تاریخچه کیهانشناسی قسمت اول

مسئله کیهانشناسی آغشته شده به مسائل متافیزیکی و اهمیت فلسفه و متافیزیک متأسفانه نادیده گرفته می شود چونکه ما فقط به مسائل علمی محض آن کار داشته ایم. کیهانشناسی مطالعه ساختار بزرگ مقیاس جهانی است و می تواند هندسه بزرگ مقیاس جهانی را بررسی کند.
جهان نیوتونی یک جهان نامتناهی مشتمل بر بی نهایت جرم و یک جهان استاتیک لامتغیر بود. تا اینکه در سال ١٦٥٤ یک اُسقُف ایرلندی مدعی شد که خلقت جهان در ٤٠ سال قبل از میلاد رخ داده اما وقتی که به قرن ١٩ می رسیم و اطلاعات زمین شناسی بیشتر می شود مسئله تغیير کرد و در قرن ١٩ لردکلوین براساس اینکه زمین توده ای مذاب بوده بعداً به صورت جامد درآمده است. عمر زمین را بین (٢٠ تا ٤٠٠ میلیون سال)تخمین زد.
و در اوایل قرن ٢٠ براساس کشف رادیواکتیویته بیشتر تخمین زده شد. اگر واقعاً می خواهیم شروع کیهان شناسی امروزی را بیان کنیم به مقاله ١٩١٧ انیشتین برمی گردیم.
انیشتین فرض کرد:
١. جهان به طور متوسط همگن است (همه جامثل هم)
٢. در جهان استاتیکی زمان تغیر نمی کند.
٣. انیشتین متوجه شد معادله اش چنین جهانی را تأیید نمی کند سپس ثابتی را اضافه کرد.

سپس دو نظریه پرداز که (لوسیتر فیزیکدان هلندی و فریدمن فیزیکدان روس) اشاره کردند که معادلات انیشتین جهان قابل انبساط را نیز پیش بینی می کند. سپس خود انیشتین تسلیم نظریه اش شد و مشاهدات در سال ١٩٢٠ او را متقاعد کرد و فهمید نوری که از کهکشان ها به ما می رسد به طرف قرمز میل می کند و فیزیکدان ها گفتند انبساط جهان نتیجه آن است.
سپس ژوژ لومنت کارهای فریدمن را مطرح کرد و گفت که جهان از یک مبداء داغی شروع شده و بعد سرد شده و این شروع را بیگ بنگ نامید.

سپس بعد از این قضایا دو گروه ظاهر شدند:
١. گروه گاموف؛ روی عناصر که در ابتدای جهان ساخته شده بودند کار کرد و اشعه میکروویو جهانی را پیش بینی کرد با دمای ٥ کلوین که بعدا ًمشخص شد ٢/٧ کلوین است.
٢. گروه دوم؛ چند نفر فیزیکدان انگلیسی بودند و می گفتند که این جهان همیشه بوده است و برای توضیح یکنواختی جهان (خلق ماده) در کار است و همیشگی می باشد.

این دوگروه
١. طرفداران شروع با انفجار بزرگ بیگ بنگ بودند (متدینین و کشیش ها)
١. خداباور نبودند (جهان شروع زمانی نداره)
در ١٩٦٥ اشعه کیهانی زمینه در آزمایشگاه بل کشف شد و دونفر ویلسون و… جایزه نوبل را به خاطر کشف اشعه کیهانی بردند. ١*١٠^٥ این اشعه کیهانی به طور یکنواخت به ما میرسد. بعد از کشف اشعه کیهانی زمین شناسی و کیهانشناسی پیشرفت بزرگی کردند و وسایل و ابزارهای زیادی ساختند. تا اینکه کیهان شناختی استاندارد در سال ١٩٦٥ راه افتاد. این مدل استاندارد دارای چند فرض اساسی بود:
١. قوانین جهان در همه جا یکسان است.
٢. گرانش تنها نیرویی است که در مقیاس نجومی کار می کند.
٣. نسبیت عام همه زمان ها را به جز زمان اولیه را توصیف می کند.
٤. ماده موجود انحنای فضا زمان را تأیید می کند.
٥. در مقیاس بزرگ جهان همگن است
تا اینکه این مدل استاندارد مشکلاتی را پیدا کرد.
١) مشکل افق؛ اشعه کیهانی که از جهات مختلفی به ما می رسند اینها همه یک جور هستند و چگالی یکسان دارند و توجیه همگنی بودن این اشعه کیهانی.
٢) ماده تاریک؛ یک نوع ماده ای باید موجود باشد تا بتوانیم منحنی سرعت حرکت کهکشان ها را توضیح بدهیم (ماده تاریک ماده ای است که سرشت آن را نمی دانیم)
٣) سپس در سال ١٩٩٠ کشف شد که جهان انبساطش اضافه شونده است و شتاب افزاینده است و جهان بزرگتر و بزرگتر می شود. این چیزها از دید افق ما بیرون است و این تغيیر را بعداً متوجه شدند اگر بخواهند این قضیه را توضیح بدهند احتیاج به ٧٠ درصد ماده دارند (انرژی تاریک) ولی منظور چیزی است که نمی دانیم یکی از معماهای بزرگ کیهانشناسی این بود که ٩٥ درصد از ماده جهان را نمی دانیم نوعش چیست و فقط ٥ درصد را می شناسیم این هم یک مشکل بود که به تئوری استاندارد اضافه شد. تا اینکه گفتند اگر بخواهیم با اضافه کردن یک ثابت مشکل را حل کنیم (ثابت کیهانشناختی انیشتین) سپس با اضافه کردن آن مشکلی وجود دارد که ذرات بنیادی به مقدار بزرگی این عدد لاندا پیش بینی می کند و کیهان شناسی یک مقدارکوچک.
ولی معمای دیگر این بود بین ماده و ضد ماده تقارن وجود ندارد و جهان اکثراً دارای ماده است و ضد ماده خیلی کم است. با اینکه ضد ماده جای دیگر است ما خبر نداریم فقط احتیاج به توضیح دارد.
ساخاروف توضیح میدهد (نظریه) این عدم تقارن را به وجود ذره خاصی در یک موقع خاص ارتباط بدید ولی از نظریه او استقبالی نشد.
نکته دیگری که وجود داشت این بود ما الان اطلاعاتی که داریم از ٣٠٠٠هزار سال بعد از بیگ بنگ است و قبل آن بر اساس حدسیات است و مفروضات متافیزیکی است ولی لازم است تا تئوري را جهت دهیم.

جورج آلیس می گوید؛ «فیزیکدان ها و کیهان شناس ها غافل از این هستند که چه مقدار از کارشان مفروضات متافیزیکی است و نکته دیگر ایناست که کیهان شناسان غالباً در اشتباه هستند و غالباً هم می گویند کارشان درست است و توجه نمی کنند که تا قبل از ١٩٩٩ فکر میکردند بیشتر ماده را می شناسند درحالی که فهمیدند ٧٠ درصد اضافی را نمی شناسند و حوزه ای است که اکثراً از دید ما خارج است.»

پایان بخش اول

اقای وحیدبهمرام شهاب

کیهانشناسی پیتر کلز
گزیده ای از سخنان پورفسور گلشنی استاد دانشگاه شریف