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

نظریه بیگ بنگ چیست؟

نظریه بیگ بنگ پذیرفته‌شده‌ترین توضیح درباره چگونگی شروع جهان است. این نظریه می‌گوید جهانی که می‌شناسیم با یک نقطه منفرد بی‌نهایت داغ و متراکم آغاز شد، ۱۳.۷ میلیارد سال متورم و کشیده شد و حال به کیهان امروزی همچنان در حال انبساط تبدیل شده است.

فناوری موجود هنوز به اخترشناسان اجازه نمی‌دهد که منشا کیهان را پیدا کنند. در واقع، بسیاری از آن‌ چه در مورد بیگ بنگ می‌دانیم از فرمول‌ها و مدل‌های ریاضی به‌ دست آمده است. بیشتر جامعه نجومی این نظریه را قبول دارند ولی برخی از نظریه‌ پردازان علاوه‌ بر  نظریه بیگ بنگ، نظریه‌های دیگری مثل مانند تورم ابدی یا جهان در حال نوسان را پیشنهاد می‌کنند. جای تردید نیست که اصطلاح بیگ بنگ به گوشتان خورده است. پس اگر می‌خواهید با این نظریه بیشتر آشنا شوید، تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

تولد جهان

حدود ۱۳.۷ میلیارد سال پیش، همه چیز در کل جهان در یک تکینگی بی‌نهایت کوچک، نقطه‌ای با چگالی و گرمای بی‌نهایت، متراکم شده بود.

ناگهان یک انبساط انفجاری آغاز شد و جهانی را که می‌شناسیم با سرعتی بیشتر از سرعت نور به سمت بیرون پرتاب کرد. این دوره تورم کیهانی بود که تنها کسری از ثانیه طول کشید. وقتی تورم کیهانی به پایان رسید، سیل ماده و تشعشع که به‌عنوان بازگرمایش شناخته می‌شود، شروع به پر کردن جهان ما با موادی کرد که امروز می شناسیم. این مواد شامل ذرات، اتم‌ها، موادی که تبدیل به ستاره‌ها و کهکشان‌ها می‌شوند و مواد دیگر بود.

به گفته ناسا، همه این اتفاق‌ها تنها در اولین ثانیه پس از شروع جهان اتفاق رخ داده است، یعنی زمانی که دمای همه چیز هنوز شدیدا بالا و حدود ۱۰ میلیارد درجه فارنهایت (۵.۵ میلیارد سانتیگراد) بود. کیهانی که پدیدار شد، حاوی مجموعه وسیعی از ذرات بنیادی مانند نوترون‌ها، الکترون‌ها و پروتون‌ها بود که بلوک‌های سازنده هر چیزی را که امروز وجود دارد تشکیل می‌دهند.

 

چه کسی نظریه بیگ بنگ را مطرح کرد؟

تلسکوپ هابل اولین مشاهدات را تنظیم کرد. شواهد نظریه بیگ بنگ به‌ ویژه در دهه ۱۹۷۰ با شناسایی تابش زمینه ریزموج کیهانی (CMB) ادامه یافت. اصطلاح بیگ بنگ اولین بار در اواخر دهه ۱۹۴۰ توسط ستاره‌شناسی به اسم «فرد هویل» به‌کار رفت و در نهایت در دهه ۱۹۷۰ رایج شد.

آیا نظریه بیگ بنگ ثابت شده است؟

به‌طور کلی، شواهد محکمی برای اثبات نظریه بیگ بنگ وجود دارد و هر آزمایشی که درباره آن انجام می‌شود، این نظریه را تایید می‌کند. ریاضیدانان نظریه‌ها را ثابت می‌کنند. در مقابل دانشمندان فقط می‌توانند بگویند که شواهد از یک نظریه با درجه‌ای ‌از اطمینان که همیشه کمتر از ۱۰۰درصد است، حمایت می‌کنند. در همین راستا، مشاهده‌ های نظری مهمی که با پیش‌بینی‌های نظریه بیگ بنگ مطابقت دارند عبارتند از:

برای اطلاع از مقاله خورشیدگرفتگی چیست؟ روی لینک کلیک کنید.

1. قانون هابل

بر اساس قانون هابل، اجسام دور با سرعتی متناسب با فاصله خود از ما دور می‌شوند که زمانی اتفاق می‌افتد که انبساط یکنواخت در همه جهات وجود داشته باشد. این حاکی از زمانی است که در آن همه چیز به هم نزدیک‌تر بودند.

2. خواص تابش زمینه ریزموج کیهانی (CMB)

این خواص نشان می‌دهد که جهان گذار از یک گاز یونیزه‌شده (پلاسما) و یک گاز خنثی را تجربه کرده است. این گذار شاهدی بر وجود یک جهان اولیه داغ و متراکم است که با انبساط سرد شده است. این گذار در حدود 400 هزار سال بعد از نظریه بیگ بنگ اتفاق افتاده است.

3. فراوانی نسبی عناصر سبک

عناصر سبک مانند He-4، He-3 و Li-7 در دوران بیگ بنگ هسته‌ای (BBN) در چند دقیقه اول پس از انفجار بزرگ شکل گرفته‌اند. فراوانی آن‌ها نشان می‌دهد که جهان در گذشته واقعا داغ و متراکم بوده است. این بر خلاف شرایط زمانی است که CMB تشکیل شد. در واقع، بین زمان وقوع BBN و CMB حدود یک میلیون درجه تفاوت دما وجود دارد.

 

آیا بیگ بنگ واقعا یک انفجار بزرگ بود؟

اگرچه بیگ بنگ معمولا به‌ عنوان یک انفجار توصیف می‌شود، این تصور گمراه‌کننده است. در انفجار، ذرات از یک نقطه مرکزی به یک فضای از قبل موجود پرتاب می‌شوند. اگر هنگام انفجار در نقطه مرکزی باشید، می‌بینید که تمام ذرات تقریبا با سرعت یکسان از شما دور می‌شوند. اما بیگ بنگ انفجار نبود، بلکه خود گسترش فضا بود. این مفهوم از معادلات نسبیت عام اینشتین بیرون می‌آید اما هیچ مفهوم مشابهی در فیزیک کلاسیک زندگی روزمره ندارد.

بر اساس این مفهوم، تمام فواصل در جهان با سرعت یکسان در حال کشیده شدن هستند. هر دو کهکشانی که در فاصله X از هم قرار دارند با سرعت یکسان از یکدیگر دور می شوند، در حالیکه کهکشانی که در فاصله 2X قرار دارد با سرعت دو برابر دور می‌شود.

سن جهان

تابش زمینه کیهانی (CMB) توسط بسیاری از محققان و با ماموریت‌های فضاپیما مشاهده شده است. یکی از معروف‌ترین ماموریت‌های فضایی برای انجام این کار، ماهواره کاوشگر ‌زمینه کیهانی (COBE) ناسا بود که در دهه ۱۹۹۰ از آسمان نقشه‌ برداری کرد.

چند ماموریت دیگر مشابه COBE انجام شده است، مانند آزمایش بومرنگ (مشاهدات بالون تابش میلی‌متری برون‌کهکشانی و ژئوفیزیک)، کاوشگر ناهمسان‌گرد ریزموجی ویلکینسون (WMAP) و ماهواره پلانک آژانس فضایی اروپا.

یافته‌های پلانک که برای اولین بار در سال ۲۰۱۳ منتشر شد، نقشه CMB را با جزئیات بی‌سابقه‌ای ترسیم کرد و نشان داد که جهان قدیمی‌تر از چیزی است که تصور می‌کردیم. به عبارت دیگر، عمر کیهان به‌جای ۱۳.۷ میلیارد سال، ۱۳.۸۲ میلیارد سال است.

برای اطلاع از مقاله ناسا چیست و چه می کند؟ روی لینک کلیک کنید.

بیگ بنگ و تلسکوپ فضایی جیمز وب

تلسکوپ مانند یک ماشین زمان است که به ما این امکان را می‌دهد که به گذشته‌های دور نگاه کنیم. ناسا با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل، کهکشان‌ها را رصد کرده است. جانشین هابل یعنی تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، این توانایی را دارد که عمیق‌تر به گذشته نگاه کند.

ناسا امیدوار است که با کمک این تلسکوپ زمان شکل‌گیری اولین کهکشان‌ها، یعنی تقریبا ۱۳.۶ میلیارد سال پیش را ببیند. برخلاف هابل که عمدتا در باند موج مرئی می‌بیند، JWST یک تلسکوپ مادون قرمز است که مزیت بزرگی در نگاه کردن به کهکشان‌های بسیار دور محسوب می‌شود. انبساط کیهان به این معنی است که امواج ساطع‌ شده از آن کشیده می‌شوند، بنابراین نوری که در طول موج‌های مرئی ساطع شده است در واقع در مادون قرمز به ما می‌رسد.

اگرچه می‌توانیم بفهمیم جهانی که امروزه می‌بینیم چگونه به‌ وجود آمده است، ممکن است بیگ بنگ اولین دوره انبساطی نبوده باشد که جهان تجربه کرده است. برخی از دانشمندان بر این باورند که ما در کیهانی زندگی می‌کنیم که چرخه‌های منظم انبساط و کاهش انقباض را طی می‌کند و فعلا در مرحله انبساط هستیم.

نتیجه

نظریه بیگ بنگ توسط خیلی از دانشمندان و ریاضیدانان موزد بررسی قرار گرفت و همچنان نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. با اختراع تلسکوپ مطالعات در مورد این نظریه نیز جان تازه ای به خود گرفت چرا که مشاهدات بیشتری را در اخنیار دانشمندان قرار می داد.

علاقمندان به علم نجوم نیز با خرید تلسکوپ توانستند شگفتی های آسمان را با تلسکوپ های جدید و پیشرفته بهتر ببینند. خرید تلسکوپ در سایت موسسه طبیعت آسمان شب بسیار ساده و مطمئن انجام می شود.

برای دانلود مقاله نظریه بیگ بنگ چیست؟ روی لینک کلیک کنید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و نظریه بیگ بنگ چیست؟

نظریه انفجار بزرگ(بیگ بنگ) چیست؟

نظریه انفجار بزرگ چگونگی آغاز جهان را توضیح می دهد. تئوری بیگ بنگ توضیح اصلی برای چگونگی شروع جهان است. به بیان ساده‌تر، می‌گوید جهان همانطور که می‌دانیم با یک نقطه منفرد بی‌نهایت داغ و متراکم آغاز شد که در طی 13.7 میلیارد سال آینده به کیهانی که هنوز در حال انبساط است متورم و کشیده شد - ابتدا با سرعت‌های غیرقابل تصور و سپس با سرعتی قابل اندازه‌گیری. که امروز می دانیم. فناوری موجود هنوز به اخترشناسان اجازه نمی دهد که به معنای واقعی کلمه به تولد کیهان نگاه کنند، بسیاری از آنچه در مورد انفجار بزرگ می فهمیم از فرمول ها و مدل های ریاضی می آید. با این حال، ستاره شناسان می توانند "پژواک" انبساط را از طریق پدیده ای به نام پس زمینه مایکروویو کیهانی ببینند.

 

⭕ تولد کیهان

حدود 13.7 میلیارد سال پیش، همه چیز در کل جهان در یک تکینگی بی نهایت کوچک متراکم شد، نقطه ای از چگالی و گرمای بی نهایت. ناگهان، یک انبساط انفجاری آغاز شد و جهان ما را با سرعتی بیشتر از سرعت نور به سمت بیرون پرتاب کرد. این دوره تورم کیهانی بود که تنها کسری از ثانیه طول کشید - طبق نظریه فیزیکدان آلن گوث در سال 1980 که طرز فکر ما را در مورد بیگ بنگ برای همیشه تغییر داد. هنگامی که تورم کیهانی به پایانی ناگهانی و هنوز مرموز رسید، توصیفات کلاسیک تری از انفجار بزرگ مطرح شد. سیل ماده و تشعشع، که به عنوان "گرم شدن مجدد" شناخته می شود، شروع به پر کردن جهان ما با موادی کرد که امروز می شناسیم: ذرات، اتم ها، موادی که به ستاره ها و کهکشان ها تبدیل می شوند و غیره. به گفته ناسا، همه اینها تنها در اولین ثانیه پس از شروع جهان اتفاق افتاد، زمانی که دمای همه چیز هنوز به طرز دیوانه کننده ای گرم بود، در حدود 10 میلیارد درجه فارنهایت (5.5 میلیارد سانتیگراد). کیهان اکنون حاوی مجموعه وسیعی از ذرات بنیادی مانند نوترون‌ها، الکترون‌ها و پروتون‌ها است - مواد خامی که به بلوک‌های ساختمانی برای هر چیزی که امروز وجود دارد تبدیل می‌شوند.

