مشاوره رایگان تحصیلی
منو

نگاهی جدید به تابش زمینه ی کیهانی و شتاب جهان

: نگاهي جديد به تابش زمينه ي كيهاني و شتاب جهان :

نگاهي جديد به تابش زمينه ي كيهاني و شتاب جهان



نوشته: قاسم رضايي راد

مقدمه

پلانك در سال 1900 ميلادي براي تشريح تابش جسم سياه و اينشتين پنج سال بعد براي توجيه اثر فوتو الكتريك، ذره اي بودن تابش هاي الكترومغناطيسي را پيشنهاد كردند. اين نگرش نو به امواج الكترومغناطيسي موانع متعددي را از پيش پاي علم فيزيك برداشت ودانشمندان را براي مطالعه ي پديده هاي ناشناخته ي جهان كه ساليان سال با آن دست به گريبان بودند ياري كرد. بنابر نسبيت و مكانيك كوانتوم، فوتون كه در حقيقت ذره ي حامل انرژي است داراي جرم و انرژي سكون صفر سرعت c





كه در آن



است . همچنين فوتون ها در گسيل و جذب تابش توليد يا نابود مي شوند و با ذراتي مانند الكترون برخورد ذره گونه انجام مي دهند.

با ابداع نظريه ي كوانتومي تابش و نسبيت خاص در اوايل قرن بيستم، زمينه براي توصيف عالم به خوبي فراهم گرديد. دانشمندان با مطالعه طيف هاي جذبي ستارگان و كهكشان هاي دوردست به اين موضوع پي بردند كه در اين خطوط با توجه به كم نور شدن منبع تابش (ستاره يا كهكشان) يك جابه جايي به سوي قرمز طيف ملاحظه مي شود آنان اين پديده (قرمز گرايي ) را مربوط به فرار كهكشان ها تلقي نمودند و به دنبال آن مشخص شد كه اين گرايش به قرمز با افزايش فاصله ي كهكشان ها نسبت به زمين بيشتر مي شود.

ادوين هابل با ارايه رابطه اي نشان داد كه كهكشان هاي دورتر بايد سرعت گريزشان از ما بيشتر از كهكشان هاي نزديك تر باشد تا اين قرمز گرايي طيف توجيه گردد و به اين صورت جهان مي بايست در حال منبسط شدن باشد اين گونه بود كه بزرگترين كشف قرن بيستم (انبساط جهان ) رقم خورد. اما سئوالي كه اينك مطرح مي شود اينست كه انرژي لازم براي گريز كهكشان ها از كجا تامين مي شود تا كهكشانها بتوانند با سرعتي غير قابل تصور و با شتابي روز افزون از ما دور شوند؟ جواب اين سئوال مشخص است انرژي تاريك مسئول اين كار است انرژي كه تنها دانشمندان موفق شدند براي آن نامي كشف كنند نه چيزي بيشتر.

مشكل كجاست؟

در نسبيت فوتون داراي جرم حالت سكون صفر است و تنها در شرايط سرعت نور توليد مي شود. اما نسبيت هيچ توضيحي در اين مورد ندارد كه فوتون چگونه توليد مي شود و اجزاي تشكيل دهنده ي فوتون چيست كه موجب مي شود فوتون با سرعت نور حركت كند؟ همچنين مكانيك كوانتوم نيز در اين مورد توضيحي ندارد. افزون بر آن طبق نظر ديراك فوتون يك نقطه ي مادي است كه نمي توان ساختمان آن را مورد بررسي قرار دارد. اما شواهد تجربي بسياري وجود دارد كه با فرض ديراك در مورد فوتون ناسازگار است. بهمين دليل نظريه ريسمانها مطرح شد. نظريه ي ريسمانها نيز به ساختمان فوتون بي توجه است، در حاليكه نظريه سي. پي. اچ. براي اولين بار ساختمان فوتون را مورد بررسي قرار داد. به همين دليل در ادامه با توجه به نظريه سي. پي. اچ. و ساختمان فوتون، بحث را ادامه مي دهم.

