منبع: سایت مجله نجوم
مترجم: سوران زوراسنا
عنوان لاتین مقاله: This cosmic Cold Spot challenges our current cosmological model
در این مقاله که توسط آلیسون کلسمن نوشته شده است، چالشی جدید به‌نام لکه سرد برای مدل استاندارد تعریف شده است. نویسنده در ادامه بیان دارد که این چالش (لکه سرد) می‌تواند مدرکی مبنی بر وجود جهان‌های دیگر باشد. برای دانلود این فایل برروی لینک دانلود کلیک نمایید.
توفان های خورشیدی (به انگلیسی: Solar wind) جریانی از ذرات یونی (پلاسما) انرژی داری هستند که از طرف خورشید به فضا در تمام جهات ساطع می‌شوند.
همین توفان های خورشیدی هستند که در برخورد با سطوح فوقانی جو زمین باعث ایجاد شفق قطبی و حتی گاهی تداخل جریانهای برق و سیستمهای ارتباطاتی می‌شوند.
ذرات بنیادی که به زمین برخورد میکنند، هم از خورشید و هم از بیرون ازمنظومه شمسی سرچشمه میگیرند. ذرات باردار، عمدتاً متشکل از پروتون، الکترون و ذرات آلفا (هسته هلیوم)، به صورت پیوسته به بیرون از خورشید جریان دارند. در فاصلۀ زمین از خورشید، سرعت این باد خورشیدی بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه است. ذرات با میدان مغناطیسی خورشید برهمکنش میکنند. شدت میدان مغناطیسی خورشید در فاصله زمین، حدود یک هزارم میدان زمین است. ذراتی که از بیرون منظومه شمسی میآیند، پرتوهای کیهانی نام دارند.
برگرفته از ویکیپدیا
نظریه زمین مرکزی توضیح حرکت سیارات را با دشواریهای بزرگی مواجه کرد. حرکت سیارات در واقع مانند حرکت خورشید و ماه در آسمان یکنواخت نیست و گاهی تندتر و گاهی کندتر انجام می‌شود. گاهی نیز این حرکات بازگشتی هستند. بطوری که مدار سیارات در آسمان به صورت منحنی‌های پیچیده حلقوی نمایش می‌دهد. اینک چنین وضعی با طرح جا افتاده ارسطو مبنی بر حرکات دایره‌ای بطلمیوس را به یک نبوغ فکری وا داشت. او حرکت غیر یکنواخت سیارات را با آموزه‌های ارسطویی مبتنی بر حرکت دایره‌ای یکنواحت هماهنگ ساخت. وی معتقد بود: سیاره محیط دایره‌ای کوچک موسوم به اپی سیکل یا دایره مسیر را دور می‌زند. و مرکز این دایره روی دایرهٔ بزرگتر (دایرهٔ راهبر) قرار داشته و به گرد زمین می‌گردد. بطلمیوس بدین نحو کلیه حرکات را در آسمان توصیف کرد و در کتاب المجسطی به صورت زیر خلاصه نمود:
اعتقاد به مرکزیت داشتن زمین تا روزگار پیش از کوپرنیک به غایت همه‌گیر و مورد قبول بوده. چنانکه مشاهده میکنیم در ادبیات زبانهای مختلف عباراتی مانند «چرخ نیلوفری» یا «گردان سپهر» و مانند آن بسیار پربسامد به کار میرفته و هنوز هم به کار میروند.
برگرفته از ویکیپدیا
گالیلئو گالیله (به ایتالیایی: Galileo Galilei) (۱۵ فوریهٔ ۱۵۶۴ - ۸ ژانویهٔ ۱۶۴۲) دانشمند و مخترع سرشناس ایتالیایی در سده‌های ۱۶ و ۱۷ میلادی بود. گالیله در فیزیک، نجوم، ریاضیات و فلسفه علم تبحر داشت و یکی از پایه‌گذاران تحول علمی و گذار به دوران دانش نوین بود.
بخشی از شهرت وی به دلیل تأیید نظریه کوپرنیک مبنی بر مرکزیت نداشتن زمین در جهان است که منجر به محاکمه وی در دادگاه تفتیش عقاید شد. گالیله با تلسکوپی که خود ساخته بود به رصد آسمان‌ها پرداخت و توانست جزئیات سطح ماه را مشاهده کند.
