مهبانگ؛جهان آغاز می شود...

  جهان ما واقعا چیز حیرت انگیز و عجیبی است،دانشمندان سال ها بود که به دنبال کشف این راز بودند،اینکه جهان چگونه آغاز شده است.تااینکه ژرژ لومترکشیش و اخترشناس بلژیکی  در سال 1927 به این پی برد که می شود انبساط جهان را رو به عقب دنبال نمود تا اینکه در 13/8 میلیارد سال پیش به نقطه ای چگال و مترا کم رسید.درآن زمان جامعه علمی به دو دسته طرفدارن مهبانگ و طرفدارن نظریه حالت پایدار تقسیم می شدند. اما در سال 1929 ادوین هابل با بر رسی انتقال به سرخ نور کهکشان ها متوجه شد که جهان ما در حال انبساط است و این تاییدی بود بر نظریه مهبانگ... 

 جهان ما واقعا چیز حیرت انگیز و عجیبی است،دانشمندان سال ها بود که به دنبال کشف این راز بودند،اینکه جهان چگونه آغاز شده است.تااینکه ژرژ لومترکشیش و اخترشناس بلژیکی  در سال 1927 به این پی برد که می شود انبساط جهان را رو به عقب دنبال نمود تا اینکه در 13/8 میلیارد سال پیش به نقطه ای چگال و مترا کم رسید.درآن زمان جامعه علمی به دو دسته طرفدارن مهبانگ و طرفدارن نظریه حالت پایدار تقسیم می شدند. اما در سال 1929 ادوین هابل با بر رسی انتقال به سرخ نور کهکشان ها متوجه شد که جهان ما در حال انبساط است و این تاییدی بود بر نظریه مهبانگ... 

 انتقال به سرخ پدیده است که در آن  نور گسیل شده از آن به سمت طول موج قرمز می رود. یعنی نوری که توسط طیف سنج ثبت می شود طول موجی بلند تر و بسامدی  کمتراز نور گسیل شده از منبع دارد به طور مثال این اتفاق زمانی رخ می دهد که منبع تولید کننده نور در حال دور شدن از بیننده باشد. بنابر این  هابل کشف کرد که کهکشان ها در حال دور شده از یکدیگر بودند. در واقع انبساط جهان به معنای حرکت کهکشان ها به فضای بیرون نیست بلکه این فضا- زمان است که منبسط می شود و کهکشان ها را با خود می برد.

خب حالا برگردیم به نظریه مهبانگ  این نظریه بیان می کند که اگر زمان را به عقب بر گردانیم انبساط جهان تبدیل به انقباض می شود و انقدر کهکشان ها به هم نزدیک می شوند و آن قدر به هم فشرده می شوند که یک تکینگی را شکل می دهند. ناگهان این حباب به دلایل مرموزی با سرعت نور متورم شده و طی سالها انبساط جهان ما را شکل داده است.  

---

مراحل تحول جهان

1)قبل ا ز 10 به توان 43 ثانیه، عصر پلانک

تقریبا هیچ چیز در مورد عصر پلانک مشخص نیست . در انرژی پلانک(10 به توان 19 میلیارد الکترون ولت) نیروی گرانش به اندازه دیگر نیروهای کوانتومی قوی بوده است. در نتیجه چار نیروی بنیادی احتمالا در یک ((ابرنیرو)) متحد بوده اند. شاید جهان در فاز کاملی از هیچ یا فضای خالی با ابعاد بیشتر وجود داشته است. تقارن مرموزی که تمام این چهار نیرو را با هم ترکیب می کند و باعث تغییر نا پذیری معادلات می گردد، بیشتر شبیه ابر تقارن است. به دلایل ناشناخته تقارن مر موزی که تمام چهار نیرو را متحد ساخته شکسته شده و حباب کو چکی شکل گرفته است. این حباب کوچک همان جهان جنینی ما است که شاید در نتیجه یک افت و خیز کوانتومی تصادفی ایجاد شده باشد. اندازه این حباب برابر طول پلانک یعنی^33 -10 ساتیمتر بوده است.

2 )10 به توان 34 ثانیه بعد ^،عصر گات

 شکست تقارن حبابی به وجود آورد که به سرعت انبساط یافت. بامتورم شدن حباب چهار نیروی بنیادی به سرعت از یکدیگر جدا شدند.گرانش اولین نیرویی بود که از سه نیروی دیگر جدا شد و به این ترتیب موج ضربه ای را در سرار جهان آزاد کرد. تقارن اصلی ابر نیرو به تقارن کوچک تری شکسته شد؛شاید به تقارن گات.نیرو های هسته ای قوی،ضعیف و نیروی الکترومغناطیسی باقی مانده هنوز از طریق تقارن گات با هم متحد بودند . جهان در طی این مرحله به دلایلی که هنوز مشخص نیست به ضریب بسیار بزرگی حدود 10 به توان 50 متورم و باعث شد فضا سریع تر از سرعت نور منبسط شود. دما در این حالت برار با 10 به توان 32 درجه بوده است.

