آیا فیزیکدانان می‌توانند ثابت کنند که چندجهانی واقعی است؟

جهان از یک انفجار بزرگ شروع شد و تقریبا بلافاصله شروع به گسترش کرد. این انبساط ناگهانی باعث شد کیهان صاف شود و مواد و تشعشع‌ها به‌ طور یکنواخت در آن پخش شوند. گسترش کیهان تنها پس از کسری از ثانیه متوقف شد ولی بر اساس نظریه «چندجهانی تورمی»، همچنان ادامه دارد و جهان‌های دیگر را به وجود می‌آورد.

ستاره‌شناسان هنوز مطمئن نیستند که آیا می‌توانند به این ایده آزمایش‌نشده و غیرقابل آزمایش اعتماد کنند یا نه. سوال این است که آیا می‌توانیم نظریه چندجهانی را اثبات کنیم؟ برای یافتن پاسخ این سوال تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

نظریه چندجهانی چه می‌گوید؟

بر اساس نظریه چندجهانی، انبساط کیهان در جایی که ما قادر به دیدن آن نیستیم، ادامه دارد و جهان‌های دیگر را تولید می‌کند. این «تورم ابدی» می‌تواند بی‌نهایت جهان دیگر را ایجاد کند. این جزایر کیهانی در کنار هم چیزی را تشکیل می دهند که دانشمندان به آن «چندجهان» می‌گویند. در هر کدام از این جزایر، اصول فیزیکی مانند بارها، جرم‌ الکترون‌ها و پروتون‌ها و نحوه انبساط فضا متفاوت است.

کیهان‌شناسان بیشتر این نسخه چندجهانی را مطالعه می‌کنند ولی این سناریو اشکال دیگری نیز دارد. مثلا، تصور کنید که کیهان بی‌نهایت است. بنابراین بخشی از آن را که می‌توانیم ببینیم، یعنی جهان مرئی، فقط یکی از جهان‌های غیرقابل شمارش هم‌ اندازه دیگر است که با هم جمع می‌شوند و یک جهان چندگانه را می‌سازند.

یک نسخه دیگر با عنوان «تفسیر دنیاهای چندگانه» از مکانیک کوانتومی می‌آید. بر این اساس هر بار که یک ذره فیزیکی مانند یک الکترون گزینه‌های متعددی دارد، همه آن‌ها را انجام می‌دهد. به‌ عبارت دیگر، هر کدام را در یک جهان متفاوت و تازه تولید‌شده عملی می‌کند.

 

تلاش برای اثبات چندجهانی چه مشکلاتی دارد؟

در حوزه علم، محققان سعی می‌کنند با استفاده از پیش‌بینی‌هایی که آن‌ها را به‌ طور رسمی فرضیه می‌نامند، توضیح دهند که طبیعت چطور کار می‌کند. دانشمندان پیش‌بینی‌های خود را آزمایش کرده و سپس نتایج را تجزیه و تحلیل می‌کنند تا ببینند آیا حدس اولیه آن‌ها توسط داده‌ها پشتیبانی می‌شود یا نه. به این ترتیب، فرضیه به نظریه تبدیل می‌شود.

آزمایش فرضیه‌ای مانند چندجهانی بسیار دشوار و شاید حتی غیرممکن است. بدون توانایی اثبات یا رد ایده‌ چندجهانی، هیچ راهی برای دانشمندان وجود ندارد تا نزدیک بودن این ایده را به واقعیت بسنجند. در نتیجه، بحثی میان فیزیکدانان شکل گرفته است که آیا ایده‌هایی مانند چندجهانی را از فیزیک به متافیزیک و از دنیای علم به دنیای فلسفه منتقل کنند یا نه.

برای اطلاع از مقاله ستاره‌ها چگونه متولد می‌شوند و می‌میرند؟ روی لینک کلیک کنید.

پشتیبانی دانشمندان از چندجهانی

گروهی از حامیان چندجهانی ادعا می‌کنند که شواهد فیزیکی واقعی برای اثبات چندجهانی پیدا کرده‌اند. «جوزف پولچینسکی» از دانشگاه کالیفرنیا و «آندری لیندا» از دانشگاه استنفورد می‌گویند که اثبات چندجهانی در کیهان ما به‌ صورت رمزی وجود دارد.

آن‌ها معتقدند که کیهان عظیم، صاف و مسطح است و این ویژگی‌ها نباید بی‌اهمیت باشند. در عوض، باید آن‌ها را داده‌های تجربی در نظر گرفت که نیاز به توضیح دارند و توضیح آن‌ها انبساط جهان است.

به‌ طور مشابه، به نظر می‌رسد جهان ما طوری تنظیم شده است که برای زندگی مطلوب باشد. اگر الکترون یا پروتون مثلا یک درصد بزرگ‌تر بودند، زندگی امکان‌پذیر نبود. چقدر احتمال دارد که همه این ویژگی‌ها برای ایجاد محیطی مناسب برای شکل‌گیری و تکامل حیات هماهنگ شوند؟

در جهانی که در واقع تنها جهان است، این احتمال بسیار پایین است ولی در یک چندجهانی در حال انبساط ابدی، مسلم است که یکی از کیهان‌ها باید مثل جهان ما باشد.

هر جهانی قوانین و اصول فیزیکی متفاوتی دارد. با توجه به جهش‌های بی‌نهایت، جهانی که در آن انسان‌ها می‌توانند متولد شوند در نهایت به‌ وجود می‌آید. چندجهانی در واقع توضیح می‌دهد که چرا ما این‌جا هستیم و بنابراین وجود ما به توضیح اینکه چرا چندجهانی قابل‌قبول است، کمک می‌کند.

در نهایت، دانشمندان ممکن است بتوانند شواهد مستقیم‌تری را از چندجهانی کشف کنند. آن‌ها تلاش می‌کنند آثار کشش ناشی از انبساط را روی پس‌زمینه کیهانی، نور باقی‌مانده از بیگ بنگ، پیدا کنند. این آثار به دانشمندان می‌گوید که آیا انبساط اتفاق افتاده یا نه و آیا دور از چشم ما هنوز در حال رخ دادن است یا متوقف شده است.

نیاز به تکامل اثبات چندجهانی

گروهی از دانشمندان معتقد هستند که دو تعریف شواهد و اثبات نیاز به ارتقا دارند. «ریچارد دیوید» از مرکز فلسفه ریاضی مونیخ معتقد است که دانشمندان می‌توانند فرضیه‌های خود را مانند چندجهانی بدون پیدا کردن پشتوانه فیزیکی پشتیبانی کنند. او در کتاب خود عنوان می‌کند اگر یک نظریه سه معیار را برآورده کند، احتمالا درست است.

اول، اگر دانشمندان برای پیدا کردن یک نظریه جایگزین که پدیده‌ای را به‌ خوبی توضیح می‌دهد تلاش کرده‌اند و شکست خورده‌اند، این به‌ عنوان مدرکی به نفع نظریه اصلی محسوب می‌شود. دوم، اگر نظریه‌ای با مطالعه و بررسی بیشتر ایده بهتری به نظر می‌رسد، شواهد به نفع آن است. در نهایت، اگر یک خط فکری نظریه‌ای را ارائه دهد که شواهد بعدا آن را تایید کنند، به احتمال زیاد دوباره این کار را خواهد کرد.

از نظر تاریخی، این روش خیلی موفق نبوده است. مثلا، خورشید در طلوع و غروب خود به نظر می‌رسد که دور زمین می‌چرخد. بنابراین مردم مدت‌ها فکر می‌کردند که خورشید دور ما می‌چرخد.

 

نتیجه‌گیری نهایی چیست؟

تا امروز تمام حوزه‌های علم بر آزمون‌پذیری متکی بوده‌اند. این چیزی است که علم را به علم تبدیل می‌کند و نه خیال‌پردازی. قوانین سختگیرانه اثبات فرضیه‌ها، انسان‌ها را از چاه‌های تاریک بیرون می‌آورد و به فضا می‌برد. آزمون‌های اثبات گاهی دشوار و زمان‌بر هستند و بیشتر نظریه‌پردازان صبر کافی ندارند.

آن‌ها طاقت ندارند ایده چندجهانی را کنار بگذارند تا آزمون‌های درست برای اثبات آن پیدا کنند. زیرا معتقد هستند که چندجهانی در واقع می‌تواند پاسخی برای زندگی، جهان و همه چیز باشد.

در نهایت، جهان طبق تعریف شامل همه چیزهایی می‌شود که هر کسی که داخل آن است می‌تواند ببیند، تشخیص دهد یا کاوش کند. از آن‌جایی که جهان چندگانه از نظر فیزیکی و فلسفی دست‌نیافتنی است، اخترشناسان ممکن است نتوانند به‌ طور قطع وجود آن را تایید کنند.

نتیجه

اگر جهان چندگانه وجود داشته باشد، قابلیت میزبانی حیات در جهان خاص ما دیگر عجیب نخواهد بود، زیرا تعداد نامتناهی جهان‌های دیگر وجود دارند که این قابلیت را ندارند. به‌ عبارت دیگر، شرایط جهان ما فقط یک اتفاق تصادفی است.

ما در سایت موسسه طبیعت آسمان شب اطلاعات مفیدی در رابطه با تلسکوپ، میکروسکوپ، دوربین دوچشمی، دوربین تک چشمی و حتی مقالاتی در رابطه با علم نجوم و ستاره شناسی برای شما منتشر کردیم. همچنین شما می توانید در سایت ما خرید تلسکوپ مد نظر خود را با بهترین کیفیت و قیمت انجام دهید. خرید تلسکوپ در آسمان شب با ایمنی کامل انجام می شود. شما می توانید تلسکوپ و لوازم جانبی تلسکوپ را در سایت ما خریداری نمائید.

برای دانلود مقاله آیا فیزیکدانان می‌توانند ثابت کنند که چندجهانی واقعی است؟ روی لینک کلیک کنید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و آیا فیزیکدانان می‌توانند ثابت کنند که چندجهانی واقعی است؟

آیا سفر در زمان ممکن است؟

آیا سفر در زمان ممکن است؟ پاسخ کوتاه این است: بله. شما در همین لحظه در حال سفر در زمان هستید، یعنی با سرعت یک ثانیه در ثانیه به سمت آینده می‌روید. ما تقریبا همیشه با سرعت یکسان در زمان حرکت می‌کنیم، ولی این سفر در زمانی نیست که تعداد بی‌شماری از نویسنده‌های علمی تخیلی را مجذوب خود کرده باشد. علم می‌گوید سفر در زمان ممکن است ولی احتمالا نه به روشی که فکر می‌کنیم. برای درک بیشتر مفهوم سفر در زمان، تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

نسبیت خاص و سفر در زمان به آینده نزدیک

اینشتین نظریه نسبیت خاص خود را در سال ۱۹۰۵ مطرح کرد. این نظریه همراه با نظریه نسبیت عام به یکی از اصول اساسی فیزیک مدرن تبدیل شده است. نسبیت خاص رابطه بین فضا و زمان را برای اجسامی که با سرعت ثابت در یک خط مستقیم حرکت می‌کنند توصیف می‌کند.

این نظریه را می‌توانیم به‌ صورت ساده توضیح دهیم. اول، همه چیز در ارتباط با چیز دیگری سنجیده می‌شود، یعنی هیچ چارچوب مرجع مطلقی وجود ندارد. دوم، سرعت نور بدون توجه به هر چیزی ثابت است و ثابت می‌ماند. سوم، هیچ چیز نمی‌تواند سریع‌تر از سرعت نور حرکت کند.

با توجه به این اصول ساده،‌ ناظری که با سرعت بالا حرکت می‌کند، زمان را با سرعت کمتری نسبت به ناظری که در فضا سرعت ندارد، تجربه می‌کند. اگر چه نمی‌توانیم با سرعت نور حرکت کنیم، فضانوردان با سرعت ۱۷۵۰۰ مایل در ساعت (۲۸۱۶۰ کیلومتر بر ساعت) در ایستگاه فضایی بین‌المللی دور زمین می‌چرخند.

