صفحه شخصی امیر یاشار فیلا   
 
نام و نام خانوادگی: امیر یاشار فیلا
استان: اصفهان - شهرستان: اصفهان
رشته: کارشناسی نقشه برداری
شغل:  ویراستار، روزنامه‌نگار، کارشناس تولید محتوا و رسانه‌گر حوزه‌ی شهر، ساختمان، معماری و مهندسی
تاریخ عضویت:  1389/06/12
 روزنوشت ها    
 

 جهانی لبریز از «ماده‌ی تاریک» و «انرژی پنهان» : دستاورد تازه‌ترین نقشه‌برداری از کیهان بخش عمومی

6
برای دریافت فایلها باید از نرم افزار های ویژه دانلود استفاده نمایید. (برای اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید)

کشفی که جایزه‌ی نوبل فیزیک امسال را برای کاشفانش به ارمغان آورد، دانش و دیدگاه ما را درباره‌ی سازوکار حاکم بر کیهان، دگرگون کرد. در این نوشتار، به کلیاتی از این موضوع پرداخته‌ایم. اگر بردبار باشید و دو ـ سه پراگراف نخستِ آن را با تمرکز بخوانید، اطمینان می‌دهم که شما را مجذوب خواهد کرد.

ا. ی. فیلا

 


 


دوازدهم مهرماه امسال، آکادمی سلطنتی سوئد در مورد جایزه‌ی نوبل سال 2011م. در رشته‌ی فیزیک تصمیم گرفت نیمی از جایزه را به «شائول پرلماتر» و نیم دیگر را به‌طور مشترک به «برایان اشمیت» و «آدام ریس»، به‌خاطر کشف dir=ltr lang=FA> انبساط تندشونده‌ی کیهان به روش مشاهده‌ی ابرنواخترهای دوردست اهدا کند. در این نوشتار کوتاه می‌خواهیم چیستی و اهمیتِ این کشف را اندکی بررسی کنیم.

 

کسانی بر این باورند که جهان در آتش پایان خواهد یافت. برخی هم می‌گویند که فرجام گیتی، یخ و زمهریر خواهد بود؛ اما بر پایه‌ی کشف برندگان جایزه‌ی نوبل فیزیکِ امسال، پایان یافتن جهان در یخ و انجماد، محتمل‌تر به نظر می‌رسد. این سه دانشمند، ستارگانِ در
حال انفجار، موسوم به ابرنواختر (سوپرنوا) را در
کهکشان‌های دوردست به‌دقت مطالعه کردند و دریافتند که انبساط جهان روندی شتاب‌گیرانه دارد.

این کشف حتا برای خود برندگان جایزه‌ی نوبل نیز شگفت‌آور بود. آنچه آن‌ها دیدند، مانند این بود که توپی را به هوا پرتاب کنید و به جای آن‌که توپ به پایین بازگردد، با شتابی فزاینده بالا برود و در آسمان ناپدید شود؛ چنان‌که گویی نیروی گرانش بر مسیر و حرکت
توپ
تأثیری ندارد. بر پایه‌ی یافته‌های تازه‌ی سه دانشمند یادشده، به نظر می‌رسد که رویدادی همانند در سراسر کیهان در حال رخ دادن است. اینفوگرافِ زیر این مفهوم را روشن‌تر بازگو می‌کند. برای دیدن جزئیاتِ این اینفوگراف، اندازه‌ای بزرگ‌تر از آن، به پیوستِ همین روزنوشت ارائه شده است.
 