نظريه سي. پي. اچ و انتقال به قرمز

با در نظر گرفتن اينكه طبق نظريه سي. پي. اچ. انرژي فوتون ها تابع ذرات زير كوانتومي به نام سي. پي. اچ است كه در اين صورت خواهيم داشت :



مقدار n بستگي به انرژي تابش دارد، چنانچه تابش پر انرژي باشد فوتون هاي آن از تعداد سي. پي. اچ هاي بيشتري برخوردار است. بنابراين تراكم سي. پي. اچ ها در يك تابش مشخص كننده ي انرژي آن تابش است. اين ذرات بنا بر نظريه ي سي. پي. اچ هيچگاه نسبت به هيچ دستگاهي به حالت سكون در نمي آيند و داراي دو دو حركت انتقالي و درواني ( اسپين) هستند و همراه فوتون با سرعت نور حركت مي كند، همچنين اسپين اين ذرات ثابت نبوده و تحت شرايط محيطي تغير مي كند.

سي پي اچ ها در يك فوتون بر اثر تداخل اسپيني (برخورد يا تماس با يكديگر)، يكديگر را مي رانند و بصورت يك تابع احتمالي از ساختمان فوتون خارج مي شوند و در تابش ايجاد افت انرژي مي كنند. روند خروج سي پي اچ ها از تابش با كم شدن چگالي انها در فوتون كاهش مي يابد و نهايتا در طول موج مشخصي احتمال اين خروج به سمت صفر ميل مي كند . بعضي از عوامل مانند گرانش باعث تشديد خروج يا ورود سي. پي. اچ ها به ساختمان فوتون مي شود. خروج سي. پي. اچ. ها هنگام انقال به سرخ (هنگاميكه فوتون در حال فرار از ميدان گرانشي است) و ورود آنها هنگام انتقال به آبي صورت مي گيرد.

با فرض اينكه يك فوتون از تعدادي سي. پي. اچ تشكيل شده كه اين سي. پي. اچ ها داراي اسپين هستند و بر اثر تماس يكديگر را مي رانند، آنگاه مي توان پذيرفت كه با افزايش چگالي سي. پي. اچ. در ساختمان فوتون، احتمال برخورد آنها نيز افزايش مي يابد و علاوه بر آن طي شدن مسافت طولاني توسط فوتون (يا گذشت زمان بيشتر) نيزاحتمال خروج سي. پي . اچ را افزايش مي دهد .

فرض كنيم يك فوتون گاما از تعداد n سي. پي. اچ. تشكيل شده كه با طي كردن مسير d1 در فضا يك عدد سي. پي. اچ. از آن خارج مي شود. بنابراين براي فوتون دلخواه كه از تعداد n1 سي. پي. اچ. تشكيل شده است، احتمال خروج P(exit) , cph سي. پي. اچ. از فوتون در فاصله ي d1 برابر خواهد شد با :



و الزاما n1 < n

آنگاه براي مسير دلخواه d خواهيم داشت :



دريك تابش پر انرژي مانند پرتو گاما به علت بالا بودن چگالي سي پي اچ هاي موجود درفوتون هاي آن نسبت به يك تابش با انرژي كمتر مانند تابش ماكروويو خروج سي پي اچ ها از شدت بيشتري برخوردار است زيرا تراكم سي پي اچ ها موجب افزايش تداخل اسپيني (برخورد) سي پي اچ ها شده و به دنبال آن احتمال خروج افزايش مي يابد. بر اساس اين ديدگاه يكي از دلايل قرمز گرايي خطوط طيفي ستار گان و كهكشان هاي دور دست ناشي از تحليل انرژي نور ارسالي از آنها مي باشد كه با افزايش فاصله اين تحليل انرژي نيز افزايش مي يابد و به دنبال آن طول موج تابش دريافت شده نسبت به طول موج اوليه بيشتر خواهد شد..بنابراين هرچه چشمه ي گسيل دهنده ي تابش در فاصله ي دورتري از ما قرار داشته باشد احتمال خروج سي پي. اچ. هاي بيشتري وجود خواهد داشت.

با اين نگاه جديد به انتقال به قرمز طيف ستارگان و كهكشانها از ديد سي. پي .اچ وجود مقوله ييچيده ي انرژي تاريك كه هنوز توضيح قابل قبولي براي آن داده نشده، ديگر غير ضروري به نظر مي آيد و انتقال به قرمز را نمي توان تنها ناشي از انبساط جهان دانست. انبساطي كه به موجب آن كهكشان ها با حجم عظيمي از ماده با سرعتي بسيار بالا در حال فرار هستند.

با توجه به فرض خروج سي پي اچ است كه تابش زمينه به عنوان حالتي خاص از افزايش طول موج تابش هاي كيهاني مورد توجه قرار مي گيرد نه بازمانده اي از انفجار بزرگ.

