سه شنبه, ۱۵ خرداد, ۱۴۰۳ / 4 June, 2024
مجله ویستا

شتاب جهان، انرژی تاریک و سی. پی. اچ


یكی از مباحث جالب و در عین حال جنجالی در سالهای اخیر شتاب جهان می باشد. كه هنوز فیزیكدانان نتوانسته اند علت و نحوه ی آن را توضیح دهند، در حالیكه نظریه ی سی. پی. اچ. بخوبی می تواند آن را توضیح و علت آن را بیان كند.قبل از هر چیز اجازه دهید انبساط و شتاب جهان را توضیح دهم. هنگامی كه نیوتن قانون گرانش عمومی را كشف كرد، این سئوال پیش آمد كه اگر همه ی اجسام یكدیگر را جذب می كنند، پس چرا جهان در هم فرو نمی ریزد؟ به عبارت دیگر همه ی اجسام باید یكدیگر را جذب كرده و تمام جهان یكپارچه باشد، در حالیكه چنین نیست. زیرا گرانش یك نیروی جاذبه است و هیگاه به حالت دافعه دیده نمی شود تا بتواند مانع از فرو ریختن جهان شود. از آن زمان تاكنون نیروهای دافعه مورد بحث بوده و هست كه آن را به انگلیسیRepulsive Force می نامند. پاسخ نیوتن به این سئوال این بود كه اگر جهان نامحدود باشد و از هر طرف امتداد داشته باشد، آنگاه حهان دارای مركز نیست كه درهم فرو بریزد. اما این پاسخ نیز با یك اشكال اساسی مواجه شد. اگر جهان نامحدود باشد در این صورت چون همه ی اجسام به یكدیگر نیرو وارد می كنند، بنابراین نیروی وارد به هر حسمی باید بینهایت باشد كه با مشاهدات سازگار نیست. از آن زمان بحث در مورد اینكه جهان نامحدود است یا محدود همواره یكی از سئوالات مورد توجه بوده و هست بعد از آنكه اینشتین نظریه نسبیت را مطرح كرد، باز بحث محدود یا نامحدود بودن جهان بطور جدی مطرح شد. اینشتین تلاش كرد ساختمان جهان را از نقطه نظر نسبیت عام توضیح دهد. بر این اساس دیدگاه جهان شناختی نسبیت عام را بر مبنای دو اصل زیر مطرح كرد
ماده دارای چگالی متوسطی در فضاست كه در همه جا یكی است و صفر هم نیست.بزرگی شعاع فضا به زمان بستگی ندارد.این دو فرضیه مطابق نظریه نسبیت عام ، تنها در صورتی با هم سازگار بودند كه جمله ای فرضی به معادلات میدان افزوده می شد، جمله ای كه خود نظریه آن را ایجاب نمی كرد و از دیدگاه نظری هم طبیعی نبود كه آنرا جمله ی " كیهان شناختی معادلات میدان" می نامند.اینشتین در آن زمان تصور می كرد كه جمله ی دوم احتناب ناپذیر است، زیرا اگر از آن صرف نظر كند گرفتار نظریه پردازیهای بی نتیجه ای خواهد شد.در همان زمان فریدمان ریاضیدان روسی متوجه شد كه اگر از فرضیه دوم صرف نظر شود می توان فرضیه اول را حفظ كرد بی آنكه در معادلات میدان به جمله ی كیهان شناختی نیازی باشد. به این معنی كه معادلات اولیه ی میدان دارای جوابی هستند كه در آن شعاع جهان به زمان بستگی دارد، یعنی فضا در حال انبساط است.اینشتین طی مقاله ای نظر فریدمان را به شدت رد كرد. اما یك هفته بعد متوجه اشتباه خود شد و نظر فریدمان را پذیرفت .چند سال بعد، هابل با پژوهش های كهیشانی نشان داد كه خطوط طیفی گسیل شده به سمت سرخ از خود نشان می دهند، یعنی این كهكشانها در حال دور شدن از یكدیگر هستند. مانند بادكنكی كه روی آن نقاط رنگی وجود داشته باشد و آن را باد كنید، این نقاط در حال دور شدن از یكدیگر خواهند بود، به این ترتیب پذیرفته شد كه جهان در حال انبساط است .پژوهش های انجام شده در سالهای اخیر نشان می دهد كه جهان علاوه بر آنكه در حال انبساط است، این انبساط دارای شتاب نیز می باشد. یعنی ضمن آنكه كهكشانها در حال دور شدن از یكدیگر هستند، علاوه بر سرعت دارای شتاب نیز می باشد.هنگامیكه بحث انبساط جهان مطرح شد، برای توجیه آن باید یك نظریه منطقی و جدید ارائه می شد تا بتواند انبساط جهان را توجیه كند.
این نظریه باید توضیح می داد كه انبساط جهان از كجا و چه زمانی آغاز شده است؟
برای توجیه انبساط جهان نظریه بیگ بنگ مطرح شد كه طبق آن جهان از انفجار یك توده ی فوق العاده متراكم و با حجم ناچیز آغاز شده است.پس از آنكه شتاب جهان مطرح شد، باید یك دلیل منطقی برای توجیه آن ارائه می شد. همچنانكه می دانید طبق قوانین فیزیك شتاب ناشی از اعمال نیرو یا انتقال انرژی صورت می گیرد. بنابراین باید نیرویی به جهان اعمال شود یا انرژی وجود داشته باشد تا بتواند شتاب جهان را توجیه كند. براین اساس بحث انرژی تاریك یاDark Energyمطرح شد كه هنوز منشا و علت آن ناشناخته است. البته در این زمینه نظریه های گوناگونی مطرح شده است، اما هیچ كدام نتوانسته پاسخ قانع كننده به آن بدهدCPH Theory and Dark Energyنظریه ی سی. پی. اچ. و انرژی تاریك طبق نظریه سی. پی. اچ. همه ی ذرات موجود در جهان از سی. پی. اچ. تشكیل شده اند و سی. پی. اچ. همواره با مقدار سرعت ثابت حركت می كنند و هنگامیكه یكدیگر را جذب می كنند مقداری از این سرعت ثابت به حركت دورانی تبدیل می شود كه آن را اسپین می نامند به طوریكهgradVc=۰ and summation velocity and Spin is constantطبق نظریه سی. پی. اچ. پس از بیگ بنگ سی. پی. اج. ها به همه ی اطراف جهان پراكنده شدند كه با سرعت ثابت Vc, Vc>cبه حركت خود ادامه می دادند. بتدریج سی. پی. اچ. ها یكدیگر را جدب كردند و به انرژِی تبدیل شدند و انرژی نیز به ماده و پاد ماده تبدیل شد. بتدریج غبارهای آسمانی تشكیل گردید و ستارگان و كهكشانها پدید آمدند. از آنجاییكه همه ی اجسام و ذرات موجود در جهان از سی. پی. اچ. تشكیل شده اند و این سی. پی. اچ. ها در ساختمان ماده دارای حركت دورانی یا اسپین هستند، لذا هر انفجاری كه در جهان صورت گیرد، مقداری از حركت دورانی یا اسپین سی. پی. اچ. ها به حركت انتقالی تبدیل می شودچون بیشتر ماده ی موجود در جهان در ستارگان در حال انفجار است، لذا بطور مداوم حركت دورانی سی. پی. اچ. ها به حركت انتقالی تبدیل می شود و این امر موجب انبساط و در عین حال شتاب جهان می شود.

حسین جوادی