گالیله در ۱۵ فوریه ۱۵۶۴ در شهر پیزای ایتالیا به دنیا آمد. پدر گالیله، وینچنزو (Vincenzo Galilei) از موسیقیدانان به نام ایتالیا بود. گالیله دارای پنج خواهر و برادر دیگر بود.
ابتدا قرار بود در کلیسا برای کشیش شدن مشغول شود اما پدرش وی را به تحصیل در رشته پزشکی در دانشگاه پیزا فرستاد. گالیله طب را نیاموخت اما به جای آن به مطالعه ریاضیات پرداخت و به آن علاقه‌مند شد به گونه‌ای که در سال ۱۵۸۸ توانست به عنوان مدرس ریاضیات در همین دانشگاه به کار مشغول شود.
سه سال بعد به دانشگاه پادوا رفت و به تدریس هندسه، مکانیک و نجوم پرداخت. وی تا سال ۱۶۱۰ آموزش و پژوهش را در این دانشگاه ادامه داد و بیشترین دستاوردهای علمی و تحقیقاتی وی مربوط به همین دوره‌است.
گالیله پیرو مذهب کاتولیک از دین مسیحیت بود. وی با مارینا گامبا Marina Gamba ارتباط داشت و از وی دارای دو دختر و یک پسر شد، اما هرگز با او ازدواج نکرد. پسر گالیله که در اواخر عمر وی به همراه او زندگی می‌کرد و یکی از زندگی نامه نویسهای گالیه هم هست، همواره از این بابت که گالیله با مادرش ازدواج نکرده بوده‌است وی را سرزنش می‌کرد. البته گالیله با اینکه هرگز با Marina Gamba ازدواج نکرد، اما وظایف یک همسر را در قبال او و نیز وظایف یک پدر را در قبال فرزندانش به نحو احسن انجام داد. او آنقدر متعهد بود که از برادر خود هم حمایت زیادی کرد.
گالیله در ۸ ژانویه ۱۶۴۲ در سن هفتاد و هفت سالگی درگذشت. گالیله در فزیک نجوم ریاضیات وفلسفه علم تبحر داشت.
وی شش سال بعد رسماً از تدریس نظریه کوپرنیک در دانشگاه منع شد و تا سالها بعد مرتب مورد بازخواست کلیسا قرار می‌گرفت. سرانجام گالیله علی‌رغم اعتقاد درونی اش، مجبور شد اعتراف کند که نظریه ارسطو درست است و زمین مرکز جهان استدر هفتادمین سال زندگی در مقابل شما به زانو درآمده‌ام و در حالی که کتاب مقدس را پیش چشم دارم و با دستهای خود لمس می‌کنم توبه می‌کنم و ادعای واهی حرکت زمین را انکار می‌کنم و آنرا منفور و مطرود می‌نمایم.
زیرا به دلیل انگیزه‌های مذهبی و سیاسی بسیاری از دستاوردهای دیگر دانشمندان به وی نسبت داده شد. در سال ۱۶۰۹ شایع شد که در سوئیس با ترکیب عدسی‌ها توانسته‌اند وسیله‌ای برای مشاهده اشیای دور دست اختراع کنند. وی در همین سال توانست اولین تلسکوپ خود را با ترکیب کردن چند عدسی بسازد که از قدرت کمی برخوردار بود اما گالیله با آن توانست مشاهدات علمی فراوانی کند.
