نگاهی به بیگ بنگ

حتما ما می دانیم که جهان آغازی داشته است , هرچند که این علم از جستجوی بشر برای بهتر فهمیدنش چندان راضی نیست کنجکاوی های ما باعث می شود که این سؤال در ذهن ما ایجاد شود که جایگاه ما در جهان چیست و یا اینکه جایگاه خود جهان کجا است

● مقدمه

حتما ما می دانیم كه جهان آغازی داشته است ، هرچند كه این علم از جستجوی بشر برای بهتر فهمیدنش چندان راضی نیست . كنجكاوی های ما باعث می شود كه این سؤال در ذهن ما ایجاد شود كه جایگاه ما در جهان چیست و یا اینكه جایگاه خود جهان كجا است . در سراسر زمان ما این سؤالات را از خومان داشته ایم كه جهان چطور آغاز شد ؟ و یا اینكه سن جهان چند سال است ؟ دیگر سؤال مطرح این است كه ماده چگونه پدید آمد . این سؤالات آسان نیستند و ما در طول عمرمان در تاریخ این سیاره در تلاش هستیم كه سرنخ هایی را به دست آوریم . اما هنوز با صرف این همه انرژی « چرا » های بسیاری باقی است كه ما فقط می توانیم در آنها تأمل كنیم .

ما راه های بسیاری را برای كشف چگونگی آغاز كیهان و خواستگاه جهان هستی پیموده ایم كه بسیار طولانی نیز بوده اند . از میان درك های علمی نوین ما این امكان را داریم كه تعدادی تئوری را برای پاسخ به این سؤالات آماده كنیم كه آنها را فرضیه می خوانیم . طبیعت صحیح علم بدین گونه است كه اكثریت این پاسخ ها فقط در حد یك تئوری هستند كه در آن سؤالات پیچیده ای نیز وجود دارد . شاید این امری ذاتی باشد كه خداوند در ما قرار داده است كه به دنبال علت سؤالات می رویم تا اینكه به بتوانیم به هستی ادامه دهیم .

اگر چه در این مقاله ی كوتاه قادر نخواهیم بود كه به تمام این سؤالات درباره ی آفرینش هرچیز پاسخ دهیم ، در صورتی كه واقعیت ها هستند ولی سعی می كنیم كه پاسخی معین و قابل قبول برای این سؤالات ارائه كنیم . این موضوع مهم است كه این اطلاعات در ذهن به خاطر بسپاریم . این سؤالات به فهم دوباره ی جهان به طور شفاف كمك خواهند كرد . در میان این موضوعات در مورد بیگ بنگ ، سن جهان و اولین اتمها بحث خواهیم كرد . باور ما این است كه قادریم به چند سؤال كلیدی پاسخ دهیم .

● بیگ بنگ

یكی از سؤالات همیشه پایدار در طول زندگی انسان ها این بوده است كه جهان چگونه آفریده شده است ؟

عده ای بر این عقیده اند كه جهان آغازی نداشته است و پایان آن نیز بی نهایت خواهد بود . در میان این نظریه ها ، تئوری بیگ بنگ دارای اعتباری بیشتری است . حدود ۱۵ میلیارد سال قبل در انفجاری فوق العاده عظیم انبساط جهان آغاز شد . این انفجار اصطلاحا" به بیگ بنگ Big Bang معروف است كه در زبان فارسی معادلی به نام مهبانگ برای آن وجود دارد . در نقطه ای كه این رویداد انجام پذیرفت تمام ماده و انرژی جهان متمركز بود ؛ چه چیز قبل از این رویداد وجود داشت آیا ماده ای خالص بود ، هنوز ما كاملا" نمی دانیم و در فكریم . این رخداد یك انفجار مرسوم نبود . فضا پس از این رویداد پر از ذرات شد . بیگ بنگ كاملا" به انفجار فضا در خودش بستگی داشت و این انفجار برخلاف انفجار یك بمب است كه به طرف خارج تكه هایی را پرتاب می كند . در آن زمان كهكشان ها و یا خوشه ها وجود نداشتند . ولی در كل بیگ بنگ بنیاد جهان را پایه گذاری كرد .

منشأ تئوری بیگ بنگ را می توان ادوین هابل دانست . هابل به این موضوع پی برد كه جهان پیوسته در حال گسترش است . همچنین او به این موضوع پی برد كه سرعت كهكشان ها با فاصله یشان متناسب است . یعنی مثلا" كهكشان هایی كه دو برابر از ما دورترند دوبرابر سریع تر حركت می كنند . دیگر نتیجه این بود كه جهان در همه جهت در حال گسترش است . این بدان معنا است كه هر كهكشان با مقدار حركت یكسان از زمان برای حركت از موقعیتی یكسان و مشترك می آیند . با توجه به مشاهدات ادوین هابل تنها تئوری بیگ بنگ می تواند این موضوعات را شرح دهد .

بعد از بیگ بنگ جهان پیوسته در حال انبساط بوده است و بدین سان رفته رفته فاصله ی خوشه های كهكشانی بیشتر و بیشتر شد . این پدیده خارق العاده كه كهكشان های همواره از هم فاصله می گیرند را انتقال به قرمز می گویند . یعنی نور كهكشان های دور وقتی به زمین یا هر كهكشان دیگر نزدیك می شود طول موج آن كشیده می شود ، در واقع افزایش می یابد .

