4-كوازارها
يادگارهاي كيهاني
(كوازارها:
كهكشانهاي جواني هستند كه بسيار فعالند و سياهچاله مركزي
آن هنوز خيلي چيزهاي برد بلعيدن دارد كه بدين خاطر انرژي
بسيار فراواني از آن آزاد ميگردد)در سالهاي 1980 ميلادي
يك سري از مشاهدات صورت گرفته توسط كيهان شناسان موجب شد
تا حيرت و شگفتي جديدي در ميان اخترشناسان ايجاد شود و
معماي ديگري بر معماهاي قديمي نظير صافي آسمان و مشكل افق
ايجاد كند، آنها يك شي جديد آسماني را كشف كردنند كه در
فاصله بسيار دوري از زمين قرار داشت و با سرعت بسيار زيادي
از ما دور مي شد.آنها
نام اين شي ناشناخته را كه شبيه به ستارهاي بسيار درخشان
بود اختر نما ناميدنند يك اختر نما ميتواند صد برابر
پرنورتر از يك كهكشاني مانند كهكشان راه شيري باشد. يعني
صد بار درخشند تر از يكصد ميليارد ستاره اما اندازه اين
اخترنماها تنها به بزرگي يك منظومه مانند منظومه خورشيدي
خودمان ميرسد اين اختر نماها كه در دورترين شعاع از دنيا
قرار دارند با سرعتي نزديك به نود درصد سرعت نور از ما دور
ميشوند.
در آغاز براين باور بودنند كه اگر طيف
انتقال به قرمز اين اشياء نوراني درست باشد كوازارها بايد
درحدود ده ميليارد سال پيش شكل گرفته باشند ولي كشف
اخترنماي 4635+1158 PC در
سال 1989 شوك بزرگي بر اختر فيزيكدانان وارد آوردو حيرت
همگان را برانگيخت زيرا به خلاف يافته هاي گذشته اين اختر
نما 14 ميليارد سال نوري از زمين دور بود براين اساس يك
اختر نما در فاصله اي دورتر از جائي قرار داشت كه از نظر
زماني نميتوانست وجودداشته باشد و نگران كنندهتر از آن
اين ست كه بدانيم در حول حوش اختر نماها با طيف انتقال به
قرمز بزرگ كه در حاشيه ترين قسمت عالم قرار گرفته است
كهكشان هايي ديده ميشود كه از
انتقال به قرمز كمتري(از سرعت دور شدن كمتري) نسبت به اختر
نماها برخوردار بودند .يعني دو شيء با سرعتهاي متفاوت
نسبت بهم از نظر موقعيت مكاني در يك محل قرار گرفتهاند.اين
انتقال به قرمز ها يا شايد تمام طيفهاي انتقال به قرمز
نتيجه يك اثر طبيعي ديگري باشد؟.
5-تورم: نوشداروي فراگير
در اواخر دهه هفتاد و اوايل دهه هشتاد
صافي شگفتآور دنيا و تعادل باور نكردني كيهان بين انبساط لجام
گسيخته وجاذبه قوي خرد كننده مشكلاتي غيرقابل حل شدن به
نظر ميآمدنند در همان سالها گوث0Guth))
يك راه حل پيشنهاد كرد راه حل او بدين صورت بود كه جهان در
بدو خلقت ميتوانست وارد يك حالت ناپايدار شود. فيزيكدانان
به اين حالت ناپايدار « خلأ كاذب » ( false
vacuum )
ميگويند اين حالت گذار و آني ميتوانست موجبات تغيير سريع
در عالم را فراهم آورده باشد اين مرحله از عمر هستي را «
فاز گذار» ( phase
transition
) ميگويند بعد از آن است كه جهان به سمت سرد شدن سريع
پيش ميرود( وقتي آب به سرعت سرد شود مي تواند در زير نقطه
انجماد بدون اينكه يخ ببندد مايع بماند و بعد از آن به
يكبار همه آب يخ مي بندد.)گوث( Guth)
پيشنهاد كرد كه جهان بوسيله انبساط رونده و فراگير جهان به
زير دماي انجماد خود رسيد و در يك لحظه خلاء كاذب بوجود
آمد و جهان بسوي سرد شدن روز افزون پيش رفت دنيا اين مسير
را به خودي خود طي كرد.
براساس محاسبات گوث( Guth)
ميبايست تورم جهان دقيقا در
ثانيه بعد از مهبانگ شروع شده باشد. وقتي كه چگالي فوق
العاده بر جهان حاكم بود ميبايست كه در آن شرايط يك خلا
كاذبي بوجود آمده باشد.مطابق
معادلات ميدان نسبت عام يك نوع نيروي ضد گرانش برماده وارد
شده و موجب خرد شدن آن به اجزاي كوچكتري شدو به آن طرح و
شكل ديگري بخشيد.
