تاریخچه جهان در چند دقیقه

به گزارش (ایسنا)، دكتر بهرام مبشر، كیهان‌شناس بزرگ ایرانی دانشگاه «ریورساید» كالیفرنیا و از دانشمندان و مسوول سابق دوربین فروسرخ تلسكوپ فضایی هابل كه در نشست علمی ماهنامه نجوم با عنوان «و آن‌گاه نور، یك میلیارد سال نخست» در كتابخانه حسینیه ارشاد سخن می‌گفت اظهار كرد: كیهان شناسی در گذشته جزئی از فلسفه بود كه برای اولین بار توسط یونانی‌هایی مانند افلاطون در 500 سال قبل از میلاد مسیح به وجود آمد. اولین كسی كه این علم را شروع كرد، افلاطون بود كه معتقد بود، زمین محور همه كهكشان‌ها است و دیگر سیارات به دور او می‌گردند اما امروزه كیهان‌شناسی صورت علمی پیدا كرده است.

وی با بیان این كه اندیشه افلاطون تا دو هزار سال بعد مورد قبول دانشمند‌ان بود، افزود: پس از گذشت دو هزار سال از مطرح شدن این اندیشه، كوپرنیك، زمین را از محوریت برداشت و خورشید را جایگزین آن كرد و با وجود این كه تصور كوپرنیك از اساس اشتباه بود، اما با شجاعت خود توانست با عقیده دو هزار ساله مردم بجنگد و آن را تغییر دهد.

استاد فیزیک و نجوم رصدی دانشگاه ریورساید کالیفرنیا با تاكید بر این كه گالیله اولین كسی بود كه تلسكوپ‌ را اختراع كرد، تصریح كرد: گالیله به وسیله تلسكوپ‌ توانست ژوپیتر را مشاهده كرده و از حركت آن متوجه گردش زمین به دور خورشید شود. اما كیهان شناسی به عنوان یك علم از اوایل قرن بیستم و در حدود سال 1920 آغاز شد كه نهایتا به این نتیجه رسیدیم كه جهان 13.6 میلیارد سال پیش در اثر یك انفجار بزرگ به نام مهبانگ (BIG BANG) به وجود آمد كه پس از آن تاكنون جهان در حال انبساط است به این معنا كه همه كهكشان‌ها و هر چیزی كه در جهان وجود دارند در حال دور شدن از یكدیگر هستند .

وی با طرح این سوال كه چگونه لحظه مهبانگ (BIG BANG) به وجود آمد، عنوان كرد: اطلاعات موجود از جهان و چگونگی شكل گیری آن از 10 به توان 43 ثانیه پس از شكل گیری جهان در دسترس است كه با فیزیكی كه می‌شناسیم قادر به توضیح دادن آن نیستیم. اما نیروهایی كه در طبیعت در ابتدای مهبانگ وجود داشت یكی بودند كه در این زمان به چهار نیروی جاذبه، الكترو مغناطیس یا همان نور، نیروی قوی كه هسته اتم را نگه می دارد و نیروی ضعیف تقسیم شدند.

وی با اشاره به این كه این چهار نیرو طبیعت را اداره می‌كردند، تصریح كرد: نیروی جاذبه در 10 به توان منهای 38 ثانیه پس از پیدایش جهان از نیروهای دیگر جدا شد كه در این زمان درجه حرارت جهان بسیار بالا و در حدود چندین میلیارد درجه (10 به توان 29 درجه) كلوین بود كه از آن هنگام هر چه جهان انبساط پیدا می‌كرد درجه حرارت كاهش پیدا می‌كرد ونهایتا در 10 به توان منهای 10 ثانیه پس از پیدایش جهان تمام نیروهایی كه در طبیعت وجود داشتند به صورت نیروهای مستقل از یكدیگر جدا شدند.

