دسته بندی پست ها
پست های اسپانسرپیشنهاد سردبیرتازه ترین پست هاپر بازدید ترین پست هامحبوب ترین پست هازیبایی، بهداشت و سلامتتغذیه و آشپزیعلمی و آموزشیروزانه و اجتماعیخانه و خانوادهتکنولوژی و فناوریطنز و داستانیتاریخی و گردشگریعکس و کاریکاتوراینترنت و کامپیوترطبیعت، حیوانات و محیط زیستفلسفی و اخلاقیبازی و سرگرمیخلاقیت و نوآوریفرهنگی و هنریفیلم و سریالاقتصادی و مالیگرافیک و طراحیورزشی و تندرستی
1

مجله میترا

English
ورود به حساب ثبت نام
English خروج پیشخوان پرداخت آنلاین



جهان ما چقدر بزرگ است؟

پست های بیشتر از دسته علمی و آموزشی

ابعاد کیهان تا کجا امتداد دارد؟ طول و عرض جهان ما چقدر است؟ اخترشناسان و دانشمندان امروزه با روش‌ها و تکنیک‌های مختلفی می‌توانند ابعاد جهان و گستره‌ی کیهان را اندازه‌گیری کنند.
گزارش تخلف دوست داشتم ( 6 ) بنچاق !
نویسنده : hoomanz شماره پست : 31964 تاریخ انتشار : 1398/07/24
آخرین کاربرانی که این پست را دوست داشتند : Myangel , melikamsh , ns6200 , MOHAMMADVH , alinezhadaghdam , saleh ,
دانشمندان با بررسی‌های زیاد فقط توانسته‌اند حدس بزنند که اندازه‌ی جهان هستی چقدر است، زیرا برای فهمیدن بزرگی آن، مشکلاتی وجود دارد که به برخی از آن‌ها اشاره خواهیم کرد. جهان هستی جای بسیار بزرگی است و اندازه‌گیری آن تقریبا غیرممکن است و نمی‌توان بزرگی آن را به‌طور دقیق اندازه گرفت. اما برای اندازه‌گیری باید به یک مجموعه عامل‌ها و مواردی توجه کنیم تا اندازه‌ای که حدس می‌زنیم به واقعیت شبیه باشد. مثلا ما فقط سیاره‌ها و کیهان‌های قابل‌مشاهده را می‌بینیم و برخی دیگر را هنوز ندیده‌ایم و کشف نکرده‌ایم.

پس پی بردن به‌اندازه‌ی جهان یک راز پیچیده است، اما بسیاری از اخترشناسان در این زمینه تلاش‌هایی انجام داده‌اند و بعضی از پرسش‌های مطرح‌شده را پاسخ داده‌اند تا دریچه‌ای برای یافتن اندازه‌ی واقعی دنیا گشوده شود. اما بگذارید برخی اصول پایه‌ای درباره‌ی فضا و اندازه‌گیری‌های موجود را توضیح دهیم. جهان به‌معنی زمین و مجموعه تمدن انسانی است و همچنین برای اشاره به کیهان و کل هستی کاربرد دارد.

سیاره‌ها به دور ستاره‌ها در حال گردش هستند، کهکشان‌ها می‌چرخند و دنباله‌دارها و سیارک‌ها در منظومه‌ی خورشیدی در حال حرکت روی مدار خود هستند. عناصر، اتم‌ها، مولکول‌ها و ذرات، پیوسته بر یکدیگر اثر می‌گذارند و تغییر می‌کنند. موج‌های الکترومغناطیسی همه جا هستند (ما برای دیدن آن‌ها باید بیرون از محوطه‌ی وجودیشان باشیم)، و همچنین ممکن است همه‌ی جهان از ماده‌ی تاریک ساخته شده باشد که ما در این مورد مطمئن نیستیم. رایج‌ترین نظریه در مورد خلق جهان، نظریه‌ی بیگ‌بنگ یا انفجار بزرگ است.

این نظریه، عقیده‌ی بسیاری از دانشمندان به‌ویژه ادوین هابل اخترشناس مشهور قرن بیستم است. مهبانگ می‌گوید که جهان به‌وسیله‌ی یک موج سنگین انرژی و ماده در 10 تا 20 میلیارد سال پیش به وجود آمده‌ است. مهبانگ شکل‌گیری گازها و ذرات موجود در آسمان و هر چیز دیگری که در آن یافت می‌شود را نشان می‌دهد. این نظریه همچنین انبساط جهان در آینده و نیز دور شدن همه اجزای آسمان، کهکشان‌ها، ستاره‌ها و سیاره‌ها و هرچه در آن است را بیان می‌کند.

