نجوم چیست؟

[atena.vd]

ویژگی‌های فیزیکی
فشار
فشار هوا مقدار نیرویی است که توسط هوای جسم بالای سطح بر سطح وارد می‌شود. اگر وزن هوای جسم یا تعداد مولکول‌های آن افزایش یابد، فشار هوا افزایش و اگر وزن هوای جسم یا تعداد مولکول‌های آن کاهش یابد، فشار هوا کاهش می‌یابد.[۷۲] هر چه ارتفاع افزایش می‌یابد، فشار هوا کاهش می‌یابد؛ زیرا مولکول‌های جو در ارتفاعات بالاتر کاهش یافته و در نتیجه فشار هوا نیز کاهش می‌یابد. از آن‌جا که بسیاری از مولکول‌های جو توسط گرانش زمین در ن*زد*یک*ی سطح زمین هستند، ابتدا کاهش فشار هوا به سرعت انجام می‌گیرد (از پایین به بالا) و سپس از سرعت کاهش فشار کاسته می‌شود. از آن‌جا که بیش از نیمی از مولکول‌های جو در زیر ارتفاع ۵٫۵ کیلومتر هستند، ۵۰ درصد فشار هوا در این ارتفاع است.[۷۳]

فشار هوا با دستگاهی به نام فشارسنج (بارومتر)[پ ۳۶] اندازه‌گیری می‌شود.[۷۲] فشارسنج دارای یک لولهٔ باریک شیشه‌ای است که هوایی در آن وجود ندارد و به یک ظرف جیوه وارد می‌شود. هوا به جیوهٔ درون ظرف فشار می‌آورد و جیوه حدود ۳۰ اینچ (اگر فشارسنجی در سطح زمین انجام‌گیرد) به درون لوله می‌رود. نوع دیگری از فشارسنج، فشارسنج آنروید[پ ۳۷] است که امروزه در هواشناسی و حمل‌ونقل هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ زیرا این فشارسنج فضای کم‌تری اشغال می‌کند و دقیق‌تر است.[۷۴] فشار هوای استاندارد ۷۶۰ میلی‌متر جیوه (mmHg) در سطح دریا[۷۵] است.[۷۶] واحدهای اندازه‌گیری فشار هوا عبارتند از: جیوه،[پ ۳۸] اتمسفر، کیلوپاسکال[پ ۳۹] و میلی بار.[پ ۴۰] در هوانوردی از واحد جیوه استفاده می‌شود، اما هواشناسان از واحد میلی بار بر روی نقشه‌های آب‌وهوایی استفاده می‌کنند. مقایسهٔ مقادیر واحدهای فشار هوا به شرح زیر است:[۷۲]

۲۹٫۹۲ Hg = ۱٫۰ atm = ۱۰۱٫۳۲۵ kPa = ۱۰۱۳٫۲۵ mb

چگالی و جرم

چگالی و دمای جو در ارتفاعات مختلف

بخش‌های تودهٔ هوا:
cA:بخش قاره‌ای قطب شمال
cP:بخش قاره‌ای قطبی
cT:بخش قاره‌ای گرمسیری
mP:بخش دریایی قطبی
mT:بخش دریایی گرمسیری
چگالی هوا به معنی جرم گازهای جو و بر حجم آن‌ها است. چگالی هوای خشک در صفر درجهٔ سانتی‌گراد در سطح دریا با فشار استاندارد ۱٫۲۹ گرم در هر لیتر[پ ۴۱] است. چگالی هوا در سطح دریا با دمای ۱۵ درجهٔ سانتی‌گراد ۱٫۲۷۵ kg/m۳ است که جو استاندارد بین‌المللی نام دارد.[۷۷] در دستگاه بین‌المللی یکاها (سیستم متریک)[پ ۴۲] چگالی بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m۳) اندازه‌گیری می‌شود. چگالی هوا به دما، فشار و بخار آب موجود در هوا بستگی دارد. مولکول‌های تشکیل‌دهندهٔ جو به‌سرعت در حال حرکتند و با یک‌دیگر و اشیاء دیگر برخورد می‌کنند. هرچه دما افزایش یابد، سرعت حرکت این مولکول‌ها افزایش و چگالی هوا کاهش می‌یابد. با افزایش فشار هوا، چگالی هوا نیز افزایش می‌یابد. هرچه ارتفاع از سطح زمین افزایش می‌یابد، فشار کاهش می‌یابد. در نتیجه چگالی نیز کاهش می‌یابد.[۷۸]

