نظریهٔ مهبانگ (انفجار بزرگ)
فایل پیوست 3349 فایل پیوست 3350
شرح گام به گام تاریخ کیهان از دید نظریهٔ «مهبانگ»: آشکار است برای آگاهی از چگونگی نخستین ثانیهها و یا بهتر بگوییم نخستین اجزای ثانیههای پس از انفجار آغازین نباید از ستاره شناسان پرسید بلکه در این مورد باید به فیزیکدانهای متخصص در امر فیزیک ذرهای مراجعه کرد که در مورد تشعشعات و ماده در شرایط کاملا سخت و غیر عادی جستجو و تجربه میکنند. تاریخ کیهان معمولاً به ۸ مقطع کاملا متفاوت و نا مساوی بخش میشود:
مرحله نخست — (صفر تا۱۰ به توان ۴۳- ثانیه): این مساله هنوز برایمان کاملا روشن نیست که در این نخستین اجزای ثانیهها چه چیزی تبدیل به گلوله آتشینی شد که کیهان باید بعداً از آن ایجاد گردد. هیچ معادله اندازه گیری برای دمای بسیار بالا و تصورناپذیری که در این زمان حاکم بود در دست نیست.
مرحله دوم — (از۱۰ به توان ۴۳- تا ۱۰ به توان ۳۲- ثانیه): نخستین سنگ بناهای ماده مثلا کوارکها و الکترونها و پاد ذرههای آنها از برخورد پرتوها با یکدیگر به وجود میآیند. بخشی از این سنگ بناها دوباره با یکدیگر برخورد میکنند و به صورت تشعشع فرو میپاشند. در لحظههای بسیار بسیار اولیه ذرههای فرا سنگین - x نیز میتوانستهاند به وجود آمده باشند. این ذرهها دارای این ویژگی هستند که هنگام فروپاشی ماده بیشتری نسبت به پاد ماده و مثلا کوارکهای بیشتری نسبت به آنتی کوارکها ایجاد میکنند. ذرههای x که تنها در همان نخستین اجزای بسیار کوچک ثانیهها وجود داشتند برای ما میراث مهمی به جا گذاردند که عبارت بود از: «افزونی ماده در برابر پاد ماده»
مرحله سوم — (از۱۰ به توان ۳۲- ثانیه تا ۱۰ به توان ۶- ثانیه): کیهان از مخلوطی از کوارکها، لپتونها، فوتونها و ذرههای دیگر تشکیل شده که متقابلا به ایجاد و نابودی یکدیگر مشغول بوده و همچنین خیلی سریع در حال از دست دادن دما هستند.
مرحله چهارم — (از ۱۰ به توان ۶- ثانیه تا ۱۰ به توان ۳- ثانیه): کمابیش همگی کوارکها و پاد کوارکها به صورت پرتو ذرهها به انرژی تبدیل میشوند. کوارکهای جدید دیگر نمیتوانند در دماهای رو به کاهش به وجود آیند ولی از آن جایی که کوارکهای بیشتری نسبت به پاد کوارکها وجود دارند برخی از کوارکها برای خود جفتی پیدا نکرده و به صورت اضافه باقی میمانند. هر ۳ کوارک با یکدیگر یک پروتون با یک نوترون میسازند. سنگ بناهای هسته اتمهای آینده اکنون ایجاد شدهاند.
مرحله پنجم — (از ۱۰ به توان ۳- ثانیه تا ۱۰۰ ثانیه): الکترونها و پاد الکترونها در برخورد با یکدیگر به اشعه تبدیل میشوند. شماری از الکترونها باقی میماند زیرا که ماده بیشتری نسبت به پاد ماده وجود دارد. این الکترونها بعداً مدارهای اتمی را میسازند.
مرحله ششم — (از ۱۰۰ ثانیه تا ۳۰ دقیقه): در دماهایی که امروزه میتوان در مرکز ستارگان یافت نخستین هستههای اتمهای سبک و به ویژه هستههای بسیار پایدار هلیم در اثر همجوشی هستهای ساخته میشوند. هسته اتمهای سنگین از قبیل اتم آهن یا کربن در این مرحله هنوز ایجاد نمیشوند. در آغاز آفرینش عملاً تنها دو عنصر بنیادی که از همه سبکتر بودند وجود داشتند: هلیم و هیدروژن
مرحله هفتم — (از ۳۰ دقیقه تا ۱ میلیون سال پس از آفرینش): پس از گذشت حدود ۳۰۰۰۰۰ سال گوی آتشین آنقدر دما از دست داده که هسته اتمها و الکترونها میتوانند در دمایی در حدود ۳۰۰۰ درجه سانتی گراد به یکدیگر بپیوندند و بدون اینکه دوباره بی درنگ از هم بپاشند اتمها را تشکیل دهند. در نتیجه آن مخلوط ذرهای که قبلا نا مرئی بود اکنون قابل دیدن میشود.
مرحله هشتم — (از یک میلیون سال پس از آفرینش تا امروز): از ابرهای هیدروژنی کهکشانها، ستارگان و سیارهها به وجود میآیند. در درون ستارگان هسته اتمهای سنگین از قبیل اکسیژن و آهن تولید میشوند. که بعدها در انفجارهای ستارهای آزاد میگردند و برای ساخت ستارگان و سیارهها و زندگی جدید به کار میآیند.
عناصر پیدایش زندگی زمینی
برای زمین با توجه به گوناگونی زندگی که در آن وجود دارد ۳ چیز از اهمیت ویژهای برخوردار بودهاست:
- از همان ابتدای خلقت همیشه ماده بیشتری نسبت به ضد ماده وجود داشته و بنابراین همواره ماده برای ما باقی میماند
- در مرحله ششم هیدروژن به وجود آمد این ماده که سبکترین عنصر شیمیایی است سنگ بنای اصلی کهکشانها و سیارهها است. هیدروژن همچنین سنگ بنای اصلی موجودات زندهای است که بعداً روی زمین به وجود آمدند و احتمالا روی میلیاردها سیاره دیگر نیز وجود دارند
- در مرکز ستارگان نخستین هسته اتمهای سنگین از قبیل اکسیژن و یا کربن یعنی سنگ بناهای اصلی مورد نیاز برای زندگی به وجود آمدند.