در نتیجه‌ی انفجار، نخستین واکنش سریع آغاز شد و ذرات بسیار کوچک تشکیل شدند (دانشمندان می‌گویند که انفجار بزرگ یک انفجار نبود بلکه یک موج عظیم بود) و بعد بلافاصله جز اتمی ذرات به‌وجود آمد (برای ایجاد پروتون و نوترون)؛ هیدروژن و هلیوم اولین اتم‌ها بودند. از تأثیر این دو عنصر اساسی بر یکدیگر، همه‌ی مواد دیگر، مثل انسان‌ها، به‌وجود آمدند. راحت‌ترین راه برای اندازه‌گیری فواصل در فضا استفاده از نور است.

البته به‌دلیل فاصله‌ی بسیار زیادی که وجود دارد، ممکن است نوری که به شی خاصی در فضا برخورد می‌کنند و بعد از آن به چشم ما می‌‌رسد، دقیقا مشابه شکل واقعی آن شی نباشد و با آن تفاوت‌هایی داشته باشد که این امر به‌علت وجود فاصله‌ی زیاد است. نور با سرعت تقریبا 300هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند. البته برای فاصله‌ی بسیار طولانی با فضا، استفاده از واحد ثانیه مناسب نیست و ستاره‌شناسان از واحد سال نوری به‌جای ثانیه استفاده می‌کنند.

خورشید، ستاره‌ی حیات‌بخش منظومه‌ی شمسی 150 میلیون کیلومتر از ما دور است و اگر با تلسکوپ مناسب و قوی به آن نگاه کنید متوجه خواهید شد که هشت دقیقه زودتر از چشم عادی آن را می‌بینید. یعنی اینکه هشت دقیقه طول می‌‌کشد تا نور از خورشید به چشم ما برسد؛ نور نقش مهمی در اندازه گرفتن بزرگی جهان دارد. طبق بررسی‌ها و گفته‌های بسیاری از ستاره‌شناسان و فیزیکدانان که از روش نردبان فاصله‌ی کیهانی (Cosmic Distance Ladder) استفاده کردند، جهانی که برای ما قابل مشاهده است، 46 میلیارد سال نوری است.

برای حل مسئله‌ی بزرگی جهان باید نظریه‌های دیگر مانند بیگ‌بنگ را در نظر بگیریم و بفهمیم که جهان با چه سرعتی در حال گسترش و بزرگ شدن است. بسیاری از ستاره‌شناسان گفته‌اند که جهان، 250 برابر بزرگ‌تر از آن چیزی است که تصور می‌کنیم و اندازه گرفته‌ایم، چون هنوز قسمت‌های زیادی از جهان است که ما قادر به دیدن آن‌ها نیستیم. در این میان نظریه‌ی عجیبی وجود دارد که می‌گوید جهان هستی مجموعه‌ای از جهان بزرگ‌تری است که به نظریه‌ی چندجهانی شناخته می‌شود.

این موضوع و نظریه‌ی چند جهانی، خود به مقاله‌ و بررسی جداگانه‌ای نیاز دارد و ما فقط می‌توانیم حدس بزنیم که جهان چقدر بزرگ است و شاید دانشمندان هیچ‌وقت موفق به حل این موضوع نباشند و نتوانند اندازه‌ی دقیق جهان هستی را بفهمند. همین اتفاق زمانی‌که به ستاره‌ها نگاه می‌کنیم رخ می‌دهد. وقتی که از زمین به ستاره‌ای نسبتا نزدیک نگاه می‌کنیم، به نظر می‌آید این ستاره متناسب با ستاره‌های پس‌زمینه در نقطه‌ای مرکزی قرار دارد.

اما 6 ماه بعد، زمانی‌که زمین در نقطه‌ای متقابل نقطه قبلی در مدار خورشید قرار گرفته، همان ستاره متناسب با ستاره‌های پس‌زمینه در موقعیتی متفاوت دیده می‌شود. درست مانند باز و بسته کردن چشم‌ها یکی پس از دیگری، به نظر می‌آید ستاره درحال حرکت کردن باشد. با محاسبه این حرکت آشکار می‌توان موقعیت حقیقی ستاره را محاسبه کرد. نزدیک‌ترین ستاره به خورشید، پروکسیما-قنطورس است که در فاصله‌ی 40 تریلیون کیلومتری قرار گرفته است.