مجموع جرم جو زمین ۱۰۱۸×۵٫۵ کیلوگرم است[۷۹][۸۰] که حدود یک میلیونم جرم زمین است. هوا در سطح دریا سنگین‌تر است، چون مولکول‌های هوا به یک‌دیگر نزدیکند و توسط وزن هوای بالای خود فشرده شده‌اند. با افزایش ارتفاع، فاصلهٔ مولکول‌های هوا از یک‌دیگر جداشده و هوا سبک‌تر می‌شود.[۷۹] تودهٔ هوا به حجم بزرگی از هوا می‌گویند که دما و رطوبت آن در سطح افقی برای صدها یا هزاران کیلومتر یکسان باشد. تودهٔ هوا معمولاً به چهار بخش قطبی (سرد)، قطب شمال (بسیار سرد)، استوایی (گرم و بسیار مرطوب) و گرمسیری (گرم) طبقه‌بندی می‌شود.[۸۱] مقدار جرم جو زمین در ارتفاعات به شرح زیر است:[۸۲]

• ۵۰ درصد زیر ارتفاع ۵٫۶ کیلومتر
• ۹۰ درصد زیر ارتفاع ۱۶ کیلومتر
• ۹۹٫۹۹۹۹۷ درصد زیر ارتفاع ۱۰۰ کیلومتر

وزن اتمی
جو را با استفاده از ترکیبات تشکیل‌دهندهٔ آن می‌توان به دو منطقهٔ گسترده به نام‌های هتروسفر[پ ۴۳] و هوموسفر[پ ۴۴] طبقه‌بندی کرد. هتروسفر بخش بیرونی این طبقه‌بندی است که گازها در آن توسط گرانش و با توجه به جرم اتمی نسبی (وزن اتمی) خود پراکنده شده‌اند؛ بنابراین، سبک‌ترین عناصر (هیدروژن و هلیم) در بخش‌های بیرونی هتروسفر و عناصر سنگین‌تر (نیتروژن و اکسیژن) در بخش‌های درونی هتروسفر قرار می‌گیرند. هوموسفر میان سطح زمین و هتروسفر است و گازها در این منطقه تقریباً یکسان پراکنده شده‌اند و پراکندگی آن‌ها ربط به عواملی هم‌چون ارتفاع ندارد. موارد استثناء در پراکندگی آن‌ها لایهٔ ازون، بخار آب، کربن دی‌اکسید و آلاینده‌های هوا است.
انجمن رمان نویسی

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

ویژگی‌های نوری
پراکندگی نور

ابری در هنگام غروب آفتاب
نوشتار(های) وابسته: پراکندگی
بخشی از نور خورشید در هوا پراکنده می‌شود.[۸۴] هنگامی که نور از یک ماده یا گ*از می‌گذرد، بخشی از آن جذب ماده یا گ*از می‌شود و بقیهٔ آن پراکنده می‌شود. مرحلهٔ اصلی پراکندگی نور، جذب نور توسط مولکول‌ها و بازتاب در جهات مختلف است.[۸۵] آبی بودن رنگ آسمان به دلیل پراکندگی نور خورشید میان مولکول‌های جو است. این پراکندگی نور، پراکندگی رایلی[پ ۴۵] نام دارد و بر طول موج‌های کوتاه (انتهای رنگ آبی در طیف مرئی) اثر می‌گذارد.[۸۶]

