کارگاه بررسی کامل آفرینش و پیدایش کیهان

در این بخش از فروشگاه اینترنتی برنا اندیشان تصمیم داریم تا یکی از کارگاه های بسیار کاربردی با عنوان کارگاه بررسی کامل آفرینش و پیدایش کیهان را جهت دانلود در اختیار شما کاربران محترم وب سایت برنا اندیشان و تمامی علاقه مندان به مباحث علمی و کیهان شناسی قرار دهیم.

کارگاه بررسی کامل آفرینش و پیدایش کیهان

مدرس کارگاه بررسی کامل آفرینش و پیدایش کیهان به صورت کاملاَ علمی این مبحث را مورد بررسی قرار می دهد و جنبه های مختلف این موضوع را بیان می کند.

دیدگاه ما نسبت به چگونگی پیدایش جهان امروزی بسیار ناقص یا اساساً نادرست است. به همین علت کیهان شناسان برای پی بردن به این موضوع سعی می‌کنند کائنات را قبل از وقوع مه بانگدر ذهن خود تصور و ترسیم کنند. همچنین آن‌ها به دنبال این هستند که بدانند چگونه قبل از مه بانگ جهان به این اندازه از سطح بالایی از نظم برخوردار بوده‌است.

حاصل این تحقیقات ارائه مدل‌هایی از سوی کیهان شناسان است که هر یک پاسخ شگفت‌انگیز و متفاوتی به این معماها می‌دهند. البته هر کدام از این مدل‌ها روش‌هایی قابل آزمون هستند که در آینده با رصدهایی که صورت خواهد گرفت درستی یا نادرستی هرکدام از آن‌ها مشخص خواهد شد.

تلاش برای مدل‌سازی ریاضی نحوه پیدایش جهان از یکصد سال پیش قدمت دارد. مشاهدات رصدخانه‌ای که از دهه ۱۹۲۰ آغاز شد نشان می‌دهد که کهکشان‌ها در حال دور شدن از یکدیگر هستند و جهان ما در حال انبساط است. حال اگر این انبساط را معکوس کنیم در می‌یابیم که جهان در حدود ۷٫۱۳ میلیارد سال پیش بسیار داغ و فشرده بوده‌است. این نظریه توسط ژرژ لومتر در سال ۱۹۲۷ مطرح شد که هم‌اکنون نظریه مه بانگ نامیده می‌شود. اعتبار این نظریه به سال ۱۹۶۴ برمیگردد. کشف پرتو کیهانی اعتبار ویژه‌ای به آن بخشید که تا هم‌اکنون پا بر جاست.

الن گوت (به انگلیسی: alan guth) از مؤسسه فناوری ماساچوست در سال ۱۹۸۱ و چند فیزیک‌دان دیگر نظریه‌ای مطرح کردند که به مه بانگ افزوده شد و تصور کیهان شناسان را از چگونگی پیدایش جهان کامل تر کرد.

برمبنای این نظریه نظریه (تورم کیهانی) به این دلیل جهان قابل مشاهده به‌طور غیرمنتظره همگن است که کل جهان در حالت تعادل ترمودینامیکی از حجم بسیار کوچک اولیه‌ای برخوردار بوده‌است که به‌طور ناگهانی شروع به انبساط کرده‌است و به همین دلیل همگن بودن حالت اولیه خود را حفظ کرده‌است. این نظریه شرایط اولیه کائنات و جهان قبل از مه بانگ را توضیح نمی‌دهد.

حال این سؤال مطرح است که علت عدم توانای مدل تورمی برای توضیح شرایط کائنات قبل از مه بانگ چیست؟

براساس این مدل در فاصله زمانی ۱۰^-۳۵ ثانیه تا ۱۰^-۳۲ ثانیه از لحظه آفرینش انبساط تورمی رخ داده‌است. اگر باز هم به عقب برگردیم به یک مانع (دیوار آجری) برخورد خواهیم کرد که در آن هر دو ستون اصلی فیزیک نوین یعنی نظریه نسبیت عام انیشتین و نظریه مکانیک کوانتومی فرو می‌ریزند. فیزیک دانان در چنین شرایط خارق‌العاده‌ای هیچ راهی برای پیش‌بینی رفتار ماده، انرژی و فضازمان در اختیار ندارند. فیزیکدان‌ها برای دور زدن مسئله راه حلی بیان می‌کنند. براساس قانون دوم ترمودینامیک، آنتروپی (مقیاسی از بی نظمی) جهان با گذشت زمان افزایش می‌یابد؛ بنابراین جهان در بالاترین سطح نظم به وجود آمده‌است و رو به بی نظمی می‌رود. سؤال مطرح شده اینست: چگونه این بالاترین سطح نظم به وجود آمده‌است؟

شان کارول (به انگلیسی: Sean M. Carroll) از مؤسسه فناوری کالیفرنیا در پَسِدینا (به انگلیسی: Pasadena) می‌گوید: هر مدلی که از جهان اولیه ارائه می‌شود جواب این سؤال که چرا آنتروپی جهان در آستانه مه بانگ پایین بوده را باید در خود داشته باشد.

مدل متناوب (جهان‌های برخوردکننده)

بر این اساس مهبانگ از برخورد دو جهان مختلف به وجود آمده‌است. مدل توراک و اشتاینهارد بر پایه نظریه ریسمان قرار گرفته‌است که رهیافت مهمی برای وحدت بین مکانیک کوانتومی و نسبت عام انیشتین است. در این مدل جهان ما یک ابر رویه یا ابر صفحه سه بعدی است که در ابعاد بالاتر کائنات شناور بوده‌است. در مجاورت جهان ما جهان‌های دیگر نیز وجود دارند که ممکن است هرکدام قوانین فیزیکی منحصر بفرد و کاملاً متفاوتی داشته باشند.

این جهان‌ها ممکن است به هم برخورد کنند و از برخوردشان انرژی فوق‌العاده عظیمی در هریک از این جهان‌ها آزاد بشود. علاوه بر این این دو جهان شروع به انبساط می‌کنند. اما چون ما همواره در یکی از این دو جهان هستیم تصور می‌کنیم که انفجار عظیم که همان مهبانگ نام دارد آغاز جهان است. در صورتی که جهان ما قبل از آن هم وجود داشته‌است. بر اساس این مدل پس از برخورد این دو جهان شروع به دور شدن از هم می‌کنند. اما فاصله گرفتن آن‌ها از هم سرانجام توسط نیروی جاذبه بین آن‌ها متوقف می‌شود و دوباره به سمت هم کشیده می‌شوند و دوباره برخورد می‌کنند. گویی مهبانگ دیگری رخ داده‌است. به همین دلیل به آن مدل تناوبی نیز می‌گویند.

همین‌طور در این مدل انبساط ابر صفحات در آستانه هر برخورد و جداشدن آن‌ها از یکدیگر و دوباره به هم خوردن آن‌ها نرخی فزاینده را داراست که این نرخ فزاینده انبساط جهان ذهن کیهان شناسان را در دهه اخیر به خود مشغول کرده‌است که تا پیش از این در تلاش بودند تا با فرض وجود یک دافعه ناشناخته کیهانی آن را انرژی تاریک بنامند. یکی از مشکلات این مدل اینست که کوچکترین تغییرات و افت و خیزهای توزیع ماده و انرژی در ابر صفحات جهان ما می‌توانند به حدی تقویت شوند که جهان ما را از حالت تخت و همواری که اکنون قابل مشاهده‌است خارج کند.

درد پاسخ به این مشکل اشتاینهارد و توراک معتقدند که در هنگام نزدیک شدن این دو ابر صفحه به هم مقدار انرژی تاریک افزایش یافته و می‌تواند به این افت و خیزها غلبه کرده و جهان را به همان شکل تخت حفظ کند. مسئله دیگر مطرح در این مدل این است که در آن انبساط تورمی رخ نمی‌دهد. این تنها وجه اختلاف این دو مدل است.

شاید در ظاهر این‌طور به نظر برسد که این دو مدل اساساً با هم متفاوت هستند. اما هر دو به نتایج مشابهی می‌رسند. دلیل آن این است که پس از هر برخورد به واسطه چگالی انرژی حاصل از برخورد این دو جهان تعداد زیادی از سیاه چاله‌ها در هر یک از آن‌ها جهان به وجود می‌آیند. پس هر دو مدل به نتایج مشابهی می‌رسند. مدرک مورد نیاز برای تأیید این مدل آنست که شدت انرژی تاریک با انبساط جهان کم می‌شود و همین‌طور امواج گرانشی اولیه نیز از بین می‌رود که مشاهده می‌شود. حال ببینیم مدل تناوبی برای پایین بودن آنتروپی در آغاز جهان چه پاسخی دارد. در آغاز به نظر می‌رسد که توجیه پایین بودن میزان آنتروپی در این مدل کار دشواری باشد.

زیرا با گذشت زمان میزان آنتروپی افزایش می‌یابد؛ بنابراین با ایجاد جهان تازه از ابر صفحات (جهان‌ها) دیگر باید آنتروپی آن‌ها بیشتر و بیشتر شود. اما سناریوهای کیهان‌شناسی تناوبی به خوبی برای آن پاسخ یافته‌اند. در آستانه برخورد ابرصفحات با یکدیگر به‌طور فزاینده صفحات کشیده می‌شوند. در نتیجه تراکم آنتروپی ماده و تابش در هر دو جهان کاهش می‌یابد؛ بنابراین در لحظه مهبانگ تراکم آنتروپی کم می‌شود. محاسبات نشان می‌دهند برای آنکه ابرصفحات چگالی آنتروپی که الآن قابل مشاهده‌است را داشته باشند باید زمان مابین دو برخورد متوالی کیهانی حداقل یک تریلیون (هزار میلیارد) سال باشد.