up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله انرژي تاريک PDF
QR code - انرژي تاريک

انرژي تاريک

انفجار بزرگ و انرژي تاريک

● نظريه انفجار بزرگ
در حال حاضر تنها توضيح ارائه شده درباره منشأ جهان مي باشد که بطور گسترده پذيرفته شده است. انفجار بزرگ ، بسيار پر انرژي و پر حرارات بود و در ثانيه هاي اوليه پس از انفجار فقط تشعشع و ذرات زير اتمي گوناگون در جهان وجود داشتند. تشعشعات باقيمانده از اين انفجار هنوز به صورت امواج ضعبف مايکروويو در آسمان وجود داشته ، از زمين قابل رديابي هستند. به اين امواج تشعشع مايکروويو زمينه کيهان گفته مي شود.
در اواخر دهه ۱۹۲۰ ، ادوين هابل ،ستاره شناس آمريکايي به بررسي نور دريافتي از ستارگان و کهکشانهاي دور دست پرداخت او متوجه شد که طول موجهاي اين نور ها بلند تر از ميزان مورد انتظار است. اين پديده که قرمز گرايي نام دارد ،نشان ميدهد که کهکشانها با سرعت زياد در حال دور شدن از زمين هستند .
هرچه ما بيشتر به عمق کيهان نظاره ميکنيم در واقع بيشتربه عمق زمان گذشته مينگريم . يک ستاره را که در فاصله ۱۰سال نوري قرار دارد به همان اندازه بنظر ميرسد که ۱۰سال نوري قبل بوده است. دورترين اجرامي را که انسان ميتواند با تلسکوبهاي بزرگ نجومي نظاره کند کوازارها هستند .
آنها در واقع کهکشانهاي کاملا جواني هستند که در مراحل اوليه شکل گيري به سر مي برند. حال اگر انسان نگاهش را در سمت دلخواهي به دورتر و بازهم دورتر متوجه کند بايد به مرزي برسد که در آنجا آغاز خلقت را مشاهده کند و به عبارت ديگر آن گاز داغ اوليه را ببيند که تمام کهکشانها ، ستارگان ، سيارات و موجودات از آن ايجاد شده اند. بنابراين مي بايست پيرامون ما را پيوسته پوسته کاملا درخشاني در دور دست احاطه مي کرد و آسمان هم مي بايست شبها همچون روز روشن مي شد اما اين ديوار آتشين با سرعت زيادي از ما دور مي شود زيرا که عالم لحظه به لحظه انبساط مي يابد.
سرعت دورشدن به قدري زياد است که نور اين پوسته داراي طول موج بلندتري مي شود که ما آن را فقط به صورت تشعشعات و امواج راديويي دريافت مي کنيم. وجود اين پرتوها را مي توان با راديو تلسکوپها به سادگي اثبات کرد اين تشعشعات تکيه گاهي مهم براي اثبات فرضيه انفجار اوليه مي باشد.
● سرانجام جهان
ستاره شناسان سه نظريه در مورد نحوه پايان جهان ارائه کرده اند:
۱) جهان براي هميشه در حال انبساط خواهد بود ؛
۲) هنگامي که جهان به اندازه معيني برسد انبساط آن متوقف شده ودر همان حال ثابت ميماند؛
۳) جهان سرانجام از انبساط مي ايستد و انقباض آن يعني فروپاشي دروني آن شروع ميشود ؛(اين نظريه طرفداران بيشتري دارد)
● دلايلي در اثبات انفجار بزرگ
تشعشع مايکروويو زمينه کيهاني بهترين دليل اثبات نظريه انفجار بزرگ مي باشد. اين تشعشع بسيار ضعيف بوده و طول مج بسيار ، بلندي دارد . اين مشخصات، کشف ادوين هابل ستاره شناس آمريکايي که گفته بود جهان در حال انبساط است تاييد ميکند . اين تشعشعات همچنين نظريه جرح گامف را نيز تاييد ميکند .
او پيش بيني کرده بود که با وجود آغازي براي جهان ، تشعشعاتي که به ما مي رسند بايستي از دورترين نقاط آن که با سرعتي زياد در حال دور شدن هستند. چنين تشعشعاتي به شدت مستعد قرمز گرايي «ميزان گرايش نور اجسام دور شونده به سمت قسمت قرمز رنگ طيف الکترو مغناطيسي بوده » پس انتظار ميرود که داراي طول موجهاي بلند باشند .
با مطالعه کهکشانهاي دور شواهد بيشتري در اثبات نظريه انفجار بزرگ بدست آمده است. بعضي از اين کهکشانها ۱۳ ميليلارد سال نوري با ما فاصله دارند.حال ما اين کهکشانها را به همان شکلي که ۲ ميليارد سال بعد از انفجار بزرگ بوده اند، مشاهده مي کنيم .اين واقعيت که آنها فشرده تر از کهکشانهاي نزديکتر به نظر مي رسند نشان مي دهد که حجم جهان زماني کوچکتر و متراکمتر بوده و حال با گذشت زمان اين حجم در حال افزايش است .دانشمندان با اميد به کشف منشأ جهان ، تلاش مي کنند تا شرايطي را که بلافاصله بعد از انفجار بزرگ وجود داشت، باز سازي کنند. براي اينکار ، آنها دو اشعه از ذرات بنيادي را در جهات متضاد ، حول دستگاهي بنام شتاب دهنده (دستگاهي براي آشکار ساختن ذرات) مي فرستند؛ اين دو اشعه وقتي به سرعت نور مي رسند، به هم برخورد مي کنند که از انرژي حاصل از اين برخورد، ذرات جديدي بوجود مي آيند. اين ذرات ردي از برخورد ، ذرات جديدي بوجود مي آيند . اين ذرات ردي از خود در محفظه حباب (وسيله اي که در آن ذرات بنيادي از ميان هيدروژن مايع عبور و باعث جوشيدن آن شده و ردي از حباب از خود بر جاي مي گذارند) باقي مي گذارند و داشنمندان مي توانند انها را ببينند. نتايج اين آزمايش حقايق بسياري راجع به آغاز جهان در اختيار ما مي گذارد، زيرا انرژي آزاد شده از تصادم ذرات بنيادي شبيه به انرژي ذراتي است که در لحظات اوليه انفجار بزرگ حاصل شده است.(حامد احمدي)
