انبساط جهان: تفاوت میان نسخه‌ها

اگر یک بادکنک خالی از باد را فرض کنیم و روی آن نقاطی را رسم کرده و سپس بادکنک را باد کنیم مشاهده میکنیممی‌کنیم که هرچه حجم بادکنک بیشبیش‌تر تر میشودشود، فاصله نقاط از یکدیگر بیش ترافزایش میشودمی‌یابد. این مفهوممفهومِ جهان در حال انبساط است. انبساط جهان به معنی افزایش فاصلهٔ [[فضای متریک|متریک]] بین اجسام جهان با گذشت زمان است. این انبساط درونی است، یعنی به فاصلهٔ نسبی بین اجزای جهان برمی‌گردد، و به معنی حرکت اجسام به سمت فضای بیرون نیست. انبساط جهان از ویژگی‌های مهم کیهان‌شناسی [[مهبانگ]] است و ریاضیات آن با [[متریک فریدمان-لومتر-رابرتسون-واکر|متریک FLRW]] و [[نظریه میدان اسکالر]] برای توضیح فرم شتابدار آن توصیف می‌شود.

انبساط جهان به سرعت‌های بالاتر از [[سرعت نور]] می‌انجامد که برای تازه‌واردان و گاهی فیزیک‌پیشگان حرفه‌ای گمراه‌کننده است.<ref>Tamara M. Davis and Charles H. Lineweaver, ''Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe''. [http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808 astro-ph/0310808]</ref> ولی [[سرعت‌های بیشتر از c]] در انبساط جهان با نظریه [[نسبیت خاص]] ناسازگاری‌ای ندارد. به طورکلی سه گونه مختلف از جهان در حال انبساط معرفی و گمان زده شده است که هر کدام سرنوشتی متفاوت را برای جهان توصیف میکندمی‌کند. مدل اول جهان باز است که تا ابد و در طی دوره زمانی نامحدودی منبسط میشودمی‌شود. مدل دوم جهانی را توصیف میکندمی‌کند که مسطح است. این بدان معناست که جهان منبسط میشودمی‌شود و تا بی نهایتبی‌نهایت این روند ادامه دارد ،دارد، اما سرعت انبساط آن مدام به صفر نزدیک میشود.می‌شود؛ و بالاخره مدل سوم جهانی است که جهان بسته نامیده میشودمی‌شود. در این جهان انبساط در مدت زمانی محدود ادامه پیدا کرده و پس از به انتها رسیدن آن جهان به جمع شدن در خود و متلاشی شدن روی می آوردمی‌آورد و احتمالا پس از متلاشی شدن آماده انفجار بزرگی دیگر میگرددمی‌گردد.

انبساط جهان حقیقتی است که مدت‌‌‌‌‌‌هامدت‌ها است به اثبات رسیده است. اما مشکلی که در اندازه‌گیری فاصله‌یفاصلهٔ کهکشان‌ها، مستقل از قرمزگرایی آن‌ها، وجود دارد به حدی است که تعیین نرخ کنونی انبساط، [[ثابت هابل]]، به یک فرایند طاقت‌فرسا و طولانی در ۵۰ سال گذشته تبدیل شده است. با وجود این، در نتیجه تلاش‌ها، شامل پروژه‌یپروژهٔ کلیدی [[تلسکوپ فضایی هابل]]، و به‌طور کلی‌تر، از ترکیب مجموعه‌یمجموعهٔ وسیعی از شواهد که مدل استاندارد کیهان‌شناسی را پشتیبانی می‌کنند، امروزه به نظر می‌رسد با خطایی کمتر از ۲۰٪، و با اطمینان ۹۵٪، می‌توان اعتقاد داشت که <math>h\simeq 0\mathsf{/}7</math> است.<ref>[[کتاب آشنایی با کیهان‌شناسی نوین]]، صفحه ۱۵۳</ref>

== نسبت اینشتین ==

[[نظریه نسبیت]] [[اینشتین]] می‌گوید [[سرعت نور]] که ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه است، بیشترین سرعتی است که هر جسم مادی می‌تواند داشته باشد. رسیدن به سرعت نور انرژی بسیار بسیار زیادی می‌خواهد. به دلیل تورم ناگهانی کیهان در لحظه [[مهبانگ]] و همچنین در اثر [[انرژی تاریک]] شتاب انبساط کیهان ما ([[راه شیری]]) افزایش می‌یابد، بیشتر [[کهکشان|کهکشان‌ها]] در کیهان در حال دور شدن از ما هستند.هستند؛ کهکشان ما نیز به همین دلیل در حال دور شدن از سایر کهکشان‌هاست، اگر این اتفاق نیفتد کهکشان‌ها به دلیل [[گرانش]] متقابل خود یکدیگر را خواهند بلعید. همین که شما به کهکشان‌های دورتر و دورتری نگاه می‌کنید آنها چنین به نظر می‌رسند که با سرعت بیشتر و بیشتری در حال دور شدن هستند. پس در آخر ممکن است که چنین وانمود کنند که درحال دور شدن با سرعتی بیش از سرعت نور هستند. در این نقطه است که نوری که از کهکشان دور دست جدا می‌شود هیچ وقت به ما نخواهد رسید. زمانی که این اتفاق بیفتد، کهکشان دور دست فقط دورتر و دورتر خواهد شد در حالی که آخرین [[فوتون|فوتون‌هایش]] را به سمت زمین می‌فرستد؛ اما پس از مدتی ما دیگر وجود آن کهکشان را تشخیص نخواهیم داد. این چنین به نظر می‌رسد که نظریه نسبیت اینشتین کارایی خود را از دست داده است اما اینطور نیست.نیست؛ کهکشان‌ها به خودی خود به این سرعت در [[فضا]] حرکت نمی‌کنند، این [[فضازمان|فضا - زمان]] است که در حال انبساط است، و کهکشان‌ها بر روی آن در حال حرکت هستند. تا زمانی که کهکشان سعی در حرکت در فضا با سرعت زیاد را نداشته باشد، هیچ قانون فیزیکی نقض نخواهد شد. یک تاثیر طولانی مدت انبساط کیهان این است که در طول ۳ تریلیون سال دیگر بیشتر کهکشان‌ها سرعتی بیش از سرعت نور خواهند داشت و از [[افق]] دید ما محو می‌شوند.<ref>[http://www.universetoday.com/13808/how-can-galaxies-recede-faster-than-the-speed-of-light/ How can Galaxies recede faster than the speed of light]</ref>