داستان عالم تا به این‌جا: فصل دو

big-bang1

استوارت کلارک

ترجمه: شادی حامدی آزاد

تورّم

 ۱۰-۲۵  ثانیه پس از مهبانگ

تا پیش از پلانک، تقریباً همه‌ی رصدهای عالمِ بزرگ‌مقیاس نشان از این داشت که عالم به‌طرز چشمگیری یکنواخت است. درست است، خوشه‌های کهکشانی و خلأهای عظیم وجود دارند ولی وقتی بحث از عالم به‌طور کل باشد، حتی این‌ها هم بسیار ریزند.

درنتیجه، کیهان‌شناسان چارچوبی ریاضیاتی به نام «تورّم» ساختند تا این یکنواختی را شرح دهند. این نظریه، که الن گاث – فیزیک‌دان ذرات از مؤسسه‌ی فناوری ماساچوستز (MIT) – در سال ۱۹۸۰/۱۳۵۹ مطرحش کرد، بر این فرض استوار است که درست پس از مهبانگ دوره‌ای از انبساط خارق‌العاده در عالم رخ داده است. یعنی در یک چشم‌برهم‌زدن اندازه‌ی عالم با ضریب دست‌کم ۱۰۶۰ بار بزرگ‌تر شده است. این هرگونه انحرافِ بزرگ‌مقیاس در سرتاسر عالم را از میان می‌برد و موجب یکنواخت به‌نظررسیدن عالم می‌شود. کیهان‌شناسان بر این باورند که در چگالی ماده و انرژیْ فقط کوچک‌ترین اُفت‌وخیزها باقی می‌مانند. قابل‌توجه است که این اُفت‌وخیزها را ماهواره‌ی کوبی (COBE) ناسا در سال ۱۹۸۹/۱۳۶۸ کشف کرد که البته اندازه‌شان بیش از یک در ۱۰۰هزار نبود. آن‌ها همان بذرهای شکل‌دهنده‌ی کهکشان‌ها بودند.

پلانک این اُفت‌وخیزها را با جزئیات بسیار بیشتری سنجید. این رصدخانه‌ی ۶۰۰ میلیون یورویی آسمان را به یک میلیارد پیکسل تقسیم کرد و طی سه سال از مأموریتش هر بخش را هزار بار رصد کرد. به این ترتیب، نقشه‌ای را – بی‌شباهت به هر آن‌چه تا آن روز دیده بودیم – از دریای ریزموج‌ها تولید کرد که کلّ فضا را در برمی‌گیرد؛ منظور همان تابش ریزموج زمینه‌ی کیهان (CMB) است.

همین اُفت‌وخیزهای ظریف در این تابش باقی‌مانده از مهبانگ است که نقشه‌ی الگوی عالم نخستین – یعنی پراکندگی ماده و انرژی در کسری از ثانیه پس از مهبانگ – را برای اخترشناسان فراهم می‌آورد. در انتهای زمستان گذشته، که داده‌های پلانک منتشر شدند، بلافاصله روشن شد که هنوز مشکلاتی وجود دارند که کیهان‌شناسان سعی می‌کنند با آن‌ها کنار بیایند.

نقطه‌ای سرد و به‌طرز شبهه‌برانگیزی بزرگ وجود دارد که نشان می‌دهد توده‌ی عظیمی از ماده در عالم نخستین وجود داشته و بسیار چگال‌تر از چیزی بوده که تورم بتواند آن را شرح بدهد. موضوع مشکل‌ساز دیگر این که در یک‌سوی عالم اُفت‌وخیزها قوی‌تر از سوی دیگر است و این نشان از پراکندگی نامتقارن ماده در سرتاسر عالم دارد.

اما این مشکل هنوز پایان نظریه‌ی تورم نیست. دکتر رُز لِرنِر، کیهان‌شناس دانشگاه هلسینکی فنلاند که مستقل از کنسرسیوم پلانک کار می‌کند، می‌گوید: «هیچ تردیدی ندارم که این ناهنجاری‌ها منجر به مدل کامل‌تری از نظریه‌ی تورم خواهند شد».

براساس پژوهش‌های متیو کلِبَن از دانشگاه نیویورک، راه‌حل دیگر برای مسئله‌ی ناهنجاری‌ها این است که طی انبساط ناگهانی، که در زمان تورم رخ داده، شاید عالم ما با عالم همسایه‌ای برخورد کرده است. این تصادم موجب به‌راه‌افتادن موج‌ضربه‌هایی در میان کیهان ما شده که عامل همین افت‌وخیزهایی است که اکنون می‌بینیم. اگر چنین باشد، باید به آن‌ها به چشم نوعی «کوفتگی» کیهانی نگاه کنیم. البته آزمودن چنین نظر بحث‌برانگیزی بسیار دشوار است.

مجموعه‌ی «داستان عالم تا به این‌جا»  روزهای زوج در کانوت منتشر می‌شود.

برچسب :

درباره نویسنده

146مطلب نوشته است .

تمام حقوق این سایت برای © 2017 كانوت. محفوظ است.
Powered by Persian Wordpress