مه‌بانگ: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
جز ویرایش 5.123.179.69 (بحث) به آخرین تغییری که Sarf99 انجام داده بود واگردانده شد
برچسب: واگردانی
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب: متن دارای ویکی‌متن نامتناظر
خط ۱:
{{تغییرمسیر۲|بیگ بنگ|انفجار بزرگ|گروه موسیقی|بیگ بنگ (گروه موسیقی)|مجموعه تلویزیونی کمدی|تئوری بیگ بنگ|دیگر کاربردهای انفجار بزرگ|انفجار بزرگ (ابهام‌زدایی)}}
{{کیهان‌شناسی}}
[[پرونده:Universe expansion2.png|241px|بندانگشتی|بر طبق نظریه مه بانگ،جهانبانگ، جهان از یک نقطه بسیار‌چگالبسیارچگال و داغ گسترش یافته استیافته‌است.هم اکنونهم‌اکنون به علت وجود انرژی تاریک ،تاریک، به سرعت در حال گسترش است.]]
[[پرونده:The Earth seen from Apollo 17.jpg|بندانگشتی|79x79پیکسل]]
[[تئوری علمی|نظریه]] '''مِه‌بانگ''' یا '''بیگ بنگ''' {{انگلیسی|Big Bang Theory}} تولد زمان و [[مدل‌سازی علمی|مدل]] [[کیهان‌شناسی فیزیکی|کیهان‌شناسی]] پذیرفته‌شده [[گیتی|جهان]]، از [[دوره پلانک|کهن‌ترین دوران شناخته‌شده]] و تکامل آن در اندازه و مقیاس بزرگ است.<ref>{{یادکرد کتاب|نام=Joseph Silk|عنوان=Horizons of Cosmology|ترجمه عنوان=افق کیهان‌شناسی |زبان = en|ناشر=Templeton Press|سال=2009|صفحه=208}}</ref><ref>{{یادکرد کتاب|نام=Simon Singh|عنوان=Big Bang: The Origin of the Universe|ترجمه عنوان= مه‌بانگ، سرآغاز گیتی | زبان = en|ناشر=Harper Perennial|سال=2005|صفحه=560}}</ref><ref>{{یادکرد وب
|نام خانوادگی = Wollack
|نام = E. J.
خط ۵۲:
|ref=harv
}}</ref>
در سال ۱۹۲۹، [[ادوین هابل]] با بررسی پدیده [[انتقال به سرخ]] در [[کهکشان|کهکشان‌]]<nowiki/>ها به این نتیجه دست یافت که کهکشان‌ها در حال دور شدن از یکدیگر هستند. این کشف مهمی بود که با فرضیه جهان در حال انبساط سازگار بود. در سال ۱۹۶۴ [[تابش زمینه کیهانی]] کشف شد، که مدرکی کلیدی در تأیید مدل مه‌بانگ محسوب می‌شد، زیرا این نظریه وجود تابش پس‌زمینه در سراسر جهان را پیش از کشف آن پیش‌بینی کرده‌بود. به تازگی، بررسی انتقال به سرخ در [[ابرنواختر]]<nowiki/>ها نشان داد که [[جهان شتاب‌دار|سرعت انبساط گیتی]] نیز در حال افزایش می باشد می‌باشد. علت فزونی یافتن سرعت انبساط گیتی، وجود [[انرژی تاریک]] است.<ref name="peebles">{{یادکرد ژورنال|نام=Peebles, P. J. E. and Ratra, Bharat |زبان = en|عنوان=The cosmological constant and dark energy|سال=2003|ژورنال=Reviews of Modern Physics|arxiv=astro-ph/0207347|دوره=75|شماره=2|صفحه=559–606|doi = 10.1103/RevModPhys.75.559|bibcode=2003RvMP...75..559P}}</ref>
با استفاده از [[قانون (فیزیک)|قوانین فیزیکی]] شناخته‌شده می‌توان جزئیات ویژگی‌های جهان را در گذشته تا حالت نخستین چگالی و دمای بسیار بالا محاسبه نمود.<ref>{{یادکرد وب
|نام خانوادگی=Gibson |نام=C. H.
خط ۹۵:
|ref=harv
}}</ref>
اما اگر [[اصل کوپرنیکی]]([[زمین]] در مرکز [[گیتی]] نیست) را بپذیریم، تنها توضیح ممکن این است که تمام نواحی قابل مشاهده فضا در حال دور شدن از تمام نواحی دیگر هستند. پس امروزه می‌دانیم که فاصله میان [[کهکشان|کهکشان‌ها]]‌ها همواره در حال افزایش بوده‌است، و این یعنی در گذشته آن‌ها به هم نزدیک‌تر بوده‌اند. [[انبساط جهان|انبساط]] دائمی [[گیتی]] بدین معنی است که گیتی در گذشته فشرده‌تر و [[داغ|داغتر]] بوده‌است.
 
