بیگ بنگ تئوری به زبان ساده!

بشر در طول پنج قرن گذشته از تمام مشاهدات، استدلال‌ها و آزمایشات ممکن استفاده کرده تا باورهای نادرست خود را اصلاح کند. انسان برای رسیدن به یک درک صحیح از جهان فراز و نشیب‌های زیادی را پشت سر گذاشته‌است؛ جهانی  متشکل از زمین کوچک تا کیهانی وسیع که صدها میلیارد کهکشان مانند ذرات گردوغبار در آن پراکنده‌‌اند. «بیگ بنگ تئوری» سرآغاز این جهان را شرح می‌دهد.

«بیگ بنگ تئوری» چیست؟

بیگ بنگ تئوری، یک مدل کیهان شناسی است که تاکنون مورد توجه بسیاری از جوامع علمی بین‌المللی بوده‌است؛ براساس این نظریه، جهان امروزی در وضعیت  نخستین خود در حالتی بسیار گرم قرار داشت و تمام کائنات در یک هسته اتم یا حتی کوچکتر از آن قرار داشتند و یک انفجار بزرگ (بیگ بنگ) ناشی از گرانش شدید حاصل از فشردگی سبب شد این جهان به وجود آید.

بیگ بنگ تئوری می‌گوید جهان بر اثر یک انفجار بزرگ به وجود آمده‌است. براساس این نظریه منشأ پیدایش جهان کنونی یک انفجار بوده‌است.

بیگ بنگ تئوری به عنوان یک مدل کیهان شناسی پذیرفته شده در جهان تأکید می‌کند جهان از یک وضعیت بسیار چگال متراکم اولیه شروع شده در طول زمانن انبساط یافته‌است. بسیاری از پدیده‌های مشاهده شده از جمله فراوانی عناصر سبک اولیه، تابش زمینه کیهانی، ساختار بزرگ مقیاس  و قانون «هابل» توسط بیگ بنگ تئوری قابل شرح و توضیح است.

اگر از دید این نظریه زمان به عقب برگردد، به نقطه‌ای می‌رسیم که بسیاری از قوانین فیزیکی شناخته شده امروزی کارایی خود را از دست می‌دهند. این نقطه همان نقطه پیدایش جهان است و براساس اندازه‌گیری های جدید این لحظه تقریبا ۱۳/۸ میلیارد سال پیش رخ داده‌است. بدین‌ترتیب باید گفت براساس بیگ بنگ تئوری، عمر جهان ۱۳/۸ میلیارد سال تخمین زده شده‌است.

شواهد تجربی و اثبات درستی بیگ بنگ تئوری

از زمان مطرح شدن بیگ بنگ تئوری تاکنون، دانشمندان زیادی در مورد تئوری انبساط جهان نظر پردازی کرده‌اند. ژرژ لومتر، کشیش و اخترشناس بلژیکی، برای اولین بار در سال ۱۹۲۷ میلادی گفت اگر زمان را به عقب بازگردانیم تا به نقطه‌ی اولیه برسیم، نظریه انبساط جهان قابل توجیه است.

ادوین هابل در سال ۱۹۲۹ پس از بررسی پدیده‌ی انتقال به سرخ در کهکشان‌ها به این نتیجه رسید که کهکشان‌ها در حال دور شدن از همدیگر هستند. این کشف هابل با فرضیه بیگ بنگ تئوری همخوانی داشت.

کشف «تابش زمینه کیهانی» در سال ۱۹۶۴ مدرکی دیگر در تأیید بیگ بنگ تئوری به حساب می‌آمد: نظریه تابش زمینه کیهانی وجود پس زمینه در سراسر جهان را پیش‌بینی کرده بود. اخیرا، بررسی‌های بیشتر روی انتقال به سرخ در اخترهای فوق‌العاده بزرگ نشان داد که سرعت انبساط جهان در حال افزایش است و دلیل آن وجود انرژی تاریک می‌باشد.

قوانین فیزیکی شناخته شده می‌تواند جزئیات ویژگی‌های جهان را در گذشته تا حالت نخستین چگالی و دمای بسیار بالا محاسبه نماید.

براساس اعلام مرکز فیزیک اخترشناسی هاروارد-اسمیتسونین(CFA) گفته‌ی بیگ بنگ تئوری در مورد منشأ پیدایش زمین کاملا ساکت است.

