انفجار بزرگ

[Ehsan]

آغاز ِ کیهان ِ مادی همواره سوال بسیاری از دانشمندان در تمام ِ دوران بوده است.

شواهد بسیار محکم و غیر قابل انکاری وجود دارند که بیان می کنند جهان ِ ما گذشته ای بسیار فشرده و داغ داشته و بعد از این گذشته ی ِ داغ، با رویدادی شبیه به یک انفجار، محتویات جهان بیرون جهیده و جهان ِ بزرگ و منبسط شونده ی ِ امروزی را پدید آورده است.

نظریه ای که این انفجار را توصیف می کند و جزئیات ِ تحول ِ کیهان از آن روزهای ِ داغ تا کنون را شرح می دهد نظریه ی ِ انفجار بزرگ می نامند. نفس ِ این انفجار و گذشته ی ِ داغ تقریبا برای ِ همه پذیرفته شده است و آنچه در آن اختلاف وجود دارد جزئیات ِ این نظریه و نحوه ی ِ بیان ِ فیزیکی ِ این رویداد است.



هدف از ایجاد این تاپیک، بررسی ِ این پدیده ی ِ اسرار آمیز و اتفاقات مربوط به آن است



اما ابتدا با سوالی تاپیک را آغاز می کنیم، لطفا به پست بعد و بعد تر توجه کنید!
ـــــــــــــــ

و طبق معمول از زدن ِ پستهای ِ کپی پیست شده و طولانی به شدت خودداری کنید! لطفا

[arashgmn]

بالاخره وقتی پیش اومد که بخونم این پست ها رو . اما سوال :

در مورد ِ خاص ِ افزایش ِ طول ِ فوتون به خاطر ِ کش اومدن ِ فضا، اثباتی وجود نداره!

جدا ؟! ما تو کیهانشناسی برامون ثابت می کردن که ! با متریک ...

علی رغم ِ حرکت ِ تصادفی ِ کهکشانها، می شه دستگاه مختصاتی پیدا کرد که کهکشانها به صورت ِ میانگین در اون ثابت هستند و حرکتی ندارند، به عبارتی میشه سرعت ِ خودمون رو جوری تنظیم کنیم که کهکشانها حرکت ِ خالصی نداشته باشند انگار که به هیچ سمتی حرکت نمی کنند، بعد از این که سرعت ِ خودمون جوری تنظیم کردیم که همه چیز به طور ِ میانگین ثابت باشه، شروع می کنیم در سه جهت ِ عمود بر هم z y x ، مختصات بندی می کنیم و یک شبکه ی ِ سه بعدی درست می کنیم...

چه کاریه ؟ خب مثل بچه آدم یه دستگاه مختصات بذاریم رو کهکشانمون (که محل خودمونه). چرا این قدر خودمون آزار می دیم ؟ واقعا دلیلش چیه ؟! اگه از بحث منحرف نمی شیم ، توضیح فرمایید.
(و این که آیا این سرعت میانگین ، همون سرعت مرکز جرم کهکشانا میشه ؟)

با توجه با این که می دانیم که موج ِ نور روی ِ فضا حرکت می کند (موج ِ نور یک میدان است که روی ِ فضا تعریف شده و نه در یک نقطه، به عبارتی شکلی گسترده است) و میدان ِ نقطه ای با نقطه ی ِ دیگر رابطه ندارد و به هم وصل نیستند، با کش آمدن ِ فضا، شکل ِ موج هم کش آمده طول ِ موج ِ نور هم افزایش میابد

ها ...؟

در نتیجه دقیقا می توانیم بفهمیم که کیهان از موقع ِ گسیل ِ نور تا کنون چند برابر شده! به همین سادگی و به همین خوشمزگی!

سادگی ؟ خوشمزگی ؟؟

(برای ِ مثال اگر کهکشانی را رصد کنیم که طول ِ موجهایش دو برابر شده، می فهمیم که کیهان از آن موقع تا کنون دو برابر شده)

دقیقا میشه بگید از کِی ؟ از وقتی نورشو گسیل کرده ؟ یعنی الان که ما نورشو می گیریم ، فاصله اش از ما ، دقیقا دو برابر زمانیه که نورشو گسیل کرده ؟ (یه حسی بهم میگه این پرسش ، استفهام انکاریه...)

یک نکته ی ِ جالب:

اگر کمی با نسبیت ِ خاص آشنا باشید
....
و این اتفاقی است که واقعا رخ می دهد!

نیستیم !


و در انتها این که الان این پست آخری شما، آیا همون اثبات متریکی ای نیست که میگه طول موج بر اثر انبساط بلند تر میشه ؟

[Ehsan]

"پ.ن2: شاید اعتراض بکنید که ممکنه انبساط ِ جهان نیروی ِ الکترومغناطیسی رو تحت ِ تاثیر قرار بده و ما خطکشمون کش بیاد، جواب اینه که این اتفاق نمی افته. نیروی ِ الکترومغناطیسی به همراه ِ مکانیک ِ کوانتم قید ( و بند) هایی رو پیش بینی می کنند که صرف ِ نظر از فضای ِ منبسط شونده و نیروهای ِ خارجی که به خطکش وارد میشه، طول ِ خطکش رو همیشه ثابت نگه می داره. اما استثنایی هم وجود داره که میگم بعدا که چرا استثنا است، اصلا موضوع ِ پست ِ بعدی همین استثنا هستش "

درست نفهمیدم استثنا جی بود الان؟

منظورم این بود که موج ِ الکترومغناطیسی به عنوان ِ یک خطکش (از جنس الکترومغناطیس) می تونه به وسیله ی ِ انبساط دستخوش ِ تغییر بشه، همین

بالاخره وقتی پیش اومد که بخونم این پست ها رو . اما سوال :

جدا ؟! ما تو کیهانشناسی برامون ثابت می کردن که ! با متریک ...

بله اگر شما متریک ِ رابرتسون واکر رو بپذیرید این پدیده قابل ِ اثبات هست ولی پذیرش ِ نسبیت ِ عام هنوز توسط ِ برخی دانشمندان مورد تردید هست که علتش همین عدم ِ اثبات شدن هستش.

لازم به ذکره که نسبیت ِ عام دو بخش داره :یکی اصول ِ پایه است (اصل هم ارزی و اصل طی شدن ِ ژئودزیها) و معادلات ِ میدان

آزمونهایی مثل ِ انقباض ِ زمان توسط ِ گرانش مستقیما برای ِ اصل هم ارزی آزمون حساب میشن و معادلات ِ میدان هم اثبات ِ تر و تمیزی ندارند و با کمی اغماض به دست میان.

خود اصول ِ اینشتین علاوه بر این که اصلا بدیهی نیستند مشکلاتی هم دارند: بار ِ الکتریکی که داره در میدان ِ گرانشی سقوط ِ آزاد انجام میده طبق اصل هم ارزی نباید تابشی داشته باشه. پس بار ِ ساکن در میدان ِ گرانشی باید تابش بکنه چون انگار در یک مرجع لخت حرکت ِ شتابدار انجام میده! اصلا یک اوضاع ِ اسفناکی داره اینا! واسه همین نگفتم اثبات داره.

چه کاریه ؟ خب مثل بچه آدم یه دستگاه مختصات بذاریم رو کهکشانمون (که محل خودمونه). چرا این قدر خودمون آزار می دیم ؟ واقعا دلیلش چیه ؟! اگه از بحث منحرف نمی شیم ، توضیح فرمایید.
(و این که آیا این سرعت میانگین ، همون سرعت مرکز جرم کهکشانا میشه ؟)

دلیلش اینه که ممکنه کهکشانِ خودمون سرعت ِ خاصه داشته باشه (که فکر کنم داره، این سرعت ِ خاصه موقع ِ رصد ِ تابش ِ زمینه، با اثر ِ دوپلر خودش رو نشون میده و یکی از کارهای ِ کیهانشناسان ِ رصدی از بین بردن ِ این اثر ِ دوپلر هستش و این مستلزم ِاینه که جهت ِ حرکت ِراه ِ شیری رو در فضا بدونیم)

سرعت ِ میانگین هم همون سرعت ِمرکز ِ جرم هستش

ها ...؟

ببینید، موج ِ الکترومغناطیسی یک میدان در فضاست دیگه (منظور تابعی سه متغییره است که روی ِ فضا تعریف شده) از طرفی شکل ِ صلبی نیست یعنی این سر ِ تابع به اون سر ِ تابع محکم وصل نشده، پس با کش اومدن ِ فضا تابع هم شکلش کش میاد.

سادگی ؟ خوشمزگی ؟؟ :

دقیقا میشه بگید از کِی ؟ از وقتی نورشو گسیل کرده ؟ یعنی الان که ما نورشو می گیریم ، فاصله اش از ما ، دقیقا دو برابر زمانیه که نورشو گسیل کرده ؟ (یه حسی بهم میگه این پرسش ، استفهام انکاریه...)

دقیقا استفهام انکاریه

از زمانی که نورش رو گسیل کرده تا الان دو برابر شده.

نیستیم !

شکسته نفسی نفرمایید!

و در انتها این که الان این پست آخری شما، آیا همون اثبات متریکی ای نیست که میگه طول موج بر اثر انبساط بلند تر میشه ؟

یه جورایی! البته اثبات که نه توضیح هستش!

[مداد رنگیهام]

گفتیم نور وقتی در فضا گسیل پیدا میکنه چون فضا کش میاد امواج هم کشیده میشن و طول موجشون زیاد میشه خوب حالا چندتا سوال دارم
همه ستاره ها همه ی طیف امواج الکترومغناطیسیو از گاما تا امواج رادیوییو گسیل میدن؟اینکه ما نور مرئی کهکشانیو که از ما میلیارها سال نوری فاصله داره میبینیم این نور مرئی در حقیقت امواجی با طول موج کمتره که به خاطر فاصله مرئی دیده میشه؟ایا امکان داره نور ستاره ی دور دستیو به صورت امواج رادیویی دریافت کنیم؟اگر امکانش هست پس باید یه عالمه نویز وجود داشته باشه پس چرا نیست؟
و اینکه با افزایش طول موج انرژی موج هم کم میشه با این دانش که امواج الکترومغناطیس از دو میدان عمود بر هم الکتریکی و مغناطیسی تشکیل شدن یه موج رادیویی در فضا سر انجامش چیه؟انقدر طول موجش زیاد میشه که به شکل خط در بیاد؟انرژیش در نهایت چی میشه؟
ببخشید که سوالام خیلی به تاپیک مربوط نیست.

[Ehsan]

گفتیم نور وقتی در فضا گسیل پیدا میکنه چون فضا کش میاد امواج هم کشیده میشن و طول موجشون زیاد میشه خوب حالا چندتا سوال دارم
همه ستاره ها همه ی طیف امواج الکترومغناطیسیو از گاما تا امواج رادیوییو گسیل میدن؟ اینکه ما نور مرئی کهکشانیو که از ما میلیارها سال نوری فاصله داره میبینیم این نور مرئی در حقیقت امواجی با طول موج کمتره که به خاطر فاصله مرئی دیده میشه؟

بله، البته در نظر داشته باشید تقریبا همه ی ِ کهکشانهایی که میشه با تلسکوپ ِ آماتوری دید، این قدری دچار ِ قرمزگرایی نشدند که مثلا امواج ِ فرابنفش بی افته توی ِ مرئی.
بیشترین انتقال به سرخی که از یک جسم منفرد دیده شده حدودا 10 بوده که یعنی امواج ِ فرابنفش تازه می افتند تو مرئی (برای ِ این که امواج ِ گاما در مرئی قرار بگیرند انتقال به سرخی بیش از چند ده هزار نیازه!!!)

ایا امکان داره نور ستاره ی دور دستیو به صورت امواج رادیویی دریافت کنیم؟

بله اما با توجه به نکته ی ِ بالا، هنوز دیده نشده!

اگر امکانش هست پس باید یه عالمه نویز وجود داشته باشه پس چرا نیست؟

تعداد ِ کهکشان ها این قدر زیاد نیست که نویزی به اون صورت ایجاد کنند اما تابش ِ زمینه ی ِ عالم تقریبا همین نویزی هست که میگید!



وقتی عالم شفاف شد دماش این قدر زیاد بود که نور ِ مرئی تابش بکنه! بعد از گذشت 13 میلیارد سال از شفاف شدن ِ عالم، انبساط ِ عالم این موجهای ِ مرئی رو نزدیک ِطیف ِ ریز موج برده که خبر از یک انبساط ِ خیلی شدید میده ( حدودا ضریب ِ هزار)

و اینکه با افزایش طول موج انرژی موج هم کم میشه با این دانش که امواج الکترومغناطیس از دو میدان عمود بر هم الکتریکی و مغناطیسی تشکیل شدن یه موج رادیویی در فضا سر انجامش چیه؟انقدر طول موجش زیاد میشه که به شکل خط در بیاد؟انرژیش در نهایت چی میشه؟

دو جور میشه به قضیه نگاه کرد:
از دیدگاه ِ موجی
نمی دونم! اما احتمالا خط نمیشه بلکه دقیقا انرژی تموم میشه و میدان صفر میشه!

از دیدگاه ِ ذره ای
چون انرژیِ هر فوتون با طول ِ موجش رابطه ی ِ عکس داره، با دو برابر شدن ِ طول موج ِ یک فوتون، انرژیش نصف میشه، تعداد ِ فوتونها هم که در فضا ثابته. پس کم کم انرژی ِ فوتون ها کم میشه.

حالا سوال ِ منطقی اینه که این انرژی چه بلایی سرش میاد؟ جواب اینه که انبساط ِ عالم رو کند تر می کنه!

ببخشید که سوالام خیلی به تاپیک مربوط نیست.

اتفاقا کاملا مربوط بودند

[MSFA]

بنام خدا
یکی از سولاتی که در کیهان شناشی مطرح می شود در ارتباط با عصر تاریک است ، بنده در صدد فهم دقیقی از عصر تاریک بودم ، با جناب آقای دکتر منصوری مدیر طرح رصدخانه ملی ، استاد گرایش کیهان شناشی در دانشگاه شریف ،مطرح کردم و به نتایج زیر رسیدم :
اینکه بعد از انفجار بزرگ تورم رخ داده و بعد از مرحله تورم ، قدرت فوتون ها به قدری بالا بود که باعث شکافت اتم ها می شد ،همین امر نیز موجب عدم خلق عناصر اوییه و همچنین مانعی بزرگ برای اتم ها بود . فوتون ها مدام به الکترون های آزاد برخورد می کردند ، از این زمان عالم در یک ماتی فرو رفت که به عصر تاریک Dark age معرف است ، و حجاب و پرده ای برای مهباگ شد ، اما پس از مدتی به دلیل انبساط جهان انرژی فوتون ها کاسته می شود و دیگر توانایی شکافت ندارند و در نهایت الکترون ها به هسته ها باز می گردند و راه برای فوتون ها باز می شود و کم کم عالم از ماتی خارج می شود و نزاع بین ماده و تابش به سود ماده می شود .
و این سوال بوجود می آید پس هیچ زمانی مهبانگ و یا انفجار آن قابل رویت نخواهد بود زیرا پرده و حجابی آن را پوشانده است ؟

[narcissus flower]

و این سوال بوجود می آید پس هیچ زمانی مهبانگ و یا انفجار آن قابل رویت نخواهد بود زیرا پرده و حجابی آن را پوشانده است ؟

سلام
مثالی برای این موضوع وجود داره که امیدوارم کمکتون کنه:
فرض کنید شما در یک جنگل بزرگ پر از مه غلیظ قرار دارید آیا شما میتونید اطرافتون رو ببینید؟جواب نه هست...

