فرهنگ و تاريخ | سرگرمي | نيازمنديها | مذهبي | اقتصادي | خانواده و اجتماع | هنر | اخبار | ورزش | کامپيوتر | گردشگري | صنعت و دانشگاه | صفحه اصلي

صفحه اول بخش هوا فضا
دانشگاه ها و اساتيد هوا فضا
آموزش علوم رشته هوا فضا
آموزش نرم افزارهاي هوا فضا
مراکز تحقيقاتي رشته هوا فضا
پروژه هاي تحقيقاتي هوا فضا
رده بندي سايتهاي هوا فضا
آشنايي با متخصصين هوا فضا
بانک مقالات رشته هوا فضا
پايان نامه هاي دانشجويي
مجلات و نشريات هوا فضا
گالري عکس نجوم و فضا
 
 

عنوان: نظريه انفجار بزرگ ( Big Bang ) چيست

نويسنده: عليرضا پيشنماز احمدي

منبع اطلاعاتي: bankemagale.blogfa.com

عکس
 

 

گالري تصاوير

 

- - - - -

   
 
 

 بيگ بنگ يا انفجار بزرگ چيست؟
موضوع پيدايش جهان و آغاز خلقت همواره يکي از مهمترين سوالاتي بوده است که دانشمندان و حتي مردم عادي هميشه به دنبال فهميدن جواب آن بود ه اند. نظريه هاى مختلفى درباره آخاز خلقت و پيدايش حيات مطرح شده است. يكى از مهمترين نظريه هايي که تاکنون در اين زمينه مطرح شده است، نظريه بيگ بنگ ياهمان انفجار بزرگ مي باشد.

بر طبق اين نظريه، جهان هستي ميان 10 تا 20 بيليون (ميليون ميليون) سال پيش بر اثر انفجار بزرگي تشکيل شده است و باعث شده تا اجرام بزرگ آسماني به اطراف پخش شوند.

در سال 1927 يک کشيش بلژيکي بنام جرج لماتر (Georges Lemaître) اولين کسي بود که بيان کرد جهان هستي بر اثر يک انفجار بزرگ شکل گرفته است، نظريه او بر اساس يافته هاي ستاره شناساني بود که مسئله تغيير red shift (خطوط طيف قرمز که براي اندازه گيري فاصله ستارگان از زمين به کار ميرود) را ارائه کرده بودند.

سالها بعد ادوين هابل (Edwin Hubble) به شواهدي دست پيدا کرد که نظريه لماتر را تاييد مي کرد. او در يافت که کهکشان هاي دور از کهکشان ما با سرعتي که متناسب با فاصله آنها با راه شيري هست در حال دور شدن از ما مي باشند.

تئوري انفجار بزرگ در ابتدا براي توجيه علت دور شدن کهکشان ها از يکديگر ارائه شد اما در سال 1964 ، دو دانشمند بنامهاي آرنو پنزياس (Arno Penzias) و روبرت ويلسون (Robert Wilson) توانستند تشعشعاتي را ثبت کنند که از نظر آنها ادامه تشعشعات يک انفجار بزرگ اوليه بوده است که هنوز در حال انتشار مي باشند. کشف اين دو دانشمند بقدري مهم بود که بعدها جايزه نوبل را بخود اختصاص داد.

 


اين تئوري اگر چه بطور وسيعي مورد پذيرش قرار گرفته است ليکن ممکن است هرگز به اثبات نرسد چرا که هنوز برخي سوالات در مورد آن همچنان بي جواب مانده است.

فقط حدود 4 درصد عالم از ماده ، به شکلي که ما مي شناسيم تشکيل شده است ، يعني ماده معمولي که ما مي شناسيم و در آزمايشگاه وجود دارد، فقط 4درصد کل عالم را مي سازد. 23 درصد عالم را ماده تاريک سرد تشکيل داده که دانشمندان اطلاعات خيلي کمي درباره اش دارند و 73 درصد باقي مانده را انرژي تاريک عجيب تشکيل مي دهد که تقريبا تنها چيزي که در موردش مي دانيم ، اين است که وجود دارد!