 

روند فزاینده‌ی انبساط یا گسترشِ تندشونده‌ی کیهان، بیانگر این است که گونه‌ای ناشناخته از انرژی در چارچوب فضا، در حال هل دادن و دور کردن اجزای کیهان از یکدیگر است. این انرژیِ پنهانِ
ناشناخته یا «تاریک»، بخش بزرگ‌تر جهان ـ بیش از 70 درصد ـ را تشکیل می‌دهد و همچنان چیستیِ رازگونه‌ی آن بر ما پوشیده است. از همین رو، شگفت نیست که وقتی دو گروه پژهشیِ جداگانه در سال 1998م. / 1377خ. دستاوردهای همانندِ مطالعات خود را منتشر کردند، بنیاد‌های  دانش کیهان‌شناسی
به لرزه درآمد.
dir=rtl>«شائول پرلماتر» سرپرست یکی از این گروه‌های پژوهشی بود، که روی پروژه‌ی
کیهان‌شناسی ابرنواختری که یک دهه پیش از آن و در سال 1988 / 1367 آغاز شده بود، کار می‌کرد. «برایان اشمیت» رییس گروه دیگری از پژوهشگران بود که از ماه‌های پایانیِ سال 1994 / 1373 وارد این پروژه‌ی رقابتی شد: گروه پژوهشی ابرنواخترهای
بسیار دور، که «آدام ریس» نیز در آن نقشی تعیین‌کننده داشت
.
این دو گروه پژوهشی برای نقشه‌برداری از کیهان و ارائه‌ی جامع‌ترین نقشه‌ی ممکن از آن، با یکدیگر رقابت می‌کردند. آن‌ها به دنبال یافتن دورترین ابرنواخترها (انفجارهای lang=FA>ستاره‌ای در فضا) بودند، و امید آن را داشتند که با تعیین فاصله تا ابرنواخترها و سنجش سرعتِ دور شدنِ این ستارگان از ما (ناظر زمینی)، بتوانند روند دگرگونی کیهان را آشکار و فرجام آن را پیش‌بینی کنند. آن‌ها انتظار داشتند نشانه‌هایی از کند شدنِ انبساط کیهان پیدا کنند که باعث پدید آمدنِ تعادل میان آتش و یخ می‌شد؛ اما آنچه یافتند، از بیخ و بن با انتظارشان ناهمخوان بود: انبساط dir=ltr> کیهان، تندشونده است!
 
 
کیهان روزبه‌روز بزرگ‌ترمی‌شود


این نخستین بار نیست که یک یافته‌ی اخترشناسی، تصور و نگاه ما به هستی را دگرگون می‌کند. همین یکصد سال پیش، گمان می‌رفت که جهان جایی آرام و ایستاست و از کهکشان راه‌شیریِ ما بزرگ‌تر نیست. ساعتِ کیهان‌شناختی هم با روندی ثابت
و یکنواخت
کار می‌کرد و جهان، ابدی بود! اما این تصویر بسیار زود دگرگون شد.
در آغاز قرن بیستم، بانوی اخترشناس آمریکایی، «هنریتا سوان لویت»، شیوه‌ای زیرکانه برای اندازه‌گیری فاصله‌ی
ستارگان دوردست از زمین یافت. در آن دوره، بانوانِ اخترشناس به تلسکوپ‌های بزرگ دسترسی
نداشتند و اغلب برای کار طاقت‌فرسای تحلیل عکس‌ها استخدام می‌شدند. «هنریتا لویت» هم که با همین زمینه‌ی کاری به تصاویر پرشماری از فضا و ستارگان دسترسی داشت، هزاران ستاره‌ی تپنده (یا تپ‌اختر) موسوم به متغیرهای
قیفاووسی را مطالعه کرد و دریافت که ستارگانِ درخشان‌تر، تپش‌های طولانی‌تری دارند. با بهره‌گیری از این آگاهی‌ها، وی
توانست درخششِ ذاتیِ متغیرهای قیفاووسی را اندازه بگیرد. 

 

 

در این شیوه، تنها اگر فاصله‌ی یکی از ستارگان قیفاووسی آشکار می‌شد، تعیین فاصله‌ی دیگر ستارگانِ متغیر قیفاووسی امکان‌پذیر بود: هر چه ستاره کم‌نورتر باشد، فاصله‌ی آن از زمین بیش‌تر است. در این راستا، شمع استاندارد معتبری ایجاد شده بود؛ نخستین علامت در مقیاس کیهانی که هنوز هم اخترشناسان از آن بهره می‌جویند. با
بهره‌گیری از متغیرهای قیفاووسی، اخترشناسان بسیار زود دریافتند که کهکشان راه‌شیری تنها یکی از کهکشان‌های بی‌شمار  موجود در کیهان است.

