لطفا منتظر باشید ...
معماي سن جهان
( دوشنبه 25 بهمن 1384 )- منصور شهبازيبراي رسيدن به جواب معماي سن جهان در مدل بيگ بنگ ابتدا لازم است تا تصويري ساده از بيگ بنگ در ذهن بسازيم. اما از آنرو که ما شانس ديدن لحظه تولد جهان را از دست داده ايم براي تصور بيگ بنگ اجبارا توجه ميکنيم به يک انفجار کوچک مانند انفجار يک بمب.با اين فرض که بيگ بنگ هم ساختاري همچون انفجارهاي ديگر داشته است.همانطور که ميدانيد اگر از جاي امني به انفجار يک بمب نگاه کنيم ابتدا نور آنرا ميبينيم سپس صداي آنرا ميشنويم و بعد ذرات گرد و غبار و به دنبال آن اجسام بزرگتر به طرف ما مي آيند.با توجه به اين مراحل ميتوانيم بگوييم هر انفجار داراي ساختاري لايه لايه است.مانند شکل زير و مشخص ميشود لايه اول يعني لايه A که از جنس نور است برابربا لحظه تولد آن انفجار مي باشد.ولي آخرين لايه يعني لايه B برابر با لحظه مرگ انفجار است چون بعد از آن اجزا انفجار انرژي جنبشي خود را از دست مي دهند و ساکن ميشوند. حال از آنجا که دليلي نيست که اثبات کند بيگ بنگ متفاوت از اين انفجار بوده ما بيگ بنگ را هم با ساختاري لايه لايه تصور ميکنيم.يعني بيگ بنگ هم داراي لايه اي از نور در زمان تولد بوده و لايه اي مانند لايه B در لحظه مرگ خواهد داشت.و ميتوانيم استدلال کنيم که بين اين دو لايه هستيم.چون از طرفي آثار لايه A و لحظه تولد جهان يعني اشعه کيهاني را مشاهده ميکنيم پس خارج از لايه نوراني A نيستيم .از طرف ديگر اجزا بيگ بنگ يعني فضا و کهکشانها را هنوز در حال انبساط ميبينيم.پس درون لايه B و نقطه مرگ بيگ بنگ نشده ايم.پس نتيجه ميگيريم بيگ بنگ انفجاري بوده که هنوز ادامه دارد و ما درون آن جايي بين تولد(لايه A) و مرگ(لايه B )آن هستيم وجايگاه خودمان را با زمان حال مشخص ميکنيم.حال توجه کنيد.اينکه مشخص است بيگ بنگ انفجاري بوده که هنوز ادامه دارديعني اينکه بيگ بنگ متعلق به زمان حال است.اما ما عادت داريم همه چيز را نسبت به خودمان و چيزهايي که در زمينه خودمان ميشناسيم مانند سال و ماه زميني بسنجيم.چون برايمان قابل درک تر است.پس براي تصور جايگاه خودمان(زمان حال)بين لايه AوB (تولد و مرگ چهان)ميتوانيم بگوييم لايه هايي که از ما عبور کرده مانند لايه A نسبت به ما زمان گذشته است و لايه ها و اتفاقاتي که در ما و اطراف ما در حال وقوع است زمان حال است.و چون بيگ بنگ فعلا فاقد لايه B و لحظه مرگ است اين زمان حال را لايه اي بسيار بسيار نزديک به مرکز بيگ بنگ تصور ميکنيم.اما آينده نقطه اي در مرکز بيگ بنگ خواهد بود که لايه هاي متعلق به آينده از درون آن بيرون خواهند آمد.حال شما ميدانيد ورود بيش از اندازه به اين موضوعات ميتواند موضوع مقاله يعني محاسبه سن جهان براي عموم را پيچيده و به درازا بکشاند که لزومي ندارد. همين اندازه کافيست چون با توجه به تصوري که از لايه هاي يک انفجار بدست آورديم حال ميدانيم طول عمريک انفجار برابر با فاصله لايهAوB است و سن جهان برابر با فاصله لايهAوC ميباشد و توجه به اين مطلب راه جديدي براي محاسه سن جهان به ما ميدهد.همانطور که ميدانيم روش معمول محاسبه سن جهان تقسيم مسافت طي کرده کهکشانها بر سرعت دور شدنشان از هم است.اما در اين مقاله با محاسبه فاصله لايهA(لحظه تولد)از لايه c(زمان حال)به عدد سن جهان خواهيم رسيد و براي اينکار با توجه به قانون حاکم بر انبساط جهان از اختلاف سطح انرژي جنبشي جهان در لحظه تولد و زمان حال استفاده ميکنيم .ولي ابتدا بايد انرژي جهان در اين دو لحظه را بدست آوريم. با توجه به تصوير لايه هاي يک انفجار که در بالا ارائه شدخيلي زود نتيجه ميگيريم که انرزي جنبشي جهان در لحظه تولد برابر بوده با سرعت نور چون مشخص شد لحظه تولد در هر انفجار برابر است با لايه A و اين لايه از جنس نور است و سرعت نور300000 کيلومتر بر ثانيه است.اما انرژي جنبشي جهان در زمان حال همان سرعت انبساط جهان در قسمت معين شده اي از فضا فرضا يک مگا پارسک است که دانشمندان اعداد مختلفي کمتر از 100 براي آن بدست آورده انداما سرعت 50 کيلومتر بر ثانيه در يک مگا پارسک ميانگين مناسبي براي آن است.به اين ترتيب ميتوان گفت جهاني داريم که در لبه ها و زمان تولد سرعتي برابر با 300000 کيلومتر بر ثانيه داشته اما حال 50 کيلومتر بر ثانيه در مگا پارسک .به زبان ساده بايد گفت سرعت انبساط جهان وقتي به اندازه يک مگا پارسک بوده 300000 کيلومتر بر ثانيه بوده اما حال 50 کيلومتر است. حال با توجه به قانون حاکم بر انبساط جهان که ميگويد فاصله که دو برابر شود سرعت انبساط هم دو برابر ميشودو دانستن سطح انرژي جهان در لحظه تولد و زمان حال تنها کاري که براي محاسبه سن جهان باقي مي مانداين است که يک مگا پارسک را چندين بار در دو ضرب کنيم تا سرعت انبساط در مجموع آنها 300000 کيلومتر(انرژي لحظه تولد)شود به شکل ساده تر عدد 300000 را تقسيم بر 50 (سرعت انبساط در يک مگا پارسک)ميکنيم جواب ميشود 6000 مگا پارسک که فاصله مکاني لايه C (زمان حال)از لايه A(لحظه تولد)است.سپس 6000 مگا پارسک را با ضرب کردن در عدد 3.26 ميليون(طول يک مگا پارسک به سال نوري)به فاصله زماني تبديل ميکنيم که جواب عدد19560000000سال نوري بدست مي آيد.اين سن جهان است.و ما ميتوانيم تولد جهان را در اين سن جشن بگيريم اگر شمع کم نياوريم.کار ما مانند اين است که فاصله لايه A و لايه C را با خط کشي به اندازه يک مگا پارسک اندازه بگيريم.سپس اين فاصله را به سال نوري تبديل کنيم.