جذب نور خورشید
همهٔ جانوران و اشیاء بی‌جان قادر به جذب نور هستند. گیاهان جذب نور را در فرایند فتوسنتز انجام می‌دهند. جذب نور به طیف الکترومغناطیسی (رنگ‌ها) و ماهیت اتم‌های جسم بستگی دارد.[۸۷] برای نمونه، مولکول‌های ازون، پرتوهای فرابنفش B و C را که طول موج آن‌ها ۲۰۰ تا ۳۲۰ نانومتر[پ ۴۶] است، جذب می‌کند.[۸۸] آب خالص امواجی را که طول موج آن‌ها میان ۳۸۰ تا ۷۰۰ نانومتر است، جذب می‌کند.[۸۹]

در مناطقی از جو، نور می‌تواند نفوذ بسیاری داشته‌باشد که این بخش‌ها پنجره‌های جوی نامیده می‌شوند. این پنجره‌ها اغلب در مناطق دارای طیف مرئی و فرکانس رادیویی دیده می‌شوند.[۹۰] در این مناطق میزان جذب پرتوها کم یا هیچ است و موجب می‌شود که پرتوها به آسانی به سطح زمین برسند.[۹۱] گازها برخی از طول موج‌های خاص را جذب می‌کنند و برخی از طول موج‌ها نیز از گازها می‌گذرند. مناطقی که طیف‌های الکترومغناطیسی توسط گازهای جو جذب می‌شوند، باندهای جذب نامیده می‌شوند.[۹۲] جو زمین از عبور پرتوهای زیان‌آور و پرانرژی ایکس، گاما و فرابنفش و هم‌چنین پرتوهای کم انرژی فروسرخ و امواج رادیویی جلوگیری می‌کند و نور مرئی و هم‌چنین امواج رادیویی و محدودهٔ طول موج کمی از فروسرخ را از خود عبور می‌دهد.[۹۳]

طیف مرئی مخلوطی از رنگ‌ها است که دارای طول موج میان ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر است و توسط چشم انسان تشخیص داده می‌شود. اشیاء دارای رنگ‌های مختلفی هستند، چون هر شیء طول موج خاصی را جذب می‌کند.[۹۴]

طیف‌های الکترومغناطیسی با طول موج آن‌ها
رنگ‌های مختلف طیف مرئی:[۹۴]
رنگ طول موج
قرمز ۷۷۰ نانومتر
نارنجی ۶۶۷ نانومتر
زرد ۶۲۵ نانومتر
سبز ۵۵۶ نانومتر
نیلی ۴۷۷ نانومتر
آبی ۴۳۵ نانومتر
بنفش ۴۰۰ نانومتر
ضریب شکست
ضریب شکست یک محیط مقدار تغییر سرعت نور در آن محیط نسبت به خلأ است. هنگامی که پرتو نور با زاویهٔ قائم به سطح بین دو ماده یا محیط (مانند هوا و لیوان) بتابد، بدون شکست از محیطی به محیطی دیگر وارد می‌شود. اما اگر با زاویه‌ای دیگر بتابد، با شکست وارد محیط دیگر می‌شود. این انحراف به سرعت نور بستگی دارد.[۹۵] برای نمونه، اگر نور از آب وارد هوا شود، دچار انحراف می‌شود. زاویهٔ شکست نمی‌تواند بیش از ۹۰ درجه باشد و زاویه‌ای که شکست آن برابر با ۹۰ درجه باشد، زاویهٔ بحرانی نام دارد. اگر زاویهٔ شکست بیش از ۹۰ درجه باشد، نمی‌تواند از محیط عبور کند و بازتاب می‌شود که به این پدیده بازتاب کلی می‌گویند.[۹۶] ضریب شکست هوا ۱٫۰۰۰۲۹ است.
انجمن رمان نویسی

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

گردش

نمایی از گردش جوی
نوشتار اصلی: گردش جوی
گردش جوی به‌طور کلی به گردش زمین و جنبش‌های منطقه‌ای هوا گفته می‌شود. به‌طور متوسط، این گردش مربوط به سیستم‌های وزش بادی بزرگ است که در چند کمربند شرقی-غربی، زمین را احاطه کرده‌اند.[۹۹] گردش جوی موجب توزیع گرما در سطح زمین می‌شود. سه چرخش پایه در گردش عرضی وجود دارد:[۱۰۰]

• سلول هادلی: سلول هادلی یک الگوی گردش جوی در مناطق گرمسیر است که بادهای بسامان تولید می‌کند. سلول هادلی ۳۰ درجهٔ شمالی تا ۳۰ درجهٔ جنوبی زمین (یعنی ۳۰ درجه بالاتر و پایین‌تر از استوا) را در بر می‌گیرد. دلیل رخ‌دادن این جریان هوا، گرم کردن هوا در سطح زمین نزدیک استوا توسط خورشید است. هوا به سمت بالا می‌رود و یک باند کم‌فشار در استوا ایجاد می‌کند. هنگامی که هوا به ارتفاع ۱۰–۱۵ کیلومتر (بخش‌های بالایی تروپوسفر) می‌رسد، جریان آن به سوی قطب شمال و قطب جنوب ادامه می‌یابد. در پایان، سلول هادلی هوا را به سطح زمین در نواحی استوایی نزدیک به ۳۰ درجه شمال یا جنوب عرضی بازمی‌گرداند.[۱۰۱]
• سلول فرل: در سلول فرل، جریان هوا به سمت قطب و شرق تا ن*زد*یک*ی سطح زمین و به سمت استوا و غرب تا ارتفاعات بالاتر ادامه می‌یابد. این حرکت معکوس جریان هوا در سلول هادلی است[۱۰۲] و به‌طور متوسط در اواسط عرض‌های جغرافیایی (۳۰ تا ۶۰ درجه)[۱۰۳] حرکت می‌کند.[۱۰۴] به‌طور کلی، جریان غربی بر سلول فرل در سطح زمین و نقاط بالای زمین حکمفرماست. اعتقاد بر این است که سلول فرل یک پدیدهٔ اجباری ناشی از کنش میان دو سلول دیگر است. حرکت عمودی رو به پایین تا ۳۰ درجهٔ شمالی و حرکت عمودی رو به بالا تا ۶۰ درجهٔ شمالی موجب گردش سلول فرل می‌شود. این الگو تا حد زیادی موجب تبادل هوای قطبی در حال حرکت به جنوب و هوای گرمسیری در حال حرکت به شمال می‌شود.[۱۰۵]
• سلول قطبی: سلول قطبی یک منطقهٔ هوا و جریان قوی غرب به شرق است.[۱۰۶] این سلول شمالی‌ترین گردش جوی است و موقعیت متوسط آن میان ۶۰ درجهٔ شمالی و قطب شمال است. در قطب، هوا به سمت جنوب گسترش می‌یابد. از آن‌جا که اثر کوریولیس (نیروی کوریولیس)[پ ۴۷] قوی در قطب وجود دارد، هوایی که به سمت جنوب در حال حرکت است، به‌شدت به سمت راست منحرف می‌شود. نزدیک به ۶۰ درجهٔ شمالی، جنوب شرقی هوای در حال حرکت با جریان ضعیف هوای شمال غربی که ناشی از گسترش هوا از ۳۰ درجهٔ شمالی است، برخورد می‌کند. با این برخورد، هوا دوباره بالا می‌رود.[۱۰۵]

نگارخانه

• 
  
  پراکندگی رایلی عامل آبی بودن رنگ آسمان از سطح زمین است. (عکس توسط ایستگاه فضایی بین‌المللی)
  
  
• 
  
  رنگ‌ها تقریباً لایه‌های جو زمین را نشان می‌دهند. (عکس به هنگام غروب آفتاب در اقیانوس هند گرفته‌شده توسط ایستگاه فضایی بین‌المللی)
  
  
• 
  
  نگاره‌ای از خورشیدگرفتگی که توسط یک دوربین عکاسی متحرک به قطر ۱۶ میلی‌متر از فضاپیمای آپولو ۱۲ گرفته شده‌است.
  
  
• 
  
  بخش نارنجی رنگ نگاره، تروپوسفر است. تروپوسفر در تروپوپاز (مرز میان نارنجی و آبی) به پایان می‌رسد.
  
  
• 
  
  طوفان‌های ژئومغناطیسی موجب نمایش زیبای شفق قطبی در سراسر جو می‌شوند.
  
