جهان چگونه کار می کند؟ on Telegram: “3 مطالعهٔ جدید نشان می دهد که یک تضاد در قلب کیه…”

3 مطالعهٔ جدید نشان می دهد که یک تضاد در قلب کیهان شناسی وجود دارد (دان لینکلن)

جهان آنقدرها که ما فکر می کنیم «توده‌ای» نیست.
تلسکوپ ها در اصل ماشین زمان هستند. همانطور که ما کهکشان هایی را بررسی می کنیم که در فواصل بیشتر و بیشتر از زمین قرار دارند، به گذشته و دورتر نگاه می کنیم. مجموعهٔ جدیدی از مطالعات که به بررسی «توده‌ای بودن(Clumpiness)» جهان می پردازد، نشان می دهد که ممکن است در قلب کیهان شناسی تضادی وجود داشته باشد. نظریهٔ مه‌بانگ (Big bang theory) هنوز معتبر است، اما ممکن است نیاز به اصلاح داشته باشد.
مجموعه ای از سه مقالهٔ علمی که تاریخچهٔ انبساط جهان را توصیف می کند، داستان گیج کننده ای با پیش بینی ها و اندازه گیری ها کمی مخالف را روایت می کند. (مقالات در اینجا قابل دسترسی است: یک، دو، سه.)
در حالی که این اختلاف نظر رد مهلک کیهان‌شناسی مدرن به حساب نمی‌آید، می‌تواند اشاره‌ای به این باشد که نظریه‌های ما نیاز به بازنگری دارند.

داستان های خلقت، چه باستان و چه مدرن

درک دقیق چگونگی به وجود آمدن جهان اطراف ما، سؤالی است که هزاران سال است که بشریت را آزار می دهد. در سرتاسر جهان، مردم داستان‌هایی ابداع کرده‌اند، از افسانهٔ یونان باستان در مورد خلقت زمین و دیگر موجودات اولیه از آشوب (همانطور که برای اولین بار توسط هزیود نوشته شده است) گرفته تا افسانهٔ خلقت هوپی ( که مجموعه ای از انواع مختلف موجودات را توصیف می کند که در نهایت به انسان تبدیل می شوند).
در دوران مدرن، هنوز داستان‌های خلقت رقابتی وجود دارد، اما داستانی وجود دارد که مبتنی بر تجربه‌گرایی و روش علمی است: این ایده که حدود 13.8 میلیارد سال پیش، کیهان در حالت فشرده‌تر بسیار کوچک‌تر و داغ‌تر آغاز شد و از آن زمان تاکنون در حال گسترش است. این ایده در زبان عامیانه "بیگ بنگ" نامیده می شود، اگرچه نویسندگان مختلف از این اصطلاح به معنای چیزهای کمی متفاوت استفاده می کنند. برخی از آن برای اشاره به لحظه ای که جهان به وجود آمد و شروع به انبساط کرد، استفاده می کنند، در حالی که برخی دیگر از آن برای اشاره به تمام لحظات پس از آغاز استفاده می کنند. برای آن نویسندگان،مه‌بانگ همچنان ادامه دارد، زیرا انبساط جهان ادامه دارد.
زیبایی این توضیح علمی این است که می توان آن را آزمایش کرد (آزمایش‌پذیر است). ستاره شناسان بر این واقعیت تکیه می کنند که نور سرعت محدودی دارد،به این معنی که عبور نور از کیهان زمان می برد.به عنوان مثال، نوری که ما هنگام تابش خورشید می بینیم، هشت دقیقه قبل از دیدن آن ساطع شده است. نور نزدیکترین ستاره حدود چهار سال طول کشید تا به زمین برسد، و نور از نقاط دیگر جهان ممکن است میلیاردها سال طول بکشد تا به ما برسد.

تلسکوپ به عنوان ماشین زمان

در واقع، این بدان معنی است که تلسکوپ ها ماشین زمان هستند. با نگاه کردن به کهکشان های دورتر، ستاره شناسان می توانند ببینند که جهان در گذشته های دور چگونه بوده است. اخترشناسان با ارتباط دادن مشاهدات کهکشان ها در فواصل مختلف از زمین، می توانند سیر تکامل کیهان را کشف کنند.
اندازه گیری های اخیر از دو تلسکوپ مختلف برای مطالعهٔ ساختار جهان در دوره های مختلف کیهانی استفاده می کنند.یکی از تأسیسات به نام تلسکوپ قطب جنوب (SPT) به اولین نور ممکن نگاه می کند که تنها 380000 سال پس از شروع جهان منتشر شده است. در آن زمان، جهان0.003 درصد سن فعلی خود را داشت.اگر جهان فعلی را معادل یک فرد 50 ساله در نظر بگیریم،تسلکوپ قطب جنوب به جهانی نگاه می کند که تنها 12 ساعت از عمرش گذشته است.
دومین تأسیسات بررسی انرژی تاریک(DES) نام دارد. این تلسکوپ بسیار قدرتمندی است که بر روی یک کوه در شیلی قرار دارد. در طول سال‌ها، حدود 1/8 آسمان را بررسی کرده و از بیش از 300 میلیون کهکشان تصویربرداری کرده است، که بسیاری از آن‌ها به قدری کم‌نور هستند که درخشندگی آن‌ها در حدود یک میلیونم کم‌نورترین ستاره‌های قابل مشاهده برای چشم انسان است.این تلسکوپ می تواند از کهکشان های امروزی تا هشت میلیارد سال پیش تصویربرداری کند.در ادامه با تشبیه یک فرد 50 ساله، تلسکوپ بررسی انرژی تاریک می تواند از جهان از 21 سالگی تا به امروز تصویربرداری کند (افشای کامل: محققان در آزمایشگاه فرمی، جایی که من نیز کار می کنم، این مطالعه را انجام دادند، اما من در این تحقیق شرکت نکردم).
همانطور که نور از کهکشان های دوردست به زمین می رسد، می تواند توسط کهکشان هایی که به ما نزدیک تر هستند، خم شود. با استفاده از این خم‌شدگی های کوچک، ستاره شناسان نقشهٔ بسیار دقیقی از توزیع ماده در کیهان ایجاد کرده اند. این نقشه هم شامل ماده معمولی است که ستارگان و کهکشان ها آشناترین نمونه های آن هستند و هم ماده تاریک که شکل فرضی ماده است که نه نور را جذب می کند و نه ساطع می کند.

ادامهٔ مطالب
-
«Channel of Science is for all»