30دقيقه آخر جهان چگونه مي‌گذرد؟

استاد ايراني فيزيک و نجوم رصدي دانشگاه «ريورسايد» کاليفرنيا با بيان اينكه از مهبانگ (انفجار بزرگ) و ابتداي پيدايش جهان، حدود 13 ميليارد سال گذشته است، گفت: طبق محاسبات، جهان 35 ميليارد سال پس از پيدايش يعني تا حدود 21 ميليارد سال ديگر نابود خواهد شد. 

دكتر بهرام مبشر، كيهان‌شناس بزرگ ايراني دانشگاه «ريورسايد» كاليفرنيا و كاشف دورترين خوشه كهكشاني جهان كه در دومين همايش عظمت كائنات در دانشگاه صنعتي اميركبير سخن مي‌گفت، اظهار كرد: هدف من اين است كه براي شما دانشجويان، سوال ايجاد كنم تا متوجه شويد كه اين مسائل قابل تفكر است.

وي با بيان اين كه آينده رشته كيهان شناسي، پاسخ‌هاي داده شده به سوالات اين حوزه را تضمين مي كند، افزود: تمام افراد متفكر علاقه‌مند به فهم اين مساله هستند كه جهان از كجا آمده و به كجا مي رود.

افلاطون به عنوان اولين كسي كه اين علم را شروع كرد، معتقد بود، زمين محور همه كهكشان‌هاست و ديگر سيارات به دور او مي‌گردن؛د اما امروزه كيهان‌شناسي صورت علمي پيدا كرده است.

مبشر ادامه داد: پس از گذشت يك‌هزار و 700 سال از مطرح شدن اين انديشه، كوپرنيك، زمين را از محوريت برداشت و خورشيد را جايگزين آن كرد و با وجود اين كه تصور كوپرنيك از اساس اشتباه بود با شجاعت خود توانست با عقيده يك‌هزار و 700 ساله مردم بجنگد و آن را تغيير دهد.

استاد فيزيک و نجوم رصدي دانشگاه ريورسايد کاليفرنيا با بيان اين كه اين موضوع به جايي رسيد كه گاليله به عنوان اولين فرد، تلسكوپ‌ را اختراع كرد، تصريح كرد: گاليله به وسيله تلسكوپ‌ توانست ژوپيتر را مشاهده كرده و از حركت آن متوجه گردش زمين به دور خورشيد شود؛ اما كيهان شناسي به عنوان يك علم از اوايل قرن بيستم و در حدود سال 1920 آغاز شد كه نهايتا به اين نتيجه رسيديم كه جهان 13 ميليارد سال پيش در اثر يك انفجار بزرگ به نام «مهبانگ» (BIG BANG) به وجود آمد كه پس از آن تاكنون جهان در حال انبساط است؛ به اين معنا كه همه كهكشان‌ها و هر چيزي كه در جهان وجود دارد، در حال دور شدن از يكديگر هستند.

وي با طرح اين سوال كه چگونه لحظه «مهبانگ» (BIG BANG) به وجود آمد، عنوان كرد: اطلاعات موجود از جهان و چگونگي شكل گيري آن از 10 به توان 43 ثانيه پس از شكل گيري جهان در دسترس است كه با فيزيكي كه مي‌شناسيم قادر به توضيح دادن آن نيستيم؛ اما نيروهايي كه در طبيعت در ابتداي مهبانگ وجود داشت يكي بودند كه در اين زمان به چهار نيروي جاذبه، الكترومغناطيس يا همان نور، نيروي قوي كه هسته اتم را نگه مي‌دارد و نيروي ضعيف تقسيم شدند.

وي تصريح كرد: نيروي جاذبه در 10 به توان منهاي 38 ثانيه پس از پيدايش جهان از نيروهاي ديگر جدا شد كه در اين زمان درجه حرارت جهان بسيار بالا و در حدود چندين ميليارد درجه (10 به توان 29 درجه) كلوين بود كه از آن هنگام هر چه جهان انبساط پيدا مي‌كرد درجه حرارت كاهش پيدا مي‌كرد و نهايتا در 10 به توان منهاي 10 ثانيه پس از پيدايش جهان تمام نيروهايي كه در طبيعت وجود داشتند به صورت نيروهاي مستقل از يكديگر جدا شدند.

مبشر در ادامه با اشاره به سير انبساطي جهان پس از مهبانگ تاكنون اظهار كرد: يكهزارم ثانيه پس از پيدايش جهان، موادي كه هسته اتم (پروتون و نوترون) را تشكيل مي‌دهند، فرم پيدا كردند به گونه‌اي كه كوارك‌ها اولين موادي بودند كه در اين زمان ايجاد و با جمع شدن دور هم پروتون را تشكيل دادند، اما بلافاصله پس از اين زمان، پروتون‌ها بر اثر تابش نور متلاشي ‌شدند و اين روند تا آنجا ادامه پيدا كرد و شدت نور به حدي كاهش يافت كه قادر به متلاشي كردن پروتون‌ها نبود و پروتون‌ها به وجود آمدند.

وي با بيان اين كه دماي جهان در زمان تشكيل پروتون‌ها 10 به توان 12 درجه كلوين بود، خاطرنشان كرد: پس از تشكيل هسته اتم كه حاوي پروتون‌ها و نوترون‌ها است، ماده به وجود آمد و تقريبا سه دقيقه پس از پيدايش جهان، هسته ساده‌ترين اتم كه هيدروژن است، به وجود آمد. در واقع مي‌توان گفت هيدروژني كه در اتمسفر و يا آب وجود دارد بازمانده‌اي از سه دقيقه‌ پس از پيدايش جهان است. 

دكتر مبشر اظهار كرد: در واقع بين سه دقيقه تا 300 هزار سال پس از پيدايش جهان، هسته اتم‌ها از ساده‌ترين آنها تا سنگين‌ترين اتم شكل گرفته و حدود 380 هزار سال پس از پيدايش جهان الكترون‌ها دور هسته‌هاي اتم جمع شده و نهايتا باعث به وجود آمدن اتم‌ها كه تشكيل دهنده كهكشان‌ها، سيارات و انسان‌ها هستند، شدند.

استاد دانشگاه «ريورسايد» با اشاره به اين كه دماي جهان 300 هزار سال پس از مهبانگ، سه هزار درجه كلوين بوده است، ادامه داد: از آن زمان تاكنون كهكشان‌ها و ستاره‌ها به وجود آمدند.

وي گفت: در ابتداي جهان، هيچ چيز جز نور وجود نداشت، به صورتي كه اگر شما با يك موشك از منظومه شمسي خارج شده و وارد كهكشان‌ راه شيري شويد و از آنجا به جهان بيرون از اين كهكشان‌ برويد و دماي جهان را اندازه‌ بگيريد به عددي حدود منهاي 270 درجه سانتيگراد كه نزديك به صفر مطلق است، مي‌رسيد كه اين دما از لحظه پيدايش جهان و تابش زمينه‌يي كه مبناي كيهاني دارد، باقي مانده؛ چرا كه اگر در تمام جهات آن را اندازه‌گيري كنيد، يكسان است.

مبشر با تاكيد بر اين كه 300هزار سال تا يك ميليارد سال پس از پيدايش جهان، ستارگان و كهكشان‌ها به وجود آمدند، تصريح كرد: در كهكشان‌ راه شيري حدود يكصد هزار ميليون ستاره وجود دارد كه دائما در حال تحول و كاهش نور هستند تا در نهايت به «ابرنواخترها» تبديل ‌شوند؛ بنابراين به طور متوسط يكصد هزار ميليون ستاره لازم است تا يك كهكشان‌ به وجود بيايد، اما همه اين جهان مرئي تنها چهار درصد جهان را تشكيل مي‌دهد.

وي در ادامه با اشاره به اين كه مساله انبساط جهان نخستين بار در سال 1922 توسط ادوين هابل مطرح شد، اضافه كرد: سرعت كهكشان‌ها و فاصله آنها با هم متناسب هستند و با ثابت هابل مي‌توان فاصله آنها را از يكديگر محاسبه كرد و در واقع زمين جزء كوچكي از منظومه شمسي بوده كه منظومه شمسي هم جزء كوچكي از كهكشان‌ راه شيري و كهكشان‌ راه شيري يكي از صدها كهكشاني است‌ كه گروه محلي كهكشان‌ را تشكيل مي‌دهند كه اين گروه يك گروه از صدها هزار گروه ديگر است كه ابرخوشه كهكشان‌ها را تشكيل مي‌دهند. البته انبساط جهان را مي توان با گذاشتن نقطه هايي بروي سطح بادكنك و باد كردن آن توجيه كرد كه دورشدن كهكشان هم به اين صورت انجام مي شود.

