آفرینش جهان هستی

“شاعران می‌گویند که علم، زیبایی ستاره‌ها را ضایع می‌کند، چون‌که آن‌ها را صرفاً کره‌هایی از اتم‌ها و مولکول‌های گاز می‌دانند. البته هیچ چیز «صرفِ» خودش نیست. من هم می‌توانم ستاره‌ها را در آسمان شب کویر ببینم و شکوهشان را حس کنم. اما آیا کمتر از آنی که هست می‌بینم یا بیشتر؟ عظمت افلاک، تخیلم را هر چه دورتر می‌برد. شیفته و مبهوت این چرخ و فلک، با چشم‌های کوچکم می‌توانم نورهایی به قدمت یک میلیون سال را هم ببینم. چه نقش و نگار عظیم و پرابهتی است این‌که خود من هم جزئی از آنم. آنچه تنم را ساخته، شاید روزگاری، شراره‌ای بوده باشد که از ستارهٔ فراموش شده‌ای بیرون زده است. مثل آن شراره‌ای که همین حالا دارم در آن گوشه می‌بینم. یا می‌توانم این چرخ و فلک را با چشم بزرگ تلسکوپ پالومار تماشا کنم و ببینم که ستاره‌ها همه دارند از هم، از نقطهٔ آغازی که شاید روزگاری سرچشمه‌ی همگی‌شان بوده است، دور می‌شوند.”

“ریچارد فاینمن”

ما از کجا اومدیم،کجا داریم میریم و اینجا چیکار میکنیم و حتی یک سوال دیگر، این جایی که هستیم کجاست؟! شاید این سوالات در نگاه اول فلسفی به نظر برسند، اما اشتیاق انسان برای درک جهان و خصوصیاتش، علمی را پدید آورد که ما امروز از آن به عنوان ” کیهان‌شناسی و نجوم” یاد می‌کنیم،کیهان‌شناسی علمی است که به شناخت آسمان، ستارگان، کهکشان‌ها و به طور کلی گیتی می‌پردازد.

کیهان‌شناسی علم شناخت است، پس دانشمندان سعی دارند در این علم از چند و چون جهان هستی سر در بیاورند. در نتیجه ما باید بفهمیم این جهان چگونه بوجود آمده، یعنی چه پیش آمده است که ما الان هستیم، کهکشان‌ها هستند، پاسخ به این سوال بیش از آن چیزی که فکر کنید پیچیده است. در ادامه سعی شده است، توضیح مختصری پیرامون قوی‌ترین نظریه‌ها بدهیم و در آینده هر یک را با دقت بیشتری مورد بررسی قرار خواهیم داد.

پديده آسمان و ستارگان خيره كننده آن در شب هميشه يكى از دغدغه‌هاى فكر بشر بوده و توجه دانشمندان را به خود جلب كرده است. تا آنجا كه رشته‌اى از علوم بشرى اختصاص به شناخت آسمان‌ها، ستارگان، سيارات و قمرهاى آنها پيدا كرده و تحت عنوان «علم هيئت، نجوم و كيهان‌شناسى» از آن ياد می‌شود. و چگونگى پيدايش جهان از انديشه‌هايى بوده كه هميشه فكر بشر را مشغول كرده است.

نظريه‌هاى علمى درباره پيدايش جهان:

در مورد پيدايش جهان چند ديدگاه عمده، در بين كيهان‌شناسان جديد وجود دارد كه عبارتند از:

الف: نظريه مهبانگ (انفجار بزرگ):

اين نظريه از سال 1900م  پيشنهاد شد و هم اكنون از سوى اكثر اخترشناسان به عنوان بهترين نظريه موجود تلقى می‌شود. خلاصه اين نظريه آن است كه حدود 20 بيليون سال پيش تمام ماده و انرژى موجود در جهان، در نقطه‌اى بسيار كوچك و فشرده متمركز بوده است. اين نقطه كوچك و بی‌نهايت چگال و مركب از ماده- انرژى منفجر شد و به فاصله چند ثانيه پس از انفجار اين آتشگوى، ماده- انرژى با سرعتى نزديك به سرعت نور در همه سو منتشر شد. پس از مدت كمى، احتمالا چند ثانيه تا چند سال، ماده و انرژى از هم تفكيك شدند، و تمام اجزاء گوناگون جهان امروز از دل اين انفجار نخستين بيرون ريخته‌اند.

