ویدیو: بیگ‌بنگ، CMB و تورم کیهانی

کرونوس – ویدئوی جدید ما با موضوع مهبانگ، تابش زمینه‌ی کیهانی و تورم کیهانی روی یوتیوب و آپارات قرار گرفت. در این ویدئو سعی شده است با استفاده از آخرین دستاوردهای اخترفیزیک توضیحی از نحوه‌ی شکل‌گیری جهانی که ما می‌شناسیم (observable universe) به دست دهیم. در این ویدیو، نظریه‌ی بیگ‌بنگ، تابش زمینه‌ی کیهانی (CMB) و همچنین انبساط (تورم) کیهانی مورد بحث قرار می‌گیرد تا با استفاده از این مفاهیم بتوانیم ببینیم کجاهای نظریه‌ی انفجار بزرگ کاملاً پذیرفته شده و کجاهای نظریه هنوز با سؤالات بسیاری روبه‌رو است.

ما با استفاده از فناوری‌های رصد کردن کهکشان‌ها و اجرام فضایی، توانسته‌ایم بفهمیم که جهان ما در روندی انبساطی قرار دارد. این بدین معنی است که همه‌ی اجزای جهان در فضا از هم‌دیگر دور می‌شوند. با توجه به این که می‌دانیم نیزوی جاذبه یکی از تأثیرگذارترین نیروهای بین مواد است، اما مشاهده‌ی روند انبساط به ما نشان می‌دهد حتمن چیزی موجب این انبسط یا تورم می‌شود چرا که در غیر این صورت همه‌چیز می‌بایسد به واسطه‌ی نیروی گرانش بین اجسام به هم نزدیک‌تر می‌شد و نه دورتر. به همین دلیل بود که مفهوم انرژی تاریک شکل گرفت و به وجود آمد. به این موضوع بیشتر در ویدئوی «ماهیت جاذبه و انرژی تاریک» پرداخته‌ایم.

تلسکوپ هابل، این انبساط را که در ابعاد کیهانی روی می‌دهد، به دقت اندازه‌گیری و ثبت کرده است. با این حساب، اگر چیزی در حال انبساط باشد، می‌توان با استفاده از مبانی مهندسی معکوس به این نتیجه رسید که احتمالاً این سیستم در گذشته اندازه‌ای کوچک‌تر داشته است. اما چه‌قدر کوچک‌تر؟

فیزیکی که ما می‌شناسیم بر اساس اصول نسبیت عام ایشنین کار می‌کند. نسبت عام در مهندسی معکوس جهان در نهایت به نقطه‌ای بسیار کوچک می‌رسد که جهان از آن ایجاد شده. این نقطه که در فیزیک به تکینگی یا Singuarity شناخته می‌شود، نقطه‌ای فرضی است که همه‌چیز از آن شروع شده و ویژگی‌های آن با استفاده از نسبیت عام غیرقابل فهم است. البته استیون هاوکینگ پیش از مرگش فرضیه‌ی دیگری را مطرح می‌کند که بر اساس آن می‌توان به نقطه‌ی بیگ بنگ و همچنین قبل از آن نگاهی فرض‌گرایانه انداخت و شاید این راهی باشد برای فهم چگونگی شکل گرفتن انفجار بزرگ.

اما تا جایی که علم می‌داند، ما از نحوه‌ی شکل‌گیری و حتی ویژگی‌های بیگ‌بنگ اطلاعات موثقی نداریم و آزمودن نظریه‌ی مهبانگ (بیگ‌بنگ) برای لحظه‌ی فرضی انفجار بزرگ نیاز به انرژی‌های بسیار بالایی دارد که ایجاد آن‌ها روی سطح زمین عملاً ممکن نیست.

یکی از تفسیرهای اطلاعاتی از عکس موجود از تابش زمینه‌ی کیهانی

اما ما شواهد خوبی برای تأیید شکل‌گیری بیگ‌بنگ داریم. یکی قضیه‌ی تورم و انبساط کیهانی بود که به آن پرداختیم. دیگری، تابش زمینه‌ی کیهانی (CMB) است که در واقع نوری است که از خود زمان انفجار بزرگ ساتع شده و هنوز در سطح کیهان در حال حرکت است. ما توانسته‌ایم از این تابش که در بازه‌ی نوسانات میکروویو است عکسی تهیه کنیم که به CMB معروف است. CMB به نکات بسیاری اشاره دارد که یکی از آن‌ها همگن نبودن جهان در زمان انفجار بزرگ می‌باشد. با استفاده از این تغییرات در عکس CMB می‌توان به این نتیجه رسید که ستاره‌ها و کهکشان‌ها در زمانی به وجود آمدند که سرانجام تعادل گرمایی در جهان ایجاد شد و مواد توانستند با هم ارتباط برقرار کرده و منجر به تشکیل اجرام آسمانی شوند.

اما با این که ما می‌توانیم تا کسری از ثانیه پس از انفجار بزرگ را بفهمیم و شرایط آن‌ها را هم توانسته‌ایم بازتولید کنیم، خود لحظه‌ی انفجار بزرگ هنوز یکی از بزرگ‌ترین علامت سؤال‌های ماست. چطور ممکن است همه‌چیز از یک نقطه‌ی کوچک به اندازه‌ی یک ماسه شروع شده باشد؟

فرمول‌های فیزیک نسبیت (که در حال حاضر فیزیک ریزذرات بر مبنای آن استوار است) در مورد این پرسش کاملاً به بن‌بست برخورد می‌کند و لذا برای درک این پدیده نیاز به قوانین جدید فیزیک داریم. فیزیک کوانتوم – که ایشنتین به سختی آن را می‌پذیرفت – یکی از کاندیداهای پاسخ به این پرسش است. در مورد کوانتوم و نسبیت و جاهایی که این دو با هم به تناقض برخورد می‌کنند به زودی ویدیویی جدید خواهیم ساخت. پس اگر هنوز عضو کانال نشده‌اید، روی یوتیوب و آپارات مشترک ما شوید تا اپیزودهای جدید را از دست ندهید.

درباره بیژن صباغ

بیژن صباغ
بیژن صباغ، سردبیر سایت کرونوس فارسی و میزبان کانال کرونوس روی یوتیوب و آپارات می‌باشد.

آیا می‌دانستید؟

وقتی گیاهان تحت خطر هستند این‌گونه سیگنال‌های درد ارسال می‌کنند

کرونوس – گیاهان و درختان می‌توانند با هم حرف بزنند، هرچند نه به شکلی که …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *