منو
 صفحه های تصادفی
جهانگیر آق قویونلو
ساختمان RNA
رهایی از اضطراب روز قیامت با ولایت امام علی علیه السلام
تربیت اولاد
علل به حاشیه رفتن قومیت ها در ایران
امامت امام جواد علیه السلام در حدیث لوح
چگونه یک توپ را پرتاب می کنید
مجهول بودن تاریخ ظهور - امیر مؤمنان
رشته زبان آلمانی
تاریخ تکامل اقیانوس
 کاربر Online
672 کاربر online

جهان بزرگ مقیاس

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > نجوم و اختر فیزیک > کیهان شناسی
علوم طبیعت > فیزیک > نجوم و اختر فیزیک > فیزیک فضا
(cached)

دید کلی

در میان مردم هندوستان و چین ، ضرب المثلی وچود دارد که می‌گوید، دنیا فقط تا جایی است که بشر بتواند پای پیاده آن را در نوردد. به زبان ستاره شناسان می‌‌توان گفت که جهان ، فقط تا جایی است که تلسکوپهای ما می توانند آن را ببینند. جهان مشاهده شده ، بخشی از کل جهان است که هزاران میلیون پارسک در فضا ، و هزارن میلیون سال در زمان را در بر گرفته است. برای مشاهده ساختمان بزرگ مقیاس ، محتوا و تکامل جهان از تجهیزات عظیم و روشهای ماهرانه‌ای استفاده می‌شود.



img/daneshnameh_up/d/db//Meghyasejahan.jpg

روشهای مطالعه ساختمان جهان

  • تجسس در جهان با همه وسعتش هدف علم کیهان شناسی (Cosmology) است. نیل به ساختمان بزرگ مقیاس جهان ، می‌تواند از طریق تجربی (کیهان ‌شناسی مشاهده‌ای) ، یا عملی مدلهای نظری جهان انجام گیرد. روش تجربی ، بر داده‌های مشاهده‌ای تکیه دارد و ساختمان واقعی جهان را در نظر قرار می‌دهد. لیکن تجربه عملی با جهان در سطح وسیع تا اندازه زیادی محدود است.

  • روش عقلی ، کلیه ساختمانهای ممکن برای جهان ، یعنی مدلهای کیهان‌شناختی را کاوش می‌کند. ممکن بودن ، منطقی بودن را می‌رساند ، یعنی هیچ تناقضی با قوانین فیزیکی و داده‌های مشاهده‌ا‌ی در آن یافت نشود. ریاضیات تا حد زیادی استنتاجهای منطقی را تسهیل می‌کند و داده‌های مشاهده‌ای عوامل راهگشایی برای مدلهای نظری هستند. فقط یک جهان واقعی وجود دارد که ما با تلسکوپهای خود مشاهده می‌کنیم و در جوار آن انبوهی از مدلهای نظری وجود دارد. از آنجا که داده‌های مشاهده‌ای قابل اطمینان در مورد جهان در دید وسیع ، کمیاب است به دشواری می‌توان یک مدل خاصی را با جهان واقعی تطابق داد.

خصوصیات مشاهده‌ای

داده‌های مشاهده‌ای با مکان ، شدت تابش ، طیف و قطبی بودن کهکشانها و بویژه با درخشانترین کهکشانها در خوشه‌ها سر و کار دارد. تابندگی درخشانترین کهکشانها در خوشه‌های فنی را می‌توان تا فواصل بسیار بزرگ ، اندازه گیری کرد. اگر این کار را انجام دهیم خواهیم دید که تابندگی آنها ، تقریبا مساوی است. از این دو ویژگی ، برای خوشه‌های کهکشانها استفاده می‌شود.

یک خصیصه مشاهده‌ای دیگر کهکشانهای دور ، جابجایی خطوط طیفی آنها به سمت طول موجهای آزمایشگاهی است. انتقال به قرمز خطوط طیفی ، در نتیجه گریز کهکشانها به وجود می‌آید. فضا در حضور ماده و میدان ، انحنا می‌‌یابد و تقریبا فضای مسطح در نسبیت خاص ، فقط در یک حجم کوچک ، و نه در کل مسیر باریکه نور از یک کهکشان دوردست ، مجاز است.



img/daneshnameh_up/5/5e/origins.jpg

قانون هابل

برای درخشنده‌ترین کهکشانهای خوشه‌ها ، یک رابطه تجربی بین دو کمیت مشاهده شده m و z وجود دارد که نخستین بار توسط هابل کشف شد. m قدر ظاهر کهکشانها و z کمیت بدون بعدی است که به صورت نسبت جابجایی خطوط طیفی حاصل از کهکشانها به طول موج آزمایشگاهی تعریف می‌شود. چون m ، مقیاسی برای فاصله است ، لذا رابطه تجربی کشف شده توسط هابل یک تناسب بین فاصله r یک خوشه کهکشانی و انتقال به قرمز (z) آن ، یا سرعت فرار کهکشانها ، نشان می‌دهد.


v = zc = H0r

این رابطه ساده که بین فواصل خوشه‌های کهکشانها و سرعتهای فرار آنها وجود دارد ، قانون هابل خوانده می‌شود ، که در آن H0 ثابت هابل خوانده می‌شود که مقیاسی از انبساط جهان است.

گستره قانون هابل

قانون هابل برای فواصلی که به حد کافی بزرگ باشند ، معتبر است. از این رو می‌توان از اثرات محلی چشم پوشی کرد. لیکن فاصله را نمی‌توان تا جایی بزرگ کرد که تاثیرات نسبیتی ، قابل اغماض باشند. انحراف انتقال به قرمز‌های بسیار بزرگ از قانون ساده هابل ، اهمیت زیادی دارد. زیرا انحرافات تعیین خواهند کرد که کدام‌ یک از مدلهای کیهان شناسی پیشنهادی ، بهترین مدل است.

ثابت هابل

ثابت H0 که در قانون هابل مشاهده می‌شود، به ثابت هابل معروف است ، که مقیاس انبساط جهان را نشان می‌دهد. عکس ثابت هابل ، دارای بعد زمان است و زمان هابل خوانده می‌شود. چنانچه سرعت گریز در تمام مدت تکامل جهان ثابت بوده باشد ، زمان هابل باید نشان دهنده عمر جهان باشد. لذا برای H0 = 55Km\SMpc زمان هابل مساوی 109 × 18 سال است. اما در نتیجه گرانش خودی ، انبساط جهان دارای سرعت منفی است. اگر چنین باشد ثابت هابل در گذشته ، بزرگتر بوده و زمان هابل کوتاهتر از زمانی است که از روی سرعت ثابت انبساط به دست آید. بر اساس مدلهای فریدمان و نظریه انفجار بزرگ ، انبساط جهان تقریبا 10x109 سال پیش آغاز شده است.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 16538


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..