از آنجایی که این اعداد به‌تدریج غیرقابل درک می‌شدند، اخترشناسان تصمیم گرفتند واحد اندازه‌گیری دیگری را ابداع کنند و به این شکل واحد سال نوری ایجاد شد؛ سال نوری مسافتی است که نور طی یک سال طی می‌کند. اگر نور را درحال حرکت به دور زمین تصور کنید، با سرعت بسیار زیادش تنها طی یک ثانیه بیش از هفت بار به دور زمین حرکت می‌کند. سرعت بالای نور زمانی‌که به ستاره‌ها نگاه می‌کنیم نیز منجر به ایجاد رویدادی نادر می‌شود.

نور خورشید برای رسیدن به زمین هشت دقیقه زمان نیاز دارد و این به آن معنی است که با نگاه کردن به خورشید درحال نگاه کردن به گذشته هستید و همواره چهره‌ی هشت دقیقه پیش خورشید را می‌بینید، به بیانی دیگر اگر خورشید هم‌اکنون به دلیلی ناپدید شود، ساکنان زمین تا هشت دقیقه متوجه غیبت خورشید نخواهند شد. می‌توان گفت که تلسکوپ‌ها نوعی ماشین زمان هستند زیرا با استفاده از آن‌ها به گذشته نگاه می‌کنیم و هرچه فاصله بیشتر باشد، گذشته دورتری در برابر چشمان انسان قرار می‌گیرد.

خورشید،‌ مانند بسیاری از ستاره‌هایی که می‌توان با کمک چشم غیرمسلح آن‌ها را دید، در میان کهکشانی به نام راه شیری قرار گرفته است،‌ اما راه شیری تنها کهکشانی نیست که در جهان وجود دارد. لزوما هرچه شب‌ها در آسمان دیده می‌شود بخشی از کهکشان راه شیری نیست، برخی از نقطه‌های کم‌نوری که در آسمان دیده می‌شوند، خود کهکشان هستند. یکی از دورترین اجرامی که می‌توان با چشم غیرمسلح در آسمان دید، ‌کهکشان دیگری به نام اندرومدا است که رسیدن نورش به زمین 2.25 میلیون سال زمان می‌برد.

اگر این داستان وارونه شود و موجودی با استفاده از تلسکوپی پرقدرت از میان کهکشان اندرومدا به زمین نگاه کند، هیچ نشانه‌ای از شهرها و تمدن یا حتی دیوار بزرگ چین روی زمین نخواهد دید و اگر خیلی خوش‌شانس باشد شاید بتواند چند انسان اولیه را ببیند که در دشت آفریقا درحال شکار هستند. اخترشناسان همواره خواسته‌اند با استفاده از تلسکوپ‌های بزرگتر و قدرتمند‌تر به فواصل دورافتاده‌تر چشم بدوزند تا دریابند چند کهکشان دیگر در جهان وجود دارد.

درنهایت تلسکوپ هابل بخشی از آسمان شب را که در ابتدا بخشی تاریک و کدر به نظر می‌آمد، هدف گرفت. این منطقه از آسمان دربرابر وسعت کل آسمان بسیار کوچک بود. تصور کنید یک دانه شن را روی انگشت دست خود رو به سوی آسمان نگه‌داشته‌اید، مقدار فضایی که این دانه شن از آسمان پس‌زمینه مسدود می‌کند،‌ با میدان دید هابل برابر بود و آنچه هابل در این فضا دید، شگفت‌انگیز بود. هابل بیش از 10 هزار کهکشان را در همان تکه‌ی کوچک و تاریک دید.

اگر دیگر بخش‌های آسمان نیز مشابه این تکه‌ی کوچک باشند، می‌توان تعداد کهکشان‌های موجود در آسمان را محاسبه کرد؛ هر تکه نورانی در تصویر زیر یک کهکشان است. جهان مرئی حاوی صدها میلیارد کهکشان است که هر یک از این کهکشان‌ها درحدود صدها میلیارد ستاره درخود گنجانده‌اند. به بیانی دیگر تعداد ستاره‌های موجود در آسمان از تعداد دانه‌های شن موجود روی زمین بیشتر است.