جهان شتابدار مشاهداتی است که بیان می‌دارد جهان کنونی با روندی شتابدار بزرگ می‌شود. که در بیان رسمی عامل مقیاس (a(t)) یک مقدار مثبت برای مشتقّ دوم آن نسبت به زمان دارد. که نتیجه آن این است که جهان کنونی منبسط می‌شود و روند انبساط آن نیز دارد سرعت می‌گیرد این افزایش سرعت وابسته به زمان و نه مکان است و به همین دلیل نباید با افزایش سرعتی که در نتیجه دور شدن است (بر اساس قانون هابل) اشتباه گرفته شود. در سال ۱۹۹۸ مشاهدات ابرنواخترهای نوع Ia نشان داد که سرعت افزایش جهان بر حسب زمان زیاد می‌شود به همین دلیل جایزه شاو در سال ۲۰۰۶ و جایزه نوبل در فیزیک در سال ۲۰۱۱ به کاشفان آن یعنی آدم ریس، سل پرلموتر، برایان اشمیت تعلق گرفت. برای درک ریاضیات پیچیده این پدیده مبحثی بنام نظریه میدان اسکالر ارائه شده است.
برگرفته از ویکیپدیا
گاه‌شمار جهان رویدادهای کیهانی را بر اساس نظریهٔ علمی مهبانگ توصیف می‌کند. زمان در این گاه‌شمار بر حسب پارامتر زمان همراه بیان می‌شود.
رصدها نشان می‌دهند که جهان حدود ۱۳٫۷ میلیارد سال پیش آغاز شد. از آن زمان، تحول عالم از سه مرحله گذشته است. جهان بسیار آغازین، که هنوز به خوبی دانسته نشده است، به چند ثانیهٔ آغاز عالم می‌گویند که در آن جهان آنقدر داغ بود که انرژی ذرات بیشتر از انرژی‌های در دسترس در شتاب‌دهندههای امروزی روی زمین است. به همین دلیل، به جز ویژگی‌های اصلی این دوره که مهبانگ پیش‌بینی می‌کند، جزئیات آن هنوز دانسته نشده است.
پس از آن، تحول جهان بر پایهٔ فیزیک ذرات پیش رفت. در این دوره نخستین فوتونها، الکترونها و نوترونها ساخته شدند و سرانجام هسته‌ها و اتمها شکل گرفتند. تابش زمینه کیهانی نیز با ساخته‌شدن هیدروژن آغاز شد.
سپس مادهٔ عالم فشرده شد تا ستارهها ساخته شوند. در پایان کهکشانها، اختروشها، خوشه‌های کهکشانی و ابرخوشهها ساخته شدند.
دربارهٔ سرانجام کیهان نظریه‌های گوناگونی پیش نهاد شده است.
برگرفته از ویکیپدیا
انبساط جهان اگر یک بادکنک خالی از باد را فرض کنیم و روی آن نقاطی را رسم کرده و سپس بادکنک را باد کنیم مشاهده میکنیم که هرچه حجم بادکنک بیشتر شود، فاصله نقاط از یکدیگر افزایش می‌یابد. این مفهومِ جهان در حال انبساط است. انبساط جهان به معنی افزایش فاصلهٔ 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 FLRW و نظریه میدان اسکالر برای توضیح فرم شتابدار آن توصیف می‌شود.
بخشی از این انبساط به خاطر اثر ماند (اینرسی) است (یعنی انبساط کنونی به خاطر این است که جهان در گذشته منبسط می‌شده‌است). بخش دیگر به خاطر نیروی رانش ناشناخته‌ای است که شاید از یک ثابت کیهان‌شناسی یا انرژی تاریک آمده باشد. بخش نخست در جهان آغازین اثر مهم‌تری بوده است، و مدل لامبدا-سی‌دی‌ام پیش‌بینی می‌کند که در آینده ثابت کیهان شناسی یا انرژی تاریک اثر مهم‌تری باشد. هم‌اینک هر دو عامل اثر کم‌وبیش برابری دارند.
انبساط جهان به سرعت‌های بالاتر از سرعت نور می‌انجامد که برای تازه‌واردان و گاهی فیزیک‌پیشگان حرفه‌ای گمراه‌کننده است. 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 می‌کند. مدل اول جهان باز است که تا ابد و در طی دوره زمانی نامحدودی منبسط می‌شود. مدل دوم جهانی را توصیف می‌کند که مسطح است. این بدان معناست که جهان منبسط می‌شود و تا بی‌نهایت این روند ادامه دارد، اما سرعت انبساط آن مدام به صفر نزدیک می‌شود؛ و بالاخره مدل سوم جهانی است که جهان بسته نامیده می‌شود. 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 می‌آورد و احتمالا پس از متلاشی‌شدن آماده انفجار بزرگی دیگر می‌گردد.