توضيح سي. پي. اچ

نگرش جالب و تحسين برانگيز دوست عزيز جناب آقاي قاسم رضايي راد موجب خوشحالي است كه ايشان درك عميقي از نظريه سي. پي. اچ. پيدا كرده اند. ضمن تاييد اين ديدگاه لازم مي دانم متذكر شوم كه با هر انفجاري در جهان اسپين سي. پي. اچ. ها به حركت انتقالي تبديل مي شود و اين خود نيز مي تواند موجب دور شدن كهكشانها گردد. اما انتقال به قرمز را نمي توان تنها ناشي از انبساط جهان دانست. هرچند دلايل زيادي در مورد انتقال به قرمز نور متساعد شده از كهكشانها ارائه شده است، اما نگرش آقاي رضايي راد با توجه به ساختمان فوتون و نظريه سي. پي. اچ. نخستين تحليل در اين زمينه محسوب مي شود

پيشرفت روز افزون ايشان را آرزومندم

حسين جوادي

منبع : سي پي اچ تئوري




www.HUPAA.com
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
محک
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● تحصیل در کانادا
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
محاسبه گشتاور مورد نیاز بلند کردن جسم (1 پاسخ)
سوال درباره حرکت نسبیتی (15 پاسخ)
شبیه سازی رنگ آبی آب دریا (0 پاسخ)
طولِ موجِ پرتوی بازتابی از آینه ی شتابدار (سوالی نسبیتی) (88 پاسخ)
کتاب ماجراجویی های فیزیکدان قرن بیستم (4 پاسخ)
درخواست مشاوره از دوستانی که فیزیک خوندن (50 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (15 پاسخ)
درخواست معرفی منابع آموزشی جهت یادگیری برخی محاسبات (5 پاسخ)
مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟ (12 پاسخ)
محاسبه طول یک رول کاغذ به ضخامت و شعاع مشخص (1 پاسخ)
فاصله ی بین نقاطِ شتابدار از دیدِ ناظران لَخت (سوالی نسبیتی) (79 پاسخ)
نوسانات کوانتومی (6 پاسخ)
سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور (7 پاسخ)
نظر غالب در رابطه با انبساط کیهان چیست؟ (0 پاسخ)
نظریه گرانش حرکتی و اثبات کامل آن بر اساس نظریه نسبیت عمومی (9 پاسخ)
گالری عکس آسمان (645 پاسخ)
ضرایب پتانسیل (3 پاسخ)
روش فدیف (انجام محاسبات چند جسمی) (0 پاسخ)
آیا زمان بردار است؟ (چون جهت دارد: از گذشته رو به آینده) (19 پاسخ)
نگاهی نو به زمان (33 پاسخ)
تفاوت نیرو با انرژی چیست؟ (26 پاسخ)
توضیح چرایی انحراف جزئی سیاره عطارد از مدار خودش (3 پاسخ)
پیش بینی آینده ساختار کیهان بر اساس نظریه گرانش حرکتی (1 پاسخ)
نیروی الکتروگراویتی (3 پاسخ)
علت چرخش الکترون چیست؟ (13 پاسخ)
ساده ترین بیان برای منشاء گرانش (18 پاسخ)
پیش بینی چرخش خودکار کهکشان ها (0 پاسخ)
معرفی سه ساختار اصلی برای پایداری کهکشان ها (0 پاسخ)
توضیح کامل درباره ماهیت ماده تاریک بر اساس نظریه گرانش حرکتی (0 پاسخ)
توضیح کامل درباره ماهیت انرژی تاریک بر اساس نظریه گرانش حرکت (0 پاسخ)
کتاب فیزیک آینده (2 پاسخ)
جنس ذره برخورد کننده (5 پاسخ)
وجود قید در ترکیب (7 پاسخ)
چرخش به دور درخت با سرعت نور (18 پاسخ)
نیروی گرانش از کجا پدید می آید منشا آن چیست؟ (40 پاسخ)
جنس زمان از چیست؟ اصلا زمان چیست؟ (225 پاسخ)
زمین تخت گرایان (138 پاسخ)
علیت (16 پاسخ)
فعالیت نوری (2 پاسخ)