 
در دهه‌ی 1920 / 1300، بزرگ‌ترین تلسکوپ آن روزگار در «مونت‌ویلسون» کالیفرنیا به بهره‌برداری رسید و اخترشناسان (ادوین هابل و همکارانش) با کمک آن توانستند نشان دهند که تقریباً همه‌ی کهکشان‌ها دارند از
ما دور می‌شوند. آن‌ها پدیده‌ی موسوم به «انتقال‌به‌سرخ» را مطالعه کردند که زمانی رخ می‌دهد که یک منبع روشنایی
در حال دور شدن از ما باشد. در این حالت، طول‌موج نور کش می‌آید و هر چه این موج طولانی‌تر باشد، رنگ آن قرمزتر است. دستاوردِ این سنجش‌ها و بررسی‌ها، روشن شدن این نکته بود که کهکشان‌ها دارند
از ما و از یکدیگر دور
می‌شوند، و هر چه دورتر باشند، با سرعت بیش‌تری حرکت می‌کنند؛ پدیده‌ای که با نام «اصل هابل» شناخته می‌شود. به سخن دیگر، جهان در حال گسترش و بزرگ شدن است dir=ltr>
.
 
 
رفت‌وآمد ثابتکیهان‌شناختی

آنچه تا آن زمان در کیهان مشاهده شده بود، پیش‌تر با محاسبه‌های نظری نیز پیش‌بینی شده بود. در سال 1915/ 1294، آلبرت اینشتین نگره‌ی نسبیتِ فراگیر خود را منتشر کرد که از
آن زمان، به پی و بنیادِ درک و دریافتِ ما از جهان تبدیل شده است. این نگره، جهانی
را توصیف می‌کرد که در حال انبساط یا انقباض بود. این نتیجه‌گیری یک دهه پیش‌تر از کشف کهکشان‌های دورشونده انجام گرفت؛ اما حتا اینشتین هم نتوانسته بود به این حقیقت پی ببرد که جهان ایستا نیست. به همین دلیل و برای جلوگیری از
انبساط ناخواسته‌ی کیهانی، اینشتین یک ثابت به معادله‌ی خود افزود که با ‌نام «ثابتِ کیهان‌شناختی» زبان‌زد
شد. بعدها اینشتین وارد کردن این ثابت کیهان‌شناختی را «یک اشتباه بزرگ» خواند. با همه‌ی این‌ها، بر پایه‌ی مشاهداتِ انجام‌گرفته در سال‌های 1997 و 1998 / 1376 و 1377 که جایزه‌ی نوبل فیزیکِ امسال را برای
پژوهندگانش به ارمغان آورد، می‌توان نتیجه گرفت که
ثابت کیهان‌شناختی اینشتین ـ که به دلایل اشتباهی وارد معادله شد ـ به‌راستی یک شاهکار است.

کشف انبساط تندشونده‌ی کیهان، نخستین گام در پدید آوردنِ مدل استاندارد کیهانی کنونی‌ست که بر پایه‌ی آن، جهان در حدود 14 میلیارد سال پیش و با مِهبانگ (انفجار بزرگ آغازین یا «بیگ بنگ») آغاز شد. هم زمان و هم فضا پس از این رویداد آغاز شدند. از آن هنگام، جهان در حال انبساط
است
. همانند کشمش‌های یک کیکِ کشمشی که درون اجاق باد می‌کند، کهکشان‌ها نیز به دلیل انبساط کیهان، از یکدیگر دور می‌شوند. اما ما به کجا می‌رویم؟
 