مبشر در ادامه با اشاره به سیر انبساطی جهان پس از مهبانگ تاكنون اظهار كرد: یكهزارم ثانیه پس از پیدایش جهان، موادی كه هسته اتم (پروتون و نوترون) را تشكیل می‌دهند، فرم پیدا كردند به گونه‌ای كه كوارك‌ها اولین موادی بودند كه در این زمان ایجاد و با جمع شدن دور هم پروتون را تشكیل دادند، اما بلافاصله پس از این زمان، پروتون‌ها بر اثر تابش نور متلاشی ‌شدند و این روند تا آنجا ادامه پیدا كرد و شدت نور به حدی كاهش یافت كه قادر به متلاشی كردن پروتون‌ها نبود و پروتون‌ها به وجود آمدند.

وی با بیان این كه دمای جهان در زمان تشكیل پروتون‌ها 10 به توان 12 درجه كلوین بود، خاطرنشان كرد: پس از تشكیل هسته اتم كه حاوی پروتون‌ها و نوترون‌ها است، ماده به وجود آمد و تقریبا سه دقیقه پس از پیدایش جهان، هسته ساده‌ترین اتم كه هیدروژن است، به وجود آمد. در واقع می‌توان گفت هیدروژنی كه در اتمسفر و یا آب وجود دارد بازمانده‌ایی از سه دقیقه‌ پس از پیدایش جهان است.

دكتر مبشر با بیان این كه اگر لحظه‌ای در روند تشكیل اتم و ماده در جهان خلل وارد می‌شد، ما امروز در این مكان نبودیم، اظهار كرد: اگر زمان و یا نحوه تشكیل اتم به اندازه ذره‌ای متفاوت با چیزی بود كه به وجود آمد همه چیز امروز با چیزی كه وجود داشت متفاوت بود و در واقع بین سه دقیقه تا 300 هزار سال پس از پیدایش جهان، هسته اتم‌ها از ساده‌ترین آنها تا سنگین‌ترین اتم شكل گرفته و حدود 380 هزار سال پس از پیدایش جهان الكترون‌ها دور هسته‌های اتم جمع شده و نهایتا باعث به وجود آمدن اتم‌ها كه تشكیل دهنده كهكشان‌ها، سیارات و انسان‌ها هستند، شدند.

استاد دانشگاه «ریورساید» با اشاره به این كه دمای جهان 300 هزار سال پس از مهبانگ، سه هزار درجه كلوین بوده است، ادامه داد: از آن زمان تاكنون كهكشان‌ها و ستاره‌ها انسان‌ها به وجود آمدند.

وی گفت: در ابتدای جهان، هیچ چیز جز نور وجود نداشت، به صورتی كه اگر شما با یك موشك از منظومه شمسی خارج شده و وارد كهكشان‌ راه شیری شوید و از آنجا به جهان بیرون از این كهكشان‌ بروید و دمای جهان را اندازه‌ بگیرید به عددی حدود منهای 270 درجه سانتیگراد كه نزدیك به صفر مطلق است، می‌رسید كه این دما از لحظه پیدایش جهان و تابش زمینه‌یی كه مبنای كیهانی دارد، باقی مانده؛ چرا كه اگر در تمام جهات آن را اندازه‌گیری كنید، یكسان است.

مبشر با تاكید بر این كه یك میلیارد سال پس از پیدایش جهان، ستارگان و كهكشان‌ها به وجود آمدند، تصریح كرد: در كهكشان‌ راه شیری حدود یكصد هزار میلیون ستاره وجود دارد كه دائما در حال تحول و كاهش نور هستند تا در نهایت به مهره‌های سیاه تبدیل ‌شوند؛ بنابراین به طور متوسط یكصد هزار میلیون ستاره لازم است تا یك كهكشان‌ به وجود بیاید، اما همه این جهان مرئی تنها چهار درصد جهان را تشكیل می‌دهد.

