دنیایی از همه چیز

تأسف بی فایده انیشتین

وقتی «لئو سزیلارد» دانشمند مهاجر مجارستانی به انیشتین هشدار داد که آلمان ها احتمالاً به بمب اتمی دسترسی پیدا کرده اند، او حتی با اینکه چیز زیادی درباره پیشرفت های جدید در فیزیک هسته ای نمی دانست خطر را با تمام وجود خویش احساس کرد. وقتی «سزیلارد» مطالبی را پیرامون واکنش های زنجیره ای به اطلاع انیشتین رساند او کاملاً شگفت زده شد و گفت: «من هرگز به طور جدی به این قضایا نیندیشیده بودم.» بعدها وقتی انیشتین خبر بمباران اتمی هیروشیما و ناکازاکی (شهرهای بزرگ ژاپن) را شنید آه سوزناکی کشید و تأسف عمیق خویش را ابراز کرد. پس از پایان جنگ جهانی دوم، انیشتین صراحت بیشتری را ضمیمه کلام خویش ساخت. علاوه بر تلاش وافر برای تصویب یک ممنوعیت بین المللی در زمینه استفاده از جنگ افزارهای هسته ای، او «مک کارتیسم» (سیاست مقابله با تفکرات ظاهراً چپگرایانه در داخل آمریکا) را محکوم کرد و برای پایان دادن به «تعصب و نژادپرستی» اقدام به ارائه دادخواستی به دادگاه کرد.

مرگ خورشید (Sun Death)

آیا ستاره‌ها زنده‌اند؟!

ستاره شناسان ستاره‌ها را مانند موجودات زنده می‌دانند که مراحل تولد ، زندگی و مرگ را در طول عمر خود می‌گذرانند. این مراحل که برای انسان حدود چند ده سال طول می‌کشد. در مورد ستاره‌ها از چند میلیون تا چند میلیارد سال متغیر است. یک ستاره پس از تولد و گذران عمر ، وارد مرحله مرگ و پایان موجودیت می‌شود. خورشید ما هم که یک ستاره است، از این قاعده مستثنی نیست.

غول سرخ خورشید

ذخایر هیدروژن خورشید به ما این وعده را می‌دهد که تا حدود 5 میلیارد سال دیگر دغدغه‌ای نداشته باشیم. خورشید تقریبا بصورت امروزی ، ستاره‌ای زرد که به اندازه قرص ماه دیده می‌شود، خواهد بود. ولی 5 میلیارد سال بعد بیشتر هیدروژن موجود در هسته خورشید ، گداخته شده و صرف تهیه هلیوم می‌شود. در آن زمان جاذبه باعث انقباض هسته شده و فشار و دمای آن را افزایش خواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد.

انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای در پوسته ، باعث انبساط لایه‌های خارجی خواهد شد، تا اینکه خورشید تبدیل به یک غول سرخ شود. هلیوم هم به کربن و اکسیژن تبدیل خواهد شد.

از کجا آمده ایم؟

من فکر می کنم همه مردم می خواهند بدانند که ما از کجا آمده ایم و جهان چگونه آغاز شده است.

استیون هاوکینگ

فیزیکدانان در پاسخ به این پرسش که جهان چگونه آغاز شده است، نظریه انفجار بزرگ را مطرح می کنند. طبق این نظریه جهان ۷۱ میلیارد سال پیش از حالتی بسیار چگال و داغ سربر آورده است. این نظریه بر انبساط مشاهده شده فضا و بررسی قرمزگرایی مبتنی است. دانشمندان بر پایه این مشاهده ها نتیجه گرفتند که جهان از وضعیتی که ماده و انرژی آن در حالتی بسیار چگال و دمای زیاد قرار داشت، آغاز شده است. در عین حال دانشمندان در این مورد که پیش از آن جهان در چه وضعیتی بود، اتفاق نظر ندارند.نظریه انفجار بزرگ که مبتنی بر ملاحظات نظری است، تایید مشاهده های تجربی را نیز به همراه دارد. به لحاظ مشاهده ای اخترشناسان دریافته بودند که سحابی های مارپیچ در حال دور شدن از زمین هستند، هر چند این رصدگران نه متوجه معنی کیهان شناختی این پدیده بودند و نه اصولا می دانستند که این سحابی ها، کهکشان های دیگری غیر از کهکشان راه شیری ما است.

