آغار کیهان

به نام خدا 
 نظریه های مشهور مربوط به آغار کیهان چهار نظریه هستند (جهان پایدار،جهان پلاسما، انفجارهای کوچک و انفجار های بزرگ) که در ادامه به بررسی این چهار نظریه می پردازیم:
نظریه ی بیگ بنگ(مهبانگ یا انفجار های بزرگ)
در فیزیک پدیده ای وجود دارد به نام شیفت به سمت قرمز یعنی طول موج امواج الکترومغناطیس ساطع شده از اجسامی که از ما دور میشوند افزایش می یابد. مشاهدات هابل نشان داد که فاصله کهکشانها تا زمین با میزان شیفت به قرمز آنها رابطه مستقیم دارد. یعنی هرچه فاصله یک جسم تا زمین بیشتر باشد، میزان دور شدن آنها از زمین بیشتر است. این مساله در تمام نقاط هستی عمومیت دارد و فرقی نمیکند که مشاهده گر در کجای کیهان قرار داشته باشد. به این ترتیب در واقع تمام کهکشانها در حال دور شدن از ما هستند. تنها توجیه این مشاهدات این است که تمام نقاط هستی در حال دور شدن از هم هستند
اگر تمام نقاط دنیا در حال دور شدن از هم هستند پس در واقع در گذشته های دور جهان ما متراکم تر و گرمتر بوده است و اگر به اندازه کافی در زمان به عقب برگردیم به نقطه ای از زمان میرسیم که چگالی جهان بی نهایت بوده است یا همان انفجار بزرگ.
انفجار بزرگ چیست؟
انفجار بزرگ در واقع یک تکینگی در فضا-زمان است که در آن قوانین معمول فیزیک یعنی نسبیت عام و مکانیک کوانتوم دیگر معتبر نیستند. به این نقطه شروع جهان هستی انفجار بزرگ میگویند که چگالی عالم در واقع بی نهایت است. 
بعد چه شد؟
مخلوطی از ماده داغ که پس از انفجار بزرگ ایجاد شده است به تدریج شروع به گسترش و خنک شدن کرده است. ابتدا در کسری از ثانیه جهان به شدت منسبط شد و سپس در کمتر از یک ثانیه  پس از انفجار بزرگ کوارکها ایجاد شدند و چند دقیقه بعد از انفجار بزرگ که دما حدود یک بیلیون درجه بود هسته اتم هیدروژن و هلیوم تشکیل شدند. در نهایت به تدریج جهان سردتر و منبسط تر شد و ماده ای که ما میشناسیم و بدن ما و تمام هستی را بوجود آورده است تشکیل شد. اولین اتمهای کامل حدود سیصد و هشتاد هزار سال پس از انفجار بزرگ تشکیل شدند.

 آیا ما به شواهد انفجار بزرگ دسترسی داریم؟
بله داریم. مهمترین آنها امواج زمینه ریز موج هستند که از حدود سیصد هزار سال پس از انفجار بزرگ باقی مانده اند و هم اکنون در تمام نقاط هستی قابل ردیابی هستند. این امواج تقریبا یکنواخت در سطح جهان هستی پراکنده شده اند و نشان دهنده یکنواختی جهان پس از انفجار بزرگ هستند. در واقع این امواج نور ناشی از جهان بسیار بسیار بسیار داغ نخستین هستند که آنقدر به سمت قرمز شیفت یافته اند که به زحمت قابل ردیابی شده اند مانند شکل زیر.