انبساط جهان حقیقتی است که مدتها است به اثبات رسیده است. اما مشکلی که
در اندازه‌گیری فاصلهٔ 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 پروژهٔ کلیدی تلسکوپ فضایی هابل،
و به‌طور کلی‌تر، از ترکیب مجموعهٔ 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 
نظریه نسبیت اینشتین می‌گوید سرعت نور که ۳۰۰٬۰۰۰ 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 کهکشانها در کیهان در حال دور شدن از ما 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 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؛ کهکشانها به خودی خود به این سرعت در فضا حرکت نمی‌کنند، این 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.
برگرفته از ویکیپدیا
سایت منتشر کننده مطلب: وبلاگ همه‌چیز
ترجمه: سوران زوراسنا
سایت منتشر کننده مطلب: وبسایت علمی بیگ بنگ
ترجمه: امین میرزایی
منبع: sciencedaily.com
بیگ بنگ: دکتر خوان واکارو، دانشیار مرکز دینامیک کوانتومی دانشگاه گریفیث، موفق به حل یکی از ناهنجاری های پیچیده علم فیزیک شده است. او نشان داد که اثر مرموزی به نام «نقض T» می تواند منشا تحولات زمانی و قوانین بقای ماده باشد.
به گزارش بیگ بنگ، دکتر واکارو اظهار داشت: «من کار خود را با شکستن قواعد
فیزیکی شروع کردم، اگرچه باید اعترف کنم که این کارم نسبتا جسورانه بود،
اما برای فهم بهتر زمان چاره ای نداشتم چون فیزیک متعارف، درک درستی از
ماهیت زمان ندارد. البته باید اشاره کنم که قواعد فیزیکی ای که آنها را
شکستم جزء قواعد اصلی و بنیادی فیزیک نبود. همچنین برای من تقریبا روشن است
که جهان چرا چنین قواعدی دارد.»
دکتر واکارو در تحقیقات خود که در انجمن سلطنتی منتشر شده، می گوید:«پدیده ای به نام نقض T، یا نقضی در تقارن معکوس زمان، جهان و ما را مجبور می کند به سوی آینده پیش برویم. اگر نقض T وجود نداشت، ما در زمان جلو نمیرفتیم و برای همیشه در بیگ بنگ گیر می کردیم. اینکه ما پیر می شویم و در زمان پیش می رویم، همه و همه به این مکانیزم وابسته است. شکل جهان به طور کلی در فضا و زمان متقارن است. اما اینکه ما به طور مداوم پیرتر می شویم نه جوان تر نشان می دهد که یک جهت در زمان به جهت دیگر ارجحیت دارد.»
راه حلی که دکتر واکارو از ناهنجاری فوق الذکر ارائه داده، در واقع نادیده گرفتن دو اصل در نظریات فیزیکی معمول است. این دو اصل یکی مسیر زمان، و دیگری رفتار مزون ها است. او در این باره اظهار می دارد: «آزمایشها نشان می دهد که رفتار مزون ها به جهت زمان بستگی دارد، اگر جهت زمان تغییر کند، رفتار آنها نیز تغییر خواهد کرد. نظریه های فیزیکی متعارف فقط برای یک جهت از زمان تعریف شده اند و فقط یک نوع رفتار مزون ها را بر میتابند، از این نظر آنها نامتقارن هستند. اما مشکل این است که جهان نمی تواند کاملا نامتقارن باشد. یعنی در نظریه های فیزیکی، زمان باید متقارن باشد و برای متقارن بودن زمان، لازم است که این نظریه ها با هر دو جهت زمان و هر دو نوع رفتار مزون ها تطبیق داده شوند. این همان ناهنجاری در فیزیک است که من تلاش کردم حلش کنم.»