[[شتاب‌دهنده ذرات|شتاب‌دهنده‌های بزرگ ذرات]] می‌توانند شرایطی که در زمان بسیار اندکی پس از پیدایش گیتی بر آن حاکم بوده‌اند را شبیه‌سازی کنند و با استفاده از آن‌ها می‌توان جزئیات مدل مه‌بانگ را تأیید یا اصلاح نمود. هرچند که این شتاب‌دهنده‌ها قادر به شبیه‌سازی شرایط گیتی در ابتدایی‌ترین لحظات پس از مه‌بانگ نیستند و این نخستین لحظه‌های پیدایش [[گیتی]] هنوز به خوبی درک نشده و پژوهش و گمانه‌زنی در این زمینه همچنان در جریان است.
 
نخستین [[ذرات زیراتمی|ذرات زیر اتمی]] [[پروتون]]‌ها، [[نوترون]]ها و [[الکترون]]‌ها بودند. اگرچه [[هسته اتم|هسته‌های اتم]]<nowiki/>‌های ساده در جریان [[هسته‌زایی مه‌بانگ]] و در سه دقیقه نخست عمر گیتی شکل گرفتند، اما تشکیل اتم‌های خنثی، هزاران سال طول کشید. بیشتر اتم‌هایی که توسط مه‌بانگ ایجاد شدند [[هیدروژن]]، به همراه [[هلیم]] و [[لیتیم]] بودند. ابرهای غول‌پیکر گازی متشکل از این عناصر اولیه از طریق [[گرانش]] به هم پیوستند تا [[ستاره|ستاره‌ها]]‌ها و [[کهکشان|کهکشان‌ها]]‌ها را پدیدآورند و عناصر سنگین‌تر نیز در درون ستاره‌ها یا در حین انفجارهای [[ابرنواختر]]ی شکل گرفتند.
 
نظریه مه‌بانگ، توضیح کاملی برای طیف گسترده‌ای از پدیده‌های مشاهده شده، از جمله فراوانی عناصر سبک، [[تابش زمینه کیهانی]]، [[جهان قابل مشاهده#ساختار بزرگ مقیاس|ساختار بزرگ مقیاس]] و [[قانون هابل]] ارائه می‌دهد.<ref name=Wright2009/>
چارچوب مدل [[مه‌بانگ]] بر [[نظریه نسبیت عام]] [[اینشتین]] و همچنین فرضهایی چون یکنواختی و همچنین [[همسانگرد]] بودن فضا استوار است. معادلات حاکم بر آن توسط [[الکساندر فریدمان]] فرمول‌بندی شدند و البته راه‌حل‌های مشابهی نیز توسط [[ویلم دو سیتر]] ارائه شد. از آن زمان تاکنون دانشمندان [[اخترفیزیک]] مشاهدات تجربی و [[نظریه|نظریات]] جدیدی را به مدل مهبانگ افزوده‌اند وشکل پارامتری‌شده آن در [[مدل لامبدا-سی‌دی‌ام]]، چارچوب پژوهش‌های نظری کیهان‌شناسی امروزی را تشکیل می‌دهد. مدل لامبدا-سی‌دی‌ام مدل استاندارد [[کیهان‌شناسی]] مه‌بانگ است و ساده‌ترین مدلی است که توضیحات نسبتاً خوبی برای بسیاری از پدیده‌ها ارائه می‌دهد.
 
