مراحل تحول جهان

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
farnaspas

محل اقامت: بروجرد

عضویت : شنبه ۱۳۸۹/۱/۱۴ - ۱۸:۴۳


پست: 628

سپاس: 105

جنسیت:

تماس:

مراحل تحول جهان

پست توسط farnaspas »

مراحل تحول جهان

" مطالعه این پست به همگی علاقه مندان توضیه میشود "

یافته های ماهواره WMAP، به دانشمندان اطمینان داد که آنها به سمت یک مدل استاندارد در کیهان شناسی نیز، پیش می روند. اگر چه هنوز شکاف های زیادی وجود دارند، با این حال اختر فیزیکدانان با استفاده از داده های دریافتی، در حال ترسیم نمای کلی از یک نظریه استاندارد هستند. با استفاده از تصویری که ما امروزه در کنار هم قرار می دهیم، میبینیم که سیر تکاملی جهان، با خنک شدن آن مراحل متفاوت و مستقلی را پیموده است. گذار از این مرحل مختلف، بیانگر به هم ریختن تقارن و تجزیه یک نیروی واحد طبیعت است.

در ادامه، مراحلی که تا به امروزه شناخته شده اند، از این قرارند:

1- مرحله قبل از -43^10 ثانیه، عصر پلانک

تقریبا هیچ چیز در مورد عصر پلانک مشخص نیست. در انرژی پلانک ( 10 به توان 19 میلیارد الکترون ولت )، نیروی گرانش به اندازه دیگر نیروهای کوانتمی قوی بوده است. در نتیجه چهار نیروی جهان احتمالا در یک ابر نیروی متحد نیز وجود داشته اند. شاید جهان در فاز کاملی از هیچ یا فضای خالی با ابعاد بیشتر، وجود داشته است. تقارن مرموزی که تمام این چهار نیرو را با هم ترکیب میکند و باعث تغییر ناپذیری معادلات می گردد، بیشتر شبیه " ابر تقارن " است. به دلایل ناشناخته تقارن مرموزی که تمام چهار نیرو را متحد ساخته، شکسته شده و حباب کوچی شکل گرفته است. این حباب کوچک همان جهان جنینی ماست که شاید در نتیجه یک افت و خیر کوانتمی تصادفی ایجاد شده باشد. اندازه این حباب برابر طول پلانک یعنی 10 به توان منفی 33 سانتی متر بوده است.

2- -34^10 ، عصر گات

شکست تقارن حبابی به وجود آورد که به سرعت انبساط یافت. با متورم شدن حباب، چهار نیروی بنیادی ما، به سرعت از یکدیگر جدا شدند. گرانش اولین نیرویی بود که از سه نیروی دیگر جدا شد و به این ترتیب موج ضربه ای را در سرارسر جهان آزاد کرد. تقارن اصلی ابر نیرو به تقارن کوچکتری شکسته شد؛ شاید به تقارن گات، برهم کنش قوی، ضعیف و الکترومغناطیس باقی مانده، هنوز از طریق تقارن گات با هم متحد بودند. جهان در طی این مرحله، بدلایلی که هنوز مشخص نیست، با ضریب بسیار بزرگی، حدود 10 به توان 50 متورم شد و باعث شد فضا سریع تر از سرعت نورد منبسط شود. دما در این حالت برابر 10 به توان 32 درجه بوده است.

3- -34^10 پایان تورم

با جدا شدن نیروی قوی از دو نیروی دیگر، دما به 10 به توان 27 درجه کاهش یافت. دوره تورم در جهان پایان یافت و جهان آرام گرفت و از آن پس با انبساط استاندارد فریدمن به کار خود ادامه داد. در این حالت جهان " سوپ " پلاسمای داغ شامل کوارک ها، کلئون ها و لپتون ها آزاد بود. کوارک های آزاد پس از تراکم به پروتون ها و نوترون های امروزی تبدیل شدند. جهان ما در این مرحجله هنوز بسیار کوچک بود و ابعاد آن تنها به ابعاد فعلی منظومه شمسی می رسید. ماده و ضد ماده یکدیگر را خنثی کردند، اما مقدار ماده نسبت به ضد ماده کمی بیشتر بود ( یک در یک میلیارد! ) و باعث به وجود آمدن ماده ای شد که امروزه در اطراف خودمان میبینیم.