3)10 به توان34ثانیه بعد، پایان تورم

با جدا شدن نیروی قوی از دو نیروی دیگر دما به 10 به توان 27 درجه  کاهش یافت.دوره تورم پایان یافت ، جهان آرام گرفت و از آن پس با انبساط استاندارد فریدمن به کار خود ادامه داد. در این حالت جهان سوپ پلاسمای داغ شامل کوارک ها، گلئون ها و لپتون های آزاد بود. کوارک های آزاد پس از تراکم به پروتون ها و نوترون های امروزی تبدیل شدند. جهان ما در این مرحله هنوز بسیار کوچک بود و ابعاد آن تنها به ابعاد فعلی منظومه شمسی می رسید. ماده و ضد ماده یکدیگر خنثی گردند، اما مقدار ماده نسبت به ضد ماده کمی بیشتر بود (یک در یک میلیارد) و باعث به وجود آمدن ماده ای شد که امروزه در اطراف خود میبینیم.

4)سه دقیقه اول ،شکل گیری هسته ها

دما به اندازه کا فی برای شکل گرفتن هسته ها کاهش پیدا کرد. طی فرایند همجوشی هیدروژن به هلیم تبدیل شد.(که نسبت 75 درصد هیدروژن،به 25 درصد هلیم را در جهان ایجاد کرد) مقادیر ناچیزی لیتیم شکل گرفت ولی فرایند هم جوشی عناصر بالاتر به دلیل اینکه هسته های دارای 5 ذره خیلی ناپایدار بودند متوقف شد.جهان به دلیل تفرق نور به وسیله الکترون های آزاد غیر شفاف بود. این مرحله پایان عمر گوی آتشین اولیه محسوب می شود.

5)000 380 سال بعد، اتم ها متولد می شوند

دما به 3000 درجه کلوین کاهش یافت. با جایگیری الکترون ها در اطراف هسته ها اتم ها شکل گرفتند بدن اینکه به دلیل گرما از هم پاشیده شوند. فوتون هاهم اکنون می توانستند بی آنکه جذب شوند آزادانه حرکت کنند این همان تابشی است که وسیله COBE و WMAP اندازه گیری شده است(تابش زمینه کیهانی). جهانی که زمانی مات و مملو از پلاسما بود حالا شفاف شد. آسمان به جای سفید،اکنون سیاه بود.

6)یک میلیارد سال بعد،ستارگان متراکم می شوند

دما به 18 درجه کلوین کاهش یافت. اختروشها، کهکشان ها و خوشه ها کهکشانی ،عمدتا نتایج افت و خیز های کوچک کوانتومی در گوی آتشین اولیه شروع به تراکم نمودند.عناصر سبک مثل کربن،اکسیژن و نیتروژن در ستارگان ساخته شدند. ستارکان در حال انفجار عناصر بعد از آهن را درآسمان ها پراکندند. این دوره، دورترین دوره ای است که به وسیله ی تلسکوپ فضایی هابل تصویر برداری شده و قابل بررسی است.

7) 6/5 میلیارد سال، انبساط دسیتر

انبساط فریدمن به تدریج پایان یافت و سرعت انبساط جهان رو به افزایش گذاشت. به اینترتیب جهان وارد مرحله ای به نام انبساط دسیتر شد. در این مرحله نیروی مرموز ضد گرانشی به نام انرژی تاریک با عث افزایش سر عت انبساط شد.

8)13/8 میلیارد سال، امروز

اکنون دما به 2/7 درجه کلوین کاهش یافته است. ما شاهد جهان امروزی شامل کهکشان ها ، ستاره ها و سیارات هستیم. سرعت جهان در یک حالت گریز رو به افزایش است.

پیش بینی می شود که در چندین میلیارد سال آینده  کهکشان ها آن قدر از هم دور شوند که انسان های که  در چند میلیارد سال آینده زندگی می کنند فقط 32 کهکشان را می توانند ببینند و تصور می کنند که جهان ما تنها از 32 کهکشان تشکیل شده است.

منبع: کتاب جهان های موازی - میچیو کاکو