مبشر افزود: به واسطه جاذبه ابرخوشه كهكشاني، تمام كهكشان‌هايي كه در اطراف كهكشان‌ راه شيري هستند به همراه كهكشان‌ راه شيري به سمت ابرخوشه كهكشاني در حال حركت هستند به گونه‌اي كه كهكشان‌ ما با سرعت حدود 500 كيلومتر در ثانيه به سمت مركز ابرخوشه كهكشاني در حال حركت است و اين ابرخوشه به همراه تمامي كهكشان‌هايي كه به همراه دارد با سرعت 480 كيلومتر در ثانيه به سمت ابرخوشه‌اي بزرگتر از خودش در حال حركت است. 

وي با يبان اينكه مسائل مطرح شده توصيفي از وسعت كائنات و هستي است كه انسان به عنوان موجودي كوچك و در سياره‌ا‌ي كوچك از اين كائنات زندگي مي‌كند، اظهار كرد: براي به وجود آمدن حيات نياز به كربن، نيتروژن و اكسيژن داريم كه اين عناصر پس از سه دقيقه از پيدايش جهان به وجود آمده و شروع به شكل گيري ‌كردند. اين لازمه هاي حيات در اثر تحولات درون ستاره‌ها به وجود آمده، نهايتا پس از اتمام عمر ستاره‌ها منفجر مي‌شوند، به صورت يك ابر نواختر به وجود مي‌آيند و بر اثر انفجار اين عنصرها در جهان پخش مي‌شوند و به سياراتي مانند زمين آمده و حيات را در اين سياره هم شكل مي‌دهند. در واقع يكي از پرنورترين واكنش‌هايي كه در جهان به وجود مي‌آيد ابرنواخترها هستند.

مبشر خاطرنشان كرد: اين سير حيات بخشي به طبيعت تا آنجا ادامه پيدا مي‌كند كه به انسان‌ها مي‌رسد و انسان‌ها براي پيدايش حيات بايد به دنبال كراتي باشند كه ويژگي‌هاي زمين را داشته باشند كه تاكنون با تلاش فضاپيماي كپلر 600 سياره پيدا شده است و اگر بتوان در هر كدام از اين سياره‌ها اين سه عنصر را پيدا كرد مي توانيم بگوييم آن سياره‌ مانند زمين و داراي ويژگي‌هايي مثل زمين است.

وي گفت: اگر بخواهيم تاريخ پيدايش جهان را از آغاز مهبانگ تاكنون در يك سال فشرده كنيم جهان در ابتداي ژانويه به وجود آمده است. يك ماه پس از مهبانگ (انفجار بزرگ) يعني در فوريه، كهكشان‌ راه شيري تشيكل شده، نه ماه پس از پيدايش يعني در سپتامبر زمين فرم گرفته، در 22 سپتامبر (اول مهر ماه) زندگي ابتدايي در زمين به وجود آمد، آذر ماه زماني بود كه دايناسورها به وجود آمده و در 26 همان ماه از بين رفتند، در روز پاياني سال در ساعت 23 و 58 دقيقه، انسان‌ها به وجود آمدند، 25 ثانيه قبل از پايان سال كشاورزي به وجود آمد و نهايتا 11 ثانيه قبل از پايان سال اهرام مصر ساخته شدند.

مبشر با اشاره به اين كه توسعه علم به حدي رسيده كه امروزه مي‌توان اولين كهكشان‌هايي را كه به وجود آمدند، مشاهده كرد، اظهار كرد: وقتي انسان به آسمان نگاه مي‌كند در حقيقت در زمان به عقب نگاه كرده همان طور كه نور خورشيد هشت دقيقه زمان مي‌برد كه به چشم انسان برسد، يعني هنگامي كه انسان به خورشيد نگاه مي‌كند، آن را طوري مي‌بيند كه هشت دقيقه قبل بوده است و وقتي به كهكشاني مي‌نگريم كه 10 ميليون سال نوري با ما فاصله دارد، يعني آن را آن گونه مي‌بينيم كه 10 ميليون سال پيش بوده نه آن طور كه امروز هست، چرا كه شايد امروز وجود نداشته باشد.

استاد فيزيک و نجوم رصدي دانشگاه ريورسايد کاليفرنيا خاطرنشان كرد: نوري كه انسان از كهكشاني مشاهده مي‌كند شايد وقتي آن كهكشان‌ را ترك كرده، كره زمين و كهكشان‌ ما وجود نداشته، اما در طول حركت تا رسيدن ما به كهكشان‌ راه شيري و سياره زمين به وجود آمده و شايد هم در اين لحظه ديگر خود آن كهكشان‌ وجود نداشته باشد. در حقيقت انسان وقتي كهكشاني را كه 13 ميليارد سال نوري با زمين فاصله دارد مي بيند در حقيقت به ابتداي جهان و آفرينش نگاه مي‌كند.