== گاه‌شمار مه‌بانگ ==
خط ۲۳۳:
نظریه مه‌بانگ بر دو فرض اساسی استوار است: جهان شمول بودن قوانین فیزیکی و [[اصل کیهان‌شناختی]]. اصل کیهان شناختی بیان می‌کند که در مقیاس بزرگ جهان [[همگن]] و [[همسانگرد]] است.
 
در ابتدا این ایده‌ها عنوان اصل پذیرفته‌شده بودند، اما امروزه تلاش‌هایی برای آزمودن درستی آن‌ها در جریان است.است؛ مثلاً این مشاهده که بیشترین انحراف از [[ثابت ساختار ریز]] در قسمت عمده‌ای از [[سن جهان|عمر جهان]] در حد ۱۰<sup>−۵</sup> است، آزمونی برای فرض نخست به‌شمار می‌رود.<ref>{{یادکرد ژورنال
| نام خانوادگی =Ivanchik
| نام =A.V
خط ۲۷۰:
| زبان = en
| ناشر = Oxford University Press
| شابک = 0-19-859686-3}}</ref>
 
مه‌بانگ مانند انفجار مادی نیست که به سمت خارج حرکت و یک جهان خالی از پیش موجود را پر کند، بلکه در این مورد، خود [[فضا]] نیز با گذر زمان منبسط می‌شود و فاصله فیزیکی بین دو نقطه همراه افزایش می‌یابد. به بیان دیگر مه‌بانگ انفجاری در فضا نیست بلکه انفجار خود فضاست.<ref name=HTUW/>
خط ۴۴۱:
|bibcode=1931Natur.127..706L}}</ref></blockquote>
 
در خلال دهه ۱۹۳۰ نظریه‌های دیگری همچون [[کیهان‌شناسی غیر استاندارد|کیهان شناسی‌هایکیهان‌شناسی‌های غیر استاندارد]] برای توضیح مشاهدات هابل مطرح شدند که از جمله این مدل‌ها می‌توان به [[مدل میلن]] {{انگلیسی|Milne Model}}<ref>{{یادکرد کتاب
|نام خانوادگی=Milne |نام=E.A.
|سال=۱۹۳۵
خط ۸۰۳:
{{اصلی|فهرست مسئله‌های حل‌نشده در فیزیک}}
 
مانند هر نظریه دیگری، با توسعه نظریه مه‌بانگ، معماها و مسائلی سربرآورده‌اند. برای برخی پاسخهایی ارائه شده و تعدادی نیز بدون پاسخ مانده‌اند. برخی پاسخهای پیشنهاد شده برای مسائل مدل مه‌بانگ، خود معماهای جدیدی به‌وجودآورده‌اند.به‌وجودآورده‌اند؛ مثلاً [[مسئله افق]]، [[مسئله تک قطبی مغناطیسی]] و [[مسئله تخت بودن]] عموماً توسط [[تورم کیهانی|نظریه تورمی]] حل می‌شوند؛ اما جزئیات جهان تورمی هنوز حل‌نشده باقی مانده‌اند و هنوز نظریات جایگزین نظریه تورمی در متون علمی طرفدار دارند.<ref>{{یادکرد کنفرانس
|نام خانوادگی=Penrose |نام=R.
|تاریخ=1979
خط ۸۸۵:
همسانگردی و یکنواختی دمای [[تابش زمینه کیهانی]] در سراسر جهان سبب برانگیخته‌شدن پرسشهایی در ارتباط با این اصل می‌شود: اگر جهان تا ''دوران آخرین پخش'' همواره از تابش یا ماده تشکیل شده‌باشد، افق ذره در آن زمان می‌بایست متناظر با ۲ درجه در آسمان باشد و برای اینکه نواحی گسترده‌تر از این بتوانند با هم تبادل اطلاعات کنند و هم‌دما شوند، هیچ مکانیزمی وجود نداشته‌است<ref name="Ryden2003">{{یادکرد کتاب|نام=Barbara Sue Ryden|عنوان=Introduction to cosmology|سال=2003|ناشر=Addison-Wesley|شابک=978-0-8053-8912-8}}</ref>{{rp|۱۹۱–۲۰۲}} و نمی‌توان توضیح داد که چرا تابش زمینه کیهانی در سراسر جهان دمای یکنواختی دارد.
 