  
• 
  
  نمایی از شهر قاهره در حالی که مه‌دود در جو آن وجود دارد.

انجمن رمان نویسی

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

کیهان‌شناسی

کیهان‌شناسی (به انگلیسی: Cosmology) مطالعه سرآغاز، تکامل و سرانجام نهایی جهان است. کیهان‌شناسی فیزیکی عبارت است از مطالعه آکادمیک و علمی سرآغاز، تکامل، ساختارهای بزرگ مقیاس و دینامیک جهان و سرانجام نهایی جهان می‌پردازد و همچنین در پی کشف قوانین علمی حاکم بر این حقایق می‌باشد.[۱] کیهان‌شناسی مذهبی (یا اساطیری) عبارت است از پیکره‌ای از باورها که برآمده از متون و رسوم تاریخی، اساطیری، دینی و قومیتی در مورد خلقت و فرجام‌شناسی می‌باشند.

محتویات

• ۱ تاریخچه کیهان‌شناسی
  • ۱.۱ دوران مینوی
  • ۱.۲ دوران آمیختگی
  • ۱.۳ دوران عزیمت اهریمن
• ۲ نظریه جهان ایستا
• ۳ نظریه حالت پایا
• ۴ مهبانگ
• ۵ منابع

تاریخچه کیهان‌شناسی
یکی از اهداف کیهان‌شناسی توصیف عالم است و موفق‌ترین نظریه در این زمینه نظریه مهبانگ است. در این نظریه فرض می‌شود، جهان به یکباره در انفجاری بزرگ بوجود آمده‌است. عالم اولیه تنها شامل سیالی چگال و د*اغ متشکل از نور و ماده یونیزه شده بود. تابش (فوتون) در ماده به دام افتاده بود ولی با انبساط عالم و سرد شدن آن، الکترون‌ها و پروتون‌ها تشکیل اتم‌های خنثی دادند و ماده توانایی به دام انداختن تابش را از دست داد. امروز، ۱۳٫۷ میلیارد سال بعد از مهبانگ، فوتون‌های آزاد شده از قید ماده، تابش زمینهٔ کیهانی را تشکیل می‌دهند. از رایج‌ترین سوالات در مبحث کیهان‌شناسی اینست که آیا می‌توان مرزی برای جهان قائل شد، یعنی آیا جهان لبه یا کرانه‌ای دارد که در آن به انتها برسد؟ در اینجا باید دو نوع مرز متفاوت را از هم بازشناخت. مرز مشاهده‌ای و مرز هندسی. منظور از مرز هندسی مرزی است که به واسطهٔ هندسه جهان پدید می‌آید و به توانایی بشر در کاوش جهان، ربطی ندارد. مرز مشاهده‌ای وابسته به کارایی ابزارهای نجومی است. وا ژه کیهان‌شناسی به معنای مطالعه و بررسی کیهان است و از دو واژه Kosmos به معنای نظم و هماهنگی و Logos به معنای بحث و گفتگو است. تا اوایل قرن بیستم، کیهان‌شناسی جزو رشته‌های علم جدید به‌شمار نمی‌آمد. چون طبق طبقه‌بندی کریستین ولف شعبه‌ای از متافیزیک بود و در کنار الهیات و روانشناسی قرار می‌گرفت. به هر حال گرایش مردم به شناخت ستار ه‌ها و به‌طور کلی شناخت عالم، گرایشی است که همواره در طول تاریخ تمدن بشر وجود داشته‌است. امروزه هم پرسش‌های مربوط به کیهان‌شناسی یا آفرینش انسان از رایج‌ترین پرسش‌های مردم است. با این تفاوت که در روزگار باستان پاسخ به این پرسش‌ها به صورتی بود که آن را «اسطوره» می‌نامیم. پیش از آنکه وارد علم کیهان‌شناسی شویم، مروری بر این اسطوره‌های باستان می‌کنیم و سیر تحولات در کیهان‌شناسی را ادامه می‌دهیم. در اسطوره‌های ایرا ن آفرینش سه دوره دارد و هر دوره سه هزار ساله است.