جهان 2 بعدی یا جهان 3 بعدی ؟

الف) دانشمندان در پی پاسخ به اینکه جهان سه‌بعدی است یا دو بعد بیشتر ندارد ؟

فیزیکدانان در تازه‌ترین تلاشها برای کشف راز نیروی اسرارآمیز جاذبه به این فرضیه توجه کرده‌اند که احتمالا این نیرو و نیز یکی از ابعاد فضا به واسطه نوعی تعامل خاص میان ذرات بنیادی و میدان‌های موجود در یکی از قلمروهای زیرین - بنیاد کیهان بوجود آمده‌اند.

در گسترش این نظریه رویکرد هولوگرافیک به کیهان به منزله یک نظریه راهنما در خدمت دانشمندان قرار گرفته است.

در اطراف ما سه بعد از ابعاد فضا قابل ادراک است. این سه بعد شامل بالا و پایین، جلو و عقب، و چپ و راست است.این سه بعد مکانی به علاوه یک بعد زمانی، کیهان چهار بعدی را که ما در آن ساکن هستیم بوجود می‌آورند.

اما برخی از تازه‌ترین نظریه‌های فیزیکی این ادعای تازه را مطرح ساخته‌اند که یکی از سه بعد مکانی که ما با آن آشنا هستیم واقعیت ندارد و نوعی وهم و تصور ذهن ماست و آنچه واقعیت دارد آن است که ذرات بنیادی و میدانهای موجود در کیهان عملا در یک فضای دو بعدی با هم در تعامل هستند.

بر مبنای این نظریه‌های جدید، نیروی جاذبه نیز واقعیت ندارد بلکه امری موهومی است که به همراه بعد سوم مکان که در تصور ما ظاهر می‌شود، این نیرو نیز پدیدار می‌گردد.

جهان های موازی (Parallel Universes)

-  آیا نسخه دومی از شما ، یک رونوشت از خود شما وجود دارد که همین الان مشغول خواندن این مقاله باشد؟

-  آیا شخصی دیگر با اینکه شما نیست، روی سیاره‌ای به نام زمین با کوههای مه گرفته ، مزارع حاصل خیز و شهرهای بی در و پیکر در منظومه خورشیدی که هشت سیاره دیگر نیز دارد، زندگی می‌کند؟

-  آیا زندگی این شخص از هر لحاظ درست عین زندگی شما بوده است؟

- اگر جوابتان مثبت است، شاید در این لحظه او تصمیم بگیرد این مقاله را تا همین جا رها کند، در حالی که شما به خواندن مقاله تا انتها ادامه خواهید داد.

نظریه جهانهای موازی

اندیشه وجود یک خود دیگر نظیر آنچه که در بالا شرح آن رفت عجیب و غیر معقول به نظر می‌رسد، اما آنگونه که از قرائن بر می‌آید انگار مجبوریم آن را بپذیریم. زیرا مشاهدات نجومی از این اندیشه غیر مادی پشتیبانی می‌کنند. بنابر این پیش بینی ساده‌ترین و پر طرافدارترین الگوی کیهان شناسی که امروزه وجود دارد، این است که هر یک از ما یک جفت (همزاد) داریم که در کهکشانی که حدود 10280 متر دورتر از زمین قراردارد، زندگی می‌کنند.

خداوند هرگز تاس نمی اندازد !!

اصل هم ارزی :

دو چارچوب را در نظر می گیریم :

1_ چار چوب مرجع بدون شتاب که در آن میدان گرانشی یکنواخت وجود دارد.

2_ یک چارچوب مرجع که نسبت به یک چارچوب لخت دارای شتاب است ، اما در آن میدان گرانشی وجود ندارد !

حال اگر شتاب میدان گرانشی با شتاب چارچوب شتاب دار برابر باشد ((a= -G می توانیم بگوییم که این دو چارچوب هم ارز یکدیگر می باشند به عبارت بهتر آزمایشات فیزیکی که در این دو چارچوب در شرایط یکسان انجام گیرد به نتایج یکسانی منجر می شود .