نظریه [[تورم کیهانی]] پاسخی برای این تناقض ظاهری پیشنهاد می‌کند.می‌کند؛ بنابراین نظریه در نخستین لحظات پس از مه‌بانگ (پیش از [[باریون‌زایی]])، سراسر جهان را یک میدان انرژی همسانگرد نرده‌ای (اسکالر) و همگن فراگرفته‌است و باعث تورم ناگهانی جهان شده‌است. در حین دوره تورمی، جهان دچار انبساطی نمایی شده‌است که طی آن [[افق ذره]] با سرعتی بسیار بیشتر از آنچه پیشتر تصور می‌شد، گسترش یافته‌است. بدین ترتیب حتی نواحی که در در دو انتهای مخالف [[جهان قابل مشاهده]] قرار دارند نیز در [[افق ذره]] یکدیگر قرار می‌گیرند. همسانگردی مشاهده شده در تابش زمینه کیهانی نیز برآمده از این واقعیت است که نقاط این ناحیه بزرگتر پیش از شروع تورم کیهانی در ارتباط [[علیت|سببی]] با یکدیگر بوده‌اند.<ref name="guth"/>{{rp|۱۸۰–۱۸۶}}
 
[[اصل عدم قطعیت|اصل عدم قطعیت هایزنبرگ]] پیش‌بینی می‌کند که در حین دوره تورمی [[نوسانات نخستین|نوسانات گرمایی کوانتومی]] وجود داشته‌است که با تورم گیتی با همین مقیاس بزرگ شده‌اند. این نوسانات بذر تمام ساختارهای کنونی مشاهده‌شده در جهان هستند.<ref name="Ryden2003"/>{{rp|۲۰۷}} نظریه تورمی پیش‌بینی می‌کند که نوسانات نخستین تقریباً [[استقلال از مقیاس|مستقل از مقیاس]] و [[توزیع طبیعی|گاوسی]] بوده‌اند که این پیش‌بینی توسط اندازه‌گیری‌های تابش زمینه کیهانی با دقت تأیید شده‌است.<ref>{{یادکرد ژورنال | author1 =D. N. Spergel | author2 =et al. | عنوان =Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Implications for Cosmology | ژورنال=The Astrophysical Journal Supplement Series | دوره =170 | صفحه =377–408 | year =2007 | پیوند =http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map/dr2/pub_papers/threeyear/parameters/64897.web.pdf|arxiv = astro-ph/0603449 |bibcode = 2007ApJS..170..377S |doi = 10.1086/513700}}</ref>{{rp|sec 6}}
خط ۹۰۱:
 