دوران مینوی
در این دوران جهان مادی صرفاً در عالم روحانینیت وجود داشته‌است. اهورامزدا در روشنایی و اهریمن در تاریکی مسکن داشته‌است و میان این دو تهیگی (فضای خالی) بوده و اراده مطلق اهورامزدا بر جهان حاکم بوده‌است.

دوران آمیختگی
این دوران کارزار اهریمن و اهورامزدا شروع می‌شود و در این مرحله آفرینش مادی انجام می‌شود.

دوران عزیمت اهریمن
این دوران پیروزی نهایی اهورامزدا است. در اسطوره‌های هندی براهم خالق و ویشنو نگهدارنده است، اما شیوا (یکی از خدایان) سعی در نابودی مخلوقات دارد.
دکارت یکی از بنیان‌گذاران فلسفه جدید کوشید تا میان دیدگاه‌های فلسفه سده‌های میانه و دیدگاه فیلسوفان یونان هماهنگی بیشتری پدیدآورد. دستاوردهای علمی کوپرنیک، گالیله، کپلر، نیوتن و … کیهان‌شناسی را تکوین کرد و از این پس کیهان‌شناسی دو سیمای متفاوت فلسفی و علمی پیدا کرد که هر چند در تعامل با هم بودند اما هر یک راهی جدا در پیش گرفتند. علم کیهان‌شناسی که از زمان گالیله رنگ تازه‌ای به خود گرفت، می‌بایست پیرو قوانین زیر می‌بود:
همه مواد جهان در واپسین تحلیل از یک نوع ساخته شده‌اند:
آ. قوانین حاکم بر هر بخش از جهان در حوزه‌های خاص، در بخش‌های دیگر و در آن حوزه خاص نیز حاکمند.
ب. این قوانین استثناء نمی‌پذیرند.
ج. این قوانین به زبان ریاضی نوشته شده‌اند. سیمای فلسفی کیهان‌شناسی، مشخصترین جلوه خویش را در فلسفه دکارت، در کنار خداشناسی و روان‌شناسی یافت.
پس از کانت ، پیرس و وایتهد از ب*ر*جسته‌ترین چهره‌های فلسفی- علمی عرضه‌کننده کیهان‌شناسی بودند. آن‌ها جهان را به دو بخش فرودین و فرازین تقسیم می‌کردند که بخش فرودین آن عالم زمینی و بخش فرازین آن عالم افلاک و نفوس آسمانی بود. در سال ۱۵۴۳ کوپرنیک که فزون بر دانشوری در اخترشناسی، در الهیات و پزشکی هم تبحر داشت، کتاب به نام «گردش افلاک آسمانی» را در نوشت. وی توانست دوران زمین به دور خورشید را ثابت کند. نیوتن که بنیان‌گذار علوم طبیعی بود، عالم را متناهی می‌دانست و گرایش به این تصور داشت که عالم از ماده اتمی تشکیل شده‌است که اندازه آن متناهی است. بعدها تصورات لوکرتیوس را پذیرفت و گستره نامتناهی برای عالم تصور کرد. قطان مروزی (منجم ایرانی قرن نهم) پهنای فلک آفتاب را صد و هشت هزار و هفتصد و بیست و سه فرسنگ می‌داند که این رقم حدود بیست برابر قطر زمین است و قطر آفتاب را یازده هزار و نهصد و سی و شش فرسنگ ذکر می‌کند که حدود ۷۲۰۰۰ کیلومتر می‌شود و تنها قدری بیشتر از قطر زمین است. وی در کتاب خود، قطر و پهنا ی فلک عطارد، زهره، مریخ، مشتری و زحل را حساب کرده‌است. با مقایسه ارقام وی با گفتار لوکرتیوس از اندازه خورشید می‌بینیم که طرز فکر علمی به معنای امروزی آن در این اندازه‌ها وارد شده‌است به این معنا که داده‌های قطان مروزی در هزار سال پیش، مبتنی بر اندازه‌گیری و محاسبه بوده‌است. برای نخستین بار در تاریخ، تلسکوپ ساخت وی توانست گالیله در سال ۱۶۰۹ سطح ناهموار ماه، لکه‌های خورشیدی و چندین هزار ستاره را در نوار کهکشان به گونه‌ای متمایز و مشخص ببیند. اما تصور دانشمندان از سن عالم بسیار غیرواقعی تر بود به‌طوری‌که در دوران فرهنگ اسلامی حدود ده هزار سال تخمین زده شده بود. در اروپا حتی تا قرن هجدهم نیز تخمین سن عالم چندان متفاوت با این نبوده‌است. آن‌ها سن عالم را از مرتبه صد هزار سال می‌دانستند. اما جهان چگونه آغاز شده؟ چگونه به حالت کنونی خود رسیده‌است؟ سرنوشت نهایی آن چیست؟ همین پرسش‌ها و تلاش‌هایی که برای پاسخ گفتن به آن‌ها انجام می‌شود شالوده علم کیهان‌شناسی است. کیهان‌شناسی نظری به صورت امروزی آن، با انتشار مقاله‌ای از اینشتین در سال ۱۹۱۷ آغاز شد. انیشتین در آن مقاله چگونگی به کار بردن معادلات نسبیت عام برای توصیف رفتار توده‌های وسیع ماده را شرح داده بود. به‌طور تاریخی برای پاسخ به سه سؤال اساسی فوق نظریه‌هایی وجود داشته‌اند که عبارتند از: نظریه جهان ایستا – نظریه حالت پایا – نظریه مهبانگ

