جهان هستی چگونه به وجود آمد؟ با نظریه انفجار بزرگ آشنا شوید

در علم کیهان شناسی سوالات بسیار بزرگی وجود دارد که اکثر آنها هنوز هم پاسخ قاطعی برایشان پیدا نشده است. در میان آنها شاید بزرگ ترین سوال بشر این باشد که جهان هستی کی و چگونه شکل گرفته و ما و جهانمان همگی از کجا آمده ایم؟

هر چند که دانش ما تا آنجا پیش رفته که از وقایعی که در ثانیه های اول شکل گیری جهان رخ داده مطلع شده ایم ، اما هنوز از خود لحظه ی بیگ بنگ هیچ اطلاعی نداریم و نمی دانیم دقیقا چه اتفاقی رخ داده است.

با مشاهده ویدیوی بالا ، دانشی کلی راجع به نحوه شکل گیری جهان به دست می آورید. در ادامه این مقاله نیز به جزئیات بیشتری در مورد نظریه مهبانگ یا همان انفجار بزرگ (Big Bang) و روند شکل گیری جهان هستی می پردازیم. با ما در نیوتکس همراه باشید.

نظریه بیگ بنگ چیست و از کجا آمده است؟

به طور خلاصه تئوری بیگ بنگ می گوید که کل جهان هستی روزی در ابعادی به اندازه یک هسته اتم با جرمی بی نهایت وجود داشت و گرانش شدید حاصل از این فشردگی موجب از هم پاشیدگی آن شد و در واقع زمان و فضا از همان جا بود که آغاز شد.

اما این نظریه از کجا ثابت می شود؟ چه شواهدی برای آن وجود دارد؟

نظریه انبساط کیهان ، کشف بزرگ هابل و شاهدی برای بیگ بنگ

ادوین هابل (Edwin Hubble) در سال ۱۹۲۹ با مطالعه بر روی کهکشان ها دریافت که آنها با سرعت بسیار زیادی در حال دور شدن از یکدیگر هستند. این کشف که به نظریه تورم کیهانی معروف شد در واقع اصلی ترین شاهد بر وجود بیگ بنگ است. دلیلش هم این است که اگر اجرام موجود در این جهان دائما در حال دور شدن از یکدیگر هستند ، پس قاعدتا این دور شدن باید از یک جایی شروع شده باشد. در واقع باید زمانی تمامی این اجرام که امروز جهان هستی را شکل داده اند در کنار یکدیگر به صورت فشرده وجود می داشته اند.

به دنبال این کشف ، ادوین هابل ثابتی را ارائه کرد که بیانگر سرعت انبساط جهان است. ثابت هابل (H) کمک می کند که بتوانیم تاریخ رخ دادن مهبانگ را تخمین بزنیم.

برای درک بهتر ، تصور کنید که از یک انفجار بزرگ با دوربین های قدرتمندی فیلم برداری کرده باشیم. وقتی سرعت این فیلم مشخص است (مثلا فرض کنید ۱۲۰ فریم بر ثانیه باشد) ، با عقب بردن این فیلم می توان لحظه انفجار را مشاهده کرد و تاریخ دقیقش را ثبت کرد. نحوه کارکرد ثابت هابل در تخمین زمان بیگ بنگ هم به همین شکل است.

معروف ترین تلسکوپ جهان به نام ادوین هابل نام گذاری شد

تلسکوپ پلانک

در سال ۲۰۰۹ سازمان فضایی اروپا ماهواره ای به نام پلانک را از پایگاه گویان فرانسه به فضا پرتاب کرد با این هدف که به طور دقیقی روی انبساط کیهان و سرعت آن تمرکز کند. این فضا پیما توانست مقدار دقیق ثابت هابل را اندازه گیری کند. بر اساس محاسباتی که به کمک ماهواره پلانک انجام شد ، سرعت انبساط جهان معادل ۶۷ میلیون کیلومتر بر ثانیه در هر مگا پارسک (پارسک یک واحد کیهان شناسی است با مقدار تقریبی ۳.۲۶ سال نوری) است.

تصویر تلسکوپ پلانک

پیداش زمان و شکل گیری جهان

محاسبات فضاپیمای پلانک منجر به این تخمین شد که سن جهان هستی نزدیک به ۱۳ میلیارد و ۸۲۰ میلیون سال است.

مطابق نتایج به دست آمده توسط این فضاپیما ، اولین نقطه از شکل گیری زمان در ۱۰ به توان منفی ۲۳ ثانیه پس از بیگ بنگ بوده است. این در واقع اولین لحظه ای است که همه چیز وجود داشته است و می توانیم به آن زمان بگوییم ، تا قبل از این لحظه هیچ چیزی با تعریف فیزیکی وجود نداشته است و هیچ زمانی تعریف نشده است. هیچ کس نمی داند پیش از این زمان در جهان چه چیزی بوده و چه چیزی نبوده است.