 
ابرنواخترها، سنجه یا مقیاس تازه‌ی کیهان

هنگامی که اینشتین از شر ثابت کیهان‌شناختی رها شد و ایده‌ی یک جهان ناپایا را پذیرفت، شکل هندسی کیهان را به سرنوشت آن پیوند داد: آیا جهان باز است؟ بسته است؟ یا چیزی‌ست میان این دو: یک جهان تخت و هموار؟
جهان باز، جهانی‌ست که در آن نیروی گرانشیِ ماده آن اندازه نیرومند نیست که بتواند مانع انبساط کیهان شود. در جهانِ بزرگ‌شونده‌ای که سرد می‌شود و فضای تهیِ آن افزایش می‌یابد، ناگزیر ماده رقیق می‌شود
و چگالیِ آن رو
به کاهش است؛ سرنوشتی که برخی از آن با عبارت «یخ زدن» یاد می‌کنند. از سوی دیگر، در جهانِ بسته نیروی گرانشی به اندازه‌ی کافی نیرومند است تا انبساط را متوقف یا حتا آن را معکوس کند. به همین دلیل، انبساط جهان در نهایت متوقف می‌شود و ماده‌ی موجود در جهان با نزدیک شدن و بازگشت به سوی یکدیگر، پایانی داغ و ملتهب را پدید خواهد آورد. با این همه، بیش‌تر کیهان‌شناسان ترجیح می‌دهند که در ساده‌ترین و برازنده‌ترین فرم ریاضیِ جهان زندگی کنند: جهانی تخت که انبساط در آن انکار می‌شود.
بنابراین، سرنوشت جهان در آتش یا
انجماد تعریف نمی‌شود؛ هرچند که برای این گروه هیچ گزینه‌ای وجود ندارد. اما اگر یک ثابت کیهان‌شناختی باشد، روند شتاب‌گیریِ انبساط ادامه می‌یابد؛ حتا اگر جهان، هموار و تخت باشد.
 
برندگان جایزه‌ی نوبل امسال انتظار داشتند که کاهش سرعت کیهان را اندازه بگیرند، یا دریابند که انبساط کیهان چگونه کند می‌شود. روش آن‌ها در ریشه،  همانند شیوه‌ای بود
که اخترشناسان از شش دهه‌ی پیش به کار می‌بردند: مکان‌یابی ستارگانِ
دوردست و اندازه‌گیری میزان جابه‌جایی آن‌ها؛ که البته سخن گفتن درباره‌ی آن، بسیار آسان‌تر از به انجام رساندنِ آن است. از زمان «هنریتا لویت»، متغیرهای قیفاووسی فراوانی، حتا در lang=FA> فواصل دورتر کشف شده بودند؛ اما در فاصله‌ای که اخترشناسان برای انجام مشاهدات خود نیاز داشتند، میلیاردها سال نوری دور از زمین، متغیرهای قیفاووسی دیگر مشاهده‌پذیر نیستند: سنجه یا مقیاس کیهانی نیاز به گسترش داشت.
 
ابرنواخترها یا ستارگانِ در حال انفجار، به شمع‌های تازه‌ی کیهانی تبدیل شدند. تلسکوپ‌های پیچیده‌تر زمینی و فضایی به همراه رایانه‌های نیرومندتر و کارآمدتر، این امکان را در دهه‌ی 1990 / 1370 فراهم
آوردند که
بتوان قطعاتِ تازه‌تری را به جورچین کیهانی افزود. نقش تعیین‌کننده را در این میان، حسگرهای تصویربرداریِ دیجیتال حساس به نور، موسوم به سی.سی.دی.ها بر عهده داشتند که «ویلارد
بویل» و «جرج اسمیت» اختراعشان کرده بودند. این دو، برای همین اختراع، برنده‌ی جایزه‌ی نوبل سال
2009 / 1388  شدند.



انفجار کوتوله‌های سفید

تازه‌ترین ابزار در جعبه‌ی ابزار اخترشناسان، گونه‌ای ویژه از انفجارهای ستاره‌ای است: ابرنواخترهای نوع نخست. تنها در چند هفته، یک ابرنواختر از این نوع می‌تواند به اندازه‌ی کل یک کهکشان از
خود نور گسیل کند. این گونه از ابرنواختر،
نتیجه‌ی انفجار ستاره‌ای پیر و ابَرفشرده است که اگرچه به اندازه‌ی خورشید ما سنگین است، اندازه‌ی آن به کوچکی زمین است: یک کوتوله‌ی سفید. خوشبختانه این سامانه‌های ستاره‌ای، در کیهان فراوانیِ خوبی دارند.

 
یک کوتوله‌ی سفید که بخشی از یک سامانه‌ی ستاره‌ایِ دوگانه است، پایان هیجان‌انگیزی دارد. در این حالت، گرانش نیرومند کوتوله‌ی سفید اقدام به ربودن گازهای ستاره‌ی همدم خود می‌کند؛ اما هنگامی که سنگینی کوتوله‌ی سفید به  یک‌وچهاردهمِ برابر جرم خورشید
می‌رسد، دیگر نمی‌تواند ساختار خود را
حفظ کند. وقتی این پیشامد روی می‌دهد، داغی هسته‌ی کوتوله‌ی سفید به آن اندازه می‌رسد که یک واکنش همجوشی هسته‌ای به راه بیندازد. در نتیجه، ستاره در کم‌تر از یک ثانیه از هم می‌پاشد
.

 





 
 

همجوشی هسته‌ای تابش نیرومندی گسیل می‌کند که به‌سرعت و در چند هفته‌ی نخستِ پس از انفجار افزایش پیدا می‌کند، و پس از چند ماه کاهش می‌یابد. به همین دلیل، یافتن یک ابرنواختر کاری دشوار است. چرا که دوره‌ی انفجار آن‌ها کوتاه است. در گستره‌ی جهانِ مشاهده‌پذیر، در هر دقیقه نزدیک به 10 ابرنواختر نوع نخست پدید می‌آید؛ اما جهان بسیار گسترده و عظیم است و در یک کهکشان نمونه، تنها یک یا دو انفجار ابرنواختری در هزاران سال رخ می‌دهد. در سپتامبر 2011 / شهریور 1390، ما بسیار بخت‌آور بودیم که توانستیم انفجاری از این نوع را در کهکشانی در نزدیکی صورت‌فلکی دب‌اکبر مشاهده کنیم که با یک دوربین دوچشمی معمولی نیز مشاهده‌پذیر بود. اما بیش‌تر ابرنواخترها در فواصل بسیار دورتری هستند و بسیار کم‌نورترند. پس کی و کجا باید به تماشای آسمان بنشینیم؟
 
 
نتیجه‌گیری مبهوتکننده

به داستان گروه‌های پژوهشی‌مان بازگردیم: دو گروه رقیب می‌دانستند که برای مشاهده‌ی ابرنواخترها باید آسمان‌ها را زیر و رو کنند. شیوه‌ی کار، مقایسه‌ی دو تصویر همانند از یک بخش کوچک از آسمان lang=FA>بود که طول آن معادل اندازه‌ی یک ناخن در برابر دست آدمی‌ست. نخستین تصویر باید پس
از ماه‌نو گرفته می‌شد و تصویر دوم، سه هفته پس از آن، تا نور مهتاب باعث ناپیداییِ نور ستارگان نشود. سپس به امید یافتن یک نقطه‌ی نورانی ـ یک پیکسل در میان دیگر پیکسل‌های تصویر گرفته‌شده با سی.سی.دی ـ که می‌توانست نشانه‌ای از وجود یک ابرنواختر در کهکشانی دوردست باشد، دو تصویر با یکدیگر مقایسه می‌شدند. برای حذف انحراف‌های دیگر، این سنجش تنها برای ابرنواخترهایی که در فاصله‌ای دورتر از یک‌سوم شعاع جهانِ مشاهده‌پذیر قرار داشتند (نزدیک به 4 میلیارد سال ‌نوری) انجام گرفت.


 
پژوهشگران با دشواری‌های فراوان دیگری هم روبه‌رو  بودند که می‌بایست آن‌ها را از پیش پا برمی‌داشتند. برای مثال، به ابرنواخترهای نوع نخست، همیشه به اندازه‌ی هنگام آغاز ظاهر شدنشان نمی‌توان اعتماد کرد. انفجارهای پرنورتر با سرعت کم‌تری نور خود را از دست می‌دهند. افزون بر این، لازم است نور
ابرنواخترها از نور پس‌زمینه‌ی کهکشانِ میزبانشان جدا شود. کار مهم دیگر، به دست آوردنِ درخشندگیِ درست است. غبار میان‌کهکشانی که بین ما و
ابرنواخترها قرار گرفته، نور ستارگان را تغییر می‌دهد. این پدیده هنگامی که بیش‌ترین درخشندگی ابرنواخترها محاسبه می‌شود، بر نتایج تأثیر می‌گذارد. اینفوگراف زیر این مفهوم را روشن‌تر بازگو می‌کند.
جزئیاتِ این اینفوگراف و اندازه‌ای بزرگ‌تر از آن، به پیوست همین نوشتار در
دسترس است.


 

 
شکار ابرنواخترها نه‌تنها مرزهای دانش و فناوری، که مرزهای لجستیک و پشتیبانی را هم به چالش کشید. نخست، نوع مناسبِ ابرنواختر می‌بایست یافته می‌شد. دوم، انتقال‌به‌سرخ و درخشندگیِ آن می‌بایست
اندازه‌گیری می‌شد. مجموعه‌ی منحنی‌های نوری نیز می‌بایست در طول زمان تحلیل می‌شد تا بتوان
آن را با دیگر ابرنواخترهای همانند در فواصل شناخته‌شده مقایسه کرد. این کار به شبکه‌ای از دانشمندان نیاز داشت که بتوانند به‌سرعت تصمیم بگیرند که آیا یک ستاره‌ی خاص، نامزد شایسته‌ای برای مشاهده است یا نه. برای این کار، گروه پژوهشی نیاز داشت که بتواند میان تلسکوپ‌های گوناگون پیوند و یگانگیِ کاری پدید بیاورد و تلسکوپ‌ها را برای زمان‌های مورد نیاز، بدون تأخیر و تضمین‌شده در اختیار داشته باشد؛ فرآیندی که به‌طور معمول چند ماه طول می‌کشد. آن‌ها باید سریع کار می‌کردند. زیرا ابرنواخترها به‌سرعت محو
می‌شوند. به همین خاطر، گاهی نیز دو گروهِ رقیب با احتیاط و دقتی مثال‌زدنی برنامه‌های خود را با یکدیگر هماهنگ
می‌کردند.

بر سر راه آن‌ها دام‌های نهفته‌ی فراوانی بود که می‌توانست روند پژوهش را به بیراهه بکشاند؛ اما این حقیقت که هر دو گروه به دستاوردهایی شگفت ولی یکسان رسیده‌ بودند، به دانشمندانِ عضو هر دو گروه، دل‌آرامی و قوت قلب می‌بخشید. آن‌ها روی‌هم‌رفته 50 ابرنواختر دوردست را کشف کردند که نورشان از آنچه انتظار می‌رفت، ضعیف‌تر به نظر می‌رسید. این موضوع با پنداشت و فرضِ آن‌ها در تضاد بود: اگر انبساط جهان داشت سرعتش را از دست می‌داد، ابرنواخترها می‌بایست درخشان‌تر به نظر می‌رسیدند. با این همه، ابرنواخترها محو می‌شدند؛ گویی به همراه کهکشان‌های میزبانشان سریع‌تر و سریع‌تر از ما دور می‌شوند. نتیجه‌گیریِ شگفت‌انگیز، این بود که انبساط کیهان نه‌تنها کندشونده نیست، بلکه درست برعکس،
دارای انبساط تندشونده است.