نماينده سابق سازمان فضايي اروپا در ناسا با تاكيد بر اين كه با سيستم‌ فراژرف هابل مي‌توان عميق ترين تصوير موجود از جهان را مشاهده كرد، اظهار داشت: تمام چيزي كه امروزه در جهان قابل مشاهده هست، تنها چهار درصد جهان است چرا كه 96 درصد جهان غير قابل مشاهده است، يعني حدود 73 درصد جهان چيزي به نام انرژي تاريك و 27 درصد آن ماده تاريك بوده كه چهار درصد از آن را امروز مي‌توانيم ببينيم.

وي با بيان اين كه جاذبه‌ ماده تاريك چيزي است كه مي‌تواند باعث توقف انبساط و نهايتا انقباض جهان شود، تصريح كرد: در حال حاضر مي توانيم به سوالي كه افلاطون در خصوص باز يا بسته بودن جهان مطرح كرد پاسخ گفت كه جهان باز است.

مسئول سابق آشکارساز Nikmouse تلسکوپ فضايي هابل اضافه كرد: ماده تاريك شايد متشكل از سياره‌ها و ستاره‌هايي كه تاكنون از بين رفته اند باشد، اما نكته جالب اينجاست كه در حال حاضر هيچ اطلاعاتي در خصوص كيفيت و كميت انرژي تاريك كه در حال حاضر حدود 75 درصد جهان را تشكيل مي‌دهد نداريم و نمي‌دانيم اين انرژي از چه چيزي تشكيل مي‌شود.

وي با بيان اين كه از طريق تلسكوپ هابل و با استفاده از سرعت كهكشان‌ ها مي‌توان فاصله آنها را اندازه‌گيري كرد، اظهار كرد: اگر از دو شيوه مختلف فاصله دو كهكشان‌ از يكديگر را اندازه‌گيري كنيم و اين فاصله‌ها با هم متفاوت باشند به اين نتيجه مي رسيم كه يكي از اين فاصله‌ها اشتباه است. در واقع براساس محاسبه‌هاي صورت گرفته فاصله اي كه از روي ديناميك آنها گرفته مي‌شود، هميشه كمتر از فاصله حقيقي كهكشان‌ها است.

مبشر با اشاره به اين كه در گذشته سرعت انبساط زمين كم بوده و در زماني معين اين سرعت ناگهان زياد شده است، عنوان كرد: اين افزايش سرعت انبساط جهان در 4.2 ميليارد سال گذشته به صورت ناگهاني اتفاق افتاد و اين نشان دهنده پيشرفت علم است كه مي توانيم زمان و نحوه اين تغيير سرعت را محاسبه كنيم .

وي در ادامه با تاكيد بر اين كه انتهاي جهان به ميزان نيروي جاذبه و دافعه بستگي دارد، تصريح كرد: نيروي جاذبه باعث نزديك شدن اين جهان به يكديگر و نيروي دافعه باعث دور شدن كهكشان‌هاي جهان از هم مي‌شود و از آنجايي كه نيروي دافعه بيش از نيروي جاذبه جهان بوده پس اين جهان و كهكشان‌ ها در حال دور شدن از هم و انبساط هستند و در واقع اين جهان باز است.

استاد فيزيک و نجوم رصدي دانشگاه ريورسايد با بيان اين كه در حال حاضر حدود 14 ميليارد سال از پيدايش جهان گذشته است، اظهار كرد: آينده و انتهاي جهان به گونه‌اي است كه يك ميليارد سال قبل از انتهاي جهان خوشه‌هاي كهكشاني از هم جدا مي‌شوند، يعني قدرت انرژي تاريك به حدي افزايش پيدا مي‌كند كه مي‌تواند آنها را از هم جدا كند، 60 ميليون سال قبل از انتهاي جهان، كهكشان‌ راه شيري از بين مي‌رود و سيارات از هم جدا مي‌شوند.‌ سه ماه قبل از انتهاي جهان، منظومه شمسي از بين مي رود، 30 دقيقه قبل از انتهاي جهان نيروي انرژي تاريك به حدي افزايش پيدا مي‌كند كه روي سياراتي به اندازه زمين مي‌تواند اثرگذار باشد و در اين زمان است كه زمين منفجر مي‌شود و حدودا 10 به توان منهاي 19 ثانيه قبل از انتهاي جهان، اتم‌ها از بين رفته و نهايتا مي‌توان گفت 35 ميليارد سال پس از پيدايش جهان، جهان از بين مي‌رود و كل جهان به انرژي تاريك تبديل مي‌شود.