انبساط ِ کیهان در لحظۀ تولد چگونه بود؟

احتمالا یکی از مهم ترین مسائل فیزیک امروز درک انبساط کیهان در لحظۀ ابتدایی تولد میباشد. دانشمندان با نظریه ای بنام تورم کیهانی معتقدند که درست در ۱۰ به توان ۳۶- ثانیه پس ازبیگ بنگ کیهان دچار انبساط سریعی شده که حجم آن، ۱۰ به توان ۷۸ برابر زیادتر شد.

این گرافیک زمان بندی شکل گیری کیهان را طبق نظریه بیگ بنگ نشان می دهد

به گزارش بیگ بنگ، پیامد مستقیم تورم این است که کل جهان از ناحیهٔ کوچکی آغاز شده که به هم وابسته‌ است. بر طبق نظریه تورمی کیهان، در اولین یک تریلیون تریلیونیم ثانیه، نیروی ضد گرانش مرموزی باعث گسترش و انبساط جهان شده است، جهان در کسری از ثانیه با ضریب غیر قابل تصوری برابر ۱۰ به توان ۵۰ با سرعتی بسیار بیشتر از سرعت نور انبساط یافته است. ^۱ دقیقاً پس از آغاز دوره‌‌ی تورم چهار نیروی اصلی طبیعت که با هم یکی بودند از هم جدا شده و هر کدام راه خود را در عالم رو به گسترش در پیش گرفتند.

قبل از این انبساط تمام عالم قابل مشاهده ما با صدها میلیارد کهکشانی که در آسمان شب می بینیم بسیار کوچکتر از یک اتم بود. در این مقیاس بسیار کوچک مکانیک کوانتومی بر فعل و انفعالات کیهان حاکم بود و افت و خیزهای جزئی ذرات کوانتومی قبل از آغاز انبساط با بروز بیگ بنگ و گسترش جهان به نحوی تشدید شد که برخی از نواحی جهان چنانکه در تصویر تابش پس زمینه کیهانی^۲ می بینیم چگال تر شدند.

این تصویر تابش پس زمینه کیهانی است که بر پایه ی داده های ماهواره WMAP بدست آمده و نوسانات دمایی کهن ترین نور کیهان را، درست ۳۸۰ هزار سال پس از بیگ بنگ نشان می دهد.

اگر نظریه انبساط سریع جهان صحیح باشد، در واقع تابش پس زمینه کیهانی (CMB) دریچه ای است رو به زندگی کیهانی در ۳۸۰ هزار سال پس از بیگ بنگ. یعنی ما تاثیر رویدادهایی را می بینیم که در آن اتفاق باور نکردنی در لحظه ی ۱۰ به توان ۳۶- ثانیه پس از بیگ بنگ بر صفحه ی عالم نقش بسته اند، بتازگی نیز دانشمندان با جزئیاتی دقیق، قدیمی‌ترین نور کیهان را تایید کردند.

از این نظر نیز حیرت انگیز است که از یک نقطه ی زمانی پس از گذشت ۱۳٫۸۲ میلیارد سال موجود خردمندی مثل ما از روی تکه سنگی در گوشه ی کهکشانی شناور می تواند با نگاهی هوشمندانه ی خود به تفسیر پرتوهای کیهانی بپردازد و به آغاز زمان بنگرد.

پی نوشت:

۱- این موضوع ناقض گفته اینشتین نیست که هیچ چیز نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند، زیرا این فضای خالی است که انبساط می یابد و تنها برای اجرام مادی است که سد سرعت نور نمی تواند شکسته شود.

۲- تابش پس زمینه نوعی نقشه حرارتی آسمان است که هر نقطه دمای خاصی را نشان می دهد. طول موج های کوتاهتر دماهای بالاتر و طول موج های بلند تر دمای کمتری را نشان می دهد. نواحی قرمز ۰٫۰۰۰۲ درجه داغ تر از نواحی آبی هستند. دمای متوسط تابش پس زمینه معادل ۲۷۰٫۴۲۵ - درجه سلسیوس است. این تفاوت دمایی ناچیز دارای اهمیت بسیاری است، چون به ما نشان می دهد که در همان لحظات نخستین عمر عالم برخی از مناطق مختصری متراکم تر از مناطق دیگر بودند.

نویسنده: سمیر الله وردی / سایت علمی بیگ بنگ

منابع: Wonders of the universe - Brian Cox , Andrew Cohen

Parallel Worlds - Michio Kaku

اطلاعات بیشتر: Inflation theory , big bang

نقل از بیگ بنگ

عطف به عتف - نگاهی به پژوهش و ISI در ایران

امید عمومی - نامه به ریاست جمهوری

مرز بین ایمان و تجربه  

نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی

آخرین مقالات