4- سه دقیقه، شکل گیری هسته ها

دما به اندازه کافی برای شکل گرفتن هسته ها کاهش پیدا کرد. طی فرآیند همجوشی، هیدروژن به هلیم تبدیل شد. ( که نسبت 75 درصد هیدروژن و 25 درصد هلیم در جهان ایجاد کرد ) . مقادی ناچیزی لیتیم شکل گرفت، ولی فرایند همجوشی عناصر بالاتر، به دلیل اینکه هسته های دارای 5 ذره خیلی ناپایدار بودند، متوقف شد. جهان به دلیل تفرق نور به وسیله الکترون های آزاد، غیر شفاف بود. این مرحله، پایان عمر گوی آتشین اولیه محسوب می شود.

5- 380.000 سال بعد، اتم ها متولد می شوند

دما به 3000 درجه کلوین کاهش یافت، با جایگزینی الکترون ها در اطراف هسته، اتم ها شکل گرفتند؛ بدون اینکه به دلیل گرما از هم پاشیده شوند. فوتون ها هم اکنون میتوانستند بی آنکه جذب شوند، آزادانه حرکت کنند. این همان تابشی است که به وسیله COBE و WMAP اندازه گیری شده است. جهانی که زمانی مات و مملو از پلاسما بود، حالا شفاف شد. آسمان به جای سفید، اکنون سیاه بود.

6. یک میلیارد سال بعد، ستارگان متراکم می شوند

دما به 18 درجه کلوین کاهش یافت، اختروش ها، کهکشان ها، و خوشه های کهکشانی، عمدتا به عنوان نتایج فرعی افت و خیز های کوچک کوانتمی در گوی آتشین اولیه، شروع بع تراکم نمودند. عناصر سبک مثل کربن، اکسیژن، نیتروژن در ستارگان ساخته شدند. ستارگان در حال انفجار، عناصر بعد از آهن را در آسمان ها پراکندند. دورترین دوره ای است که به وسیله تلسکوپ فضایی هابل تصویر برداری دشه و قابل تجسس و بررسی است.

7. 6.5 میلیارد سال، انبساط دِسیتر

انبساط فریدمن به تدریج پایان یافت و سرعت انبساط عالم هستی نیز رو به افزایش گذاشت. به این ترتیب، جهان وارد مرحله ای به نان انبساط دِسیتر شد. در این مرحله، نیروی مرموز ضد گرانشی که هنوز شناسایی نشده، جهان را به پیش می راند.

8- 1.7 میلیارد سال، امروز

اکنون دما به 2.7 درجه کلوین کاهش یافته است. ما شاهد جهان امروزی، شامل کهکشان ها، ستاره ها و سیارات هستیم. سرعت جهان، در یک حالت گریز رو به افزایش است.

آینده

گرچه امروزه نظریه تورم قدرت پاسخ گویی به چنین محدوده وسیعی از معماهای جهان را دارد، با این حال ثابت نمی شود که این نظریه صحیح است. نتیجه حاصل از بررسی ابرنواختران، باید بارها و بارها، با در نظر گرفتن پارامترهایی مثل غبار و دیگر ناهنجاری ها در تولید ابرنواخترها، بازبینی شود. شواهد قطعی و مسلمی که در نهایت سناریوی تورم را تایید یاد رد میکنند " امواج گرانش " هستند. که در لحظه انفجار بزرگ تولید شده اند.این امواح گرانش، مثل پس زمینه ریز موج، باید همچنان در حال چرخش در کل جهان باشند و ممکن است، واقعا از طریق آشکار ساز های امواج گرانش یافت شوند. تورم پیش بینی های مشخصی در مورد امواج گرانش انجام داده و طبیعتاً آشکار ساز های امواج گرانش باید آنها را بیابند.

اما یکی از جذاب ترین پیش بینی های تورم، که نمیتوان مستقیما آن را مورد آزمایش قرار داد، وجود " جهان های نوزاد " است که در جهان های چندگانه وجود دارند " در مطالب بعدی در مورد این نوع جهان ها توضیح های جامعی خواهیم داد " . و کدام از آنها از مجموعه قوانین فیزیک کمی متفاوت تبعیت میکنند. برای درک مهوم کامل جهان های چندگانه لازم است ابتدا این موضوع را بندانیم که تورم نتایج عجیب هر دو معادلات انیشتین و نظریه کوانتم بهره کامل می برد. در نظریه انیشتین ما امکان حضور چندین جهان و در نظریه کوانتم، ابزار لازم برای تونل زنی بین آنها را داریم. امید میرود در چارچوب جدیدی به نام نظریه M، بتوانیم نظریه ای بنا کنیم که به سوالات ما در مورد جهان های موازی و همچنین سفر در زمان، یکبار برای همیشه پاسخ دهد.
تصویر

ارسال پست