⭕ آیا نظریه انفجار بزرگ ثابت شده است؟

یک پاسخ کوتاه به یک سوال کمی متفاوت، این است که تمام شواهد رصدی که ما گردآوری کرده‌ایم با پیش‌بینی‌های نظریه انفجار بزرگ مطابقت دارد. سه مشاهده مهم عبارتند از: قانون هابل نشان می دهد که اجسام دور با سرعتی متناسب با فاصله خود از ما دور می شوند - که زمانی اتفاق می افتد که انبساط یکنواخت در همه جهات وجود داشته باشد. این حاکی از تاریخی است که در آن همه چیز به هم نزدیکتر بود. خواص تابش پس زمینه مایکروویو کیهانی (CMB). این نشان می دهد که جهان از یک گاز یونیزه شده (پلاسما) و یک گاز خنثی عبور کرده است. چنین انتقالی دلالت بر یک جهان اولیه داغ و متراکم دارد که با انبساط سرد شده است. این انتقال پس از حدود 400000 سال پس از انفجار بزرگ اتفاق افتاد. 3) فراوانی نسبی عناصر سبک (He-4، He-3، Li-7 و دوتریوم). اینها در دوران بیگ بنگ هسته ای (BBN) در چند دقیقه اول پس از انفجار بزرگ شکل گرفتند. فراوانی آن‌ها نشان می‌دهد که جهان در گذشته واقعاً داغ و واقعاً متراکم بوده است (بر خلاف شرایطی که CMB تشکیل شد، که فقط گرم و متراکم معمولی بود - حدود یک میلیون تفاوت دما بین زمانی که BBN رخ داد و زمانی که CMB رخ داد).

برای اطلاع از مقاله کهکشان آندرومدا بر روی لینک کلیک کنید.

⭕ آیا اتفاقی وجود دارد که با نظریه بیگ بنگ در تضاد باشد؟

مسائلی وجود دارد که در ساده‌ترین مدل بیگ بنگ به وجود می‌آیند، اما می‌توان آن‌ها را با فراخوانی یک فرآیند فیزیکی که همچنان با فرض اصلی تئوری بیگ بنگ سازگار است، حل کرد. به طور خاص، این واقعیت که دمای CMB در همه جا یکسان است، به نظر می‌رسد که جهان هیچ انحنای ندارد، و اینکه نوسانات چگالی ناشی از پیش‌بینی‌های مکانیکی کوانتومی امروز خوشه‌های کهکشانی با اندازه و شکل مناسب را تولید نمی‌کنند. این سه مسئله با تئوری تورم - که بخشی از نظریه انفجار بزرگتر است - حل می شود.

⭕ نظریه بیگ بنگ چه زمانی پایه گذاری شد؟

هابل واقعاً شخصی بود که مشاهدات را تنظیم کرد. شواهد به ویژه در دهه 1970 با شناسایی CMB ادامه یافت. اصطلاح "بیگ بنگ" اولین بار در اواخر دهه 1940 توسط فرد هویل منجم به کار رفت - در نهایت در دهه 1970 رایج شد.

 

 

