جهان و بیگ بنگ

جهان و بیگ بنگ

همانطور که در شیمی دهم دوره دوم متوسطه دبیرستان مطالعه کردید طبق نظریه، کل هستی از انفجاری بزرگ به وجود آمده که آن را بیگ بنگ یا مه بانگ نامیدند. در این راستا میخواهیم بیشتر با این تئوری آشنا شویم با فرازدانش همراه باشید

طبق نظریه آغاز کل هستی از یک هسته اتم و یا حتی ذره کوچکتر از آن بوده است که در طی گرما و فشار بسیار بالا منفجر گردیده است در واقع میتوان گفت بیگ بنگ در اثر گرانش شدید ناشی از فشردگی بوده است.

قانون انرژی

شاید در ابتدا برای شما سوال پیش بیاید که اگر کل هستی از یک ذره به وجود آمده باشد پس قانون انرژی را نقض کرده است.

جهان هستی دارای مقدار بزرگ و مثبتی است اما در کنار این باید اشاره کرد که بعضی موارد انرژی ذخیره شده در گرانش میتواند منفی باشد.

در جمع جبری این اعداد، عدد بدست آمده مقداری نزدیک به صفر خواهد داشت.

انبساط جهان را چه کسی کشف کرد

بشرامروزی فضا، زمان، ماده و انرژی را بدست آمده ازبیگ بنگ میداند. ولی سوالی که پیش می آید این است که سرآغاز این کشفیات کجاست؟

ادوین هابل (Edwin Hubble) در سال ۱۹۲۹ از طریق مشاهدات خود و بررسی روی انتقال به سرخ ۲۴ کهکشان و مقایسهٔ آنها با یکدیگر به این پی برد که کهکشان های دورتر با سرعت بیشتری نسبت به کهکشان های نزدیک تر در حال دور شدن هستند.و این موضوع جدیدی نبود زیرا که انیشتین پیش بینی کرده بود. با این دستاورد هابل توجه دانشمندان بیشتر به کهکشان ها جلب شد و به این می اندیشیدند که جهانی که در حال گسترش است سر آغازش چه بوده؟

ثابت هابل

ثابت هابل ( H ) که یکی از مهمترین ثابت ها در علم کیهان شناسی محسوب می شود، نشان می دهد که جهان با چه سرعتی در حال انبساط است. اگر نوار ویدیوئی از یک انفجار را در نظر بگیرید میتوانید با علم امروزه ببینید که چگونه ذرات به اطراف پرتاب میشوند و اگر آن را به عقب برگردانیم میتوانیم ببینیم که همه چیز از یک هسته ناچیز شروع شده است البته باید افزود این انفجار با انفجارهای دیگر به هیچ وجه قابل مقایسه نیست زیرا تمام چیزهایی که هم اکنون داریم پس از آن به وجود آمده است.

عصر پلانک

تقریبا هیچ چیز در مورد عصر پلانک معلوم نیست. در انرژی پلانک ( ۱۹^۱۰ میلیارد الکترون ولت ) ، نیروی گرانش به اندازۀ نیروهای کوانتومی قوی وجود داشت. بنابراین ، چهار نیروی جهان احتمالا در یک «ابر نیرو» متحد بوده اند. شاید جهان در فاز کاملی از «هیچ» یا فضای خالی با ابعاد بیشتر، بوده است. تقارن مرموزی که تمام این چهار نیرو را با هم همگن میسازد باعث تغییر ناپذیری معادلات می گردد، بیشتر «ابر تقارن» است. به دلایل نامعلوم، تقارن مرموزی که تمام چهار نیرو را متحد ساخته، شکسته شده و حباب کوچکی شکل گرفته است. این حباب کوچک همان جهان جنینی ما است که شاید در نتیجه یک افت و خیز کوانتومی تصادفی ایجاد شده باشد. اندازۀ این حباب برابر «طول پلانک» یعنی ۳۳- ^۱۰ سانتیمتر، بوده است