اين واقعه بين سيزده تا پانزده ميليارد سال پيش رخ داده است، درحقيقت اين حادثه از آن نقطه صفر شروع مى شود. قابل ذكر است كه باوجودچنين فشردگى اى طبيعتاً دماى بسيار زيادى در لحظه كمى قبل از انفجار بزرگ حاكم بوده است. هنگامى كه فضا وزمان شروع به بزرگ و باز شدن كرد، دما مدام رو به كاهش بوده به طورى كه تخمين زده مى شود وقتى فقط يك ثانيه ازتشكيل كائنات مى گذشته است ده ميليارد كلوين نزول دما داشته ايم.
انبساط جهان به قدرى شديد رخ داده است كه از اندازه كوچكتر از يك هسته اتم در يك لحظه به اندازه كره زمين بزرگ مى شده، يعنى انبساط و تورم بعد از بيگ بنگ شروع شده بود اما هنوز كهكشانها به وجودنيامده بودند. نور آغاز كائنات بود سپس بعداز نور، ماده ايجاد شد و شايد بعد از دو ميليارد سال از انفجار بزرگ كهكشانها شكل گرفتند و خورشيد ما يكى از ذرات كوچك آنهاست.

 

 كهكشانها چگونه و چه زمانى شكل گرفتند؟
كهكشانى كه ما در آن هستيم (كهكشان راه شيرى) حدود ده ميليارد سال پيش به وجود آمده است البته اگر قبول كنيم كه بيك بنگ سيزده ميلياردسال پيش رخ داده است.
اما كهكشانها انواع مختلفى دارند كه عبارت است از: نامنظم، بيضوى و مارپيچى.
ازمواد اطراف كهكشانها كه باقى مانده بودند بازوهاى كهكشانى شكل گرفتند اما چون فشردگى مواد را در آن قسمت فضا داشتيم ونيز كهكشانهاى شكل گرفته بسيار نزديك به هم بودند طبيعتاً برخوردها هم زياد بوده است يعنى دوكهكشان با هم ادغام شده و يك كهكشان بزرگتر تشكيل مى دادند يا سبب ساز بازوهاى كهكشانى بزرگتر مى شدند. اين اثرات در بحث انتقال به سمت قرمز يا رد شيفت مى گنجند.
 

سحابي اوريون (Orion)
منظومه شمسي نيز روزگاري توده اي از گاز و غبار بوده است


 اين انفجار چقدر طول كشيد؟
براى لحظه انفجار بزرگ عدد ده به توان منفى چهل و سه را در نظر مى گيرند و بعد از آن لحظه، حادثه شروع مى شود كه حتى هنوز به هزارم ثانيه نرسيده، تغييرات در حال رخ دادن بوده است.


 عالم در ابتدا چگونه به نظر مي آمد؟
آشکار است براي آگاهي از چگونگي اولين ثانيه ها و يا بهتر بگوييم اولين اجزاي ثانيه هاي پس از انفجار اوليه نبايد از ستاره شناسان پرسيد بلکه در اين مورد بايد به فيزيکدان هاي متخصص در امر فيزيک ذره اي مراجعه کرد که در مورد تشعشعات و ماده در شرايط کاملا سخت و غير عادي تحقيق مي کنند و تجربه مي کنند. تاريخ کيهان معمولا به 8 مقطع کاملا متفاوت و غير مساوي تقسيم مي شود :

مرحله اول - صفر تا 43- 10 ثانيه
اين مساله هنوز برايمان کاملا روشن نيست که در اين اولين اجزاي ثانيه ها چه چيزي تبديل به گلوله آتشيني شد که کيهان بايد بعدا از آن ايجاد گردد. هيچ معادله و يا فرمول هاي اندازه گيري براي درجه حرارت بسيار بالا و غير قابل تصوري که در اين زمان حاکم بود در دست نمي باشد.

