قالب وردپرس بیتستان پرنده فناوری
Fengye College Center
خانه / پردیس، دانشجو و دانشگاه / سفر به ژرفای زمان و آغاز مکان (3)
univers

سفر به ژرفای زمان و آغاز مکان (3)

عمر جهان واقعا چقدر است؟

امید صارمی
قسمت پیشین این بحث را با این سؤال به پایان بردیم: عمر جهان چقدر است؟ این سؤالی است که هر کسی از منظر خود زمانی به آن اندیشیده است. اگر جهان ما ساکن بود پاسخ به این سؤال می‌توانست ساده باشد. به احتمال قوی عمر جهان بی‌نهایت است. یعنی اینکه این جهان ساکن برای ازل وجود داشته است. اما همان‌طور که در گذشته به آن اشاره شد، شرایط تجربی نشان می‌دهد که جهان ما می‌بایست در جریان  یک انفجار بزرگ خلق شده باشد. این بدین معنی است که لحظه آغازینی در کار بوده و عمر جهان باید محدود باشد. ولی چگونه می‌توان عمر جهان را اندازه گرفت؟ متأسفانه نمی‌توان روشهای معمولی قدمت‌سنجی را برای اندازه‌گیری عمر جهان به کار برد. مثلاً نمی‌توان تمام کهکشانهای عالم را شناسایی نمود تا پیرترین مجموعه کهکشانی را پیدا کرد (هر چند این کار به طور محدود قابل انجام است). راه بهتر انجام این کار استفاده از این واقعیت است که جهان ما در حال انبساط است. در واقع اگر ما آهنگ (سرعت) انبساط جهان را اندازه بگیریم، قادر خواهیم بود به تخمین معقولی درمورد عمر جهان دست یابیم. برای درک این موضوع کافی است توجه کنیم که اگر سرعت انبساط جهان زیاد می‌بود، جهان برای رسیدن به ابعاد کنونی‌اش  زمان کمتری صرف می‌کرد و برعکس. در نتیجه عکس سرعت انبساط جهان معیار خوبی برای طول عمر جهان ما خواهد بود. آهنگ انبساط جهان «ثابت هابل» نامیده می‌شود. این کمیتی است که کیهان‌شناسان رصدی قادرند به طور مستقیم اندازه‌گیری کنند. برای اندازه‌گیری سرعت انبساط، در واقع سرعت فرار و فاصله تعداد بسیار زیادی کهکشان را در عالم اندازه می‌گیرند. نسبت سرعت فرار به فاصله «ثابت هابل» خواهد بود. آخرین اندازه‌گیری‌ها این ثابت عمر جهان را حدود 15 میلیارد سال تخمین می‌زنند.

حدود 15 میلیارد سال پیش لحظه آغاز زمان و مکان است! تصویری را که تا کنون از تحول جهان آغازین ساخته‌ایم، می‌توان این‌گونه خلاصه کرد که عالم از گوی آتشین اولیه‌ای که بسیار داغ و چگال بوده تحول پیدا کرده است. این تصویر کمی غیرقابل تصور به نظر می‌رسد! بگذارید بگویم چرا. وقتی به جهان دور وبرمان نگاه می‌کنیم اگر همه ماده و انرژی را که می‌بینیم با هم جمع بزنیم، به زودی باور می‌کنیم که جهان ما حاوی مقادیر باورنکردنی انرژی و جرم است. اگر تصویر تئوری مهبانگ را بپذیریم، باید باور کنیم همه این مقادیر شگفت‌انگیز انرژی و جرم در نقطه‌ای بسیار بسیار کوچکتر از اندازه سر سوزن جمع بوده است! می‌خواهم بگویم که این تصور کاملاً هم درست نیست… کل انرژی موجود در جهان وقتی اندازه آن بسیار کوچک بوده (یعنی در مراحل نخستین انبساط جهان) صفر بوده است! بله! صفر.

توضیح این است که انرژی کل جهان در واقغ مجموع «انرژی و ماده به صورتی که می‌بینیم» است، به علاوه «انرژی ذخیره‌شده در میدان جاذبه» در جهان. انرژی موجود در میدان جاذبه همیشه منفی است و قدر مطلقش تقریباً برابر انرژی و ماده در جهان! پس مجموع کل انرژی عالم تقریباً صفر است.

در مراحل اولیه انبساط، انرژی موجود در میدان جاذبه به انرژی و ماده به گونه‌ای که می‌شناسیم تبدیل شده است. تصور ما از «گوی آتشین اولیه» توده‌ای پلاسماگونه است که در آن ذرات به اجزای باردار تشکیل‌دهنده‌شان تجزیه یافته‌اند. چگونه از این صورت «ماده بی‌شکل»، کهکشانها و ستارگان شکل یافته‌اند؟ آیا هیچ شاهد تجربی و یا حتی بقایایی از «گوی آتشین اولیه» موجود است؟

برای یافتن جواب این سؤالهای شگفت‌انگیز یک هفته دیگر صبر کنید…

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.

نویسنده: هفته

دیدگاهتان را بنویسید

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