V{maketoc}
__کیهان شناسی (Cosmology)__
__فهرست مقالات کیهان شناسی__
__مباحث علمی__ |
__مباحث کاربردی و تجربی__
|
((ابعاد جهان)) |
((آفرینش جهان)) |
((اجسام شبه ستارهای)) |
((آونگ فوکو)) |
((احیای خورشید در حال مرگ)) |
((آینده جهان)) |
((اختر فیزیک)) |
((اتساع زمان)) |
((اصل کیهان شناسی)) |
((اجزای جهان)) |
((اصل ماخ)) |
((اعداد در طبیعت)) |
((اصل هم ارزی)) |
((افق عالم)) |
((انبساط جهان)) |
((انتقال سرخ)) |
((اندازه گیری کمیات در کیهان شناسی|اندازه گیری کمیات کیهانی)) |
((انقباض طول)) |
((انسان و جهان)) |
((اولین ستارهها)) |
((انفجارات فضایی)) |
((پرتوهای کیهانی)) |
((پنجرهای به سوی جهان)) |
((پیدایش جهان)) |
((پیکان زمان)) |
((پیدایش زمین)) |
((تاریخ علم فیزیک)) |
((پیدایش منظومه شمسی)) |
((تاریخ کائنات)) |
((تابش فسیلی)) |
((توده نامرئی کائنات)) |
((تاریخ علم)) |
((ثابت هابل)) |
((تاریکی شب)) |
((جهان اولیه)) |
((تبدیل همدیس)) |
((جهان بزرگ مقیاس)) |
((جعبه سیاه فضایی)) |
((جهانهای مجازی)) |
((حرکت فضاپیما)) |
((چگالی بحرانی)) |
((حرکت ماهواره)) |
((چگالی جهان)) |
((حیات در کائنات)) |
((چهار نیروی بنیادی)) |
((حیات در ماورای زمان)) |
((حرارت و گرانش)) |
((حیات در منظومه شمسی)) |
((زمان صفر)) |
((حیات فرازمینی)) |
((زمان کیهانی)) |
((خلا مبدا هر چیز)) |
((زندگی ستاره)) |
((سرنوشت زمینیان و دورنمای کیهان|دورنمای کیهان)) |
((ساختار جهان)) |
((ذره و ضد ذره)) |
((سرنوشت کائنات)) |
((رقص کیهانی)) |
((سیاهچاله)) |
((زمان پلانک)) |
((ضریب مقیاس عالم)) |
((زمان لاستیکی)) |
((عمر کائنات)) |
((ساختار کهکشان)) |
((فرضیه اتر)) |
((سراب کیهانی)) |
((فلسفه علم)) |
((ضد ماده)) |
((فیزیک ذرات بنیادی)) |
((قلمرو ستارگان)) |
((فیزیک نسبیت)) |
((کائنات بی مرکز)) |
((قانون بقای جرم و انرژی)) |
((کائنات خورشید مرکز)) |
((قلمرو کهکشانها)) |
((کائنات زمین مرکز)) |
((کائنات باز)) |
((ماده و ضد ماده)) |
((کائنات بسته)) |
((ماهوارههای نامرئی)) |
((کائنات موازی)) |
((مبدا آفرینش)) |
((کیهان شناسی در هزاره نو|کیهان شناسی مدرن)) |
((متریک رابرتسون - واکر)) |
((گرانش)) |
((مرگ خورشید)) |
((ماده در کیهان)) |
((مرگ ستاره)) |
((ماده و انرژی جهان)) |
((معادلات انیشتین)) |
((مدل استاندارد کیهان شناسی|مدل استاندارد)) |
((معادله فریدمان)) |
((مدلهای کیهان شناسی)) |
((مقیاس جهان)) |
((معادلات کیهان شناسی)) |
((مواد انفجار بزرگ)) |
((مکان کیهانی)) |
((مواد در کائنات)) |
((نسبیت خاص)) |
((نجوم)) |
((نسبیت عام)) |
((نظریه فضای لایتناهی)) |
((نظریات پیدایش جهان)) |
((نور آینه گذشته)) |
((نظریه جهان پایدار)) |
((نورشناسی جهان)) |
((نظریه جهان نوسان کننده)) |
((وزن کائنات)) |
!ریشه لغوی
''کیهان شناسی'' یا ''Cosmologgy'' از واژه یونانی « cosmas » به معنای « عالم » گرفته شده است. پس کیهان شناسی به مطالعه عالم میپردازد. در واقع کیهان شناسی شاخهای از علم ستاره شناسی است که مبدا جهان و ساختار آن را مطالعه میکند. موضوعات مربوط به ((مبدا آفرینش)) و ((سیر تکاملی جهان)) بوسیله ستاره شناسی ، فلسفه و دین بررسی میشود.
!نگاه اجمالی
مطالعه ((کائنات)) از زمین و آسمان و خورشید آغاز شد. انسانهای دوره ماقبل علم عقیده داشتند که در مرکز جهان هستند و خورشید و سایر سیارات به گرد ((کائنات زمین مرکز|زمین مرکزی)) میگردند. ((کپرنیک)) مرکز عالم را در نزدیکی خورشید فرض کرد که زمین نیز همراه سایر سیارات به گرد آن میچرخد. ((گالیله)) هم به کمک ((تلسکوپ گالیله|تلسکوپ)) خود واقعیاتی را جهت ((نظریه کپرنیک|نظام جهانی پیشنهادی کپرنیک)) کشف کرد.
((کپلر)) ، ((نیوتن|اسحاق نیوتن)) ، … کائنات را فراتر از گذشته گسترش دادند و درگیری با مسایل کیهانی ادامه داشت تا اینکه ((انیشتین|آلبرت انیشتین)) در سال 1915 با ارائه ((نسبیت عام|نظریه نسبیت عام)) نشان داد که فضا و ماده محدود ولی نامحصور است که میتواند منبسط یا منقبض شود. او کائنات را دارای ((تاریخ کائنات|تاریخ)) دانست. در این دوره که به ''دوره کیهانی'' معروف شد، فکر بشر معطوف به ((گذشته جهان)) شد و دانشمندان در سراسر جهان اکنون در فکر پاسخ به این سوالات هستند که :
*جهان در گذشته چگونه بوده است؟
*((آینده جهان)) چه خواهد بود؟
*((سیر تکاملی جهان|فرآیند تکوین کیهان)) تا کی ادامه خواهد یافت؟ و …
!علم کیهان شناسی
کیهان شناسی شاخهای از علم ((ستاره شناسی)) است که به مطالعه آغاز و ((ساختار جهان|ساختار کلی و تکاملی جهان)) میپردازد. ستاره شناسان با استفاده از علم ریاضی الگوهایی فرضی از جهان ساخته و مشخصات این الگوها را با جهان شناخته شده مقایسه میکنند. کیهان شناسی ، گذشته ، حال و ((آینده کائنات)) را بررسی میکند. کائنات تمام چیزهای موجود در عالم را شامل میشود؛ چه مرئی باشد، چه نامرئی، چه کشف شده باشد، چه کشف نشده باشد.
!تاریخچه و سیر تحولی کیهان شناسی
*((اقلیدس)) ، ریاضیدان یونانی (حدود 300 سال قبل از میلاد) ، با استفاده از سه بعد طول ، عرض و ارتفاع ، ((فضا)) را تعریف کرد. تعریفی که اسحاق نیوتن (1727-1643) ، فیزیکدان و ریاضیدان انگلیسی ، از جهان ارائه داد مطابق با نظریات ((اقلیدس)) بود. فضایی لایتناهی که با استفاده از سه بعد طول ، عرض و ارتفاع تعریف میشد. اما ((نظریه فضای لایتناهی)) عاری از مشکل نیست.
طبق ((قضیه اولبرس)) که از نام ستاره شناس آلمانی ، ((ویلهلم اولبرس)) (1840-1758) گرفته شده، اگر ستارگان به یک شکل در تمام فضای لایتناهی پراکنده شوند، در تمامی جهات ستارهای وجود خواهد داشت. اگر چیزی در مسیر ستارگان دور دست قرار نگیرد، تمام ((آسمان)) درخشندگی خورشید را خواهد داشت که عملا چنین نیست.
*آلبرت انیشتین (1955-1879) ، دانشمند آمریکایی آلمانی تبار ، با ارائه نظریه نسبیت عام در سال 1915 مشکل ((نظریه گرانش|نظریه نیوتن)) را حل کرد. آلبرت انیشتین نشان داد که فضا و ((ماده)) موجود در آن ، محدود اما نامحصور است (یک جهان دوبعدی به شکل سطح یک کره را تصور کنید، این جهان محدود خواهد بود، اما هیچ لبه یا حصاری نخواهد داشت). جهان محدود اما نامحصور آلبرت انیشتین ، ساکن است، اما به آسانی میتواند منبسط یا منقبض شود.
*((انبساط جهان|نظریه انبساط جهان)) با کشفی که ((هابل|ادوین هابل)) (1953-1889) ، ستاره شناس آمریکایی، به عمل آورد، قوت گرفت. او دریافت که ((کهکشان|کهکشانها)) در حال حرکت در جهان هستند. او همچنین متوجه شد که کهکشانهای دورتر ، سریعتر از کهکشانهای نزدیکتر حرکت می کنند. در سال 1931 ، ((ژرژ لومتر)) (1966-1894) ، دانشمند بلژیکی ، اعلام کرد که عامل این انبساط ، تجزیه خود به خود آنچه که او ''((اتم اولیه یک ماهیت تنهاست که دربرگیرنده تمام ماده و انرژی موجود در جهان میباشد.~اتم اولیه))'' نامیده است، میباشد.
*((فرد هویل)) ، ستاره شناس انگلیسی ، حاضر به پذیرفتن ((نظریه انفجار بزرگ)) نبود و آن را به تمسخر گرفت. در عوض او معتقد به یک اصل کامل ستاره شناسی بود و در سال 1948 اعلام کرد که جهان در هر زمان و مکانی که مورد آزمایش قرار گیرد، باید یکسان به نظر رسد. یا به عبارت خلاصهتر ، جهان دارای حالتی پایدار است ((نظریه جهان پایدار)). طبق نظر هویل ، بوجود آمدن مداوم ماده در سرتاسر فضا باعث ایجاد توازن در انبساط جهان شده و حالت پایای آن را حفظ میکند (سرعت بوجود آمدن ماده که حدود یک اتم هیدروژن در یک لیتر در هر 20 سال میباشد، به قدری کند است که قابل مشاهده در آزمایشگاه نیست).
بین نظریههای جهان پایدار و انفجار بزرگ چند تفاوت اساسی وجود دارد: مثلا طبق نظریه حالت پایا ، اندازه و چگالی کهکشانهای جدید و قدیم در سراسر جهان بایستی یکسان باشد. اما طبق نظریه انفجار بزرگ ، اندازه و چگالی اجسام جدیدتر بایستی مطابق با میزان فاصلهشان افزایش یابد.
!نظریههای متداول در ((پیدایش جهان))
*__((انفجار بزرگ|نظریه انفجار بزرگ)) (Big Bang) :__
طبق این نظریه که مقبولترین نظریه در پیدایش جهان است، همه ماده و انرژی که هم اکنون در جهان وجود دارد، زمانی در گوی کوچک بینهایت سوزان ولی فوقالعاده چگال متمرکز بوده است. این آتشگوی کوچک حدود 15 میلیارد سال قبل منفجر شد و همه مواد در ((فضا)) پخش شدند. با گذشت زمان این گسترش و پراکندگی ادامه یافت. تراکم تودههایی از این مواد در نواحی مختلف باعث بوجود آمدن ((ستارگان)) و ((کهکشان|کهکشانها)) در فضا شد. ولی گسترش همچنان ادامه دارد.
*__((نظریه جهان نوسان کننده)) :__
مطابق این نظریه ، انبساطی که با انفجار بزرگ آغاز شد، بر اثر ((نیروی گرانشی)) سرانجام متوقف شده و منقبض خواهد شد، تا مجددا همه ((جهان)) به آتشگوی اولیه بازگردد. سپس انفجار دوم روی خواهد داد و روند فوق در سیکلی دو برابر تکرار خواهد شد.
*__((نظریه جهان پایدار)) :__
بنابر این نظریه ، جهان آغاز و انجام ندارد و همیشه به همان صورتی بوده و خواهد بود که اکنون به چشم ناظر میآید. در این نظریه ماده بطور مداوم در جهان تولید میشود تا ((چگالی جهان)) ثابت بماند.
!((آینده جهان))
هر سه مورد فوق نظریاتی فرضی هستند، با قبول دو نظر اول ، اگر نیروی گرانشی کل کائنات به اندازه کافی نیرومند باشد، روزی انبساط جهان پایان خواهد یافت و کائنات با روندی معکوس مراحل عظیم انفجار بزرگ را تجربه خواهد کرد. این احتمال را ((کائنات بسته)) میگویند. ولی اگر گرانش نیروی لازم برای عقب کشیدن کهکشانها را نداشته باشد، انبساط کائنات تا ابد ادامه خواهد یافت. این احتمال را هم ((کائنات باز)) میگویند. نظریه سوم تا آینده بینهایت ، جهان را بیتغییر میداند.
هرچند که ماهیت ((اجسام شبه ستارهای)) هنوز بطور کامل شناخته نشده است، چنین به نظر میرسد که اجسامی جوان و متراکم باشند که فقط در پایانههای جهان مرئی یافت میشوند. وجود شبه ستارهها باعث شد تا بسیاری به اعتبار نظریه حالت پایا مشکوک شوند. با کشف ((تابش میکروویو کیهانی زمینه|تشعشع میکروویو زمینه کیهان)) توسط ((آرنو پنزیس)) و ((رابرت ویلسون)) در سال 1965 ، نظریه حالت پایا اعتبار خود را تقریبا بطور کامل از دست داد. تشعشع مایکروویو زمینه کیهان توسط ((جورج گاموف)) (1968-1904) ، ستاره شناس آمریکایی اوکراینی تبار ، پیش بینی شده بود و امروزه به عنوان بازتابی از انفجار بزرگ تصور میشود.
!بشر و کیهان شناسی
موارد فوق همه احتمالات مساله هستند و ما همواره با این پرسشها روبرو هستیم که آیا کائنات روزی خود را با تمامیت واقعیت شکوهمندش بر ما آشکار خواهد ساخت؟ این امر غیر ممکن مینماید، ولی بشر هیچگاه از پژوهش دست بر نخواهد داشت. پس از کائنات بیگ بنگ به ساختن کائناتهای دیگری ادامه خواهد داد. کائناتی که روز به روز به کائنات حقیقی نزدیکتر خواهند شد، بی آنکه به آن برسند.