مرحله دوم- 43- 10 تا 32- 10 ثانيه
اولين سنگ بناهاي ماده مثلا کوارک ها و الکترون ها و پاد ذره هاي آنها از برخورد پرتوها با يکديگر به وجود مي ايند. قسمتي از اين سنگ بناها دوباره با يکديگر برخورد مي کنند و به صورت تشعشع فرو مي پاشند. در لحظه هاي بسيار بسيار اوليه ذرات فوق سنگين - نيز مي توانسته اند به وجود آمده باشند. اين ذرات داراي اين ويژگي هستند که هنگام فروپاشي ماده بيشتري نسبت به ضد ماده و مثلا کوارک هاي بيشتري نسبت به آنتي کوارک ها ايجاد مي کنند. ذرات که فقط در همان اولين اجزاي بسيار کوچک ثانيه ها وجود داشتند براي ما ميراث مهمي به جا گذاردند که عبارت بود از : ( افزوني ماده در برابر ضد ماده

مرحله سوم- از 32- 10 ثانيه تا 6- 10 ثانيه
کيهان از مخلوطي از کوارک ها - لپتون ها - فوتون ها و ساير ذرات ديگر تشکيل شده که متقابلا به ايجاد و انهدام يکديگر مشغول بوده و ضمنا خيلي سريع در حال از دست دادن حرارت هستند

مرحله چهارم- از 6- 10 ثانيه تا 3- 10ثانيه
تقريبا تمام کوارک ها و ضد کوارک ها به صورت پرتو ذره ها به انرژي تبديل مي شوند. کوارک هاي جديد ديگر نمي توانند در درجه حرارت هاي رو به کاهش به وجود ايند ولي از آن جايي که کوارک هاي بيشتري نسبت به ضد کوارک ها وجود دارند برخي از کوارک ها براي خود جفتي پيدا نکرده و به صورت اضافه باقي مي مانند. هر 3 کوارک با يکديگر يک پروتون با يک نوترون مي سازند. سنگ بناهاي هسته اتم هاي اينده اکنون ايجاد شده اند.

مرحله پنجم - از 3- 10 ثانيه تا 100 ثانيه
الکترون ها و ضد الکترون ها در برخورد با يکديگر به اشعه تبديل مي شوند. تعدادي الکترون باقي مي ماند زيرا که ماده بيشتري نسبت به ضد ماده وجود دارد. اين الکترون ها بعدا مدارهاي اتمي را مي سازند

مرحله ششم - از 100 ثانيه تا 30 دقيقه
در درجه حرارت هايي که امروزه مي توان در مرکز ستارگان يافت اولين هسته هاي اتم هاي سبک و به ويژه هسته هاي بسيار پايدار هليم در اثر همجوشي هسته اي ساخته مي شوند. هسته اتم هاي سنگين از قبيل اتم آهن يا کربن در اين مرحله هنوز ايجاد نمي شوند. در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنيادي که از همه سبکتر بودند وجود داشتند : هليم و هيدروژن

مرحله هفتم - از 30 دقيقه تا 1 ميليون سال پس از خلقت
پس از گذشت حدود 300000 سال گوي آتشين آنقدر حرارت از دست داده که هسته اتم ها و الکترون ها مي توانند در درجه حرارتي در حدود 3000 درجه سانتي گراد به يکديگر بپيوندند و بدون اينکه دوباره فورا از هم بپاشند اتم ها را تشکيل دهند. در نتيجه آن مخلوط ذره اي که قبلا نامرئي بود اکنون قابل ديدن مي شود.

مرحله هشتم - از يک ميليون سال پس از خلقت تا امروز
از ابرهاي هيدروژني دستگاههاي راه شيري ستارگان و سيارات به وجود مي ايند. در داخل ستارگان هسته اتم هاي سنگين از قبيل اکسيژن و آهن توليد مي شوند. که بعد ها در انفجارات ستاره اي آزاد مي گردند و براي ساخت ستارگان و سيارات و حيات جديد به کار مي ايند.