در محدوده زماني بي
نهايت كوچك
ثانيه نيروي ضد گرنش موجب شد تا جهان تا
برابر حجيم شود ( دنياي
قبل از تورم را يك دانه ى ماسه در نظر بگيريد و دنياي
متورم شده تا ده به توان پنجاه برابر را دنياي كنوني
خودمان كه قطري حدود سي ميليارد سال نوري دارد تصور كنيد)
و بعد از اين انبساط بسيار سريع جهان، سرعت انبساط به مدل
كيهانشناختي مهبانگ استاندارد برگشت.تورم
مي توانست مشكل افق را نيز حل كند، همه نقاط جهان كه امروز
آنها را بسيار دور از هم
مشاهده ميكنيم دقيقاً تا
قبل از آغاز تورم بزرگ در ثانيه
بعد از آفرينش كاملاً با هم در تماس بودنندبرهمين اساس
همةانرژي عالم نيز بطور يكنواخت در آن فضاي محدود توزيع
شده بود و دراين هنوز تورم بزرگ رخ نداده بود مهمتر اينكه
سناريو تورم ميتواند معماي صاف بودن جهان را بوسيله
استفاده از مفاهيم علم هندسه بصورت جالبي حل كند.شما جهان
را قبل از تورم مانند سطح يك بادكنك در نظر بگيريد كه در
اين صورت از انحناي زيادي برخوردار است حال اگر بادكنك را
تا ميزان زيادي باد كنيم رفته رفته انحناي اوليه بادكنك
ناپديد شده و سطح بادكنك مسطح به نظر خواهد آمد جهان نيز
بعد از انبساط سريع
كه
برابر حجم تر شده است نيز ديگر جهاني منحني به نظر نخواهد
آمد بلكه جهان به يك جهان تخت و صاف مبدل خواهد شد.
مشكل عمده گسترش جهان
بوسيله تورم:
تورم
پيشگويي ميكند از انبساط سريع جهان يكسري حبابهائي فضائي
بوجود آمده است كه امروز بايد قابل مشاهده باشند. حباب ها
مشكلي براي تورم بحساب ميآيند زيراتاكنون كسي قادر به
ديدن آنها نشده است مشكل « ديوار حباب» the
bubble wall))
كه زائيده انديشه جديد تورم بوده هنوز بصورت معمائي لاينحل
گريبانگير دنياي كيهانشناختي شده است يك راه حل براي حل
مشكل حباب اينست كه اين پيشگوئي كه بيان ميدارد دنياي
قابل مشاهد توسط ده به توان 21حباب انفرادي اشغال شده
عملي گردد و بتوان آنرا به اثبات رسانيد رفع مشكل ديوارهاي
حباب عمده ترين نگراني براي اثبات تئوري تورم است چرا كه
اين ديوارها فراسوي نقاطي است كه ما امروزه ميتوانيم
مشاهده كنيم ما تنها قادر به ديدن نقاطي هستيم كه در فاصله
15 ميليارد سال نوري از ما قرار دارند بنابراين هرگز امكان
رويت آنها وجود ندارد.
اينكه نميتوان صحت و سقم نظريه تورم را
معلوم كرد يك عيب اصلي براي آن به حساب مي آيد در تمام
تاريخ علم بهترين نظريه ها همواره پيش بيني هاي قابل
اثباتي مي نمودنند كه ميشد درستي اين پيش بينيها را به
كمك آزمايش يا مشاهده كردن سنجيد بعنوان مثال نسبيت عام
اينشيتن برخي از پديده هاي طبيعي را پيش بيني كرد كه بعداً
اين پيش بيني ها تحقق يافتند و مشاهده گرديدند ويا تئوري
كوانتوم كه در گذشته آزمايشهاي زيادي به صورت ذهني در سطح
زير هستهاي انجام ميداد كه با اختراع شتابدهندها صحت
بيشتر آنها تأئيد گرديد .از
اينرو كه تئوري تورم غير قابل آزمايش است يك ضعف اساسي
براي أن به حساب مي أيد تئوري تورم گوث (Guth)
تنها يك پيشگوئي آن قابل آزمايش است و ميتوان درستي يا
نادرستي آنرا تأئيد نمود و آن اينست كه اخترشناسان مي بايد
قادر باشند ديوارهائي از حباب را در حوزه هاي ديدشان
ببينند ولي تاكنون هيج اشارهاي مبني بر مشاهده قلمرو
ديوارها گزارش نشده است.
مشكل عمده ديگر تورم اين است كه مقدار امگا
دقيقاً بايد برابر يك باشد از اينرو لازم مي آيد كه جرم
جهان ده برابر مقداري باشد كه ما ميتوانستيم با مشاهدات
خود بدست آوريم و تخمين بزنيم متخصصان علوم نظري معتقدنند
كه اگر تورم اعتقاد دارد كه امگاي جهان برابر با يك است
بنابراين مسئلهاي كه بيگ
بنگ( مهبانگ)
با آن رو به رو است و براساس آن بيان ميدارد كه نود درصد
از جرم جهان مفقود شده و از ديدهها پنهانست ميتواند حل
شود و درست از آب د ر آيد آنها اين جرم گمشده را كه حدود
ده برابر دنياي قابل مشاهده است را « ماده تاريك سرد» cold
dark matter))
مينامند كه هرگز قابل ديدن نيست