ادامه 8 راز بزرگ فیزیک:
6) راز ششم؛ آیا تمامی ماده شناخته شده جهان، در کهکشان ها جمع شده اند؟
تنها ۱۰ درصد از ماده معمولی جهان (که اصطلاحاً ماده باریونی نامیده می شود) در ستاره ها جمع شده اند. اینک اخترشناسان با استفاده از نور اختروش ها (که در فاصله هایی بسیار دور از زمین واقعند و از سیاهچاله ها نیرو می گیرند) درصدد یافتن ماده باریونی بیشتری در جهان هستند. چنانچه نور اختروش ها در مسیر طولانی خود تا رسیدن به زمین از میان ماده باریونی گازی شکل عبور کند، اتم های گاز تاثیر خود را به شکل خطوط جذبی روی طیف نوری اختروش، نقش می زنند. اما اخترفیزیکدان ها تاکنون از این طریق، ماده باریونی اندکی را نسبت به آنچه تصور می کردند، یافته اند. پس تمام باریون ها کجا رفته اند؟
اغلب اخترفیزیکدان ها بر این باورند که آنها جایی نرفته اند، بلکه هنوز هم در اعماق فضا شناورند. اما طی میلیاردها سالی که از تشکیل این ابرهای باریونی می گذرد، برخورد اتم های تشکیل دهنده آنها با همدیگر دمای گاز را تا حدود یک میلیون درجه سانتیگراد افزایش داده است. از آنجایی که گاز در چنین دمایی نور چندانی را نه جذب می کند و نه تابش، آشکاری آن به این روش برای اخترشناسان، بسیار دشوار خواهد بود.
«دیوید واینبرگ» و همکارانش با به کارگیری تلسکوپ فضایی تابش X چاندرا سعی در یافتن شواهدی مبنی بر وجود گاز باریونی در هاله ماده تاریک (که کهکشان ها را دربر گرفته است) کرده اند. او اینک تا ۹۰ درصد از یافتن نشانه های گاز باریونی در طیف جذبی تابش X مطمئن است اما حصول اطمینان بیشتر، نیازمند زمان رصد طولانی تری خواهد بود.
۷) راز هفتم؛ انرژی تاریک چیست؟
انرژی تاریک، پدیده اسرار آمیز و ناشناخته یی است که انبساط جهان را شتاب می بخشد. برای آنکه این انرژی، شتاب فعلی انبساط جهان را تامین کند، باید در حدود ۷۳ درصد کل چگالی جهان را تشکیل دهد. اساسی ترین مساله در این مورد آن است که هیچ کس از ماهیت این انرژی که چنین نقش شگفت انگیزی ایفا می کند، اطلاعی ندارد. «مایکل ترنر» از دانشگاه شیکاگو می گوید؛ «تنها کاری که تاکنون توانسته ایم در ارتباط با این پدیده انجام دهیم، صرفاً نام گذاری آن بوده است. این انرژی ممکن است از هیچ (خلأ) حاصل شده یا تاثیری از سایر ابعاد مکانی پنهان در هستی باشد.» هرچند انرژی تاریک، نقش یک نیروی دافعه کیهانی نظیر ضدگرانش را ایفا می کند اما نمی توان آن را صرفاً یک نیرو به حساب آورد، چرا که این نیروی دافعه تابع ویژگی های ذرات مادی نبوده و مستقیماً روی فضا عمل می کند.
۸) راز هشتم؛ چگالی جهان چقدر است؟
ماده موجود در جهان در برابر انبساط آن مقاومت می کند. بنابراین اگر انرژی تاریک وجود نداشت، انبساط جهان به تدریج متوقف شده و به انقباض تبدیل می شد و نهایتاً جهان درهم فرومی پاشید. اما انرژی تاریک با نیروی دافعه خود از این کار جلوگیری می کند. انرژی تاریک، مسبب شتاب گرفتن انبساط جهان است. بنابراین اگر چگالی انرژی تاریک، ثابت بوده یا حداقل مقدار مثبتی باقی بماند، در این صورت، انبساط جهان با سرعتی فزاینده ادامه خواهد یافت. اما این احتمال نیز وجود دارد که چگالی انرژی تاریک، ثابت نبوده و متغیر باشد و حتی ممکن است مقداری منفی پیدا کند که در آن صورت، جهان را به سوی فروپاشی خواهد برد. «مارتین ریس»، اخترفیزیکدان دانشگاه کمبریج می گوید؛ «اگر چگالی انرژی تاریک حتی به میزان اندکی منفی شود، می تواند منجر به فروپاشی تمامی جهان شود.» اکنون ماهیت انرژی تاریک بر ما پوشیده است و بنابراین از سرنوشت جهان هم بی خبریم چرا که سرنوشت جهان، وابسته به انرژی تاریک است...