فضانورد «اسکات کلی» بعد از برادر دوقلوی فضانورد خود «مارک کلی» به دنیا آمد. اسکات کلی ۵۲۰ روز را در مدار گذراند، در حالی‌ که مارک ۵۴ روز در فضا بود. تفاوت در سرعتی که آن‌ها زمان را در طول زندگی خود تجربه کرده‌اند، در واقع فاصله سنی بین آن‌ها را افزایش داده است.

 

نسبیت عام و سفر در زمان

تفاوتی که مدار پایین زمین در طول عمر یک فضانورد ایجاد می‌کند، ممکن است ناچیز باشد اما اتساع زمان بین افراد روی زمین و ماهواره‌های GPS که در فضا پرواز می‌کنند قابل‌ توجه است. ماهواره‌های GPS در فاصله ۱۲۵۰۰ مایلی (۲۰۱۰۰ کیلومتری) با سرعت ۸۷۰۰ مایل در ساعت (۱۴ هزار کیلومتر در ساعت) دور زمین می‌چرخند.

بر اساس نسبیت خاص، هر چه یک شی سریع‌تر نسبت به جسم دیگر حرکت کند، زمان را کندتر تجربه می‌کند. برای ماهواره‌های GPS با ساعت اتمی، این اثر از هر روز ۷ میکروثانیه یا ۷ میلیونم ثانیه کم می‌کند.

همچنین، بر اساس نسبیت عام، ساعت‌های نزدیک‌تر به مرکز یک جرم گرانشی بزرگ مانند زمین، کندتر از ساعت‌های دورتر حرکت می‌کنند. بنابراین از آن‌ جایی که ماهواره‌های GPS در مقایسه با ساعت‌های روی زمین از مرکز آن بسیار دور هستند، هر روز ۴۵ میکروثانیه دیگر به ساعت‌های ماهواره GPS اضافه می‌شود.

با در نظر گرفتن کاهش ۷ ثانیه‌ای بر اساس نسبیت خاص، نتیجه خالص ۳۸ میکروثانیه اضافه است. این یعنی مهندسان باید ۳۸ میکروثانیه اضافی در روز هر ماهواره در نظر بگیرند.

با توجه به این اعداد، بیش از هفت سال طول می‌کشد تا زمانی که ساعت اتمی در یک ماهواره جی‌پی‌اس نشان می‌دهد به میزان بیش از یک چشم بر هم زدن با ساعت‌های روی زمین متفاوت شود. این نوع سفر در زمان ممکن است به اندازه فاصله سنی برادران کلی ناچیز به نظر برسد ولی با توجه به دقت بیش از حد فناوری مدرن GPS، در واقع اهمیت دارد.

برای اطلاع از مقاله ستاره‌ها چگونه متولد می‌شوند و می‌میرند؟ روی لینک کلیک کنید.

آیا کرمچاله‌ها می‌توانند ما را در زمان عقب ببرند؟

به گفته ناسا، نسبیت عام ممکن است سناریوهایی را ارائه دهد که به ما اجازه می‌دهد در زمان به عقب برگردیم، ولی واقعیت فیزیکی این روش‌های سفر در زمان آسان نخواهد بود. کرم‌چاله‌ها در واقع تونل‌هایی نظری هستند که از میان بافت فضا زمان می‌گذرند و می‌توانند لحظه‌ها یا مکان‌های مختلف را در واقعیت به دیگران متصل کنند. کرم‌چاله‌ها به‌ عنوان پل‌های انیشتین-روزن یا سفیدچاله‌ها نیز شناخته می‌شوند.

بر خلاف سیاهچاله‌ها، گمانه‌زنی‌ها در مورد کرمچاله‌ها بسیار زیاد است و هیچ موردی در دنیای واقعی شناسایی نشده است. در گذشته عقیده بر این بود که کرمچاله‌ها بیش از حد ناپایدار هستند و هیچ چیزی نمی‌تواند از میان آن‌ها عبور کند. با‌ این‌ حال، یک مطالعه ادعا می‌کند که اینطور نیست.

«پاسکال کویران» پیشنهاد کرد که کرم‌چاله‌ها می‌توانند به‌ عنوان میانبرهای فضا زمان عمل کنند. کویران برخلاف مطالعه‌های قبلی، از مختصات ادینگتون فینکلشتاین به‌ جای شوارتزشیلد استفاده کرد. در گذشته، مسیر یک ذره در یک کرم‌چاله فرضی قابل‌ردیابی نبود. کویران با استفاده از این مختصات این مشکل را حل کرد.

اگرچه به نظر می‌رسد نظریه‌های انیشتین سفر در زمان را دشوار می‌کنند، برخی از محققان راه‌حل‌هایی را پیشنهاد کرده‌اند که امکان پرش به جلو و عقب را در زمان فراهم می‌کند. با این‌ حال، این نظریه‌ها یک نقص عمده دارند: هیچ راهی وجود ندارد که یک فرد بتواند از کشش و فشار گرانشی که در این راه‌حل‌ها مورد نیاز است، جان سالم به در ببرد.

نظریه سیلندر بی‌نهایت

ستاره‌شناسی به اسم «فرانک تیپلر»، مکانیزمی را پیشنهاد کرد که در آن می‌توان ماده‌ای با جرم ۱۰ برابر جرم خورشید را در استوانه‌ای دراز و بسیار متراکم قرار داد. موسسه اندرسون، یک سازمان تحقیقاتی سفر در زمان، عنوان کرد که پس از چرخاندن این استوانه با سرعت چند میلیارد دور در دقیقه، یک سفینه فضایی در نزدیکی آن می‌تواند در یک منحنی بسته و زمان‌مانند در زمان به عقب حرکت کند. مشکل اصلی این است که برای اینکه سیلندر تیپلر به واقعیت تبدیل شود، استوانه باید بی‌نهایت طولانی باشد یا از نوعی ماده ناشناخته ساخته شده باشد.