عصر گات

در این عصر شکست تقارن حبابی به وجود آمد که به سرعت انبساط یافت. با بزرگ شدن این حباب، چهار نیروی بنیادی به سرعت جدا شدند. اولین نیرویی که از سه نیروی دیگر جدا شد گرانش بود و به این ترتیب موج ضربه ای را در سراسر جهان آزاد کرد. تقارن اصلی ابر نیرو به تقارن کوچکتری شکسته شد، شاید به تقارن گات. بر هم کنشهای قوی، ضعیف و الکترومغناطیسی باقی مانده، هنوز از طریق تقارن گات با هم بودند. جهان در طی این مرحله، به دلایلی که هنوز نامعلوم است، با ضریب بسیار بزرگی، حدود ۵۰^۱۰ متورم و باعث شد فضا سریع تر از سرعت نور منبسط گردد. دما در این حالت به احتمال قوی برابر ۳۲^۱۰ بوده است.

پایان تورم

با جدا شدن نیروی قوی از دو نیروی دیگر، دما به ۲۷^۱۰ درجه کاهش پیدا کرد. دورۀ تورم به پایان رسید، جهان آرام شد و از آن پس با انبساط استاندارد فریدمن ادامه داد. در این حالت، جهان «سوپ» پلاسمای داغ شامل کوارک ها، گلئون ها و لپتون ها آزاد بود. کوارک های آزاد پس از تراکم تبدیل به پروتون ها و نوترونهای امروزی شدند. جهان ما در این مرحله هنوز بسیار کوچک بود و ابعاد آن تنها به ابعاد فعلی منظومۀ شمسی می رسید. ماده و پاد ماده یکدیگر را خنثی کردند، اما مقدار ماده نسبت به پاد ماده کمی بیشتر بود ( یک در میلیارد ) و باعث به وجود آمدن ماده ای شد که امروزه در اطراف ما هستند.

شکل گیری هسته ها

دما به اندازۀ کافی برای شکل گرفتن هسته ها کاهش پیدا کرده است طی فرایند همجوشی، هیدروژن به هلیم تبدیل شد. مقادیر ناچیزی لیتیم شکل گرفت، ولی فرایند همجوشی عناصر بالاتر ، به دلیل اینکه هسته های دارای ۵ ذره خیلی ناپایدار بودند، متوقف گشت. جهان به دلیل تفرق نور به وسیلۀ الکترون های آزاد غیر شفاف شده بود. این مرحله ، پایان عمر گوی آتشین اولیه است.

تولد اتم ها

دما به ۳۰۰۰ درجه کلوین کاهش یافته است. با جایگیری الکترون ها در اطراف هسته ها، اتم ها به وجود امده اند، بدون اینکه به دلیل گرما از هم متلاشی گردند.

تراکم ستاره ها

دما به ۱۸ درجه کلوین کاهش یافت. اختروش ها ، خوشه های کهکشانی و کهکشان ها ، عمدتا به عنوان نتایج فرعی افت و خیزهای کوچک کوانتومی در گوی آتشین اولیه، شروع به تراکم کرده اند. عناصر سبک، مثل کربن ، اکسیژن و نیتروژن در ستارگان ساخته شدند. ستارگان شاخته شدند. ستارگان در حال انفجار ، عناصر بعد از آهن را در اسمانها پراکندند.

انبساط دِسیتر

انبساط فریدمن به تدریج پایان یافت و سرعت انبساط جهان رو به افزایش گذاشت. به این ترتیب، جهان وارد مرحله ای به نام انبساط دِسیتر گشت. در این مرحله، نیروهای مرموز ضد گرانشی که هنوز شناسایی نشده بودند، جهان را به پیش می راندند

امروز

اکنون دما به ۲.۷ درجه کلوین کاهش یافته است. ما شاهد جهان امروزی، شامل کهکشانها، ستاره ها و سیارات هستیم. سرعت جهان، در یک حالت گریز، رو به افزایش است.

صهبا شهسواری

مطالب مرتبط

دیدگاهها

نظر:

1 × دو =