انرژي تاريک
▪ مقدمه
حدود ۲۰۰ ميليارد کهکشان که هر کدام داراي تقريبا ۲۰۰ ميليارد ستاره است بوسيله تلسکوپها قابل تشخيص است. اما اين تعداد فقط ۴ درصد از محل گيتي را تشکيل مي دهد. حدود ۷۳ درصد از جهان از ماده ديگري ساخته شده است که انرژي تاريک نام دارد . هيچ کس نمي داند که ماهيت اين ماده ناشناخته چيست، اما مقدار اين نوع ماده از تمام اتمهاي موجود در تمام ستارگان موجود در کل کهکشانهاي قابل شناسايي گستره فضا بسيار بيشتر است.
به نظر مي رسد اين نيروي عجيب ، اجزاي جهان را با سرعت فزاينده اي از يکديگر دور مي کند، در حالي که نيروي گرانش با اين نيرو مقابله کرده و از سرعت اين گسترش مي کاهد. اين اکتشافها بوسيله رصدخانه مداري که کاوشگر ناهمسانگرد ريز موج ويلکينسون ناميده ميشود انجام گرفته است . اين کاوشگر افت وخيزهاي ناچيز موجود در پرتوهاي ريز موج پس زمينه کيهاني را اندازه مي گيرد که در اثر پژواکهاي ميراي انفجار بزرگ بوجود آمده است ..
● انبساط جهان
اين يافته ها به مشاجرات فراواني که در مورد جهان ، عمر جهان ، سرعت انبساط آن و ترکيب آن جريان داشت پايان داد. با استفاده از نتايج دو تحقيق ذکر شده ، اخترشناسان امروز بر اين باورند که سن جهان ۱۳.۷ ميليارد سال با تقريب چند صدهزار سال است. بر اساس اطلاعات موجود ، جهان با سرعت شگفت آور ۷۱ کيلومتر در ثانيه در مگا پارسک در حال انبساط است. (پارسک يک واحد اخترشناسي است و تقريبا برابر ۳.۲۶ ميليون سال نوري است).
به نظر مي رسد که چيزي در فضا نهفته است و همانند نوعي نيروي ضد گرانشي عمل مي کند. اين نيرو باعث مي شود که بجاي آنکه جهان متراکم شود و اجزاي آن به يکديگر نزديک شود، انبساط مي يابد. از حدود بيست سال پيش حدس مي زنند که در جهان ماده تاريک وجود دارد، چرا که در آن زمان دريافتند که جهان به گونه اي عمل مي کند که انگار بسيار سنگينتر از چيزي است که واقعا به نظر مي رسد. دانشمندان براي توجيه پديده مشاهده شده همه احتمالات ممکن را در نظر گرفتند از جمله وجود سياهچاله ها ، کوتوله هاي قهوه اي و ذرات غيرقابل شناسايي که از نظر ماهيت با انواع معمولي اتمها تفاوت دارند. اما هيچ کدام از آنها نتوانست جرم بسيار زياد مشاهده شده را توجيه کند.
● آغاز داستان انرژي تاريک
داستان انرژي تاريک از سال ۱۹۹۸ آغاز شد. در آن زمان دانشمندان دريافتند که بسياري از کهکشانهاي دور دست با سرعتي بسيار بيشتر از آنچه که محاسبات موجود پيش بيني کرده اند، از يکديگر دور مي شوند. تحقيقاتي که روي انواع ويژه اي از ابر نو اخترها انجام شد، بيانگر آن بود که محاسبات انجام شده اشتباهي نداشت، به عبارت ديگر محاسبات دقيقا نشان دهنده آن بود که سرعت انبساط جهان لحظه به لحظه در حال افزايش است و از سرعت اين انبساط کاسته نمي شود.
به نظر مي رسد کشف بعضي از انواع نيروهاي غيرمنتظره غيرقابل شناسايي که باعث مي شوند ساختار فضا بطور مرتب از يکديگر فاصله گرفته و ازهم دور شوند، موءيد مشاهدات هالدين دانشمند انگليسي است که سالها پيش صورت گرفته است. وي مي گويد: «جهان عجيبتر از چيزي است که فکر مي کنيم، جهان حتي عجيبتر از چيزي است که بتوان فکرش را کرد.»
بنابراين دانشمندان يکبار ديگر توجه خود را معطوف همان پديده اي کرده اند که براي اولين بار شاهدي بر انفجار بزرگ محسوب مي شد، يعني تابش پس زمينه ريز موج کيهاني. اين تابشها اولين پرتوهاي پس از تولد جهان محسوب مي شوند. دانشمندان در صددند با انجام آزمايشهاي متعددي در چند رشته مختلف از جمله آزمايشهاي صورت گرفته در جنوبگان و استفاده از بالونهاي در ارتفاعهاي بسيار بالا تصوير دقيقتري از کيهان بدست آورند. به نظر مي رسد جهان بايد شامل چيز ديگري به غير از اين اتمهاي معمولي باشد و به همين نام ماده تاريک براي آنان انتخاب شد. ماده تاريک بطور يکنواخت در تمام جهان پراکنده شده و در فضاهاي خالي مخفي شده است. ماهيت ماده تاريک هنوز بصورت يک راز است.

حدود ۲۰۰ ميليارد کهکشان که هر کدام داراي تقريبا ۲۰۰ ميليارد ستاره است بوسيله تلسکوپها قابل تشخيص است. اما اين تعداد فقط ۴ درصد از محل گيتي را تشکيل مي ...

انرژي زيستي نيرويي است که از تجزيه مواد آلي به دست مي آيد. اين مواد گياهي و جانوري به توده زيستي نيز موسوم هستند. توده زيستي ماده خام بسيار حياتي در ک ...

انرژي زيستي نيرويي است که از تجزيه مواد آلي به دست مي آيد. اين مواد گياهي و جانوري به توده زيستي نيز موسوم هستند. توده زيستي ماده خام بسيار حياتي در ک ...

انرژي باعث وقوع پديدههاي مختلف در اطراف ما مي شود. در خلال روز ، خورشيد روشنايي و انرژي گرمايي توليد مي کند . اما در شب لامپها با استفاده از انرژي الک ...

نيلز بور (۱۹۶۲-۱۸۸۵)، از بنيانگذاران فيزيك كوانتوم، در مورد چيزي كه بنيان گذارده است، جمله اي دارد به اين مضمون كه اگر كسي بگويد فيزيك كوانتوم را فهمي ...

دوگانه بودن خواص نور ، يكي از مهم ترين عامل جذب ديگران به خود بوده است . الكترون ها نيز همانند نور داراي خواص موجي و مادي مي باشند ، هنگامي كه الكترون ...

عليرغم پيشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته اي در طول نيم قرن گذشته، هنوز اين تکنولوژي در اذهان عمومي ناشناخته مانده است. وقتي صحبت از انرژي اتمي به ميان ...

● ديد کلي تعداد مسائلي که در مکانيک کوانتومي ، مي تواند به طور دقيق حل شود ، همانند مکانيک کلاسيک خيلي محدود مي باشد. در بسياري از موارد کاربردي مورد ...

دانلود نسخه PDF - انرژي تاريک