 

دونات زمان

«آموس اوری»، فیزیکدان نظری، مدلی برای ماشین زمان ساخته‌شده از فضا زمان منحنی ارائه کرد. این ماشین زمان یک خلا دونات‌شکل است که توسط دایره‌ای از ماده معمولی احاطه شده است. چند نکته در مورد ماشین زمان اوری وجود دارد. ابتدا، کسی نمی‌تواند به زمان‌هایی زودتر از زمان اختراع و ساخت دونات زمان سفر کنند. دوم، اختراع و ساخت این ماشین به توانایی ما برای دستکاری میدان‌های گرانشی به دلخواه بستگی دارد. این کار ممکن است از نظر تئوری امکان‌پذیر باشد ولی قطعا فراتر از دسترس ما است.

نتیجه

در مجموع، اگرچه افراد زیادی مجذوب ایده تغییر گذشته یا دیدن آینده هستند، اما هیچ فردی تا به‌ حال روشی را برای فرستادن یک فرد به یک زمان مشخص پیشنهاد نکرده است که عملی باشد. تلسکوپ جیمز وب به ما نشان داد که عجایب خیلی زیادی در این دنیا وجود دارد که ما هنوز در مورد آن اطلاعاتی نداریم. شما می توانید با خرید تسلکوپ بسیاری از شگفتی های دنیای بالای سر خود را تماشا کنید. خرید تلسکوپ در سایت موسسه طبیعت آسمان شب بسیار آسان و ایمن است.

برای دانلود مقاله آیا سفر در زمان ممکن است؟ روی لینک کلیک کنید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و آیا سفر در زمان ممکن است؟

نحوه به ‌وجود آمدن کهکشان ها نظریه‌ها، انواع و رشد

جهان از میلیاردها کهکشان تشکیل شده که کهکشان راه شیری ما تنها یکی از آن‌ها است. کهکشان‌ معمولا به‌ عنوان مجموعه گسترده‌ای از ستاره‌ها در نظر گرفته می‌شود و در عکس‌ها هم این‌طور به نظر می‌رسد. با این‌ حال، انواع دیگری از مواد مانند گاز، غبار و ماده تاریک نیز در کهکشان وجود دارند.

ستاره‌شناسان می‌دانند که کهکشان ها بلافاصله بعد از بیگ بنگ شروع به شکل‌گیری کرده‌اند ولی هنوز به‌ طور کامل فرایند تکامل آن‌ها به چیزی را که امروز می‌بینیم، درک نکرده‌اند. در این مقاله به بررسی مهم‌ترین نظریه‌ها در مورد نحوه شکل‌گیری کهکشان ها، چگونگی و دلیل ادغام آن‌ها و همچنین انواع مختلف کهکشان ها می‌پردازیم. بنابراین، با ما همراه باشید.

نظریه‌های نحوه شکل‌گیری کهکشان ها

وقتی جهان بعد از بیگ بنگ از نظر اندازه منبسط شد، تمام مواد موجود در آن بیشتر و نازک‌تر گسترش پیدا کردند. در همان زمان یک نیروی مخالف، یعنی نیروی گرانش وجود داشت که مواد پراکنده‌شده را به توده‌های متراکم‌تر تبدیل می‌کرد.

بعضی از توده‌ها موقت بودند و در نهایت از بین رفتند. در مقابل، بعضی دیگر از توده‌ها به‌ اندازه کافی گرانش قوی داشتند که به آن‌ها اجازه داد ماده بیشتری را به داخل خود بکشند و رشد کنند. با افزایش جرم توده، کشش گرانشی آن افزایش پیدا می‌کند و باعث فروپاشی آن به اندازه کوچک‌تر و چگالی بیشتر می‌شود. به گفته مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا، نخستین کهکشان‌های اولیه به این شکل در چند صد هزار سال اول کیهان به‌ وجود آمدند.

تکامل کهکشان

ستاره‌شناسان کاملا مطمئن هستند که ادغام به‌ نوعی در شکل‌گیری کهکشان‌هایی که امروزه می‌بینیم، نقش داشته است. تلسکوپ‌های قدرتمندی مانند هابل نمونه‌های متعددی از ادغام کهکشانی را نشان داده‌اند که هنوز هم رخ می‌دهند.

همچنین، دورترین کهکشان‌ها که به ‌دلیل سرعت محدودی که نور با آن حرکت می‌کند میلیاردها سال پیش آن‌ها را می‌بینیم، به‌ طور مشخص کوچک‌تر از کهکشان‌های نزدیک به‌ نظر می‌رسند. این نشانه واضحی است که کهکشان‌ها از زمان شکل‌گیری اولیه خود تا امروز دستخوش تغییر و تکامل شده‌اند. همه اخترشناسان تقریبا با این نظریه موافق هستند. اما این موضوع کمتر قطعی است که نخستین کهکشان ها چه ارتباطی با کهکشان‌های بالغی که امروز می بینیم، دارند.

برای اطلاع از مقاله ستاره‌ها چگونه متولد می‌شوند و می‌میرند؟ روی لینک کلیک کنید.

اساسا دو نظریه مخالف با نام‌های «بالا به پایین» و «پایین به بالا» وجود دارد. نظریه از بالا به پایین در سال ۱۹۶۲ مطرح شد. این نظریه عنوان می‌کند که اولین توده‌هایی که فرو ریختند، به ابرهای گازی غول‌پیکری تبدیل شدند که از نظر جرم با کهکشان‌های امروزی قابل‌ مقایسه بودند.

با فروپاشی گاز و افزایش چگالی آن، بعضی از ستاره‌ها خیلی زود، قبل از اینکه گاز به یک دیسک چرخان تثبیت شود، شکل گرفتند. این ستاره‌های اولیه بخش بیضوی یا برآمدگی یک کهکشان را تشکیل دادند، در حالیکه بقیه ستاره‌ها داخل بخش بسیار نازک‌تر دیسک به‌وجود آمدند.