حالا فرض کنید این مه کم کم از بین بره بنابراین یواش یواش محیط اطراف رو میتونید ببینید اما شما میتونید در یک جنگل بزرگ نقاط دور دست رو در ان واحد ببینید؟نه چون زمان لازم است تا نور درختان از نقاط خیلی دور دست به چشم شما برسه...

حالا کمی شرایط رو بغرنج تر فرض کنید!!!جنگل داره با سرعت منبسط میشود و به طبع از شما فاصله میگیره واون دور دورا هم داره از شما فاصله میگیره .پس زمان بیشتری لازم است تا شما بفمید که داره مه دور دست ها از بین میره ونور به شما میرسه

ولی یک ابهام ,سرعت نور محدود است واز طرفی جهان داره منبسط میشه و این به این معنا هست که ما محدود هستیم.و واقعیت این هست که ما نمیتونیم به این مرحله برسیم که ببینیم اون دور دست ها مه اش داره ازبین میره .بنابراین همواره در حالتی هستیم که انگار اون ته ها مه وجو داره....و ما نمیشه ماورای اون رو مشاهده نماییم....چون داره از ما همواره فاصله میگیره.
جهان واقعی هم دوارنی به نام دوره مه گرفتگی داشته که طبق صحبت خودتون پراکندگی فوتون والکترون وجود داشته ...وما قبلش رو نمیشه ببینیم .حالا میخواد اون اولا انفجار رخ داده باشه یا نه دیگه باید بحث بشه.اصلا به خاطر اینکه انفجار رو نمیبینم صد مدل نظریه در مورد خلقت وجود داره

[arashgmn]

داشتم تو پلاس می چرخیدم که ناگهان با مقدار جدید پارامتر هابل مواجه شدم ! بر اساس لینکی هم که از ویکیپدیا داده بود ، مقادیر زیر برای ثابت هابل اندازه گیری شده بود :

مقاله هایی هم که به این عددها رسیده بودن، روی ویکیپدیا بود.
اتفاقا این مقداری که توسط پلانک به دست اومده ، در روز 21 مارچ بوده ؛ یعنی اول بهار.

این عکس زیر هم از ویکیپدیا برداشتم. عدم قطعیت ها رو دارید ؟!

--------------------------
مدیر گرامی ؛ من نمی دونستم این پستو کجا بذارم. هر جور صلاح می دونید، مکانش رو تغییر دهید.

[مداد رنگیهام]

در نقطه تکینگی سیاهچاله چگالی بینهایته یعنی مقدار زیادی جرم در حجم بسیار کوچکی(تقریبا صفر)متمرکز شده این تقریبا شبیه نقطه اولیه ایه که با انفجارش کیهان به وجود اومده...
تحت چه شرایطی یک سیاهچاله منفجر میشه؟آیا ممکنه که منشا اولیه کیهان یک سیاهچاله باشه؟آیا امکانش هست که با انفجار سیاهچاله ای در کیهان جهان دیگه ای در صفحه ای متفاوت ایجاد بشه؟

[narcissus flower]

در نقطه تکینگی سیاهچاله چگالی بینهایته یعنی مقدار زیادی جرم در حجم بسیار کوچکی(تقریبا صفر)متمرکز شده این تقریبا شبیه نقطه اولیه ایه که با انفجارش کیهان به وجود اومده...
تحت چه شرایطی یک سیاهچاله منفجر میشه؟آیا ممکنه که منشا اولیه کیهان یک سیاهچاله باشه؟

