اولین رنگ در جهان چه بود؟

اکتبر 22, 2019 مقالات

 

 

این تصویر تحول جهان را  از بیگ بنگ در سمت چپ، تا دوران مدرن در سمت راست نشان می‌دهد. اعتبار: ناسا

 

جهان در دریایی از نور، از سوسو زدن رنگ آبی ستارگان جوان گرفته تا درخشش قرمز عمق ابرهای هیدروژن، غوطه‌ور است. فراتر از رنگهایی که توسط چشم انسان دیده می‌شود، اشعه ایکس و گاما، انفجار قدرتمند رادیویی و درخشش ضعیف تابش زمینه کیهانی وجود دارد. کیهان پر از رنگهای دیده شده و پنهان، باستانی و جدید است. اما از بین همه اینها، یک رنگ وجود داشت که قبل از  سایرین ظاهر شد، اولین رنگ جهان.

 

جهان 13.8 میلیارد سال پیش با بیگ بنگ آغاز شد. در اولین لحظه، بیشتر از هر زمان دیگری دوباره متراکم و گرم بود. بیگ‌بنگ اغلب به عنوان درخشش نور که از دریای تاریکی ظاهر می‌شود، تجسم می‌شود، اما تصور دقیقی نیست. انفجار بزرگ در فضای خالی منفجر نشد. بیگ‌بنگ فضایی در حال گسترش و پر از انرژی بود.

 

در ابتدا، دما آنقدر زیاد بود که نور وجود نداشت. قبل از اینکه فوتون‌ها ظاهر شوند، کیهان برای کسری از ثانیه خنک شد. پس از حدود 10 ثانیه، جهان وارد عصر فوتون شد. پروتون‌ها و نوترون‌ها در هسته‌های هیدروژن و هلیوم سرد شده بودند و فضا با پلاسمایی از هسته، الکترون و فوتون‌ها پر شده بود. در آن زمان دمای جهان حدود یک میلیارد درجه کلوین بود.

 

اما حتی اگر نور وجود داشت، هنوز رنگی وجود نداشت. رنگ چیزی است که می‌توانیم ببینیم یا حداقل نوعی که چشم بتواند آن را ببیند. در طول دوره فوتون، درجه حرارت به حدی بود که نور نمی‌توانست در پلاسمای متراکم نفوذ کند. رنگ تا زمانی که هسته‌ها و الکترون‌ها به اندازه کافی خنک نشوند تا به اتم‌ها متصل شوند ، ظاهر نمی‌شود. 380000 سال طول کشید تا جهان خیلی خنک شود.

تصور هنری از پلانك، رصدخانه فضایی كه توسط آژانس فضایی اروپا اداره می‌شود و تابش زمینه كیهانی. اعتبارESA and the Planck Collaboration – D. Ducros

 

در آن زمان، جهان قابل مشاهده یک ابر کیهانی شفاف از هیدروژن و هلیوم با وسعت 84 میلیون سال نوری بود. سرانجام تمام فوتونهای تشکیل شده در بیگ‌بنگ قادر به جابجایی فضا و زمان بودند.

 

این چیزی است که اکنون ما به عنوان تابش زمینه کیهانی می‌بینیم – درخشش نور از زمانی که در نهایت می‌توان جهان را دید. بیش از میلیاردها سال، این درخشش تا حدی خنک شده است که اکنون دمای آن کمتر از 3 درجه بالای صفر مطلق است. هنگامی که برای اولین بار ظاهر شد، جهان بسیار گرمتر و در حدود  3000 کلوین بود. جهان اولیه با درخشش زیاد، گرم و روشن بود.

 

ما ایده خوبی داریم که آن رنگ اول چیست. جهان اولیه تقریباً دمای یکنواختی داشت و آن نوری می‌باشد که توزیع طول‌موج‌هایی داشت که به عنوان جسم سیاه شناخته می‌شد. بسیاری از اشیاء رنگ خود را از نوع ماده‌ای که از آن ساخته شده دریافت می‌کنند، اما رنگ جسم سیاه فقط به درجه حرارت آن بستگی دارد. یک جسم سیاه در حدود 3000 کلوین، درخشش پرتقالی و سفید روشن ، شبیه به نور گرم یک لامپ 60 واتی قدیمی دارد.

 

رنگ جسم سیاه به درجه حرارت آن بستگی دارد. اعتبار: Dariusz Kowalczyk, via Wikipedia

 

انسان رنگ را خیلی دقیق نمی‌بیند. رنگی که درک می‌کنیم به رنگ واقعی نور بستگی ندارد بلکه به درخشندگی آن و اینکه چشمان ما چطور به تطبیق با تیرگی، بستگی دارد. اگر می‌توانستیم به دوره نور اول برگردیم، احتمالاً درخشش نارنجی شبیه به نور آتش را درک می‌کردیم.

 

طی چند صد میلیون سال دیگر، جهان همچنان در حال گسترش و خنک شدن می‌باشد و درخشش پرتقالی ضعیف می‌شود. سرانجام ، جهان در سیاهی محو می‌شود. پس از حدود 400 میلیون سال، اولین ستاره‌های درخشان آبی و سفید شروع به شکل‌گیری کردند و نور جدید ظاهر شد. با ظهور و تکامل ستاره‌ها و کهکشان‌ها، کیهان رنگ جدیدی به خود گرفت.

 

در سال 2002 ، کارل گلازبروک و ایوان بالدری برای تعیین رنگ فعلی جهان، میانگین رنگی را از تمام نوری را محاسبه کردند که امروزه از ستاره‌ها و کهکشان‌ها می‌بینیم. معلوم شد که یک رنگ کم رنگ شبیه به رنگ قهوه‌ای خامه‌ای است. آنها رنگ را ” لیت کیهانی ” نامگذاری کردند.

رنگی دقیق‌تر از جهان اولیه. اعتبار:  Planck/IPAC

 

حتی این رنگ فقط برای مدتی دوام خواهد داشت. هرچه ستارگان بزرگ آبی پیر می‌شوند و می‌میرند، فقط درخشش قرمز عمق ستاره‌های کوتوله باقی می‌ماند. سرانجام، پس از تریلیون‌ها سال، حتی نور آنها کم شده و جهان به دریایی سیاه تبدیل می‌شود. همه رنگ‌ها به مرور زمان محو می‌شوند و زمان همه ما را به تاریکی سوق می‌دهد.

اما در حال حاضر، رنگهای جهان هنوز دنیای ما را رنگین می‌کنند و اگر همیشه با نگاه کردن به تاریکی شب، اگر در کنار آتش با رنگ قهوه‌ای خامه‌ای نشسته‌اید، بدانید که توسط رنگ‌های کیهانی غرق شده‌اید. گذشته، حال و آینده.

 

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

What was the first color in the universe?

by Brian Koberlein, Universe Today

https://phys.org/news/2019-10-universe.html

 

دیدگاهتان را بنویسید

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