نظریه پایین به بالا که به‌ عنوان مدل «خوشه‌بندی سلسله مراتبی» نیز شناخته می‌شود، جدیدتر است و به‌ طور کلی با شواهد و یافته‌ها مشاهده‌ای امروزی تطابق بهتری دارد. این نظریه دو عامل جدید را معرفی می‌کند که نقش عمده‌ای در مدل بالا به پایین نداشتند، یعنی ماده تاریک و ادغام کهکشانی.

بدیهی است که ماده تاریک باید در کهکشان ها وجود داشته باشد، زیرا روی سرعت چرخش آن‌ها تاثیر می‌گذارد. همچنین به ‌نظر می‌رسد که باید نقش مهمی در شکل‌گیری اولیه کهکشان ها داشته باشد.

نظریه پایین به بالا، برخلاف نظریه بالا به پایین، فرض نمی‌کند که کهکشان‌های اولیه باید هم اندازه کهکشان‌های امروزی بوده باشند. در عوض می‌گوید که بسیار کوچک‌تر بوده‌اند و در طول زمان از طریق ادغام‌های مکرر به اندازه کنونی خود رسیده‌اند.

انواع مختلف کهکشان

کهکشان ها مانند اجرام آسمانی انواع مختلفی دارند که در ادامه آن‌ها را معرفی می‌کنیم.

1. بیضوی

حدود یک سوم از کهکشان ها گاز یا غبار بسیار کمی دارند و هیچ ناحیه‌ تشکیل ستاره فعال در آن‌ها وجود ندارد. بزرگ‌ترین آن‌ها یعنی بیضی‌های غول‌پیکر، می‌توانند تا ۳۰۰ هزار سال نوری وسعت داشته باشند. در حالیکه بیضوی‌های بیضی‌های کوتوله، فقط چند هزار سال نوری هستند.

2. مارپیچی

این کهکشان ها کاملا متمایز هستند و از یک صفحه نازک از گاز، غبار و ستاره‌ها تشکیل شده‌اند که در یک الگوی مارپیچی تماشایی قرار دارند. بیشتر کهکشان های مارپیچی همچنین یک برآمدگی کوچک در مرکز خود شبیه یک کهکشان بیضوی و احتمالا یک میله مرکزی دارند.

  

3. نامنظم

این دسته هر چیز دیگری به جز انواعی را که معرفی کردیم، در برمی‌گیرد. کهکشان نامنظم نه یک بیضی صاف است و نه یک مارپیچ منظم و متقارن. کهکشان‌های نامنظم بیشتر در فواصل دورتر، به عبارت دیگر در اوایل زندگی کیهان، رایج هستند. این احتمال وجود دارد که آن‌ها با گذشت زمان، به کهکشان مارپیچی یا بیضوی ادغام شوند.

نتیجه

نحوه شکل گیری انواع مختلف کهکشان ها را مورد بررسی قرار دادیم و جزئیاتی را در این موارد برای شما عنوان کردیم. تلسکوپ های جدید می توانند کهکشان های کشف نشده ای را به ما نشان دهند و مار با دنیاهای جدیدی آشنا کنند. شما هم می توانید با خرید تلسکوپ از دیدن شگفتی های آسمان لذت ببرید. خرید تلسکوپ در سایت موسسه طبیعت آسمان شب بسیار آسان و ایمن خواهد بود.

برای دانلود مقاله نحوه به ‌وجود آمدن کهکشان ها نظریه‌ها، انواع و رشد روی لینک کلیک کنید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و نحوه به ‌وجود آمدن کهکشان ها نظریه‌ها، انواع و رشد

۹ مورد از بزرگترین رازهای جهان

قرن‌ها پیش، ستاره‌شناسان تلاش می‌کردند ماهیت ستاره‌های دنباله‌دار و ترکیب شیمیایی ستاره‌ها را پیدا کنند. این معماهای قدیمی و بزرگترین رازهای جهان در حال حاضر حل شده‌اند و معماهای جدیدی جای آن‌ها را گرفته‌اند. امروزه تلاش می‌کنیم به پاسخ سوال‌هایی درباره سیاهچاله‌ها، ماهیت قوانین فیزیکی و جایگاه خود در کیهان برسیم. تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید تا با ۹ مورد از بزرگترین رازهای جهان آشنا شوید.

１. کهکشان‌ها چگونه تشکیل می‌شوند؟

پاسخ ساده نیروی گرانش است. ماده اولیه در کیهان تازه متولدشده به‌ طور یکنواخت پخش نشده بود. نواحی که چگالی کمتری داشتند ماده بیشتری را جذب کردند و در طول زمان بزرگ‌تر شدند. بنابراین همان‌طور که جهان در حال انبساط بود، ماده به سمت توده‌هایی کشیده شد که در نهایت به کهکشان‌هایی مانند کهکشان راه شیری ما تبدیل شدند. هنوز مشخص نیست که چگونه اولین کهکشان‌های عظیم خیلی زود بعد از بیگ بنگ شکل گرفتند.

 

２. آیا منظومه شمسی ما منحصربه‌فرد است؟

تا اواسط دهه ۱۹۹۰، ستاره‌شناسان سرنخی در مورد وجود منظومه‌های خورشیدی دیگر نداشتند. امروزه می‌دانیم که منظومه شمسی ما ممکن است کمیاب باشد، ولی منحصر به‌ فرد نیست. ستاره‌های خورشید مانند دیگری کشف شده‌اند که یک یا چند سیاره دور آن‌ها می‌چرخند. با این‌ حال، سیاره‌های قابل‌سکونت احتمالا به‌ اندازه‌ای که فکر می‌کنیم فراوان نیستند. از سوی دیگر، تلسکوپ‌های فعلی قادر به تشخیص منظومه‌های شمسی مشابه نیستند. بنابراین، شاید تعداد زیادی از آن‌ها وجود داشته باشد. طبیعت هرگز از چیزی فقط یک نسخه نمی‌سازد.

３. چه چیزی باعث بیگ بنگ شد؟

برای پیدا کردن علت انفجار بزرگ، باید یک رویداد قبلی را فرض کنیم که تاثیر آن پدید آمدن کیهان بوده است. با این‌ حال، کلمه «قبلی» در این‌ جا خیلی معنی ندارد. شاید بیگ بنگ علاوه‌ بر ایجاد ماده و انرژی، منشا فضا و زمان نیز بوده است. در این صورت، صحبت در مورد علت آن دشوار است.

برخی از دانشمندان معتقد بودند که جهان روزی دوباره فرو خواهد ریخت و در نهایت انفجار دیگری رخ خواهد داد. وقتی مشخص شد انبساط جهان هرگز متوقف نمی‌شود، این ایده رد شد.

گروهی از فیزیکدانان عقیده دارند که بیگ بنگ ناشی از برخورد فضازمان چهار بعدی خالی ما با جهان دیگری بوده است که در کنار جهان ما در یک فضای حجیم با ابعاد بالاتر شناور است. سوال گیج‌کننده‌تر این است که اگر چیزی دلیل بیگ بنگ بوده، علت خود آن چه بوده است؟

４. جهان چطور به پایان خواهد رسید؟

همه می‌میرند، سیاره‌ها از بین می‌روند، ستاره‌ها منفجر می‌شوند و حتی سیاهچاله‌ها تبخیر می‌شوند ولی شاید جهان برای همیشه باقی بماند. از زمانی که نرخ تولد ستاره‌ای در کیهان در اوج بود، زمان زیادی می‌گذرد و تا زمانی که شکل‌گیری ستاره در بسیاری از کهکشان‌ها تقریبا به‌ طور کامل کاهش یابد، حدود صد میلیارد سال دیگر طول خواهد کشید. وضعیت کیهان به‌ عنوان یک کل چطور است؟

از زمان کشف شتاب نرخ انبساط کیهان در سال ۱۹۹۸ که به انرژی تاریک معروف است، بسیاری از ستاره‌شناسان معتقد هستند که سرعت آن هیچ وقت کم نخواهد شد، چه برسد به اینکه به مرحله انقباض بازگردد.

بنابراین، در آینده دور کهکشان‌ها به‌ طور فزاینده‌ای از یکدیگر دور خواهند شد. در نهایت، فراتر از افق کیهانی یکدیگر ناپدید شده و جهان به مکانی تاریک و تنها تبدیل می‌شود. همچنین، انرژی تاریک که باعث شتاب کیهان می‌شود، ممکن است با گذشت زمان قوی‌تر شود و زمانی که فضا از هم جدا شد، منجر به «شکاف بزرگ» شود.

５. آیا نظریه انیشتین اشتباه بود؟

بیایید با یک سوال دیگر شروع کنیم: آیا اسحاق نیوتن اشتباه می‌کرد؟ نظریه گرانش او به‌ اندازه کافی برای پرواز فضاپیما به ماه دقیق است ولی در سرعت‌های بسیار بالا یا در میدان‌های گرانشی بسیار قوی صادق نیست.

در این شرایط، نظریه نسبیت عام اینشتین جایگزین بهتری است. این نظریه به‌ درستی خم شدن نور ستاره‌ها توسط گرانش، فروپاشی مداری تپ اخترهای دوتایی و تاب برداشتن فضازمان دور سیاهچاله را توصیف می‌کند.

به‌ همین دلیل، نسبیت عام در حال حاضر بهترین نظریه گرانش محسوب می‌شود. با این‌ حال، ممکن است تاریخ تکرار شود و یک نظریه بهتر مطرح شود. مثلا کاهش شتاب غیرقابل توضیح فضاپیماهایی مانند پایونیر ۱۰ و ۱۱ به‌ عنوان مدرکی برای فیزیک جدید تفسیر شده است.

برای اطلاع از مقاله ستاره‌ها چگونه متولد می‌شوند و می‌میرند؟ روی لینک کلیک کنید.

６. آیا جهان می‌توانست متفاوت باشد؟

جهان مادی ما متشکل از ذره‌های بنیادی است که توسط چهار نیروی طبیعت اداره می‌شوند. فیزیکدانان می‌توانند خواص ذره‌ها مانند نسبت جرم بین پروتون و الکترون را اندازه‌گیری کنند. همچنین، می‌توانند مجموعه‌ای از ثابت‌های فیزیکی مانند سرعت نور را تعیین کنند.

با این‌ حال، هیچ کس نمی‌داند که چرا جهان به این شکل است و آیا می‌توانست متفاوت باشد؟ فقط یک تغییر جزئی در جرم یا بار یک نوع خاص از ذره یا افزایش اندک قدرت یکی از نیروهای طبیعت، جهان را از ستاره‌ها، سیاره‌ها و حیات خالی می‌کند. اگر ویژگی‌های بنیادی کیهان نتیجه تصادفی یک فرآیند تصادفی باشد، عجیب است که چنین نتیجه خاصی داشته است.

در نظریه چندجهانی، جهان ما تنها یکی از مجموعه عظیمی از بسیاری از جهان‌های ممکن است. اگر هزاران کیهان وجود داشته باشد، همه ترکیب‌های ممکن از ثابت‌های طبیعی، ویژگی‌های ذره‌ها و قدرت نیروها ممکن است در جایی رخ دهند.

７. آیا انبساط جهان واقعا رخ داده است؟

کیهان‌شناسان از انبساط برای پاسخ دادن به یک سوال آزاردهنده استفاده می‌کنند: اگر بخش های دوردست هرگز با یکدیگر در تماس نبوده‌اند، جهان چگونه این‌قدر همگن است؟

بر اساس این نظریه، قبل از اینکه جهان از اندازه یک ذره زیراتمی به وسعت حدود ۲۷ میلیارد سال نوری برسد، به‌ اندازه کافی کوچک بود که بتواند ناهمگونی ها را از بین ببرد. علاوه‌ بر این، انبساط توضیح می‌دهد که چرا به‌ نظر می‌رسد انحنای بزرگ کیهان ما صفر است. با وجود این نظریه، شواهد مستقیم بسیار کمی برای انبساط وجود دارد.

８. آیا حیات در جایی غیر از زمین وجود دارد؟

از نظر تئوری، باید سیاره زنده دیگری در جهان وجود داشته باشد. دانشمندان استدلال می‌کنند که حدود صد میلیارد کهکشان در کیهان قابل‌ مشاهده وجود دارد که هر کدام ده‌ها میلیارد ستاره دارند. بسیاری از این ستاره‌ها سیاره دارند. بنابراین حتی اگر از هر تریلیون سیاره فقط در یکی زندگی تشکیل شود، تعداد سیاره‌های حیات‌زا در کیهان در حد یک میلیارد است.

９. جهان از چه چیزی به‌وجود آمده است؟

در واقع هیچ کس نمی‌داند. ماده‌ای که می‌شناسیم، شامل اتم‌ها و مولکول‌ها، فقط نوک یک کوه یخ عظیم است. بیشترین بخش جهان از ماده تاریک ساخته شده است که اجزای تشکیل‌دهنده آن شناخته‌شده نیست.

نتیجه

جهانی که ما در آن زیست می کنیم مملو از شگفتی های بزرگ است که هنوز بسیاری از آنها کشف نشده اند. شما می توانید با خرید تلسکوپ بیشتر این شگفتی ها را در آسمان شب ببینید. خرید تلسکوپ در سایت موسسه طبیعت آسمان شب با بهترین قیمت و کیفیت کاملا راحت و ایمن است.

برای دانلود مقاله ۹ مورد از بزرگترین رازهای جهان روی لینک کلیک کنید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و ۹ مورد از بزرگترین رازهای جهان 

تاریخچه جهان از بیگ بنگ تا امروز در ۱۰ مرحله ساده

مدل بیگ بنگ تا حد زیادی به‌ عنوان تاریخچه پیدایش جهان و نحوه تکامل آن پذیرفته شده است. بر اساس این مدل، جهان از یک نقطه فوق‌ العاده داغ و متراکم در حدود ۱۳.۷ میلیارد سال پیش آغاز شد. سوال این است که جهان چطور به شکل امروزی رسیده است؟ تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید تا از بیگ بنگ تا امروز را در ۱۰ مرحله ساده بررسی کنیم.

مرحله ۱: پیدایش

بیگ بنگ یک انفجار در فضا نبود. در عوض، نامی است که به ظاهر شدن فضا در همه جای جهان داده‌ایم. بر اساس نظریه بیگ بنگ، جهان به‌ عنوان یک نقطه بسیار داغ و متراکم و منفرد در فضا متولد شد. کیهان‌شناسان مطمئن نیستند که قبل از این لحظه چه اتفاقی افتاده است. با این‌ حال، با ماموریت‌های فضایی، تلسکوپ‌های زمینی و محاسبه‌های پیچیده تلاش می‌کنند تصویر واضح‌تری از کیهان اولیه و شکل‌گیری آن ترسیم کنند.

در سال ۲۰۰۱، کاوشگر ناهمسان‌گرد ریزموجی ویلکینسون (WMAP) برای مطالعه کیهان اولیه از طریق اندازه‌گیری تشعشع‌های پس‌زمینه کیهانی به فضا پرتاب شد. WMAP سن جهان را حدود ۱۳.۷ میلیارد سال برآورد کرد.

مرحله ۲: اولین جهش رشد کیهان

وقتی که جهان خیلی جوان بود، چیزی حدود یک صدم یک میلیاردم تریلیونم یک تریلیونم ثانیه، یک جهش رشد باورنکردنی را تجربه کرد. در طول این انفجار که به انبساط معروف است، جهان به‌ طور تصاعدی رشد کرد و اندازه آن حداقل ۹۰ برابر شد. با گسترش فضا، جهان سرد شد و ماده شکل گرفت.

مرحله ۳: داغی بیش از حد

عناصر شیمیایی سبک در سه دقیقه اول شکل‌گیری کیهان ایجاد شدند. با انبساط جهان، دما پایین آمد و پروتون‌ها و نوترون‌ها با هم برخورد کردند و دوتریوم را ساختند که ایزوتوپ هیدروژن است. بخش زیادی از این دوتریوم‌ها ترکیب شدند و هلیوم را به‌وجود آوردند.

با این‌ حال، تا ۳۸۰ هزار سال بعد از بیگ بنگ، گرمای ناشی از به‌ وجود آمدن جهان به‌ قدری زیاد بود که نور قادر به تابش نبود. اتم‌ها با نیروی کافی برای تفکیک شدن به پلاسمای متراکم و مات پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌ها که نور را مانند مه پراکنده می‌کردند، با هم برخورد کردند.

مرحله ۴: شروع تابش نور بعد از بیگ بنگ

حدود ۳۸۰ هزار سال بعد از بیگ بنگ، ماده به ‌اندازه کافی سرد شد تا الکترون‌ها با هسته ترکیب شوند و اتم‌های خنثی تشکیل دهند. در این مرحله که به آن «بازترکیب» می‌گوییم، جذب الکترون‌های آزاد باعث شفاف شدن جهان شد. امروزه، نوری را که در این مرحله منتشر شد، می‌توانیم به‌ شکل تشعشع از پس‌زمینه کیهانی ببینیم.  بعد از دوران نوترکیبی، دوره‌ای از تاریکی رخ داد و سپس ستاره‌ها و سایر اجرام درخشان به‌ وجود آمدند.

مرحله ۵: عبور از دوران تاریک کیهانی

تقریبا ۴۰۰ میلیون سال بعد از بیگ بنگ، جهان شروع به بیرون آمدن از دوران تاریک خود کرد که به آن عصر یونیزاسیون مجدد می‌گوییم. قبلا تصور این بود که این مرحله پویا بیش از نیم میلیارد سال طول کشیده است. امروزه یافته‌ها نشان می‌دهد یونیزاسیون مجدد ممکن است سریع‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد، رخ داده باشد.

