18اکتبر2018

09 بهمن 1396 نوشته شده توسط 

سفر به ژرفای زمان و آغاز مکان بخش اول

50-Safar

آیا همه چیز از نقطه‌ای بی‌نهایت کوچک آغاز شد؟
امید صارمی

همگی ما از دیدن آسمان لایتناهی شب مسحور می‌شویم و سؤالات بنیادی‌مان در مورد کائنات، یکی پس از دیگری در ذهنمان مرور می‌شوند: جهان چگونه خلق شده است؟ آیا جهان ما ازلی و ابدی است؟ ستارگان چگونه به دنیا می‌آیند و در چه زمان می‌میرند؟
بشر در طول ادوار گذشته سعی کرده است تا در هر دوره با ابزار موجود زمانه خود، به پاسخ‌گویی به این سؤالات پیچیده بپردازد. شیوه امروزی تلاش برای یافتن پاسخ به این سؤالات عمیق، دانش کیهان‌شناسی است. علم کیهان‌شناسی به عنوان شاخه‌ای از فیزیک به بررسی حرکات کهکشان‌ها در عالم بزرگ مقیاس می‌پردازد. در این سلسله نوشتار با زبانی ساده، با تلاش دانشمندانی آشنا می‌شویم که دید ما را نسبت به کائنات متحول کردند.
طرز نگرش انسان به عالم تا ابتدای قرن بیستم بسیار ابتدایی بود. در واقع تا سالهای پایانی قرن نوزدهم، ستاره‌شناسان بر این باور بودند که جهان ما تنها شامل یک سیستم ستاره‌ای بزرگ است. بر طبق این باور، ابعاد این سیستم ستاره‌ای، کوچک و تنها چند هزار سال نوری بود. این فرضیه بیان می‌داشت که تمام ستارگان و جرم‌های آسمانی شناخته‌شده به این سیستم ستاره‌ای تعلق دارند. هارلو شیپلی ستاره‌شناس آمریکایی اولین دانشمندی است که بخشی از این باور را به چالش کشید. ادوین هابل، در سال 1925 میلادی برای نخستین بار موفق شد ثابت کند که جهان ما در واقع یک سیستم ستاره‌ای تنها نیست، بلکه مجموعه‌ای متشکل از تعداد بی‌شماری کهکشان است. این کهکشان‌ها در واقع جهان-جزیره‌هایی هستند خارج از سیستم ستاره‌ای ما (کهکشان راه شیری) و حاوی بیلیون‌ها ستاره. کشف نبوغ‌آمیز هابل مبتنی بر روش‌هایی بود که او در دوره دکتری خود در دانشگاه شیکاگو ابداع کرده بود. با استفاده از تکنیک‌های عکاسی نوینی که اختراع کرده بود هابل توانست نشان دهد که فاصله بعضی اجرام آسمانی و توده‌های گازی‌شکل از ما به قدری زیاد است که نمی‌توانند داخل سیستم ستاره‌ای ما واقع شده باشند.
این کشف، انقلاب شگرفی در دید انسان در مورد عالم محسوب می‌شود. در همان سال سرنوشت‌ساز یعنی 1925 میلادی، هابل کشف مهم دیگری کرد: او متوجه شد نه تنها جهان ما از تعداد بی‌شماری کهکشان ساخته شده، بلکه این کهکشان‌ها نسبت به هم در حال سکون نیستند! کهکشان‌ها در حال گریز از یکدیگرند؟! نکته جذاب دیگر اینکه، این گریز قانون‌مند است: سرعت گریز یک کهکشان مشخص از ما، با فاصله آن کهکشان از ما متناسب است. یعنی هر چه آن کهکشان در فاصله دورتری از ما قرار گرفته باشد، سرعت فرارش از ما بیشتر است. اگر کهکشان‌ها در حال فرار از یکدیگرند پس در گذشته‌های دور می‌بایست به هم نزدیکتر بوده باشند. آیا این به این معنی است که در لحظه‌ای از زمان در گذشته بسیار دور، عالم از نقطه‌ای مشخص آغاز شده است؟
قسمت بعدی این بحث را در هفته آینده با هم دنبال می‌کنیم...


درباره نویسنده:‌ امید صارمی در سال 2006 از دانشگاه تورنتو در مقطع دکترای فیزیک تئوریک فارغ‌التحصیل شد. «تئوری ریسمان» محور تحقیقات آکادمیک او در عرصه فیزیک تئوریک بوده است. دکتر صارمی، مقاطع لیسانس مهندسی برق – الکترونیک را در دانشگاه ملی (بهشتی) و فوق‌لیسانس فیزیک را دانشگاه شریف، به پایان برده است.
تئوری ریسمان یک چارچوب ریاضی است که تلاش می‌کند تمامی تغییر و تحولات ماده و چهار نیروی پایه‌ای را در یک قالب گرد آورد و به این ترتیب درک هستی، تحولات آن و کنش و واکنش اجزای هستی بر یکدیگر را ساده‌تر کند. آسان کردن مفاهیم علمی در سطح دریافت عمومی، یکی از علایق امید صارمی است. در همین راستا دکتر صارمی در سلسله مطالب این ستون، ما را با خود به سفری به ژرفای زمان و آغاز مکان می‌برد.

توضیح: تمام قسمت‌‌های این نوشته در اولین سال انتشار هفتــــه، در شماره‌‌های پی‌در‌پی منتشر شده‌ است.