 
 
از این‌جا تا ابدیت

اما چه ‌چیزی به انبساط جهان شتاب می‌دهد؟ این شتاب‌دهنده‌ی ناشناخته که «انرژی تاریک» نامیده می‌شود، امروز به چالشی جدی برای فیزیک‌دانان تبدیل شده، و راز سربه‌مهری‌ست که هنوز کسی نتوانسته آن ‌را بگشاید. البته برای حل کردن این معما تلاش‌هایی شده و ایده‌هایی نیز مطرح شده است. ساده‌ترینِ آن‌ها ثابت کیهان‌شناختی اینشتین است که خود اینشتین سال‌ها پیش آن ‌را پس گرفته و گفته
بود بزرگ‌ترین اشتباه زندگی‌اش است! در
آن هنگام، اینشتین ثابت کیهان‌شناختی را در قالب نیرویی پادگرانشی به‌طور دستی وارد معادلاتِ نسبیتِ فراگیر کرد تا با نیروی جاذبه‌ی ماده مقابله کند و جهانی ایستا پدید آورد. امروز به ‌نظر می‌رسد این ثابت کیهان‌شناختی‌ست که باعث شتاب‌ گرفتن انبساط جهان می‌شود.


 
البته ثابت کیهان‌شناختی ثابت است و نمی‌تواند در طول زمان تغییر کند. بنابراین، انرژی تاریک هنگامی بر جهان حاکم می‌شود که ماده و گرانش آن در اثر انبساط چندمیلیاردساله‌ی کیهان، رقیق و کم‌اثر شود. به گفته‌ی دانشمندان، به همین دلیل است که ثابت کیهان‌شناختی این‌قدر دیر، نزدیک به پنج تا شش میلیارد سال پیش در تاریخ جهان ظاهر شده است. در آن زمان، نیروی گرانشِ ماده در مقایسه با انرژی
تاریک به اندازه‌ی کافی ضعیف شده بود؛ اما
تا پیش از آن، روند انبساط جهان کندشونده بود.

ثابت کیهان‌شناختی می‌تواند ریشه در خلأ داشته باشد؛ فضایی تهی که بر پایه‌ی قوانین مکانیک کوانتومی، هرگز نمی‌تواند کاملاً خالی باشد، بلکه سوپی جوشان و
کوانتومی از ذرات مجازیِ ماده و پادماده است که پیوسته
تشکیل می‌شوند و از میان می‌روند و نوسانی در انرژی ایجاد می‌کنند. اما ساده‌ترین برآورد‌ها از اندازه و میزانِ انرژی تاریک، به‌هیچ‌روی با مقادیر اندازه‌گیری‌شده در فضا که 10
به توان 120 بار بزرگ‌تر است، همخوانی ندارد. برای درکِ بزرگی این عدد، توجه داشته باشید که شمار ذرات ماسه‌ی موجود در همه‌ی ساحل‌های روی زمین، بیش از 10 به توان 20 ذره نیست. این موضوع، شکافی عظیم و توضیح‌ناپذیر میان تئوری و مشاهدات پدید آورده dir=ltr lang=FA>
است.
 
دلیل اصلی این شکاف عظیم می‌تواند این باشد که ثابت کیهان‌شناختی مقدار ثابتی ندارد و ممکن است با گذشت زمان تغییر کند. احتمالاً میدان نیرویی ناشناخته، هرازگاهی انرژی تاریک تولید می‌کند. در جهان فیزیک
نمونه‌هایی از این میدان‌ها هستند که با عنوان «عنصر پنجم» دسته‌بندی شده‌اند. عنصر پنجم می‌تواند گاه‌وبی‌گاه به انبساط کیهان
سرعت بدهد و اگر چنین باشد، پیش‌بینی فرجام جهان ناممکن خواهد شد.