دکتر واکارو ادامه داد: «چرا جهان در بیگ بنگ نماند، و ما چگونه در زمان ِ «حال» هستیم، و نه در زمانی دیگر.» در این نظریه در صورت مفروض نکردن نقض T ِ جهان، بسیار عجیب و غریب می شد. شئی مانند یک فنجان می توانست آنطوری که در فضا قرار گرفته است به همان شکل در بعد زمان قرار گیرد. وجود یک شئ در نقطه ای از فضا چیز عجیبی نیست، اما حضور همان شئ در نقطه ای از زمان به این معنی است که آن شئ در لحظه ای از زمان به وجود آمده و سپس بلافاصله ناپدید می شود و این با اصل بقای ماده در تضاد است. همچنین تغییر و تحول در مسیر زمان نیز بدون در نظر گرفتن نقض T ناممکن می گردد. در چنین حالتی انسان ها به جای اینکه موجوداتی باشند که در «جریان زمان» قرار گرفته اند تنها به صورت نقاط ثابتی در زمان بودند.
با اضافه شدن نقض T توسط دکتر واکارو، همه چیز به شکل چشم گیری تغییر می کند. او می گوید «با اضافه کردن نقض T، حال فنجان یاد شده می تواند در هر زمانی یافته شود.» یعنی در نظریه یاد شده بقای ماده همچنان حفظ می شود. همچنین اشیاء با گذشت زمان دچار تغییر و تحول می شوند، فنجان ها ترک برداشته و می شکنند، آدم ها بزرگ شده و پیر می شوند، و همه «جریانی از زمان» را تجربه می کنند؛ به این ترتیب این نظریه کماکان در حال تکامل است. مرحله بعدی تحقیق طراحی آزمایشاتی است که پیش بینی های این نظریه را مورد آزمون قرار دهد. جزئیات بیشتر این پژوهش در Proceedings of the Royal Society A منتشر شده است.
سایت منتشر کننده مطلب: وبسایت علمی بیگ بنگ
ترجمه: امین میرزایی
منبع: sciencedaily.com
ابر اُئورت (به انگلیسی: Oort cloud)؛ بر اساس نظریهٔ یان اورت (به انگلیسی: Jan Oort) اخترشناس هلندی، ابر اُئورت نام مکانی است که خیلی از دنبالهدارها از آن سرچشمه میگیرند و برابر این تئوری علمی در فاصلهٔ ۵۰٫۰۰۰ واحد نجومی تقریباً یک سال نوری از خورشید قرار دارد. به عبارت دیگر، فاصله تا این ابر یک چهارم فاصله تا نزدیکترین ستاره، یعنی پروکسیما قنطورس است.
یان هندریک اورت در سال ۱۳۲۹ خورشیدی (۱۹۵۰ میلادی) اعلام کرد به این دلیل که دنبالهدارها از همه سو به طرف زمین میآیند، پس بایستی از مکانی که دُور منظومه شمسی را فراگرفته است سرچشمه گرفته باشند. نظریهٔ «اورت» مورد پذیرش گروه زیادی از ستاره‌شناسان قرار گرفت و پس از آن، این مکان «ابر اورت» نام‌گذاری شد.
ابر اورت در خارج کمربند کایپر واقع شده و عرض آن از فاصلهٔ ۱۰۰ واحد نجومی از زمین شروع شده و تا یکصدهزار واحد نجومی ادامه دارد و از این رو، آن سوی ابر اورت را باید میانهٔ راه خورشید و نزدیکترین ستارهها به ما مثلاً خانوادهٔ آلفا سنتوری به حساب آورد.
ابر اورت را دربردارندهٔ حدود ده تریلیون جرم فضایی برآورد میکنند.
این ابر که عمدتاً از خرده‌سیاره ی یخی فرّار در اطراف خورشید تشکیل شده به دو منطقه تقسیم می‌شود: یک ابرِ اورتِ درونیِ دیسک شکلِ قرص پیرا-ستاره‌ای که ابر هیل است، و یک ابر اورت بیرونی کروی شکل. هر دو منطقه فراتر از منظومه شمسی و هلیوسفر، و در فضای میان-ستاره‌ای جا دارند. کمربند کویپر، و دیسک پراکنده، دو مخزن دیگر از اجرام فرانپتونی هستند که فاصلهٔ آنها تا خورشید کمتر از یک هزارم فاصلهٔ خورشید از ابر اورت است.
برگرفته از ویکیپدیا