در طول این مدت، توده‌های گاز به‌ اندازه کافی فرو ریختند تا اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها را شکل دهند. نور فرابنفش ساطع‌شده از این رویدادهای پرانرژی، بخش زیادی از گاز هیدروژن خنثی پیرامون را پاکسازی کرد. فرایند یونیزاسیون مجدد همراه با پاکسازی گاز هیدروژن، باعث شد که جهان برای اولین بار در برابر نور فرابنفش مرئی شود.

 

مرحله ۶: پیدایش ستاره‌ها و کهکشان‌های بیشتر

ستاره‌شناسان با بررسی دورترین و قدیمی‌ترین کهکشان‌ها تلاش می‌کنند شناخت بیشتری از ویژگی‌های جهان اولیه به‌ دست آورند. مطالعه پس‌زمینه کیهانی به آن‌ها این امکان را می‌دهد که به‌ صورت معکوس کار کنند و وقایع گذشته را کنار هم بگذارند. داده‌های کاوشگر WMAP و کاوشگر COBE که در سال ۱۹۸۹ به فضا پرتاب شد و ماموریت‌هایی که هنوز در حال کار هستند، مانند تلسکوپ فضایی هابل، به دانشمندان کمک می‌کنند پاسخ بحث برانگیزترین پرسش‌ها را در کیهان‌شناسی پیدا کنند.

مرحله ۷: تولد منظومه شمسی ما

دانشمندان تخمین می‌زنند که منظومه شمسی ما تقریبا ۹ میلیارد سال بعد از بیگ بنگ به‌ وجود آمده باشد. بر اساس برآوردهای فعلی، خورشید یکی از بیش از ۱۰۰ میلیارد ستاره در کهکشان راه شیری است و تقریبا در فاصله ۲۵ هزار سال نوری از هسته کهکشان دور آن می‌چرخد.

بسیاری از دانشمندان معتقد هستند که خورشید و بقیه منظومه شمسی ما از یک ابر بسیار بزرگ و چرخان از گاز و غبار به نام سحابی خورشیدی، تشکیل شده‌اند. هما‌‌ن‌ طور که گرانش باعث فروپاشی این سحابی شد، سریع‌تر چرخید و به شکل دیسک درآمد. در طول این مرحله، بیشتر مواد به سمت مرکز کشیده شدند و خورشید را به‌ وجود آوردند.

برای اطلاع از مقاله ستاره‌ها چگونه متولد می‌شوند و می‌میرند؟ روی لینک کلیک کنید.

مرحله ۸: چیزهای نامرئی در جهان

در دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰، ستاره‌شناسان به این فکر افتادند که ممکن است جرم بیشتری در جهان نسبت به آنچه قابل مشاهده است، وجود داشته باشد. طبق فیزیک پایه نیوتنی، ستاره‌های حول یک کهکشان آهسته‌تر از ستاره‌های مرکز می‌چرخند. اما روبین ستاره‌شناسی بود که متوجه شد که تمام ستاره‌های یک کهکشان با سرعت کم و بیش یکسان دور مرکز می‌چرخند.

این یافته منشا ماده تاریک بود. وجود ماده تاریک از کشش گرانشی که بر ماده عادی اعمال می‌کند استنباط می‌شود. بر اساس یک فرضیه، این ماده مرموز ممکن است توسط ذره‌های عجیبی که با نور یا ماده معمولی برهمکنش ندارند، تشکیل شود و به‌ همین دلیل تشخیص آن بسیار دشوار است.

مرحله ۹: جهان در حال گسترش و شتاب

در دهه ۱۹۲۰، ادوین هابل ستاره‌شناس با استفاده از تلسکوپ جدید رصدخانه مونت ویلسون در لس آنجلس، مشاهده کرد که جهان ساکن نیست، بلکه در حال انبساط است.

چند دهه بعد، در سال ۱۹۹۸، یافته‌های تلسکوپ فضایی هابل درباره ابرنواخترهای بسیار دور نشان داد که مدت‌ها پیش، جهان آهسته‌تر از امروز منبسط می‌شد. این کشف شگفت‌انگیز بود زیرا مدت‌ها فرض بر این بود که گرانش ماده در جهان انبساط آن را کاهش می‌دهد یا حتی باعث انقباض آن می‌شود. تصور می‌شود که انرژی تاریک نیرویی است که کیهان را با سرعت فزاینده‌ای از هم جدا می‌کند.

برای اطلاع از مقاله مقایسه تلسکوپ‌های سلسترون و اسکای واچر روی لینک کلیک کنید.

مرحله ۱۰: هنوز باید بیشتر کشف کنیم

در حالیکه چیزهای زیادی در مورد پیدایش و تکامل جهان کشف شده است، همچنان سوال‌های زیادی بدون پاسخ مانده‌اند. ماده تاریک و انرژی تاریک از بزرگترین رازها هستند که کیهان‌شناسان امید دارند با کاوش‌های بیشتر آن‌ها را کشف کنند. تلسکوپ فضایی جیمز وب که در سال ۲۰۲۱ پرتاب شد، با استفاده از ابزارهای فروسرخ خود، در مورد آغاز زمان و تکامل کیهان تحقیق می‌کند.

نتیجه

اختراع تلسکوپ بعد از بیگ بنگ به تحقیقات و بررسی های این نظریه کمک بسیار زیادی کرد. تلسکوپ از زمانی که اختراع شد به ستاره شناسان و اخترشناسان در کشف جهان های دیگر بسیار کمک کرده است. شما هم می توانید با خرید تلسکوپ از زیبایی های آسمان لذت ببرید. علاقمندان به نجوم می توانند با خرید تلسکوپ از سایت موسسه طبیعت آسمان شب خریدی مطمئن و راحت را انجام دهند.

برای دانلود مقاله تاریخچه جهان از بیگ بنگ تا امروز در ۱۰ مرحله ساده روی لینک کلیک کنید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و تاریخچه جهان از بیگ بنگ تا امروز در ۱۰ مرحله ساده