انرژی تاریک هر چیزی که هست، به‌ نظر می‌رسد تا آینده‌های دور در این معادله خواهد ماند. این قطعه، در جورچین و پازل کیهان‌شناختی که فیزیک‌دانان، اخترشناسان و کیهان‌پژوهان مدت‌هاست روی آن کار می‌کنند، به‌خوبی جای می‌گیرد. بر پایه‌ی آخرین
دستاوردهای بررسی‌هایی که دانشمندان درباره‌ی آن همسو و هم‌دیدگاه‌اند، نزدیک به سه‌چهارم
ِ جهان از انرژی تاریک تشکیل شده و تنها یک‌سومِ آن ماده است. تازه، ماده‌ی معمولی که کهکشان‌ها، ستارگان و... از آن تشکیل شده‌اند، تنها 5درصد از ماده‌ی جهان است؛ بقیه‌ی آن، «ماده‌ی تاریک» نامیده می‌شود و چیستیِ آن تاکنون ناشناخته مانده است.

 

 

ماده‌ی تاریک هم یکی دیگر از رازهای بزرگ کیهان است، که همچون انرژی تاریک نامریی‌ست و ما هردوی آن‌ها را از روی اثراتشان شناخته‌ایم: یکی کهکشان‌ها را هل می‌دهد و دیگری آن‌ها را می‌کِشد و تنها همانندیِ آن‌ها، صفتِ «تاریک» در نامشان است.
 
کوتاه سخن، برندگان جایزه‌ی نوبل فیزیک امسال، با کشف و دستاوردشان، به بشر در رسیدن به درکی تازه از جهان کمک کرده‌اند: بشر اکنون می‌داند که 95درصدِ جهان پیرامونش را نمی‌شناسد و رازهای این جهان، بر دانش بشر پوشیده و ناشناخته است؛ و این ـ به تعبیری ـ یعنی هر چیزی ممکن است.
 
 
اکنون بد نیست با این داسه دانشمند، آشنایی کوتاهی داشته باشیم:
 

 

شائول پرلماتر (عکس سمت چپ) : شهروند ایالات متحد آمریکا، زاده‌شده به سال 1959 / 1338در شمپین‌ـ‌اربانای ایلینوی، دکتری خود را در سال 1986 / 1365 از دانشگاه lang=FA>کالیفرنیا در برکلی دریافت کرد و هم‌اکنون رییس پروژه‌ی کیهان‌شناسی ابرنواختری،
استاد اخترفیزیک دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و آزمایشگاه ملی لورنس‌ـ‌برکلی است.
 
برایان اشمیت (عکس وسط) :  شهروند استرالیا و ایالات متحد آمریکا، زاده‌شده به سال  1967 / 1346 در میسولا، دکتری خود را در سال 1993 / 1372 از دانشگاه هاروارد دریافت
کرد و هم‌اکنون رییس
گروه پژوهشی ابرنواخترهای بسیار دور (High-z supernova) و استاد برجسته‌ی دانشگاه ملی استرالیاست.  dir=ltr>

 
آدام ریس (عکس سمت راست) :  شهروند ایالات متحد آمریکا، زاده‌شده به سال  1969 / 1348 در واشینگتن، دکتری خود را در سال 1996 / 1375 از dir=ltr lang=FA>
دانشگاه هاروارد دریافت کرد و هم‌اکنون استاد نجوم و فیزیک در دانشگاه جانز هاپکینز و بنیاد علوم تلسکوپ فضایی‌ست.
 
 
 

برگرفته از :

چند مطلب، خبر و مقاله‌ی پراکنده در ماهنامه‌ی «نجوم»

و پایگاه خبری ـ تحلیلی «خبرآنلاین»

بازنویسی و ویرایش : امیریاشار فیلا







سه شنبه 8 آذر 1390 ساعت 10:22  
 نظرات    
 
سایه ذاکری 18:50 سه شنبه 8 آذر 1390
4
 سایه ذاکری
واقعا ممنون جناب فیلا.
حسابی لذت بردم با این پست جذابتون
یه زمانی جاذبه اون همه با فکر بازی میکرد حالا این دافعه ی جذاب.
شهرام محمدی اقدم 08:46 چهارشنبه 9 آذر 1390
1
 شهرام محمدی اقدم
با سپاس از آقای مهندس فیلا
مثل همیشه سودمند و آموزنده