تحقیق در مورد گیهانشناسی در هزاره نو

تحقیق در مورد کیهانشناسی در هزاره نو

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 11 صفحه

قسمتی از متن .doc :

کیهانشناسی در هزاره نو

ما اکنون در میان انقلابى از دانسته هایمان پیرامون سر منشاء تکامل جهان هستیم. انقلابى که هم از نظریه هاى جدید و هم از تکنولوژى پیشرفته تغذیه مى کند. تلسکوپ هاى فضایى اى که از آن سوى طیف الکترومغناطیسى جهان را زیرنظر دارند، تلسکوپ هاى عظیم زمینى، ابررایانه ها و شتاب دهنده هاى ذرات اتمى و حتى تلسکوپ هاى زیرزمینى، همگى نقش مهمى را در این زمینه ایفا مى کنند. به مدد نظریه نسبیت عام اینشتین و فیزیک نوین ذرات مى توان با اطمینان بیشترى تاریخ کیهان را از زمان ترکیب ذرات بنیادى، که در یک میکرو ثانیه بعد از پیدایش جهان به وجود آمدند، بررسى کرد. بعد از چند دهه تلاش و کوشش ما نتوانسته ایم ویژگى اساسى جهان خودمان را شناسایى کنیم. در توافق نظر جدید، که در یک دهه قبل به سختى قابل تصور بود، بیشتر کیهان شناسان عمر جهان را 7/13 میلیارد سال مى دانند و عقیده دارند که جهان تخت است (یعنى از هندسه اقلیدسى تبعیت مى کند، با خطوط موازى که دربى نهایت هم موازى مى مانند و زوایاى داخلى مثلث که مجموعاً 180 درجه هستند). نظریه هاى جدید کیهان شناسى، تعدادى از مشکلاتى را که به مدت چند دهه مطرح بوده اند حل مى کنند. معروف ترین این معضلات این بود که جهان، جوان تر از ستاره هایى که در آن قراردارند به نظر مى آمد . برابرى اندازه گیرى هاى مستقل با مقادیر کلیدى مانند ثابت هابل نیز از موضوعات مهم کیهان شناسى هستند. بیشتر ماده کهکشان هیچ نورى از خود منتشر نمى کند و برخلاف ماده که براى ما آشناتر و ملموس تر است، از نوترون و پروتون تشکیل نشده. به نظر مى آید این ماده سیاه عجیب که 30 درصد از کل جرم _ انرژى جهان را تشکیل مى دهد، از نوعى ذره بنیادى تشکیل شده که کمى بعد از انفجار بزرگ به وجود آمده است. حتى شگفت آورتر از این، دوسوم از جرم - انرژى کیهان است که از انرژى تاریک اسرارآمیز تشکیل شده، که باعث سرعت یافتن گسترش جهان مى شود. ساختار انفجار بزرگ اساس دریافت ذهنى ما از تکامل جهان، مدل انفجار بزرگ است که بر پایه نظریه نسبیت عام اینشتین و رصدهاى ادوین هابل در مورد گسترش جهان مطرح شد. اثر متقابل تئورى و رصد در اینجا اهمیت خاصى دارد. در ساختار نسبیت عام فضا و زمان مى توانند بپیچند، خم شوند و کشیده شوند. به وسیله رصد نیز گسترش جهان به خوبى رؤیت شده البته این گسترش به صورت به جلو برده شدن ماده است و نه پرتاب شدن آن در خلأ. علاوه براین، میل به قرمز (redshif) نور ساطع شده از کهکشان هاى دوردست، با اثر دوپلر، که در اثر حرکت در میان فضا به وجود مى آید توجیه نشده، بلکه به عنوان نتیجه گسترش فضا که باعث کشیدگى طول موج فوتون ها راهى زمین مى شود، توضیح داده شده است. (پدیده میل به قرمز در اثر کشیده شدن فوتون هاى رسیده به زمین از یک کهکشان دوردست ظاهر مى شود که باعث شکافته شدن خطوط جذبى در طیف کهکشان و تمایل آن به طیف هاى قرمزتر نورمریى _ در مقایسه با ستارگان کهکشان راه شیرى - مى شود.) میل به قرمز یک کهکشان دوردست مستقیماً نشان مى دهد جهان از زمانى که نور آن کهکشان را ترک کرده است چقدر بزرگ تر شده. تفاوت اندازه برابر میل به قرمز(Z)+1 است. به طور مثال دورترین کوازار شناخته شده میل به قرمز zبرابر4/6 دارد. یعنى حجمى از فضا که درزمان ترک نور از کوازار یک میلیون سال نورى پهنا داشته، اکنون 4/7 میلیون سال نورى است! نظام انفجار بزرگ بسیارى از ویژگى هاى اصلى جهان امروز را در خودجاى مى د هد - البته همه آنها را توضیح نمى دهد- از جمله: تخت بودن فضا، امواج پس زمینه کیهانى و برآمدگى هاى موجود در ماده آغازین که ساختارهاى بزرگ آشکار امروزى را پدید آورده اند. در سال 1980 فیزیکدانى به نام آلن اچ - گروت نظریه اى ارائه کرد به نام تورم. بعدها دیگران نیز توضیحاتى به این نظریه افزودند. این تئورى که نشات گرفته از فیزیک کاربردى ذرات است، مهمترین ویژگى هاى جهان امروز را توضیح مى دهد. در تئورى تورم قسمت هاى کوچک کیهان اولیه به طور تصاعدى گسترش پیدا کردند و قسمتى از فضا را که ما امروزه مى بینیم، صاف تر کردند. مانند وقتى که بیشتر بادکردن یک بادکنک باعث مى شود قسمت کوچکى روى سطح آن صاف تر به نظر برسد. گفته مى شود دلیل اصلى جریان یافتن این گسترش انرژى پتانسیلى وابسته به انرژى فرضى به نام inflaton است، این انرژى پتانسیل inflatin است که حرارت چشمگیر انفجار بزرگ را فراهم کرده در حین پدیده inflaton نوسانات کوانتومى در مقیاس هاى زیراتمى به وسیله گسترشى مهیب به اندازه هاى نجومى مى رسند. این بزرگ تر شدن ها در سالیان دراز بعدى به همراه گرانش رشد کردند و در نهایت به پیدایش کهکشان ها و خوشه هاى کهکشانى کنونى انجامیدند. از نظریه تورم مى توان سه نتیجه گیرى کرد: 1- فضا باید در لبه مریى آن صاف به نظر برسد. 2- توزیع ماده در مقیاس هاى نجومى باید منشاء کوانتومى داشته باشد. 3- فضا را باید پس زمینه اى از امواج گرانشى فرا گرفته باشد، که به وسیله نوسانات کوانتومى بعد از 10به توان 32 - ثانیه از شروع جهان به وجود آمده اند. دو پیش بینى نخست اکنون با اندازه گیرى هایى که روى CMBR انجام مى شود دیده شده اند (و سومى نیز احتمالاً در آینده اى نه چندان دور با اندازه گیرى ها به اثبات خواهد رسید). اکنون به بحث درباره گسترش جهان مى پردازیم. گسترش جهان