خب تفاوت اصلی در ساختار اونها و افق رویدادشون هست...
جهان هم از تکینگی تشکیل شده و وبیرون از اون داره آینده ساخته میشود واگر بر فرض محال درون تکینگی اش برویم به گذشته سفر خواهیم کرد(که غیر ممکنه)
در حالی که به نظر میرسه در اثر عبور ازتکینگی سیاه چاله ما باید به آینده سفر کنیم. و همچنین اگر از افق رویداد عبور کنیم دیگه برگشتی وجود نداره پس چه جوری جهان ساخته شده؟
حالا شاید بگید خب شاید شبیه سفید چاله باشه شاید ؟اما نکته این هست که در بیرون از سفید چاله خطوط فضازمان مربوط به گذشته است....
اما افرادی مثل هاوکینگ و پن رز میگویند فضازمان آغازی داشته واین آغاز انفجاربزرگ بوده که این انفجار در سیاه چاله ای رخ داده.در این صورت دیگه سیاه چاله ,سیاه نیست زیرا با تابشی بزرگ جهان رو ایجاد کرده اند!!!

اما چیز دیگری هم وجود داره اینه که دلیل حضور این تکینگی ها متفاوت هست.
برای انفجار بزرگ تکینگی خودش باعث ایجاد جهان شده وقبلش اصلا فضازمانی وجود نداشته که بینهایت خمیده بشه. وخودش علت بود.درحالیکه سیاه چاله خودش داره فضازمانی که تشکیل شده رو خمیده میکنه ودر واقع معلول محسوب میشه.

این مقاله رو مطالعه کنید خیلی مفیده
http://math.ucr.edu/home/baez/physic.../universe.html

[مداد رنگیهام]

اما نکته این هست که در بیرون از سفید چاله خطوط فضازمان مربوط به گذشته است....
اما افرادی مثل هاوکینگ و پن رز میگویند فضازمان آغازی داشته واین آغاز انفجاربزرگ بوده که این انفجار در سیاه چاله ای رخ داده.در این صورت دیگه سیاه چاله ,سیاه نیست زیرا با تابشی بزرگ جهان رو ایجاد کرده اند!!!

اما چیز دیگری هم وجود داره اینه که دلیل حضور این تکینگی ها متفاوت هست.
برای انفجار بزرگ تکینگی خودش باعث ایجاد جهان شده وقبلش اصلا فضازمانی وجود نداشته که بینهایت خمیده بشه. وخودش علت بود.درحالیکه سیاه چاله خودش داره فضازمانی که تشکیل شده رو خمیده میکنه ودر واقع معلول محسوب میشه....

ممنون
سفیدچاله دقیقا عکس سیاه چالس.خطوط داخل افق در سفید چاله مربوط به گذشتن و خطوط خارج افق مربوط به آینده هستش.
در سفید چاله مواد فقط میتونن خارج بشن و هیچ ماده ای اجازه ورود به داخلو نداره (تا اینجا دقیقا مشابه مهبانگه)
و اینکه در بعضی از نظریه ها قبل از مهبانگ خطوط فضا و زمان وجود داشته...
بنا بر این اگر مهبانگ یک سفید چاله بوده باید از سیاهچاله ای تغذیه میشده و موادو از جهانی دیگه به فضای کنونی که جهان ما وجود داره منتقل میکرده...
با توجه به اینکه تا کنون سفید چاله ای رصد نشده ولی برخیها معتقدن که انفجار های فوق الهاده عظیم گاما که گهگاهی در اعماق کهکشانها رخ میده میتونه حاصل فعالیت سفید چاله ها باشه
این جمله هم در بعضی جاها دیدم که دقیق نفهمیدم چی میخواد بگه "برای اینکه یک گاز داخل این سیاه چاله ها درتعادل گرمایی باشند نیاز هست که در زمان گذشته یا بهتر معکوس زمانی این مواد در تعادل باشند که برای حل این مشکل وجود یک سفید چاله ضروزی شد"