وی در ادامه با اشاره به این كه مساله انبساط جهان نخستین بار در سال 1922 توسط ادوین هابل مطرح شد، اضافه كرد: سرعت كهكشان‌ها و فاصله آنها با هم متناسب هستند و با ثابت هابل می‌توان فاصله آنها را از یكدیگر محاسبه كرد و در واقع زمین جزء كوچكی از منظومه شمسی بوده كه منظومه شمسی هم جزء كوچكی از كهكشان‌ راه شیری و كهكشان‌ راه شیری یكی از صدها كهكشانی است‌ كه گروه محلی كهكشان‌ را تشكیل می‌دهند كه این گروه یك گروه از صدها هزار گروه دیگر است كه ابرخوشه كهكشان‌ها را تشكیل می‌دهند.

مبشر افزود: به واسطه جاذبه ابرخوشه كهكشانی، تمام كهكشان‌هایی كه در اطراف كهكشان‌ راه شیری هستند به همراه كهكشان‌ راه شیری به سمت ابرخوشه كهكشانی در حال حركت هستند به گونه‌ای كه كهكشان‌ ما با سرعت حدود 500 كیلومتر در ثانیه به سمت مركز ابرخوشه كهكشانی در حال حركت است و این ابرخوشه به همراه تمامی كهكشان‌هایی كه به همراه دارد با سرعت 480 كیلومتر در ثانیه به سمت ابرخوشه‌ای بزرگتر از خودش در حال حركت است.

وی با بیان اینكه مسائل مطرح شده توصیفی از وسعت كائنات و هستی است كه انسان به عنوان موجودی كوچك و در سیاره‌ا‌ی كوچك از این كائنات زندگی می‌كند، اظهار كرد: برای به وجود آمدن حیات نیاز به كربن، نیتروژن و اكسیژن داریم كه این عناصر پس از سه دقیقه از پیدایش جهان به وجود آمده و شروع به شكل گیری ‌كردند. این لازمه های حیات در اثر تحولات درون ستاره‌ها به وجود آمده، نهایتا پس از اتمام عمر ستاره‌ها منفجر می‌شوند، به صورت یك ابر نواختر به وجود می‌آیند و بر اثر انفجار این عنصرها در جهان پخش می‌شوند و به سیاراتی مانند زمین آمده و حیات را در این سیاره هم شكل می‌دهند. در واقع یكی از پرنورترین واكنش‌هایی كه در جهان به وجود می‌آید ابرنواخترها هستند.

مبشر خاطرنشان كرد: این سیر حیات بخشی به طبیعت تا آنجا ادامه پیدا می‌كند كه به انسان‌ها می‌رسد و انسان‌ها برای پیدایش حیات باید به دنبال كراتی باشند كه ویژگی‌های زمین را داشته باشند كه تاكنون با تلاش فضاپیمای كپلر 600 سیاره پیدا شده است و اگر بتوان در هر كدام از این سیاره‌ها این سه عنصر را پیدا كرد می توانیم بگوییم آن سیاره‌ مانند زمین و دارای ویژگی‌هایی مثل زمین است.

وی گفت: اگر بخواهیم تاریخ پیدایش جهان را از آغاز مهبانگ تاكنون در یك سال فشرده كنیم جهان در ابتدای ژانویه به وجود آمده است. یك ماه پس از مهبانگ (انفجار بزرگ) یعنی در فوریه، كهكشان‌ راه شیری تشیكل شده، نه ماه پس از پیدایش یعنی در سپتامبر زمین فرم گرفته، در 22 سپتامبر (اول مهر ماه) زندگی ابتدایی در زمین به وجود آمد، آذر ماه زمانی بود كه دایناسورها به وجود آمده و در 26 همان ماه از بین رفتند، در روز پایانی سال در ساعت 23 و 58 دقیقه، انسان‌ها به وجود آمدند، 25 ثانیه قبل از پایان سال كشاورزی به وجود آمد و نهایتا 11 ثانیه قبل از پایان سال اهرام مصر ساخته شدند.