نظریه جهان ایستا
در این نظریه فرض می‌شود جهان نه منبسط می‌شود و نه انقباض پیدا می‌کند و جهان دارای ترمودینامیک پایدار است. معادلات انیشتین هندسه فضا – زمان را توصیف می‌کند و طبیعی بود که بخواهد آن‌ها را بر هندسه سراسر فضا – زمان (یعنی بر خود جهان) انطباق دهد. او کوشید تا این کار را موافق با بینش مقبول زمانه انجام دهد که جهان را ایستا می‌شمرد، ولی نتوانست. ساده‌ترین تفسیر این معادلات، مدل‌های ناایستا را مجاز می‌شمرد یا می‌شد جهانی در حال انبساط داشت یا جهانی در حال انقباض ولی نه جهانی ساکن و ایستا. انیشتین برای آنکه معادلاتش را با جهانی وفق دهد که در آن زمان منجمان بدان عقیده داشتند، ناچار شد عاملی اضافه موسوم به «ثابت کیهان شناختی» را در آن‌ها وارد کند.[۲] در واقع او در معادلات خود دست برد. بعدها نظریه جهان ایستا با مشاهده انبساط هابلی کهکشان رد شد.

نظریه حالت پایا
از سال‌های ۱۹۳۰ به بعد کلیه رصدهایی که از کهکشان‌های دوردست انجام شده تصویر انبساط عالم را هماهنگ با قانون هابل تأیید کرده‌است و هر چند که جزئیاتی چون مقدار دقیق ثابت هابل هنوز غیر قطعی است، تصویر کلی کاملاً روشن است. ما در جهانی در حال انبساط زندگی می‌کنیم. پس جهان انبساطش چگونه آغاز شده‌است؟ اگر جهان در حال انبساط است، باید زمانی چگال تر از این بوده باشد و کهکشان‌ها نیز به یکدیگر نزدیکتر بوده باشند. اگر این استدلال را بسط بدهیم نتیجه می‌گیریم زمانی کهکشان‌ها در هم فرورفته و چون نقطه‌ای بوده‌اند. آنچه اکنون می‌بینیم باید در انفجاری بزرگ از آن نقطه حاصل شده باشد. این موضوع هرمان باندی، فرد هویل و تامی گولد را بر آن داشت که در اواخر دهه ۱۹۴۰ و اوایل دهه ۱۹۵۰ کیهان‌شناسی دیگری را بر اساس «اصل کامل کیهان‌شناختی» پدیدآورند. مطابق این اصل جهان نه تنها در هر جهت) همسانگرد (و از هر جا (همگن) که بنگریم یکسان می‌نماید، بلکه در هر زمان که نظر شود نیز باید یکسان باشد (حالت پایدار). بنابراین جهان نمی‌تواند نقطه آغازینی داشته باشد. ظاهراً حل باطل نمای آلبرس[۳] و این کشف که جز در مورد همسایگان بسیار نزدیکمان، کهکشان‌ها با سرعت‌هایی متناسب با فاصله می‌گریزند حاکی از جهانی در حال تغییر است که باید از حالتی متراکم تر – انفجار بزرگ – تکامل پیدا کرده باشد. اما به‌طور نظری راهی وجود دارد که از آن می‌توان به جهانی در حال انبساط دست یافت که همیشه یکسان به نظر می‌رسد. نکته مطلب این است که باید کاری کرد که