شود.
مرحله هشتم (از یک میلیون سال پس از خلقت تا امروز): از کهکشان راه شیری ، ستارگان و سیارات به وجود می‌آیند. در داخل ستارگان ، هسته اتمهای سنگین از تبدیل اکسیژن و آهن تولید می‌شوند که بعدها در انفجارات ستاره‌ای آزاد می‌گردند و برای ساخت ستارگان ، سیارات و حیات جدید به کار می‌آیند.

عاقبت کره زمین چه خواهد شد؟
سیاره آبی رنگ ما ، تا 5 میلیارد سال دیگر به دور خورشید می‌چرخد. آنگاه خورشید در آخرین روزهای عمر خود مانند یک بادکنک کاملا باد کرده شده به صورت یک ستاره عظیم و غول پیکر سرخ فام در می‌آید. و دو سیاره داخلی منظومه خود ، عطارد (یا تیر کوچکترین سیاره منظومه شمسی که قطر آن 4840 کیلومتر و 1.5 برابر ماه است و هر 88 روز یک بار دور خورشید می چرخد) و زهره (ناهید به اندازه زمین و نزدیکترین سیاره به زمین و هر 225 روز یکبار به دور خورشید می‌چرخد) را فرو می‌بلعد.

زمین تا 1000 درجه سانتیگراد گرم می‌شود. تمام آثار زندگی و حیات در ما قبل از بین رفته و تمام آب اقیانوسها بخار شده است. اینکه آیا سیاره ما نیز در مبارزه با مرگ خورشید کاملا منهدم می‌شود یا نه ، هنوز معلوم نیست، ولی قطعا هیچ موجود زنده‌ای شاهد مرگ خورشید نخواهد شد. با وجود این مهلتی که به ما داده شده بسیار بسیار طولانی است. اگر بشریت تا 5 میلیون سال بر روی این سیاره دوام بیاورد، خورشید هزار برابر این زمان به زندگی خود ادامه خواهد داد.

انجمن رمان‌نویسی
رمان۹۸

خوش آمدید به رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

هر آنچه که از تاریخ جهان باید بدانید

KhatKhati

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

KhatKhati

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

KhatKhati

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

KhatKhati

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

KhatKhati

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

KhatKhati

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

درباره ما

لینک‌های پیشنهادی رمان ۹۸

آمار آنلاین

خوش آمدید به رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

مدیر بازنشسته رمان ۹۸

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

درباره ما

لینک‌های پیشنهادی رمان ۹۸

آمار آنلاین