بیگ بنگ تئوری و جهانی که از هیچ برخاسته است

اگرچه در نگاه اول ممکن است با بیگ بنگ تئوری که به جهانی برخاسته از هیچ تأکید می‌کند مخالفت کنید چون این نظریه تمام قوانین شناخته شده‌‌ی فیزیکی از جمله قانون بقای ماده و انرژی را به هم می‌ریزد اما وقتی دریابیم که مجموع کل ماده به علاوه انرژی در جهان احتمالا خیلی کوچک است، تأملی بیشتر در این نظریه انجام می‌دهیم.

مقدار ماده موجود در جهان شامل تمام سیارات، ستارگان و کهکشان‌ها مقداری مثبت و بزرگ است اما از طرفی انرژی ذخیره شده در گرانش ممکن است منفی باشد. اگر انرژی مثبت ماده را با انرژی منفی گرانش جمع کنیم، عددی نزدیک به صفر به دست خواهد آمد. پس می‌توان گفت چنین جهان‌های آزاد هستند و می‌توانند از درون خلأ بدون هیچ تلاشی به برون جهش کنند.

در دنیای شگفت‌انگیز فیزیک کوانتوم که رفتارها را در مقیاس زیر اتمی توصیف می‌کند، بی‌ثباتی‌ها و نوسان‌ها گهگاهی می‌تواند ماده و انرژی را از هیچ پدید آورند و همان طور که محققان می‌گویند این می‌تواند سبب به وجود آمدن چیزهای بزرگ نیز گردد از جمله بیگ بنگ تئوری!

انرژی تمام ذرات اساسی در لحظه پیدایش جهان(بیگ بنگ) بدون جرم بوده‌اند اما در کسر بسیار کوچکی از ثانیه پس از آن ذرات هیگز از انرژی بیگ بنگ به وجود آمد و کل جهان را پر کرد و برخی از ذرات اساسی به دلیل برهم کنش با آنها جرم دار شدند. این ذرات نامرئی در میدان هیگز جهان انرژی ابتدایی خود را حفظ کرده‌اند.

بیگ بنگ تئوری و انرژی به دست آورده

سئوال مهمی که در بیگ بنگ تئوری پرسیده می‌شود این است که بیگ بنگ چگونه انرژی خود را به دست آورده‌است. برای پاسخ به این سئوال باید به مدل‌های کوانتومی اشاره کرد: در این مدل‌ها، افت و خیزهای میدان‌ گرانشی ناپایدار سبب می‌شود «گذاری» خود به خود در عالم در  حال انبساط و ماده رخ دهد. این درست که خلق ماده و انبساط آن به مقداری انرژی نیاز دارد و اگر ماده از فضای خالی به وجود آمده باشد، بایستگی انرژی به عنوان یکی از  اصول مهم فیزیکی به هم خواهد خورد، اما باید دانست که در فرایند هیچ نقض پایستگی انرژی وجود ندارد.

از سویی چون میدان گرانشی دارای انرژی منفی است می‌توان به حالتی رسید که انرژی گرانشی منفی با انرژی مثبت ماده و انبساط در تعادل قرار گرفته انرژی کل صفر شود. معادلات کیهان شناسی کوانتومی نشان می دهند که عالم به علت افت و خیزهای کوانتومی به طور خود به خودی از خلا به وجود آمده است و بیگ بنگ های متعدد در اعصار مختلف بوده و خواهد بود.

بینگ بنگ تئوری و سخن آخر

در این که بشر همواره به دنبال مشأ پیدایش جهان بوده و در این راستا تئوری‌های زیادی را مطرح و آزمایشات فراوانی را انجام داده‌است شکی نیست؛ اینکه آیا کائنات به صورت یکنواخت بوده و همینگونه نیز ادامه خواهد داشت؟ یا سرمنشأ دیگری دارد؟ بیگ بنگ تئوری یکی از نظریه‌های مختلف در مورد منشأ پیدایش جهان است که که حدود سی و هفت یا سی و هشت سال قبل ارائه شد. بیگ بنگ یاهمان انفجار بزرگ توانست به خیلی از ابهامات پاسخ بدهد. این نظریه، آغاز کائنات را از یک هسته اتم در فضا و زمان صفر می داند زیرا آن هنگام هنوز فضا وزمان آغاز نشده بود. براساس بیگ بنگ تئوری، تمام کائنات در یک هسته اتم یا حتی کوچکتر از آن جای داشت و در یک لحظه این فضا و زمان آغاز می‌شود.