نگاه اجمالی

بدون اغراق می‌توان گفت فرضیه انبساط جهان یا ابر کهکشان یکی از عجیب‌ترین فرضیه‌های پیشنهاد شده در این قرن می‌باشد. این فرضیه برمبنای چنین تصوری قرار دارد که ابر کهکشان حدود ۱۵ تا ۲۰ بیلیون سال پیش در نتیجه انفجار مهیب توده‌ای از ماده فوق‌العاده چگال ظاهر گردیده است. حال اگر به چگونگی پیدایش این فرضیه بپردازیم. تهیه مدل‌ها یا طرح‌های ساده نظری برای جهان یکی از موثرترین روش‌های مطالعه آن است. برای مدت زمان طویلی ، کیهان شناسی به مدل‌های ایزوتروپیک همگن محدود می‌شد. این مدل‌ها چه هستند؟ بر این اساس جهان را به مدلهای مختلفی تقسیم بندی کرده‌اند:

مدل جهان ایستا

فرض کنید جهان به بخش‌های متعدد «اولیه» که هر یک حاوی تعداد زیادی کهکشان است تقسیم گردد. در این صورت همگنی و ایزوتوپی بدین مفهوم است که خواص و رفتار جهان در هر عصر ، در تمام بخش‌ها و در تمام جهان یکسان می‌باشد. انیشتین اولین مدل همگن و ایزوتروپیک جهان را ارائه داد. مدل او عبارت بود از فرضیه یک جهان ایستا که مشخصات کلی آن با گذشت زمان تغییر نمی‌کند. و به هیچ وجه تغییرات مهمی در آن پدیدار نمی‌شود. و آن جهانی است که از قوانین یکسان طبیعت که بصورت معادلات ریاضی قابل بیان است تبعیت می‌کند.

مدل جهان انقباضی

در سال ۱۹۲۲، ا.فریدمن (A.Fridman) یکی از دانشمندان برجسته لیننگراد اظهار داشت که به وسیله معادلات انیشتین مدلهای بسیاری که ایستا نیستند. یعنی مدلهای انقباضی انبساط که همگن و ایزوتروپیک می‌باشند ، مجاز می‌گردد. بعدا مشخص شد که مدل ایستای انیشتین نیز می‌بایستی به یک مدل غیر ایستا تبدیل شود. این بدان معنی است که جهان همگن و ایزوتروپیک می‌بایست یا در حال انبساط باشد یا در حال انقباض.

فرضیه جهان داغ و در حال انبساط

به موجب فرضیه جهان داغ و در حال انبساط به دنبال شروع انبساط مرحله‌ای ظاهر شده که تمام ماده به صورت پلاسمای حاوی الکترون ، پروتون و هسته عناصر سبک موجود بودند. در این مرحله تعادلی بین مواد و تشعشات وجود داشته و گسیل فوتون از این ذرات (بالاخص الکترونها) تقریبا به میزان جذب آن بوده است و بعد درجه حرارت به اندازه‌ای کاهش یافت که الکترون‌ها به تدریج با یون‌ها ترکیب شدند و اتم هیدروژن ، هلیوم و عناصر دیگر را تولید نمودند. فضا برای تابش ها شفاف گردید و عمل جذب و تابش فوتون متوقف شد. در نتیجه حرارت تابش به تدریج کم شد. و به همان گونه که محاسبات فرضیه جهان داغ در حال انبساط نشان می‌دهد، در دوره ما ، فضا دارای تابشی با دمای ۳ یا ۴ درجه کلوین می‌باشد.

در سال ۱۹۶۵ ، این تابش باقیمانده واقعا اندازه گیری و ثبت شد و به «تابش زمینه ۳ درجه» موسوم گردید. این مسئله چنین نکته‌ای را تایید نمود که انبساط جهان برای بیلیونها سال ادامه داشته و از هنگامی که آغاز گردیده که چگالی حدود بیلیونها بار بزرگتر از چگالی کنونی جهان بوده است. ولی در سالهای بعد این نتیجه گیری مورد تردید قرار گرفت.

منبع:http://daneshnameh.roshd.ir