این مطلب را هم ببینید
هوش مصنوعی چیست؟ با عجایب هوش مصنوعی آشنا شوید

کیهان در اولین لحظه شکل گیری اش بسیار داغ بوده ، سپس در ۱۰ به توان منفی ۶ ثانیه پس از بیگ بنگ ، دمای آن افت شدیدی می کند و فضا برای ترکیب شدن الکترون ها و پروتون ها و به وجود آمدن اولین هسته های اتم های هیدروژن مهیا می شود.

پس از گذشت نزدیک به ۳۸۰ هزار سال از بیگ بنگ ، جهان هستی که طی این مدت گسترش یافته و خنک تر شده بوده ، آرام آرام شفاف و روشن می شود ، چرا که دیگر تابش زمینه از ماده جدا شده بود و فوتون ها می توانستند آزادانه حرکت کنند. در این زمان دمای جهان هستی نزدیک به ۳۰۰۰ درجه کلوین بوده است.

با جدا شدن تابش زمینه ای از ماده و کاهش دمای جهان به ۳۰۰۰ درجه کلوین ، الکترون ها توانستند بدون مزاحمت گرما ، در کنار هسته ها مستقر شوند و به این ترتیب اتم ها یکی پس از دیگری ساخته شدند.

با گذشت یک میلیارد سال ، دمای جهان تا ۱۸ درجه کلوین کاهش یافت و گرانش اتم ها موجب شد که ستاره ها و کهکشان ها ساخته شوند.

تصویری نمادین از مراحل شکل گیری جهان پس از بیگ بنگ

شواهد بیشتر برای نظریه انفجار بزرگ

علاوه بر نظریه تورم کیهانی که شاهدی بر وجود بیگ بنگ است ، دو نظریه مهم دیگر نیز وجود دارد که شکل گیری جهان توسط انفجار بزرگ را تایید می کند :

تابش زمینه ای کیهان

تابش زمینه ای کیهان (Cosmic Microwave Background radiation) نوعی تابش الکترومغناطیسی است که سرتاسر پهنه کیهان را در بر گرفته است. این تابش که در دسته ریزموج ها قرار می گیرد ، شاهد دیگری بر نظریه شکل گیری جهان توسط مهبانگ است چرا که این تابش یقینا باید آغازی داشته باشد.

امواج گرانشی ، دیگر شاهد بیگ بنگ

آلبرت اینشتین در قرن پیش گفته بود که احتمالا امواج گرانشی که مبداء تولیدشان مهبانگ است وجود دارند ، هرچند که اکنون خیلی ضعیف شده اند.

مطابق نظریه نسبیت عام اینشتین ، جرم هر جسم فضای اطراف آن را شکل می دهد و در واقع در اطراف هر جسم ساختار فضا خمیده می شود. نکته اینجاست که این خمش فضا برای همیشه در اطراف جسم باقی نمی ماند ، بلکه طبق نظر اینشتین جسم جرمدار که شتاب زیادی هم دارد این امواج را با سرعت نور از خود ساطع می کند.

بنابراین امواج گرانشی ای که در سطح جهان پراکنده هستند ، شاهد دیگری بر وجود انفجار بزرگ و تورم حاصل از آن می باشند.

اندازه گیری امواج گرانشی ناشی از بیگ بنگ با روش های بسیار پیچیده ای امکان پذیر است

شش و نیم میلیارد سال پس از بیگ بنگ ، انبساط اولیه جهان که به انبساط فریدمن معروف است به پایان رسید و جهان وارد دوره انبساطی جدیدی به نام دسیتر شد. از اینجا به بعد نیروی ناشناخته ی ضد گرانش که هنوز نمی دانیم چیست جهان را با سرعتی بسیار بیشتر از قبل منبسط می کند.

جهان امروز

امروز دمای جهان ۲.۷ کلوین است و جهان از همیشه گسترده تر است. جهان امروز با سرعتی باور نکردنی هر لحظه بزرگ تر می شود و به دنبالش سوالات بیشتری هم برای ما انسان ها به وجود می آید. محاسبات اخترشناسی کوانتومی نشان می دهد که بر هم کنش های کوانتومی می توانند باعث شوند که از هیچ ، ماده تولید شود. در واقع جهان هستی هم به همین صورت شکل گرفته و باز هم می تواند شکل بگیرد.

این مطلب را دوست داشتید؟

به آن امتیاز بدهید

امتیاز مطلب ۴.۸ / ۵. تعداد آرا ۲۶

هنوز هیچ امتیازی ثبت نشده! شما اولین نفر باشید

مطالب پیشنهادی

5 نظر

    Avatar
  • عااااااالی
    واقعا که دونستن این چیزا چقدر جذابه

  • Avatar
  • خیلی خوب بود
    من از اطلاعات عمومی این جوری خیلی خوشم میاد
    مرسی از نیوتکس

  • Avatar
  • بخش شکل گیری زمانش خیلی جالب بود.

  • Avatar
  • خیلی جالب و قشنگ بود
    کلی به اطلاعاتمون اضافه شد

  • Avatar
  • خدا چقدر بزرگی!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *