CPH Theory نظریه سی پی اچ

3-معماي صاف بودن(The Flatness Problem )

وقايع آغازين جهان بخصوص در چند ثانيه اوليه به بخوبي توسط نظريه بيگ بنگ توصيف مي شود ولي يك مشكل بزرگ ديگر در مسير اين نظريه قرار دارد و آن، مشكل صاف بودن است. عموماً از نتايج معادلات اينيشين سرنوشت جهان را مي‌توان در دو حالت پيش بيني كرد اول اينكه جهان همراه با تمام كائناتش براي هميشه و تا ابد دهر بسط مي‌يابدو هستي در يك سرماي بي نهايت خاموش خواهد شد( Cold Death) (مدل باز) و ديگر اينكه انبساط عالم متوقف مي‌شود و ماده تشكيل دهنده هستي با بازگشت به نقطه آغازين در خود خرد خواهد شد( Big Crunch ) (مدل بسته) در آن هنگام ماده به اندازه كافي بايد وجود داشته باشد تا نيروي گرانش بتواند ايفاي نقش كرده و از انبساط عالم جلوگيري نمايد.

چقدر ماده نياز است تا اين رويداد به وقوع بپيوندد؟ محاسبات انجام شده با دقت بسيار بالا مقدار ماده مورد نياز جهت متوقف شدن انبساط عالم را در حدود سه اتم هيدروژن در هر يارد مكعب مي‌دانند يا 5x10^-27 kg ماده در هر متر مكعب است.به اين مقدار ماده در واحد حجم كه نياز داشت. تا نيروي گرانش موجب توقف حركت كهكشان ها شود جرم بحراني يا چگالي بحراني مي‌گويند(critical density )اگر جهان به اين جرم بحراني رسيد كائنات با حركت در جهت عكس حركت كنوني خود گسترش يافته و در خود خرد و نابود مي‌شود در آن لحظه چگالي به بي‌نهايت و گرماي آتشين به دماي باور نكردني خواهد رسيد ( (Hot Death.

اماشق سوي هم وجود دارد كه د رآن نه جهان تا ابديت منبسط مي‌شود كه كائنات در سرماي سوزناك به خواب ابدي فرو رودو نه با برگشت برق‌آساي خود به عقب در يك نقطه با گرماي باور نكردني خرد و متلاشي شود اين حالت نسبتاً متعادل بين سرنوشت فشردگي ابدي و انبساط ابدي است. اختر فيزيكدانان حرف يوناني امگا را براي تعيين تراكم جرم كيهاني در نظر گرفته بنابراين تصميم‌گيري آنها در مورد سرنوشت جهان براساس مشاهدات و چگالي بحراني صورت مي‌گيرد .

اگر مقدار امگا كمتر از يك شود در آن حالت مقدارتراكم جرم براي توقف انبساط كهكشان ها كم خواهد بود و حركت آنها همچنان درجهت دور شدن از يكديگر ادامه مي‌يابد اگر امگا بزرگتر از يك شود آن هنگام مقدار ماده براي بسته شدن عالم فراهم شده و جهان از انبساط باز مي‌ماند. در آن صورت حركت رو به عقب كهكشانها آغاز مي‌گردد.

الف) جهان باز : امگا<1 انحناى جهان منفى ب) جهان تخت : امگا = 1 پ)جهان بسته: امگا >1 انحناى جهان مثبت است


Geometry(شكل هندسى )	امگا	q₀	Fate of Universe(سرنوشت عالم )	Name (نام مدل )

Flat تخت ) )	=1	1/2	Open Universe (جهان باز )	Einstein-DeSitter Model
Hyperboli(هذلول مانند)	<1	<1/2	Open Universe (جهان باز )	Open Model
Spherical (كروى)	>1	>1/2	Closed Universe (جهان بسته )	Closed

مشاهدات اخترشناسان نمي‌توانست به درستي حكم كند كه در صورت منحني بودند فضا آيا اين منحني باز خواهد بود يا بسته دليل ظاهري كه امروز جهان در حالت توازن وجود دارد آنست كه امگاي آن برابر يك است حاميان نظريه مهبانگ بخوبي توضيح مي‌دهند كه چگونه جهان به موقعيت امروزي خود رسيده است و چگونه دوره هاي متعددش را پشت سرگذارنده و كهكشانها به مانند امروزه پراكنده و پخش شده‌اند آنها حتي مي‌توانند خلقت دنيا را در دقيقه اول يا حتي در ثانيه و كمتر از آن

بخوبي تشريح كنند.براساس مدل كيهانشناختي مهبانگ در زمان ^43-10 ثانيه بعد از انفجار بزرگ جهان بي‌نهايت خرد و كوچك بود چنانچه عالم براحتي در درون يك پرتون جاي مي‌گرفت مواد ايجاد شده به سرعت منبسط شدند واين انبساط چنان نيرو مندبود كه نيروي گرانش قادر به متوقف كردن آن نبود. و تنها بخش كوچكي از بيشتر ماده توسط نيروي قوي گرانشي از منبسط شدن مداوم باز ايستاد كه از اين مقدار ماده همه ستارگان و كهكشانها بوجود ‌آمدنند.امروزه با توجه به تمامي ماده قابل رؤيت و كشف شده كيهاني 0/1 ماده مورد نياز جهت بسته شدن عالم در آن وجود دارد يعني براي اينكه حركت كهكشان ها و دور شدن آنها از هم متوقف شودو بدنبال آن حركت رو به عقب آنها آغاز گردد تا سرانجام همه عالم در يك نقطه متمركز و متلاشي گردد بايد مقدار امگا به بيشتراز يك برسد كه هم اكنون اين مقدار بسيار كمتر از اين است (حدود 1 /0) هرچند كه مقدار زيادي از ماده هنوز به حساب نيامده يعني تقريباً نود درصدجهان هنوز ماهيت و چيستي آن ناشناخته و كشف نشده است.

4-كوازارها يادگارهاي كيهاني