 در نظر داشته باشید که انفجار بزرگ در واقع یک انفجار به مفهوم امروزی نیست بلکه بیشتر شبیه باد کردن یک بادکنک است که جهان هستی را جداره بادکنک در نظر بگیرید. در واقع همه نقاط بادکنک در حال دور شدن از هم هستند در حالیکه حرکت واضحی ندارند. یک بادکنک بدون باد در واقع شبیه جهان در مراحل اولیه است که به تدریج باد شده است

. ضمنا هیچ نقطه ای از این بادکنک مرکز گسترش جهان نیست . به عبارت دیگر جهان پایانی ندارد، لبه ندارد، مانند بادکنکی است که گرچه تا بینهایت میتوانید بر روی آن حرکت کنید ولی لبه ای ندارد که آنجا ختم شود.
به عبارت دیگر انفجار بزرگ نه بزرگ بود و نه انفجار بلکه فقط یک تکینگی در فضا-زمان بود.
در نهایت هستی چه میشود؟
سرنوشت هستی وابسته به آهنگ انبساط آن است. احتمالا یا همینطور هستی گسترش پیدا میکند تا تبدیل به یک مکان سرد یکنواخت از فوتونها و نوترینوها و الکترونها شود (انجماد بزرگ)، یا کلا همه اتمها به علت اتساع پیشرونده جهان هستی از هم گسسته میشوند (گسست بزرگ)، یا  تمام هستی شروع به انقباض میکند و در نهایت تبدیل به یک تکینگی بزرگ میشود (خرد شدگی بزرگ). البته نظرات دیگر هم هست که ماده تاریک و انرژی تاریک و غیره را پیش میکشد و از آنها میگذریم
 

 

 

نظریه ی حالت پایدار
 در سال ۱۹۴۰میلادی نظریه ای به نام حالت پایدار مطرح و رقیب مهبانگ شد.زیرا در آن زمان مدارک چندانی برای مهبانگ موجود نبود.فرد هویل اخترفیزیکدان مشهور انگلسی و دیگران که از این نظریه پیروی می کردند معتقد بودند,گیتی نه تنها یکنواخت و همسان است,بلکه در طول زمان نیز تغییر نمی کنند.به این ادعا اصل مطلق کیهان شناسی می گویند.براساس این نظریه شروع عالم وابسته به پدیده ای مثل بیگ بنگ نبوده و ستارگان و کهکشان ها هم تغییر می کنند اما کیهان در بزرگ مقیاس تغییری نمی کند.

                     
     مهبانگ پیش بینی میکند که با دور شدن کهکشان فضای خالی بیشتر می شود.اما نظریه ی حالت پایدار می گوید با اینکه جهان در حال است,ماده ی جدیدی تشکیل می شود و به میان کهکشان ها می ایند. این ماده گاز هیدروژن است این هیدروژن ها متراکم می شوند و سپس به ستارگان تبدیل می شوند.

    نمی توان تصور کرد که ماده از هیچ و از فضای خالی خلق شود و به کیهان در حال انبساط تزریق شود.پس این نظریه مخالف اصل بقا یا پایستگی ماده است.بنا برا این اصل فیزیک,ماده نمی تواند از هیچ به وجود آید یا به هیچ تبدیل شود, بلکه فقط می تواند از صورتی به صورت دیگر ماده یا به انرژی تبدیل شود و از انرژی به وجود آید. با وجود نقض این اصل فیزیک دانشمندان و اخترشناسان نمی توانند این نظریه را رد کنند.زیرا تولید ماده در این نظریه روند کندی دارد:

))در هر یک میلیارد سال (1)اتم در هر متر مکعب در فضا((.

    به هر حال این نظریه اکنون مردود شمرده می شود,زیرا اگر تولید ماده اینگونه است,پس سن ستارگان همه جای کیهان باید یکسان باشد.اما رصد ها حاکی از چیز دیگری است. اخترشناسان با اندازه گیری فاصله ی کهکشان های دور,می توانند سن آنان را تخمین بزند.چون هر چه یک کهکشان دور تر باشد,نورش بیشتر در راه بودهخ تا به ما برسد,پس مربوط به دوره ی دورتری از عمر کیهان است.

