نجوم 86

مداركي براي نظريه انفجار بزرگ:
سه مدرك قوي براي صحت نظريه ي انفجار بزرگ كطرح است كه نشان بر درستي اين پيشامد است:

1- انبساط كيهان

زماني دانشمندان كشف كردند كه كهكشان هايي كه ما را احاطه كرده اند در حال دور شدن از ما هستند و تمامي كهكشانها در حال دور شدن از مركز هستي هستند كه باور مي رود اين نقطه،نقطه اي است كه بيگ بنگ در آن رخ داده است.
اين كشف،تئوري بيگ بنگ را استوار كرد.همانطور كه مي دانيد، در ابتدا،تمامي فضا در يك نقطه بود(هيچ چيز ديگري نبود).اين نقطه تمامي مواد موجود امروز را شامل مي شد و امكان دارد حدس بزنيد كه آن نقطه انبساط يافته است و جهان از آن نقطه فاصله نگرفته است.جهان همان نقطه است!
در تصوير زير بالوني را مي بينيد كه ابتدا يك نقطه بوده و آن نقطه مانند شكلي كه مي بينيد انبساط يافته است.

 - امواج پس زمينه ي كيهاني

منابع انرژي و جرم دلالت بر ابن دارند كه جهان در گذشته چگال تر و گرم تر بوده است.بلافاصله پس از بيگ بنگ جهان داراي دمايي بيش از يك ميليون درجه ي سانتي گراد داشت. با گذست زمان،جهان انبساط يافت و همزمان سرد سد و امروز دماي جهان در حدود سه درجه ي كلوين(270- درجه ي كلوين) است.
جهان با مشخصات طيفي اي تابش مي كند كه با اين دما همخواني دارد.
جزئيات:توزيع مادع در جهان يكسان است.اين فرض ظاهرا به دو شكل تائيد شده است.يكي با بازديد از كهكشانها و ديگري نوسانات ضعيف در تابش راديويي پس زمينه ي كيهاني.
در بيگ بنگ داغ،جهان قابل مشاهده شروع به انبساط آني در 12-15 ميليارد سال پيش مي كند.سپس چون،جهان به انبساط ادامه مي دهد و به تدريج فاصله ي بين كهكشان ما و كهكشان هاي خارجي افزايش مي يابد.انبساط جهان سبب تبديلات نور آبي رنگ به قرمز و قرمز رنگ به فرو سرخ مي شود.بنابراين،كهكشانهاي دور كه با سرعت زياد از ما دور مي شوند،قرمز تر ديده مي شوند.اين انبساط،همچنين،تابش هاي پس زمينه ي كيهاني را سرد مي كند.بنابر اين تابش هاي پس زمينه ي كيهاني كه امروزه در دماي 2.28 درجه ي كلوين هستند،در جهان اوليه،گرمتر بودند.
بعلاوه،طيف گرمايي تابش هاي پس زمينه ي كيهاني در ابرهاي گازي دور،گرمتر هستند.
چون نور با سرعت محدودي حركت مي كند ما اين ابرهاي دور را در زمانهاي اوليه مي بينيم؛در گذشته ي جهان،كه جهان چگالتر و گرمتر بود.
عملا ما گذشته را مي بينيم.(همچنيناست براي بسياري از ستارگاني كه شما مي بينيد.شما ميليون ها سال پيش ستارگان را مي توانيد ببينيد و گاهي اوقات عم چند ميليارد سال پيش آنها را!)

3- برهم كنش هسته اي كيهاني.فراواني هليوم

حدود 25% جرم كيهان،از هليوم است.ستارگان در طول عمر كيهان نمي توانستند اين مقدار هليوم را توليد كنند.براي همين،فرض ذيل بيشتر مورد قبول دانشمندان است.تنها چگالي و دماي بالا در مرحله هاي اوليه ي جهان،منايب است براي توليد هليوم از هيدروژن؛دقيقا سه دقيقه پس از بيگ بنگ شرايط،شبيه به شرايط درون ستارگان بود.مدل هاي جهان اوليه،پيش بيني مي كنند كه 25% از هيدروژن موجود در آن زمان بايد به هليوم تبديل شده باشند.به هر حال شرايط،به گونه اي بود كه اجازه ي تشكيل عناصر سنگين تر از هليوم را نمي داد.
جزئيات:يك ثانيه پس از بيگ بنگ،دماي جهان دقيقا 10 ميليارد درجه بود و جهان پر بود از دريايي از نوترون ها،پروتون ها،الكترون ها،پاد الكترون ها(پوزيترون ها)،فوتون ها و نوترينوها.
هنگامي كه جهان سرد شد،نوترونها به پروتونها و الكترونها تبديل شدند و يا با ساير نوترونها تركيب پيدا كرده و دوتريم ها را ساختند.در سه دقيقه ي نخستين جهان،اكثر دوتريوم ها تركيب شدند ،هليوم ها را ساختند.مقدار اندكي ليتيوم نيز در آن زمان ساخته شد.
پيشگويي فراواني دوتريوم،هليوم و ليتيوم وابسته است به چگالي ماده ي معمولي در جهان اوليه.اگر چگالي ماده ي معمولي دقيقا 3% از چگالي بحراني باشد، در اينصورت نظريه،دقيقا ميزان زياد اين عناصر را پيشگويي مي كند.
يك ماهواره بايد بتواند مستقيما چگالي اين ماده ها را اندازه بگيرد و مقدار مشاهده شده را با برهم كنش هسته اي كيهاني بيگ بنگ مقايسه كند.اين مي تواند يك آزمايش مهم براي اين مدل باشد.