تنها ۱۰ درصد از ماده معمولی جهان (که اصطلاحاً ماده باریونی نامیده می شود) در ستاره ها جمع شده اند. اینک اخترشناسان با استفاده از نور اختروش ها (که در فاصله هایی بسیار دور از زمین واقعند و از سیاهچاله ها نیرو می گیرند) درصدد یافتن ماده باریونی بیشتری در جهان هستند. چنانچه نور اختروش ها در مسیر طولانی خود تا رسیدن به زمین از میان ماده باریونی گازی شکل عبور کند، اتم های گاز تاثیر خود را به شکل خطوط جذبی روی طیف نوری اختروش، نقش می زنند. اما اخترفیزیکدان ها تاکنون از این طریق، ماده باریونی اندکی را نسبت به آنچه تصور می کردند، یافته اند. پس تمام باریون ها کجا رفته اند؟
اغلب اخترفیزیکدان ها بر این باورند که آنها جایی نرفته اند، بلکه هنوز هم در اعماق فضا شناورند. اما طی میلیاردها سالی که از تشکیل این ابرهای باریونی می گذرد، برخورد اتم های تشکیل دهنده آنها با همدیگر دمای گاز را تا حدود یک میلیون درجه سانتیگراد افزایش داده است. از آنجایی که گاز در چنین دمایی نور چندانی را نه جذب می کند و نه تابش، آشکاری آن به این روش برای اخترشناسان، بسیار دشوار خواهد بود.
«دیوید واینبرگ» و همکارانش با به کارگیری تلسکوپ فضایی تابش X چاندرا سعی در یافتن شواهدی مبنی بر وجود گاز باریونی در هاله ماده تاریک (که کهکشان ها را دربر گرفته است) کرده اند. او اینک تا ۹۰ درصد از یافتن نشانه های گاز باریونی در طیف جذبی تابش X مطمئن است اما حصول اطمینان بیشتر، نیازمند زمان رصد طولانی تری خواهد بود.
۷) راز هفتم؛ انرژی تاریک چیست؟
انرژی تاریک، پدیده اسرار آمیز و ناشناخته یی است که انبساط جهان را شتاب می بخشد. برای آنکه این انرژی، شتاب فعلی انبساط جهان را تامین کند، باید در حدود ۷۳ درصد کل چگالی جهان را تشکیل دهد. اساسی ترین مساله در این مورد آن است که هیچ کس از ماهیت این انرژی که چنین نقش شگفت انگیزی ایفا می کند، اطلاعی ندارد. «مایکل ترنر» از دانشگاه شیکاگو می گوید؛ «تنها کاری که تاکنون توانسته ایم در ارتباط با این پدیده انجام دهیم، صرفاً نام گذاری آن بوده است. این انرژی ممکن است از هیچ (خلأ) حاصل شده یا تاثیری از سایر ابعاد مکانی پنهان در هستی باشد.» هرچند انرژی تاریک، نقش یک نیروی دافعه کیهانی نظیر ضدگرانش را ایفا می کند اما نمی توان آن را صرفاً یک نیرو به حساب آورد، چرا که این نیروی دافعه تابع ویژگی های ذرات مادی نبوده و مستقیماً روی فضا عمل می کند.
۸) راز هشتم؛ چگالی جهان چقدر است؟
ماده موجود در جهان در برابر انبساط آن مقاومت می کند. بنابراین اگر انرژی تاریک وجود نداشت، انبساط جهان به تدریج متوقف شده و به انقباض تبدیل می شد و نهایتاً جهان درهم فرومی پاشید. اما انرژی تاریک با نیروی دافعه خود از این کار جلوگیری می کند. انرژی تاریک، مسبب شتاب گرفتن انبساط جهان است. بنابراین اگر چگالی انرژی تاریک، ثابت بوده یا حداقل مقدار مثبتی باقی بماند، در این صورت، انبساط جهان با سرعتی فزاینده ادامه خواهد یافت. اما این احتمال نیز وجود دارد که چگالی انرژی تاریک، ثابت نبوده و متغیر باشد و حتی ممکن است مقداری منفی پیدا کند که در آن صورت، جهان را به سوی فروپاشی خواهد برد. «مارتین ریس»، اخترفیزیکدان دانشگاه کمبریج می گوید؛ «اگر چگالی انرژی تاریک حتی به میزان اندکی منفی شود، می تواند منجر به فروپاشی تمامی جهان شود.» اکنون ماهیت انرژی تاریک بر ما پوشیده است و بنابراین از سرنوشت جهان هم بی خبریم چرا که سرنوشت جهان، وابسته به انرژی تاریک است...
+ نوشته شده در یکشنبه دوم مرداد ۱۳۹۰ ساعت 9:50 توسط ناهید
|