                             
     مثلا اختروش ها!اختروش ها چشمه های کوچک نورانی اند که انرژی عظیمی از امواج رادیویی از خود گسیل می کنند.نور اختروش سرخ ترین نور مرئی است و فاصله ی ان به میلیاردها سال نوری می رسد.چرا یکی از اختر وش ها در همسایگی ما نیست و چرا فقط در کیهان دور دیده می شوند؟زیرا این اختروش ها فقط در دوران جوانی کیهان به وجود می آمدند در حالی که نظریه ی حالت پایدار می گوید
باید اختروش جوان و پیر وجود داشه باشد(در حال حاضر).اختر شناسان از آنجایی که هرگز این اختروش های امروزی را نیافته اند,نتیجه می گیرند که عالم,پویا و در حال تغییر است.کشف اختروش ها طرفداران نظریه ی حالت پایدار را بسیار کم کرد.

 

 

 

 

 

 

عالم پلاسما و انفجار های کوچک
 گروه کم شماری از دانشمندان که نه نظریه ی مهبانگ و نه حالت پایدار را می پذیرند پیرو نظریه عالم پلاسما اند.یکی از آنان آقای هانس آلون است که فیزیکدانی آلمانی است.او که برنده ی جایزه ی نوبل است نام مدل خود را عالم پلاسما گذاشته است.۹۹درصد عالم مرئی(تمام ستارگان)از پلاسما تشکیل شده است.پلاسما گازی است یونیزه شده و رسانای جریان الکتریکی.آلون گفته است که مهبانگ هرگز وجود نداشته است و کیهان از رشته های عظیم و بی شمار قوی تشکیل شده که میدان ها بزرگ مغناطیسی را ایجاد می کنند

 برپایه ی این نظریه عالم همچنان باقی می ماند و همچنان زیر سلطه ی الکترومغناطیس باقی می  ماند.چنین عالمی هیچ شروع و پایانی ندارد.این نظریه پیش بینی می کند که کم کم تمام کهکشان ها به هم می پیوندند اما در زمانی بسیار طولانی تر از نظریه ی مهبانگ.چیزی حدود ۱۰۰.۰۰۰.۰۰۰.۰۰۰سال دیگر.شوهد بسیار کمی از احتمال وجود عالم پلاسمایی در رصدها به دست می آید.اما قوی ترین مدارک این نظریه از آزمایشگاه های فیزیک به دست می آید.مثلا در شبیه سازی های رایانه این دیده شده که پلاسما تحت تاثیر نیروی الکترومغناطیسی به شکل و مدل بزرگ مقیاس خوشه های کهکشانی در می آید.برخی هم در آزمایشکاه های فیزیک میدان مغناطیسی واقعی ساخته اند تا ساختار بزرگ مقیاس کهکشان هارا در پلاسما ببینند.این نظریه هنوز در میان کیهان شناسان فراگیر نشده است.آنان هم که این نظریه را قبول دارند به شواهد آزمایشگاهی و کم آ بیشتر اهمیت م دهند تا به محاسبات دقیق و استوار ریاضیات .در نظریه ی مهبانگ و حتی برخی از شواهد رصدی انکار ناپذیر آنرا اما گروه دیگری از اخترشناسان نظریه ی دیگری را بر پایه ی نظریه ی حالت پایدار مطرح می کنند.این نظریه نیز آغاز و پایان مشخصی برای کیهان تعیین نمی کنند اما بجای آن که ماده از هیچ خاق شود در این نظریه ی جدید ماده از انفجار های کوچکی بوجود می آید که می توان به آن ریزبانگ گفت.شاید این ریزبانگ ها تصور شده در این نظریه بی ارتباط با اختروش های رصد شده نباشد!

   بپایه  این نظیه یجدید آهنگ پیدایش کهکشان ها متناسب با انبساط عالم است.نظریه ی پردازان این نظریه حتی برای تابش زمینه ی کیهانی هم جواب دارد((:این تابش های امواج ریزموج از ابر های عظیم تشکیل شده از ریز یون به وجود می آیند نه از انفجار بزرگ.))