مبشر با اشاره به این كه توسعه علم به حدی رسیده كه امروزه می‌توان اولین كهكشان‌هایی را كه به وجود آمدند مشاهده كرد، اظهار كرد: وقتی انسان به آسمان نگاه می‌كند در حقیقت در زمان به عقب نگاه كرده همان طور كه نور خورشید هشت دقیقه زمان می‌برد كه به چشم انسان برسد، یعنی هنگامی كه انسان به خورشید نگاه می‌كند، آن را طوری می‌بیند كه هشت دقیقه قبل بوده است و وقتی به كهكشانی می‌نگریم كه 10 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد، یعنی آن را آن گونه می‌بینیم كه 10 میلیون سال پیش بوده نه آن طور كه امروز هست، چرا كه شاید امروز وجود نداشته باشد.

استاد فیزیک و نجوم رصدی دانشگاه ریورساید کالیفرنیا خاطرنشان كرد: نوری كه انسان از كهكشانی مشاهده می‌كند شاید وقتی آن كهكشان‌ را ترك كرده، كره زمین و كهكشان‌ ما وجود نداشته، اما در طول حركت تا رسیدن به كهكشان‌ راه شیری و سیاره زمین به وجود آمده و شاید هم در این لحظه دیگر خود آن كهكشان‌ وجود نداشته باشد. در حقیقت انسان وقتی كهكشانی را كه 13 میلیارد سال نوری با زمین فاصله دارد می بیند در حقیقت به ابتدای جهان و آفرینش نگاه می‌كند.

نماینده سابق سازمان فضایی اروپا در ناسا با تاكید بر این كه با سیستم‌ فراژرف هابل می‌توان عمیق ترین تصویر موجود از جهان را مشاهده كرد، اظهار داشت: تمام چیزی كه امروزه در جهان قابل مشاهده هست، تنها چهار درصد جهان است چرا كه 96 درصد جهان غیر قابل مشاهده است، یعنی حدود 73 درصد جهان چیزی به نام انرژی تاریك و 24 درصد آن ماده تاریك بوده كه چهار درصد از آن را امروز می‌توانیم ببینیم.

وی با بیان این كه جاذبه‌ ماده تاریك چیزی است كه می‌تواند باعث توقف انبساط و نهایتا انقباض جهان شود، تصریح كرد: در حال حاضر می توانیم به سوالی كه افلاطون در خصوص باز یا بسته بودن جهان مطرح كرد پاسخ گفت كه جهان باز است.

مسئول سابق آشکارساز Nikmouse تلسکوپ فضایی هابل اضافه كرد: ماده تاریك شاید متشكل از سیاره‌ها و ستاره‌هایی كه تاكنون از بین رفته اند باشد، اما نكته جالب اینجاست كه در حال حاضر هیچ اطلاعاتی در خصوص كیفیت و كمیت انرژی تاریك كه در حال حاضر حدود 75 درصد جهان را تشكیل می‌دهد نداریم و نمی‌دانیم این انرژی از چه چیزی تشكیل می‌شود.

مبشر با اشاره به این كه در گذشته سرعت انبساط زمین كم بوده و در زمانی معین این سرعت ناگهان زیاد شده است، عنوان كرد: این افزایش سرعت انبساط جهان در 4.2 میلیارد سال گذشته به صورت ناگهانی اتفاق افتاد و این نشان دهنده پیشرفت علم است كه می توانیم زمان و نحوه این تغییر سرعت را محاسبه كنیم .

وی در ادامه با تاكید بر این كه انتهای جهان به میزان نیروی جاذبه و دافعه بستگی دارد، تصریح كرد: نیروی جاذبه باعث نزدیك شدن این جهان به یكدیگر و نیروی دافعه باعث دور شدن كهكشان‌های جهان از هم می‌شود و از آنجایی كه نیروی دافعه بیش از نیروی جاذبه جهان بوده پس این جهان و كهكشان‌ ها در حال دور شدن از هم و انبساط هستند و در واقع این جهان باز است.