[[مسئله تخت بودن]] (یا مسئله پیری) با [[متریک فریدمان-لومتر-رابرتسون-واکر]] مرتبط است.<ref name="kolb_c8"/> خمش فضایی جهان بسته به مقدار چگالی انرژی کل آن ممکن است منفی، مثبت یا صفر باشد. اگر چگالی انرژی آن کمتر از [[معادلات فریدمان|چگالی بحرانی]] باشد خمش منفی، اگر بزرگتر باشد خمش مثبت و اگر برابر با چگالی بحرانی باشد خمش صفر و فضا تخت خواهد بود. مشکل اینجاست که با وجود اینکه هر اختلاف اندک با مقدار چگالی بحرانی در طول زمان افزایش می‌یابد، شکل جهان همچنان بسیار نزدیک به تخت است.<ref group="notes">انرژی تاریک در شکل یک [[ثابت کیهانی]] جهان را به سوی وضعیت تخت می‌راند؛ هرچند که شکل جهان ما در طول چند میلیارد سال پیش از اینکه انرژی تاریک چگالی قابل توجهی پیدا کند، نیز تخت بوده‌است.</ref>
با توجه به اینکه یک مقیاس زمانی طبیعی برای تغییر در شکل تخت، می‌تواند [[زمان پلانک]]، ۱۰<sup>−۴۳</sup> باشد،<ref name=HTUW/> این واقعیت که جهان پس از میلیاردها سال نه دچار [[مرگ گرمای کیهان|مرگ گرمایی]] و نه [[مه‌رمب]] شده‌است، به توضیح نیاز دارددارد؛ مثلاً حتی در زمانی که سن جهان چند دقیقه بود، اختلاف چگالی جهان با چگالی بحرانی می‌بایست به اندازه یک در ۱۰<sup>۱۴</sup> باشد و در غیر اینصورت جهان به صورتی که امروز دیده می‌شود، وجود نداشت.<ref>{{یادکرد کنفرانس
مثلاً حتی در زمانی که سن جهان چند دقیقه بود، اختلاف چگالی جهان با چگالی بحرانی می‌بایست به اندازه یک در ۱۰<sup>۱۴</sup> باشد و در غیر اینصورت جهان به صورتی که امروز دیده می‌شود، وجود نداشت.<ref>{{یادکرد کنفرانس
|نام خانوادگی=Dicke |نام=R. H.
|نام خانوادگی۲=Peebles |نام۲=P. J. E.
سطر ۱٬۱۷۲ ⟵ ۱٬۱۷۱:
|سال=۲۰۰۰
|عنوان=Islam in Malawi week 1998|پیوند=http://books.google.com/books?id=ah4QAQAAIAAJ&q=islam+quran+big+bang&dq=islam+quran+big+bang|ناشر=University of Malawi
|quote="می‌دانی قرآن دربارهٔ مه‌بانگ چه می‌گوید؟ قرآن می‌گوید: آیا کافران ندانسته‌اند که آسمان‌ها و زمین به‌هم بسته و پیوسته بودند و ما آن دو را شکافته و از هم بازکردیم و هر چیز زنده‌ای را از آب آفریدیم؟ پس آیا ایمان نمی‌آورند؟ قرآن مجید ۲۱:۳۰.}}</ref><ref>quran.com [http://quran.com/21/30 سوره انبیا ۲۱:۳۰] سورة الأنبیاء</ref><ref>[http://tanzil.net/#51:47 tanzil.net]</ref> همچنین در آیه ۱۱ سوره فصلت، با اشاره به مراحل ابتدایی خلقت که بصورت دودی بوده است،بوده‌است، در تعامل مستقیم با نظریه ابرهای گازی نخستین است. <ref>{{یادکرد وب|عنوان=آیه 11 سوره فصلت - دانشنامه‌یدانشنامهٔ اسلامی|نشانی=http://wiki.ahlolbait.com/%D8%A2%DB%8C%D9%87_11_%D8%B3%D9%88%D8%B1%D9%87_%D9%81%D8%B5%D9%84%D8%AAآیه_11_سوره_فصلت#الهی%D8%A7%D9%84%D9%87%DB%8C%20%D9%82%D9%85%D8%B4%D9%87%E2%80%8C%D8%A7%DB%8C20قمشه‌ای|وبگاه=wiki.ahlolbait.com|بازبینی=2021-03-30}}</ref>
 
[[پیوس دوازدهم|پاپ پیوس دوازدهم]] در نشست افتتاحیه آکادمی علوم پونتیفیکال در ۲۲ نوامبر ۱۹۵۱ اعلام کرد که نظریه مه‌بانگ با مفهوم خلفت در آیین کاتولیک در تناقض نیست<ref>{{یادکرد کتاب
سطر ۱٬۲۰۲ ⟵ ۱٬۲۰۱:
|نام=Sushil Mittal, G. R. Thursby
|سال=۲۰۰۴
|عنوان=The Hindu World |پیوند=http://books.google.com/books?id=fz6KBkgEacAC&pg=PA284&dq=hindu+big+bang#v=onepage&q=hindu%20big%20bang&f=false |ناشر= Psychology Press
|گفتاورد=In the Vedic cosmogonies, the question of what caused the primordial desire does not arise; like the Big Bang of modern cosmology, the primal impulse is beyond all time and causation, so it makes no sense to ask what preceded it or what caused it. However, in the Hindu cosmology which we find in the Puranas and other non-Vedic Sanskrit texts, time has no absolute beginning; it is infinite and cyclic and so is ''kama''.}}</ref><ref name="SanatanDharma2">{{یادکرد کتاب
|نام=John R. Hinnells