منو
 کاربر Online
936 کاربر online
تاریخچه ی: جهان بزرگ مقیاس

نگارش: 5

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 درنوردد. 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.

روشهای مطالعه ساختمان جهان

  • تجسس در جهان با همه وسعتش هدف علم کیهان شناسی (Cosmo logy)است. نیل به ساختمان بزرگ مقیاس جهان ، می‌تواند از طریق تجربی (کیهان ‌شناسی مشاهده‌ای) ، یا عملی «مدلهای کیهان شناسی|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 بنیادی فیزیک| قوانین فیزیکی و داده‌های مشاهده‌ا‌ی در آن یافت نشود. ریاضیات تا حد زیادی استنتاجهای منطقی را تسهیل می کند و داده‌های مشاهده‌ای ،عوامل راهگشایی برای مدلهای نظری هستند. فقط یک جهان واقعی وجود دارد که ما تا 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 سروکار 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.

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=H_0r
این رابطه ساده که بین فواصل خوشه‌های کهکشانها و سرعتهای فرار آنها وجود دارد ، قانون هابل خوانده می‌شود ، که در آن H_0 ثابت هابل خوانده می‌شود که مقیاسی ازانبساط 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 کدام‌یک از مدلهای کیهان شناسی پیشنهادی ، بهترین مدل است.

ثابت هابل

ثابت H_0 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 برایH_0=55Km\SMpc زمان هابل مساوی 18x10^9 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 تقریبا10x109 سال پیش آغاز شده است.

مباحث مرتبط با عنوان




تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 جمعه 04 فروردین 1385 [23:00 ]   6   مجید آقاپور      جاری 
 یکشنبه 17 آبان 1383 [16:01 ]   5   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 12 آبان 1383 [11:11 ]   4   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 12 آبان 1383 [06:18 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 یکشنبه 10 آبان 1383 [16:21 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 یکشنبه 10 آبان 1383 [16:15 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


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..