⭕ مدل سازی انفجار بزرگ

از آنجایی که ما نمی‌توانیم مستقیماً آن را ببینیم، دانشمندان در تلاش بوده‌اند تا از طریق اقدامات دیگر بیگ بنگ را ببینند. در یک مورد، کیهان شناسان برای رسیدن به اولین لحظه پس از انفجار بزرگ با شبیه سازی 4000 نسخه از جهان کنونی در یک ابررایانه عظیم، به عقب فشار می آورند. با آنچه در مورد جهان امروزی شناخته شده است، محققان در این مطالعه 2021 درک خود را از نحوه برهمکنش نیروهای گرانشی در جهان اولیه با هزاران جهان مدل‌سازی شده کامپیوتری مقایسه کردند. اگر آنها می توانستند شرایط شروع جهان های مجازی خود را پیش بینی کنند، امیدوار بودند که بتوانند به طور دقیق پیش بینی کنند که جهان خودمان در ابتدا چگونه به نظر می رسید. محققان دیگر راه های مختلفی را برای بازجویی از آغاز جهان ما انتخاب کرده اند. در یک مطالعه در سال 2020، محققان این کار را با بررسی شکاف بین ماده و پادماده انجام دادند. در این مطالعه که هنوز توسط همتایان بررسی نشده است، آنها پیشنهاد کردند که عدم تعادل در مقدار ماده و پادماده در جهان به مقادیر بسیار زیاد ماده تاریک جهان مربوط می شود، ماده ناشناخته ای که بر گرانش تأثیر می گذارد و در عین حال بر هم کنش ندارد. با نور آنها پیشنهاد کردند که در لحظات حیاتی بلافاصله پس از انفجار بزرگ، جهان ممکن است برای ساختن ماده بیشتر از معکوس خود، ضد ماده، تحت فشار قرار گرفته باشد، که پس از آن می تواند منجر به تشکیل ماده تاریک شود.

⭕ آیا انفجار بزرگ یک انفجار بود؟

اگرچه انفجار بزرگ اغلب به عنوان یک "انفجار" توصیف می شود، اما این یک تصویر گمراه کننده است. در یک انفجار، قطعات از یک نقطه مرکزی به یک فضای از قبل موجود پرتاب می شوند. اگر در نقطه مرکزی بودید، می دیدید که تمام قطعات تقریباً با همان سرعت از شما دور می شوند. اما بیگ بنگ اینطور نبود. این خود گسترش فضا بود – مفهومی که از معادلات نسبیت عام اینشتین بیرون می‌آید، اما هیچ مشابهی در فیزیک کلاسیک زندگی روزمره ندارد. این بدان معنی است که تمام فواصل در جهان با سرعت یکسان در حال کشیده شدن هستند. هر دو کهکشان که با فاصله X از هم جدا شوند با سرعت یکسان از یکدیگر دور می شوند، در حالی که کهکشانی در فاصله 2X با سرعت دو برابر آن عقب می نشیند.

 

⭕ تلسکوپ جیمز وب و انفجار بزرگ

تلسکوپ تقریباً مانند یک ماشین زمان است که به ما امکان می دهد به گذشته های دور نگاه کنیم. با کمک تلسکوپ فضایی هابل، ناسا کهکشان ها را مانند میلیاردها سال پیش به ما نشان داد - و جانشین هابل، تلسکوپ فضایی جیمز وب، این توانایی را دارد که حتی عمیق تر به گذشته نگاه کند. ناسا امیدوار است که تمام راه های بازگشت به زمان شکل گیری اولین کهکشان ها، تقریبا 13.6 میلیارد سال پیش را ببیند. و برخلاف هابل که عمدتاً در باند موج مرئی می‌بیند، تلسکوپ فضایی جیمز وب یک تلسکوپ مادون قرمز است - یک مزیت بزرگ در نگاه کردن به کهکشان‌های بسیار دور. انبساط کیهان به این معنی است که امواج ساطع شده از آنها کشیده می شوند، بنابراین نوری که در طول موج های مرئی ساطع شده است در واقع در مادون قرمز به ما می رسد.

? نتیجه

در حالی که اکثریت جامعه نجومی این نظریه را می پذیرند، برخی از نظریه پردازان وجود دارند که علاوه بر انفجار بزرگ، توضیحات دیگری نیز دارند - مانند تورم ابدی یا جهان در حال نوسان. مشاهداتی که برای اولین بار در سال 2013 منتشر شد، نقشه CMB را با جزئیات بی سابقه ای ترسیم کرد و نشان داد که کیهان قدیمی تر از آن چیزی است که قبلاً تصور می شد: 13.82 میلیارد سال، به جای 13.7 میلیارد سال. ماموریت رصدخانه تحقیقاتی ادامه دارد و نقشه های جدید CMB به صورت دوره ای منتشر می شود.

برای دانلود مقاله نظریه انفجار بزرگ چیست؟ روی لینک کلیک کنید.

 منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و نظریه انفجار بزرگ جیست؟