لبه کیهان کجاست؟

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesamiرهام حسامی

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1479

سپاس: 3154

جنسیت:

تماس:

لبه کیهان کجاست؟

پست توسط rohamjpl »

تا آنجا که ما می توانیم بگوییم، هیچ لبه ای برای جهان وجود ندارد. فضا بی نهایت در همه جهات پخش می شود. علاوه بر این، کهکشان ها تمام فضا را در سراسر جهان بی نهایت پر می کنند. این نتیجه با ترکیب منطقی دو مشاهدات به دست می آید.
اول اینکه بخشی از جهان که می توانیم ببینیم در مقیاس کیهانی یکنواخت و مسطح است. یکنواختی جهان به این معنی است که گروه های کهکشانی کم و بیش به طور مساوی در مقیاس کیهانی پراکنده شده اند. مسطح بودن جهان به این معنی است که هندسه فضازمان در مقیاس کیهانی منحنی یا تابیده نیست. این بدان معنی است که جهان مانند سطح یک کره به اطراف خود نمی پیچد و به خود متصل نمی شود، که منجر به یک جهان محدود می شود. مسطح بودن جهان در واقع نتیجه یکنواختی جهان است، زیرا مجموعه های متمرکز جرم باعث انحنای فضازمان می شوند. قمرها، سیارات، ستارگان و کهکشان ها نمونه هایی از مجموعه های متمرکز جرم هستند و بنابراین در واقع فضازمان را در ناحیه اطراف خود می پیچند. با این حال، این اجرام در مقایسه با مقیاس کیهانی آنقدر کوچک هستند که تاب خوردن فضا-زمان که آنها ایجاد می کنند در مقیاس کیهانی ناچیز است. اگر میانگین کل قمرها، سیارات، ستارگان و کهکشان‌های کیهان را به‌منظور دریافت بیانی در مقیاس بزرگ برای توزیع جرم جهان، ثابت کنید، آن را ثابت می‌بینید.
مشاهده دوم این است که گوشه جهان ما خاص یا متفاوت نیست. از آنجایی که قسمتی از عالم که می‌توانیم آن را ببینیم مسطح و یکنواخت است و از آنجایی که گوشه جهان ما خاص نیست، همه نقاط جهان باید صاف و یکنواخت باشند. تنها راه برای اینکه جهان به معنای واقعی کلمه در همه جا مسطح و یکنواخت باشد این است که جهان بی نهایت باشد و لبه نداشته باشد. درک این نتیجه برای ذهن ضعیف ما انسان سخت است، اما با توجه به مشاهدات علمی منطقی ترین نتیجه است. اگر یک سفینه فضایی را در یک خط مستقیم در فضا برای همیشه پرواز می کردید، هرگز به دیوار، مرز، لبه یا حتی منطقه ای از جهان بدون گروه های کهکشانی نخواهید رسید.

اما اگر کیهان در بیگ بنگ ایجاد شده باشد چگونه ممکن است هیچ لبه ای نداشته باشد؟ اگر جهان از نظر اندازه محدود شروع شده باشد، آیا هنوز نباید محدود باشد؟ پاسخ این است که جهان از نظر اندازه محدود شروع نشده است. بیگ بنگ مانند بمبی بر روی میز نبود که منفجر و منبسط شود تا اتاقی را پر از زباله کند. انفجار بزرگ در یک نقطه از جهان اتفاق نیفتاد. در همه جای کیهان به یکباره اتفاق افتاد. به همین دلیل، بقایای انفجار بزرگ، تابش پس زمینه مایکروویو کیهانی، در همه جای فضا وجود دارد. حتی امروزه، ما می توانیم به هر گوشه ای از کیهان نگاه کنیم و تابش پس زمینه مایکروویو کیهانی را ببینیم. انبساط انفجاری جهان در مورد یک جسم فیزیکی که به فضا منبسط می شود نیست. بلکه موردی بود که خود فضا در حال گسترش بود. جهان به عنوان یک جرم بی نهایت بزرگ شروع شد و به یک جرم بی نهایت بزرگتر تبدیل شد. در حالی که درک بی نهایت برای انسان دشوار است، اما یک مفهوم ریاضی و علمی کاملا معتبر است. در واقع، این یک مفهوم کاملاً معقول در علم است که موجودی با اندازه بی‌نهایت افزایش اندازه داشته باشد.
توجه داشته باشید که انسان ها فقط می توانند بخشی از کل جهان را ببینند. ما این بخش را "جهان قابل مشاهده" می نامیم. از آنجایی که نور با سرعت محدودی حرکت می کند، مدت زمان مشخصی طول می کشد تا نور مسافت خاصی را طی کند. بسیاری از نقاط جهان به سادگی آنقدر دور هستند که نور از این نقاط هنوز زمان کافی برای رسیدن به زمین نداشته است. و از آنجایی که نور با سریع ترین سرعت ممکن حرکت می کند، این بدان معناست که هیچ نوع اطلاعات یا سیگنالی زمان رسیدن به زمین را از این نقاط دور نداشته است. چنین مکان هایی در حال حاضر اساساً خارج از حوزه رصد ما هستند، یعنی خارج از جهان قابل مشاهده ما. هر مکانی در کیهان، حوزه رصد خاص خود را دارد که نمی تواند فراتر از آن را ببیند. از آنجایی که جهان قابل مشاهده ما بی نهایت نیست، دارای یک لبه است. این بدان معنا نیست که دیواری از انرژی یا شکاف عظیمی در لبه جهان قابل مشاهده ما وجود دارد. لبه به سادگی خط تقسیم را بین مکان هایی که زمینی ها در حال حاضر می توانند ببینند و مکان هایی که ما در حال حاضر نمی توانیم ببینیم مشخص می کند. و اگر چه جهان قابل مشاهده ما دارای یک لبه است، جهان به عنوان یک کل نامحدود است و هیچ لبه ای ندارد.
با گذشت زمان، نقاط بیشتر و بیشتری در فضا زمان دارند تا نور آنها به ما برسد. بنابراین، جهان قابل مشاهده ما دائماً در حال افزایش است. بنابراین ممکن است فکر کنید که پس از یک ابدیت، کل جهان برای انسان قابل مشاهده خواهد بود. با این حال، یک عارضه وجود دارد که از این امر جلوگیری می کند. خود کیهان هنوز در حال انبساط است. اگرچه انبساط کنونی جهان به سرعت انفجار بزرگ نیست، اما به همان اندازه واقعی و مهم است. در نتیجه انبساط جهان، همه گروه های کهکشانی به طور مداوم از یکدیگر دورتر می شوند. بسیاری از کهکشان ها بسیار دور از دریا هستنداین که انبساط کیهان باعث می شود که با سرعتی بیشتر از نور از زمین دور شوند. در حالی که نسبیت خاص مانع از حرکت دو جسم محلی با سرعتی بیشتر از سرعت نور نسبت به یکدیگر می شود، اما مانع از دور شدن دو جسم دور از یکدیگر با سرعتی بیشتر از سرعت نور در نتیجه انبساط جهان نمی شود. از آنجایی که این کهکشان های دور با سرعتی بیشتر از نور از زمین دور می شوند، نور این کهکشان ها هرگز به ما نخواهد رسید، مهم نیست چقدر صبر کنیم. بنابراین، این کهکشان ها همیشه خارج از جهان قابل مشاهده ما خواهند بود. راه دیگر بیان این است که اگرچه اندازه جهان قابل مشاهده در حال افزایش است، اندازه جهان واقعی نیز در حال افزایش است. لبه جهان قابل مشاهده نمی تواند با انبساط جهان همگام شود، به طوری که بسیاری از کهکشان ها برای همیشه فراتر از رصد ما هستند. با وجود این محدودیت در توانایی های رصدی، خود کیهان هنوز هیچ لبه ای ندارد.I hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
تصویر

ارسال پست