 عناصر اصلي حيات زميني چه زماني پديدار شد؟
براي زمين با توجه به گوناگوني حيات که در آن وجود دارد 3 چيز از اهميت خاصي برخوردار بوده است:  از همان ابتداي خلقت هميشه ماده بيشتري نسبت به ضد ماده وجود داشته و بنابراين همواره ماده براي ما باقي مي ماند.
در مرحله ششم هيدروژن به وجود آمد اين ماده که سبک ترين عنصر شيميايي مي باشد سنگ بناي اصلي کهکشانه ها و سيارات مي باشد. هيدروژن همچنين سنگ بناي اصلي موجودات زنده اي است که بعدا روي زمين به وجود آمدند و احتمالا روي ميلياردها سياره ديگر نيز وجود دارند. در مرکز ستارگان اوليه هسته اتم هاي سنگين از قبيل اکسيژن و يا کربن يعني سنگ بناهاي اصلي لازم و ضروري براي زندگي و حيات بوجود آمدند.

 ايا عالم همواره در حال انبساط خواهد بود؟
جنبش انبساطي يا به عبارت ديگر از همديگر دور شدن کهکشانه ها به هر حال رو به کند شدن است. زيرا جزاير جهاني متعدد در واقع به سمت يکديگر جذب مي شوند و در نتيجه حرکت انبساطي آن ها کند تر مي شود. اکنون پرسش فقط اين است که ايا زماني تمام اين حرکت ها متوقف خواهد گرديد و اين عالم در هم فرو خواهد پاشيد؟ اين مساله بستگي به تراکم ماده در جهان هستي دارد. هر چه اين تراکم بيشتر باشد نيرو هاي جاذبه بين کهکشانه ها و ساير اجزاي گيتي بيشتر بوده و به همان نسبت حرکت آن ها با شدت بيشتري متوقف خواهد شد. در حال حاضر چنين به نظر مي رسد که تراکم جرم بسيار کمتر از آن است که زماني عالم در حال انبساط را به توقف در آورد. به هر حال اين امکان وجود دارد که هنوز جرم هاي بسيار بزرگ ناشناخته اي از قبيل ( سياهچاله هاي اسرار آميز) يا ( ابرهاي گازي شکل تاريک) وجود داشته باشند و نوترينو ها که بدون جرم محسوب مي شوند جرمي هرچند کوچک داشته باشند. اگر اين طور باشد در اين صورت حرکت کيهاني زماني شايد 30 ميليارد سال ديگر متوقف خواهد شد. در آن زمان کهکشان ها با شتابي زياد حرکت به سوي يکديگر را اغاز خواهند کرد تا در نهايت به شکل يک گوي آتشين عظيم با يکديگر متحد شوند. آن زمان شايد مي بايد روي يک انفجار اوليه جديد ديگر و تولد يک عالم جديد حساب کنيم. با توجه به سطح کنوني دانش بشر و ميزان پژوهش هاي انجام شده بايد اينطور فرض کرد که عالم تا ابديت انبساط خواهد يافت.

 با توجه به بزرگى وعظمت كائنات، پيدايش حيات غيرزمينى چقدر احتمال دارد؟
با يك حساب سرانگشتى متوجه مى شويم كه باوجود اين تعداد ستاره احتمال حيات بسيار زياد است. حتى بعضى از ستاره ها داراى سياره نيستند و يا اين سياره بسيار دور از ستاره يا بسيار نزديك به آن هستند و برخى هم گازى مى باشند اگر تمام اين موارد را از كل ستاره ها كم كنيم تقريباً بيست وپنج درصد آنها امكان وجود حيات را دارند.
 

 

 

 

 

گروه علمي فدک

کليه مطالب ارسالي با نام اشخاص و ذکر منبع در اين سايت درج مي شود

راهنما  |  آمار سايت  |  درباره ما  |  تماس با ما  |  نظر خواهي  | آرشيو  |  عضويت در سايت