هواداران اين نظريه ادعا می‌كنند تمامى كهكشان‌ها، ستارگان و سيارات هنوز تحت تأثير شتاب ناشى از انفجار، با سرعت زيادى از همديگر دور می‌شوند و اين مطلب به وسيله مشاهدات «ادوين هابل» (1919 م) تأييد شد.

«استفن ويليام هاوکینگ» كيهان‌شناس معروف معاصر پس از تشريح انفجار اوليه و مراحل اوليه آن تا تشكيل گازهاى داغ و سوزان، اين نظريه را به دانشمند روسى «ژرژ گاموف» نسبت می‌دهد و می‌نويسد:

«با گذشت زمان، گازهاى ئيدروژن و هليوم موجود در كهكشان به پاره‌هاى ابر مانند تقسيم می‌شدند كه تحت تأثر گرانش خود در هم فرو می‌نشستند … سپس در اثر درجه حرارت بالا واكنش‏هاى هسته‌اى شروع شد و ستارگانى مانند خورشيد ما تشكيل شد.

خورشيد، ستاره نسل دوم يا سومى است كه حدود پنج هزار ميليون سال قبل از ابر متشكل از گاز چرخانى كه محتوى سوپر نواهاى پيشين بوده است بوجود آمده است … «استفن ويليام هاوكينگ»1

دكتر «اريك اوبلا» مراحل پيدايش جهان را به هشت مرحله تقسيم می كند و می نويسد:

در مرحله اول (صفر تا 43- 10 ثانيه) چيزى منفجر شد و تبديل به گلوله آتشين شد.

در مرحله دوم (43- 10 ثانيه تا 32- 10 ثانيه) اولين سنگ بناهاى ماده مثلا كوارك‏ها و الكترون ها از برخورد پرتوها با يكديگر به وجود آمد.

در مرحله سوم (از 32- 10 ثانيه تا 6- 10 ثانيه) كيهان از مخلوطى از كوارك‏ها، لپتونها فوتون ها و ساير ذرات ديگر تشكيل شده و خيلى سريع در حال از دست دادن حرارت بودند.

در مرحله چهارم (از 10- 6 ثانيه تا 10- 3 ثانيه) تقريبا تمام كوارك‏ها و ضد كواركها به صورت پرتو ذرّه‌ها به انرژى تبديل می شوند.

در مرحله پنجم (از 10- 3 ثانيه تا 100 ثانيه) الكترونها و ضد الكترونها (پوزيترونها) در برخورد با يكديگر به اشعه تبديل می‌شوند.

در مرحله ششم (از 100 ثانيه تا 30 دقيقه) در درجه حرارت بسيار بالا اولين هسته‌هاى اتمهاى سبك و پايدار مثل: هيدروژن و هليوم ساخته می‌شوند.

در مرحله هفتم (از 30 دقيقه تا يك ميليون سال) گوى آتشين حرارت خود را از دست می‌دهد (به حدود 3000 درجه می‌رسد) و هسته اتم‏ها و الكترونها پيوند می‌خورد و آن مخلوط ذره‌اى قابل ديدن می‌شود.

در مرحله هشتم (از يك ميليون سال پس از خلقت تا امروز) از ابرهاى هيدروژنى دستگاه‌هاى راه شيرى، ستارگان و سيارات به وجود می‌آيند اين سير تحوّل را در ايجاد ستارگان، امروزه هم می‌توان همچنان مشاهده كرد.

ابرهاى گازى كه قرار است از آنها ستاره بوجود آيد به سوى همديگر كشيده شده متراكم می‌شوند سپس به شكل گلوله در می‌آيند و اگر واكنشهاى هسته‌اى پديد آيد يك خورشيد جديد متولد می شود.

ب: نظريه حالت پايدار:

در سال 1940 اين نظريه توسط (فردهويل)، اختر فيزيك‏دان انگليسى پيشنهاد شد.

خلاصه اين نظريه اين است كه جهان نه تنها از نظر فضايى يكنواخت است (اصل كيهان شناختى) بلكه در طول زمان تغييرناپذير نيز هست.

اين نظريه به حادثه خاصى نظير انفجار بزرگ وابسته نيست. در نظريه حالت پايدار ستارگان و كهكشانها ممكن است تغيير كنند اما در هر زمان تصوير كلى جهان با تصوير امروزين آن، تفاوتى ندارد.

بر طبق اين نظريه حالت انبساط جهان پذيرفته می‌شود امّا معتقدند كه به تدريج ماده جديدى در بين كهكشان‌هاى دور شونده، ظاهر می‌شود اين ماده جديد به تدريج اتم‏هاى هيدروژن را می‌سازد و آنها به نوبه خود ستارگان جديدى را شكل می‌دهد.

تذكر: خلق پيوسته ماده از فضاى خالى اشكالاتى را براى اين نظريه پديد آورده است. و اين نظريه بعد از كشف تفاوت سن ستارگان رد شد.

ج: جهان پلاسما:

تعداد كمى از اخترشناسان خلقت جهان را با مدل «هانس آلفون» دانشمند سوئدى می‌بينند. خلاصه اين نظريه آن است كه 99 جهان قابل مشاهده (عمدتا ستارگان) از پلاسما ساخته شده است.

پلاسما گاز يونيده‌اى است كه بارهاى الكتريكى آن از هم جدا شده‌اند. پلاسما، گاهى حالت چهارم ماده خوانده می‌شود. صاحبان اين نظريه معتقد هستند كه انفجار بزرگ‏ هيچ‏گاه رخ نداده و جهان آكنده است از جريانهاى الكتريكى غول‏آسا و ميدانهاى عظيم مغناطيسى. از اين ديدگاه جهان ازلى است و به وسيله نيروى برقاطيس اداره می‌شود.

بنابراين جهان آغازى معين و انجامى قابل پيش‏بينى ندارد. و كهكشانها حدود 100 بيليون سال پيش شكل گرفته‌اند.

د: جهان انفجارهاى كوچك (كهبانگ):

گروهى ديگر از اخترشناسان نظريه حالت پايدار ديگرى را كه با رصدهاى اخترشناسى انطباق خوبى دارد پيشنهاد می‌كنند. بر طبق اين نظريه جهان بدون آغاز و انجام است و ماده بطور پيوسته در خلال انفجارهاى كوچك (كهبانگ‏ها) و احتمالا با همكارى اختروشهاى اسرارآميز خلق می‌شود. در اين نظريه جديد جهان به تدريج انبساط می‌يابد و كهكشانها شكل می‌گيرند.3

همانطور که شما می‌دانیم در حال حاضر بیشترین نظریه که مورد پذیرش است همان نظریه مهبانگ یا با نام شناخته شده اش، بیگ‌بنگ می‌باشد، اما هنوز چشم انتظار شاهد محکمی هستیم که این نظریه را تائید و بقیه نظریه‌ها را مهر باطل بودن را بر باقی نظریه‌ها بزند، اما هنوز طبیعت به ما جواب نهایی در این باره نداده است، و هرچه بیشتر پیش می‌رویم و بیشتر می‌دانیم، مرزهای نادانی ما نیز بزرگتر می‌شوند و سوالات بیشتری به آنها اضافه می‌شود. اما در حال حاضر ما نظریه‌های خوبی داریم که ممکن است یکی از آنها نتیجه نهایی باشد.

شواهدی در مورد انفجار بزرگ

تشعشع مایکروویو زمینه کیهانی بهترین دلیل اثبات نظریه انفجار بزرگ می‌باشد. این تشعشع بسیار ضعیف بوده و طول موج بسیار بلندی دارد. این مشخصات، کشف ادوین هابل (1952 – 1889)، ستاره شناس آمریکایی، را که گفته بود جهان در حال انبساط است، تأیید می‌کند. این تشعشع همچنین نظریه جورج گاموف (68 – 1904)، فیزیکدان آمریکایی اوکراینی تبار را تأیید می‌کند.

او پیش بینی کرده بود که در صورت وجود آغازی برای جهان، تشعشعاتی که به ما می‌رسند بایستی از دورترین نقاط آن که با سرعتی زیاد در حال دور شدن هستند، باشند. چنین تشعشعاتی به شدت مستعد قرمز گرایی (میزان گرایش نور اجسام دور شونده به سمت قسمت قرمز رنگ طیف الکترومغناطیسی) بوده و بنابراین انتظار می‌رود که دارای طول موجهای بلند باشند.

مطالعه کهکشان‌های دور شواهد بیشتری در اثبات نظریه انفجار بزرگ بدست آمده است. بعضی از این کهکشانها 13 میلیارد سال نوری با ما فاصله دارند، یعنی 13 میلیارد سال طول می‌کشد تا ما نور آنها را ببینیم. حال ما این کهکشان‌ها را به همان شکلی که 2 میلیارد سال بعد از انفجار بزرگ بوده‌اند، مشاهده می‌کنیم. این واقعیت که آنها فشرده‌تر از کهکشان‌های نزدیکتر به نظر می‌رسند نشان می‌دهد که حجم جهان زمانی کوچکتر و متراکم تر بوده و حال با گذشت زمان این حجم در حال افزایش است.

دانشمندان با امید به کشف منشأ جهان، تلاش می‌کنند تا شرایطی را که بلافاصله بعد از انفجار بزرگ وجود داشت، باز سازی کنند. برای این کار ، آنها دو اشعه از ذرات بنیادی را در جهات متضاد، حول دستگاهی به نام شتاب دهنده (دستگاهی برای آشکار ساختن ذرات) می‌فرستند؛ این دو اشعه وقتی به سرعت نور می‌رسند، به هم برخورد می‌کنند که از انرژی حاصل از این برخورد، ذرات جدیدی بوجود می‌آیند. این ذرات ردی از برخورد ، ذرات جدیدی بوجود می‌آیند.

این ذرات ردی از خود در محفظه حباب (وسیله‌ای که در آن ذرات بنیادی از میان هیدروژن مایع عبور و باعث جوشیدن آن شده و ردی از حباب از خود بر جای می‌گذارند) باقی می‌گذارند و داشنمندان می‌توانند آنها را ببینند. نتایج این آزمایش حقایق بسیاری راجع به آغاز جهان در اختیار ما می‌گذارد، زیرا انرژی آزاد شده از تصادم ذرات بنیادی شبیه به انرژی ذراتی است که در لحظات اولیه انفجار بزرگ حاصل شده است.

مژگان فتوحی و امیر علی حریری

منبع:

همچنین ببنید :

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjzyLKgjsbXAhXFE5oKHeqJBosQtwIIJjAA&url=https%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3DvxbahJOxKLk&usg=AOvVaw3VkO-5n5COeGeQRuKCyKKz

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjzyLKgjsbXAhXFE5oKHeqJBosQtwIIOjAE&url=https%3A%2F%2Fvimeo.com%2F29220021&usg=AOvVaw3Ou1jaOW6NdId5V-r6mr1u

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwih8fC4jsbXAhWKPZoKHUv9DQgQtwIINDAC&url=https%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3D60Rj8kGYE98&usg=AOvVaw3PjDnE1eqE6Czfh9FYLEfm

1: تاريخچه زمان، ترجمه دادفرما، ص 145- 149

2: «اريك اوبلاكر، فيزيك نوين، ترجمه بهروز بيضاوى، ص 51- 52»

3: «رى ويلارد و ديگران، كيهان و راه كهكشان، ترجمه سيد محمد امين محمدى، ص 34- 50»