استاد فیزیک و نجوم رصدی دانشگاه ریورساید با بیان این كه در حال حاضر حدود 14 میلیارد سال از پیدایش جهان گذشته است، اظهار كرد: آینده و انتهای جهان به گونه‌ای است كه یك میلیارد سال قبل از انتهای جهان خوشه‌های كهكشانی از هم جدا می‌شوند، یعنی قدرت انرژی تاریك به حدی افزایش پیدا می‌كند كه می‌تواند آنها را از هم جدا كند، 60 میلیون سال قبل از انتهای جهان، كهكشان‌ راه شیری از بین می‌رود و سیارات از هم جدا می‌شود،‌ سه ماه قبل از انتهای جهان، منظومه شمسی از بین می رود، 30 دقیقه قبل از انتهای جهان نیروی انرژی تاریك به حدی افزایش پیدا می‌كند كه روی سیاراتی به اندازه زمین می‌تواند اثرگذار باشد و در این زمان است كه زمین منفجر می‌شود و حدودا 10 به توان منهای 19 ثانیه قبل از انتهای جهان، اتم‌ها از بین رفته و نهایتا می‌توان گفت 35 میلیارد سال پس از پیدایش جهان، جهان از بین می‌رود و كل جهان به انرژی تاریك تبدیل می‌شود.

نماینده سابق آژانس فضایی اروپا در تلسكوپ هابل در ادامه با اشاره به طرح ساخت تلسكوپ‌ فضایی عظیم «جیمز وب» كه قرار است جایگزین تلسكوپ‌ هابل ‌شود، اذعان كرد: این تلسكوپ كه قطر آیینه آن‌ 6.5 متر است در مدار زمین قرار خواهد گرفت و با قدرتی 9 برابر هابل به جهان می‌نگرد. این تلسكوپ‌ كه یك نیم میلیون كیلومتر از زمین فاصله دارد تا سه سال دیگر در مدار زمین قرار می‌گیرد كه می‌توان به وسیله آن به ابتدای جهان نگاه كرد.

مبشر با اشاره به این كه فاصله تلسكوپ‌ «جیمز وب» از زمین به حدی زیاد است كه دیگر مانند هابل نمی توان برای تعمیر آن، كسی را به آنجا فرستاد، خاطرنشان كرد: هم اكنون در حال طراحی تلسكوپ‌هایی با قطر 30 متر در زمین هستیم كه سه برابر بزرگترین تلسكوپ‌ موجود در جهان است و حدود سال 2018 در هاوایی شروع به كار می‌كند.

گفتنی است، در این نشست علمی كه چهارشنبه گذشته در آستانه بیستمین سالگرد انتشار ماهنامه نجوم‌ با همكاری كتابخانه‌ عمومی حسینیه‌ ارشاد برگزار شد، پیش از سخنرانی دكتر مبشر، بابك امین‌تفرشی، ‌روزنامه‌نگار علمی و مدیر پروژه‌ بین‌المللی «جهان در شب» (TWAN) سخنرانی كوتاهی در‌باره‌ ژرفای كیهان ارایه‌ كرد.

مهندس شهرام یزدان‌پناه‌، كارشناس علوم فضایی نیز در این برنامه نگاهی سریع به تلسكوپ‌های فضایی بشر از گذشته تا آینده داشت.

دكتر منصور وصالی،‌ استاد دانشگاه و مروج علم نیز درباره‌ اهمیت كیهان‌شناسی در ارتقای سطح علوم بین عامه، سخنرانی كوتاهی ارایه كرد.

برای مشاهده گالری تصاویر این سخنرانی که توسط جانشین انجمن نجوم تبیان تهیه شده است اینجا را کلیک کنید.

همچنین برای مطالعه گزارش اعضای انجمن نجوم تبیان از این سخنرانی و مشاهده نظرات کاربران اینجا را کلیک کنید.

تنظیم برای تبیان: م.ح.اربابی فر