این سرعت كهكشان ها به فهم این موضوع كمك می كند كه همه از یك نقطه نشأت گرفته اند . مدركی دیگر نیز برای بیگ بنگ وجود دارد ؛ در سال ۱۹۶۴ دو ستاره شناس به نامهای آرنو پزیانس و رابرت ویلسون در یك كوشش مشترك امواج میكروموج را از فضای بیرونی جو كشف كردند . آنها به طور اتفاقی منشأ جار و جنجال های بیرون را كشف كردند . این سر و صداها به نظر نمی آمد كه از یك نقطه نشاأت گرفته باشند در عوض از همه ی جهات به یك اندازه می آمد . آنها از دورترین نقطه ی جهان می آمدند كه بعد بیگ بنگ آنها محل واقعه را ترك كرده بودند . این كشف و كه نتیجه نخستین انفجار و پرتوافشانی بوده است اعتماد به بیگ بنگ را افزایش میدهد .

اخیرا" ماهواره ی COBE ناسا میكروموج هایی را كشف كرد كه از بیرون جهان منشأت گرفته بودند . هرچند كه این ماهواره كشف كرد كه جهان در سردی آغاز شده كه هنوز در حال انبساط یافتن بود نوسانات كم به علت تفاوت دمایی وجود را آغاز كرد . این نوسانات محاسبات نخستین از امكان سرما و پیشرفت جهان در كسری از ثانیه بعد از بیگ بنگ را ثابت می كند . این نوسانات در جهان برای توصیف و شرح لحظه ای بعد از بیگ بنگ آماده شده است . همچنین به شكل گیری كهكشان هایی كه در فصل های آینده در مورد آن بحث می كنیم كمك خواهند كرد .

در تئوری بیگ بنگ برای هریك از سؤالات مهم راه حلی قابل قبول ارائه شده است . این موضوع در فهم آن مهم است كه در این تئوری ثابت شده تجدید نظر شده است . چون مشاهدات كامل تر شده اند و پژوهش ها نیز افزایش یافته است ، تئوری بیگ بنگ تكامل یافته است و اطلاعات ما از منشأ جهان اساسی تر شده است .

● نخستین اتم ها

حال كه در تلاش های بسیار دانشمندان توانسته چگونگی ساخته شدن جهان را مورد بررسی قرار دهند سؤال منطقی دیگر اینجا است كه پس از آن چه رخ داد ؟ در كسر بسیار كوچكی از نخستین ثانیه آفرینش بود كه خلاء كامل آغاز شد جایی كه امروزه می دانیم كه جهان در آن رشد كرده است . در این لحظه بسیار كوتاه جهان آشامه ای از پلاسما بود . ما از این لحظه ی كوتاه چه می دانیم ؟ علم تدابیری برای این لحظات دارد كه پایه ای بر آنچه است كه امروز می دانیم .

بی درنگ پس از بیگ بنگ ، چنانكه هر كس می تواند تصور كند جهات به طور عجیبی گرم بود چنانكه به به سرعت ماده و ضد ماده در جهات مختلف انتشار یافتند . همچنین آن سرما در زمانی در حدود ۴۳- ^ ۱۰ ثانیه بعد از آفرینش به مقداری ماده و ضد ماده تبدیل شد كه هنوز كیهان شناسی با این مقدار نامتقارن است . همچنین این دو نوع با یكدیگر آفریده شدند ؛ آنها با یكدیگر برخورد می كردند و نابود می شدند و در عوض انرژی خالص پدید می آمد . خوشبختانه برای ما یك عدم تقارن ، توجه ماده وجود داشت . همچنین نتیجه صحیح از فزونی كه حدودا" یك قسمت در میلیون است . جهان می تواند در راهی مساعد برای ایستادگی ماده رشد كند . از این گذشته جهان از آغاز با منبسط شدن همراه بود ، این تفاوت باعث رشد وسیع آن شد . ذراتی كه در جهان به وجود آمده بودند به ترتیب آفریده می شدند و دوباره به همراه ضد ذرات نابود می شدند .

برای ذراتی كه در جهان به وجود آمدند نامگذاری خاصی داریم این ذره ها هر كدام به تنهایی نامی دارند از جمله نوترینو ها ، باریون ها ، الكترون ها و كوارك ها كه هر كدام از اینها سازنده ی كالبد ماده ی زندگی است كه امروزه ما آنها را می شناسیم . هنگام آغاز دوره ی باریون ها ذرات سنگین قابل شناخت وجود نداشت زیرا هنوز بسیار داغ بود . در این لحظه فقط آشامه ی كوارك وجود داشت چون جهان به سردی آغاز شد و انبساط یافت ، ما فهم این مطلب را دقیقا" واضح آغاز می كنیم .

بهد دمای جهان در خدود ۳۰۰میلیارد درجه كلوین رو به نزول گذاشت . اگر بخواهیم تشبیه نسبتا" خوبی به كار ببریم می توانیم بگوئیم همانند آبی كه تبدیل به یخ شده باشد . حال جهان تركیبی از نوترون ها و فوتون ها است كه آنها را هادرون می خوانیم .

نویسنده : امیرسجاد رضایی

منبع : پارس اسكای

نقل از سی پی اچ تئوری

---