مثال:

فرض کنید یک سفینه روی زمین (قبل از پرتاب به فضا) ساکن باشد . اشیای رها شده با شتاب –g به سمت پایین سقوط می کنند . این سفینه پس از پرتاب و خروج از اتمسفر زمین ودر جایی که میدانهای گرانشی به شکل متمرکز وجود ندارند(شرایط بی وزنی) با شتابa=g  به سمت جلو در حرکت است .

در این حالت نیز اشیای رها شده با شتاب –a یا همان (-g) به سمت پایین سفینه سقوط خواهند کرد .

پس هر دو آزمایش به نتایج یکسانی انجامید . این همان اصل هم ارزی انیشتین است .

بمب اتم (Atom Bomb)

بمب اتمی سلاحی است که نیروی آن از انرژی اتمی و بر اثر شکاف هسته (فیسیون ) اتمهای پلوتونیوم یا اورانیوم ایجاد می شود .در فرآیند شکافت هسته ای ، اتمهای ناپایدار شکافته و به اتمهای سبکتر تبدیل می شوند .

نخستین بمب از این نوع ، در سال 1945 م در ایالات نیو مکزیکو در ایالات متحده آمریکا آزمایش شد . این بمب ، انفجاری با قدرت 19 کیلو تن ایجاد کرد ( یک کیلو تن برابر است با انرژی اتمی آزاد شده 190 تن ماده منفجره تی . ان . تی ) انفجار بمب اتمی موج بسیار نیرومند پرتوهای شدید نورانی ، تشعشعات نفوذ کننده اشعه گاما و نوترونها و پخش شدن مواد رادیو اکتیو را همراه دارد . انفجار بمب اتمی چندین هزار میلیارد کالری حرارت را در چند میلیونیوم ثانیه ایجاد می کند .

این دمای چند میلیون درجه ای با فشار بسیار زیاد تا فاصله 1200 متری از مرکز انفجار به افراد بدون پوشش حفاظتی صدمه می زند و سبب مرگ و بیماری انسان و جانوران می شود . همچنین زمین ، هوا آب و همه چیز را به مواد رادیو اکتیو آلوده می کند .

بمب های اتمی شامل نیروهای قوی و ضعیفی اند که این نیروها هسته یک اتم را به ویژه اتم هایی که هسته های ناپایداری دارند، در جای خود نگه می دارند. اساسا دو شیوه بنیادی برای آزادسازی انرژی از یک اتم وجود دارد: 1- شکافت هسته ای: می توان هسته یک اتم را با یک نوترون به دو جزء کوچک تر تقسیم کرد. این همان شیوه ای است که در مورد ایزوتوپ های اورانیوم (یعنی اورانیوم 235 و اورانیوم 233) به کار می رود.

برای تولید یک بمب اتمی موارد زیر نیاز است :

یک منبع سوخت که قابلیت شکافت یا همجوشی را داشته باشد.

دستگاهی که همچون ماشه آغازگر حوادث باشد.

کهکشان (Galaxy)

کهکشان به مجموعه ستارگان ، گاز و غبار گفته می شود که با نیروی جاذبه کنار هم نگاه داشته شده‌اند. کوچکترین کهکشانها دارای عرضی برابر با چند صد سال نوری ، شامل حدود 100000 میلیارد سال ستاره هستند. بزرگترین کهکشانها تا 3 میلیون سال نوری عرض دارند و شامل بیش از 1000 میلیارد ستاره هستند.

اشکال کهکشانها بر اساس شیوه‌ای طبقه بندی می‌شود که طبق شیوه طبقه بندی ستاره شناس آمریکایی ، ادوین هابل (1953- 1986) ، شکل یافته است. در مورد تکامل کهکشانها اطلاعات قطعی کمی در دست است. تنها مطلب مورد اطمینان این است که کهکشانها میلیاردها سال پیش به شکل توده‌ای از ابرهای گازی و غباری بوجود آمدند.

انواع کهکشان ها :

- کهکشان نامنظم (Irregular Galaxy)

- کهکشانهای مار پیچی (Spiral Galaxy)

- کهکشان مارپیچی میله ای (Barred Spiral Galaxy)