نور برخی از این کهکشان‌های دورافتاده پس از 13 میلیارد سال به زمین می‌رسند و با درنظرگرفتن سرعت 300 هزار کیلومتری نور، جهان مرئی تا فاصله‌ی 13 میلیارد سال نوری از زمین بسط یافته است. به‌گفته‌ی اخترشناس دانشگاه دارهام، برای اینکه بتوان بزرگی جهان را بهتر تصور کرد،‌ زمین را یک دانه شن درنظر بگیرید که روی انگشت دست فردی که در برابر کلیسای دارهام ایستاده، قرار گرفته‌ است. در این صورت بزرگی سامانه خورشیدی به نسبت زمین برابر بزرگی کلیسا به نسبت دانه‌ی شن خواهد بود.

حال اگر سامانه‌ی خورشیدی را به‌اندازه‌ی همان دانه‌ی شن در همان موقعیت درنظر بگیریم، کهکشان راه شیری هزار برابر کلیسای دارهام خواهد بود. حال اگر همان دانه‌ی شن را کهکشان راه شیری درنظر بگیریم، کلیسای دارهام کل جهان مرئی خواهد بود. سرعت نور یکی از خواص اصلی و ویژه در جهان ما است که کاربردهای زیادی مثل اندازه‌گیری فاصله، ارتباطات و… دارد. سرعت دقیق نور در خلا برابر 299٬792٬458 متر بر ثانیه و غیر قابل تغییر است.

حالا اگر این متغیر را حذف کنیم، بنیان فیزیک مدرن به هم خواهد ریخت، این مهم به‌دلایلی اتفاق خواهد افتاد، اما طبق یک قانون کلی، هیچ چیزی در جهان سریع‌تر از نور حرکت نمی‌کند. تصور کنید برخی چیزهای عجیب ناشی از آن است که افراد این واقعیت را در نظر می‌گیرند که اندازه‌ی کیهان 13.8 میلیارد سال نوری است (یعنی به‌اندازه‌ی سن خود). البته براساس اطلاعات به‌دست آمده، این اندازه اندکی بیشتر است.

پس چگونه امکان دارد که طبق محاسبات کیهان‌شناسان اندازه و قطر کیهان 93 میلیارد سال نوری است در حالی‌که باید 13.8 میلیارد سال نوری باشد؟ و چرا هیچ چیزی نمی‌تواند سریع‌تر از نور حرکت کند؟ قبل از اینکه بفهمیم چرا اندازه‌ی کیهان بزرگ‌تر از سنش است، باید ابتدا ویژگی‌های نور را بدانیم. آیزاک نیوتن دانشمند نامدار انگلیسی نخسین کسی بود که به ماهیت نور پی برد و دریافت که نور از چند جز تشکیل شده است.

در نخستین گام در رابطه با ستارگان او پی برد که رنگ سیاه فقدان نور است و برعکس نور سفیدی که از خورشید یا ستاره‌ها ساطع می‌شود متشکل از چند رنگ است. با استفاده از اطلاعات به‌دست آمده دانشمندانی که در این زمینه‌ها کار می‌کنند به‌اطلاعاتی از قبیل دما و ترکیب ستاره مورد نظر یا جسمی که در آن دگرگونی اتفاق افتاده است، پی می‌برند؛ برای شناخت خواص نور استفاده از منشور بسیار مفید است.

دانشمندان بزرگی مانند نیلز بور، آلبرت اینشتین و ماکس پلانک، در این زمینه‌ها نتایج بسیار مفیدی به‌دست آوردند. برای فهمیدن این موضوع یکی از بزرگ‌ترین دانشمندان در این زمینه کریستین دوپلر بود که به نتایج قابل‌توجه‌ای دست یافت. دوپلر چیزی را کشف کرد که امروزه به آن «اثر دوپلر» می‌گویند، در واقع این اثر توضیح می‌دهد که چرا برخی از نورهایی که از منابع کهکشانی می‌آیند در طیف الکترومغناطیسی به رنگ سرخ متمایل می‌شوند و برخی هم مایل به رنگ آبی هستند.

محتوای پست ها و مطالب این وب سایت، توسط کاربران آن، تهیه و تولید می شود، به همین دلیل تیم مجله میترا مسئولیتی در قبال محتوای منتشر شده، نخواهد داشت
کلمات کلیدی : ابعاد کیهان ، طول و عرض جهان ، اندازه جهان هستی
برای ارسال نظر و یا سوال، لطفا ابتدا به حساب کاربری تان وارد شوید


تبلیغ با میترا نت