منظور هاوكينگ از به وجود آمدن جهان از هیچ چیست؟ (15 پاسخ)
زمان در مکانیک کوانتومی (3 پاسخ)
مدار RLC (1 پاسخ)
نور و میدان مغناطیسی (1 پاسخ)
تعریف فاصله در نسبیت و سازگاری نسبیت عام با مکانیک نیوتونی (20 پاسخ)
پایان نظریۀ نسبیت اینشین به تمام جهان اعلام می شود (10 پاسخ)
کهن‌ترین مولکول کیهان در فضا کشف شد! (0 پاسخ)
پایان نسبیت اینشتین با حل دقیق معادلات خود او ( فیزیک مطلق) (29 پاسخ)
اثبات حیرت آور فیزیک مطلق بر اثر سیارات روی سینگال های زمینی (17 پاسخ)
انفجار فیزیک توسط عدم برابری بار الکتریکی الکترون و پروتون (5 پاسخ)
نانوتکنولوژی و کاربردهای آن (1 پاسخ)
نسبیت، انرژی و ماده (2 پاسخ)
قانون فاراده (1 پاسخ)
هسته درونی عطارد جامد است (0 پاسخ)
آیا عینک‌های فوتوکرومیک هم جزو مواد هوشمند هستند؟ (0 پاسخ)
نسبیت در سرعت زاویه ای (6 پاسخ)
حرکت ذره باردار در دو میدان (4 پاسخ)
نخستین مریخ‌لرزه ثبت شد! (0 پاسخ)
بسط تیلور (6 پاسخ)
مشکل دهم ثانیه تایمر (15 پاسخ)
انتقال الکترون در جریان الکتریکی (2 پاسخ)
مقالات فیزیک
بدون برش دی‌ان‌ای می‌توان ژنوم را تغییر داد!
خواب نامناسب چه بلایی به‌سر جمجمه می‌آورد؟
پرتوی‌های کیهانی عامل اصلی فرگشت
جاسوسی از یخچال‌های طبیعی هیمالیا
احتمال برگرداندن چه‌جور کیف‌پول گم‌شده‌ای بیشتر است؟
اسرار زندگی کروکودیل‌های باستانی فاش شد
کشف منشاء یک انفجار رادیویی
معجزه‌ی هوش‌مصنوعی در بخش پزشکی
شناسایی سلولی ضدآلرژی
چگونه یک سیاره متولد می‌شود؟
درمانی سریع برای اضافه وزن شدید
حافظه‌ی کامپیوترهای آینده را بشناسیم!
میکروب‌هایی که داروهای ما را می‌خورند
شگفتیِ انفجارهای گاما
در مرکز کهکشان راه‌شیری چه خبر است؟
حفره‌های اسرارآمیز دریای جنوبگان
گونه‌های مختلف نهنگ با هم جفتگیری می‌کنند!
نگاهی به اعماق کهکشانی از خوشه‌ی سنبله
آغاز عصر جدید زمین‌شناسی
حلقه‌های اسرارآمیز سیاره‌ی اورانوس
بگذارید بچه‌ها خاک بازی کنند!
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی سی و یک
کشف کرمی که سنگ‌ می‌خورد!
دلیلی برای خشکی سرخرگ‌ها
ابرهای مریخ چگونه به‌وجود می‌آیند؟
رابطه‌ی رشد جنگل‌ها و تغییرات اقلیمی
این کهکشان بیضوی، مملو از ماده‌ی تاریک است
ساخت یخچال‌هایی در مقیاس کوانتومی
نظریه‌ای که نگاه ما به ماده‌ی تاریک را تغییر داد
ضرورت بازگشت انسان به ماه
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
تاثیر روانی انسان‌ها بر سگ‌های‌شان (0+)
کهکشانی مارپیچی و ابرنواخترهایش (0+)
کشف دو گونه‌ی جدید از دایناسورها (0+)
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی بیست و نه (0+)
چرا دندان‌های این ماهی شفاف است؟ (0+)
محل اصابت شهاب‌سنگ در اسکاتلند (0+)
منشاء شیشه‌های باستانی چیست؟ (0+)
تاثیر مخرب کم‌خوابی بر بدن (0+)
سیبری سکونت‌گاهی خوش آب‌وهوا خواهد شد (0+)
آشکارسازی مرز پلاسمای کیهانی (0+)
ابتدا سیاه‌چاله‌ها بوده‌اند یا کهکشان‌ها؟ (0+)
گوشتخوارترین گیاه جهان (0+)
چرا بچه‌ی انسان دیرتر از بچه‌ی پستانداران دیگر رشد می‌کند؟ (0+)
عمر حلقه‌های زحل چقدر است؟ (0+)
ویرایش دی‌ان‌ای در فضا (0+)
ادامه ...