کهکشان‌های جدید جای خالی ای را پر کنند که با دور شدن کهکشان‌ها از یکدیگر باقی می‌ماند، بنابراین اگرچه ممکن است ناحیه بخصوصی از جهان که در همسایگی ماست در زمان‌های مختلف کهکشان‌های متفاوتی را شامل باشد، ولی همواره تعداد ثابتی کهکشان دارد که همان کارهای سابق را می‌کنند (از یکدیگر دور می‌شوند). در سال‌های ۱۹۵۰ کیهان‌شناسی نظریه حالت پایدار تا مدتی رقیبی جدی برای انفجار بزرگ شمرده می‌شد اما همیشه بر پایه‌های نامطمئن قرار داشت، زیرا معادلاتی که برای توصیف رفتار مدل‌های حالت پایدار به کار می‌رفت صورت تعدیل شده‌ای از معادلات انیشتین بود. اما اگر نظریه حالت پایدار و تلاش برای رد یا اثبات آن نبود، احتمالاً چنین تلاش رصدی وسیعی نیز صورت نمی‌پذیرفت و اطلاعات کنونی ما دربارهٔ جهان واقعی بسیار کمتر می‌بود. این موضوع میان انفجار بزرگ و حالت پایدار، تلاش رصدی عمده‌ای را به این منظور برانگیخت که آیا به‌طور متوسط، قسمت‌های دوردست جهان متفاوت به نظر می‌آیند یا نه؛ و در اواخر دهه ۱۹۶۰ دلایل قانع‌کننده‌ای حاکی از آن که جهان تحول پیدا می‌کند، وجود داشت. ما در جهانی با حالت پایدار زندگی نمی‌کنیم.

مهبانگ
از آنجا که همه چیز در حال دور شدن از یکدیگرند، روزی بوده که همه به هم نزدیک تر بوده‌اند و اگر به اندازه کافی به عقب برگردیم به نقطه‌ای می‌رسیم که عالم با یک انفجار اولیه از آن جا شروع شده‌است. این نقطه کجاست؟ آیا می‌توان به نقطه اشاره کرد و گفت "آنجا"؟ در مورد انفجارهای معمولی پاسخ این سؤال روشن است، همه چیز از نقطه انفجار بوجود می‌آید، ولی برای مهبانگ پاسخ این سؤال ساده نیست. می‌توان این‌گونه گفت: "همه جا و هیچ کجا". اگر نقطه‌ای وجود داشت که انفجار در آن رخ داده بود آنجا مسلماً نقطه خاصی بوده و این موضوع با اصل کیهان‌شناختی در تعارض است. در حقیقت فضا و زمان در همان لحظهی مهبانگ به وجود آمدهاند و اگر از هر نقطهای در فضا – زمان به عقب برگردیم به جایی می‌رسیم که مهبانگ در آن رخ داده‌است "یعنی همه جای عالم کنونی". اگر جهان را - چنانچه در مدل‌های فریدمان کره‌ای در حال انبساط در نظر بگیریم در هر لحظه، فضا، سطح این کره است که با گذشت زمان بزرگتر می‌شود. جایی که مهبانگ رخ داده مرکز این کره است در حالی که این مرکز جزئی از سطح کره (عالم کنونی ما) نیست. یعنی مهبانگ در "هیچ کجای عالم کنونی" رخ نداده‌است.
انجمن رمان نویسی

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان