جهان دقیقا چند ساله است؟

مطالعات جدید دانشمندان نتایج جالبی را در خصوص سن جهان بیان می‌کند.

در چند میلی ثانیه، گوگل می‌تواند واقعیتی را بیان کند که مدت‌هاست بسیاری متفکران بشریت از آن دوری می‌کردند: کیهان تقریبا ۱۴ میلیارد سال قدمت دارد. به طور دقیق، ۱۳.۸ میلیارد سال.

در اواخر دسامبر ۲۰۲۰، محققانی که بر روی تلسکوپ کیهان‌شناسی آتاکاما (ACT) در شیلی کار می‌کردند، جدیدترین تخمین خود را منتشر کردند، ۱۳.۷۷ میلیارد سال، به اضافه یا منهای چند ده میلیون سال. پاسخ آن‌ها با ماموریت پلانک، یک ماهواره اروپایی که مشاهدات مشابهی را بین سال‌های ۲۰۰۹ و ۲۰۱۳ انجام داد، مطابقت دارد.

آغاز خلقت

در قرن چهارم و سوم پیش از میلاد، افلاطون، ارسطو و سایر فیلسوفان به این فکر افتادند که سیارات و ستارگان در کرات آسمانی در حال چرخش ابدی قرار گرفته‌اند. برای هزاره بعدی یا بیشتر، تعداد کمی انتظار داشتند که جهان اصلا سنی داشته باشد.

برخورد بین آسمان شب و جهان نامتناهی به پارادوکس اولبر معروف شد، به نام هاینریش اولبر، ستاره‌شناسی که در سال ۱۸۲۶ آن را ترویج داد. اگر یک جهان ابدی میزبان تعداد بی‌نهایت ستاره بود، همانطور که بسیاری معتقد بودند، چرا همه آن ستاره‌ها جهان را با نوری کورکننده پر نکردند؟ او استدلال کرد که آسمان تاریک شب، کیهانی متناهی را پیشنهاد می‌کند که در آن ستاره‌ها در نهایت فرو می‌روند.

دهه ۱۹۰۰ جهان مدرن و اولیه نمایان شد

حل پارادوکس اولبر زمان بر بود. وقتی نظریه گرانش خود انیشتین به او گفت که جهان احتمالا در طول زمان در سال ۱۹۱۷ بزرگ یا کوچک شده است، او یک عامل فاج را به معادلات خود اضافه کرد؛ «ثابت کیهانی» که جهان را ثابت نگه داشته و به آن اجازه دهد برای همیشه دوام بیاورد.

در همین حال، تلسکوپ‌های بزرگ‌تر نما‌های واضح‌تری از کهکشان‌های دیگر را به چشم‌های ستاره‌شناسان آورده بودند و بحث‌های بسیاری را در مورد اینکه آیا آن‌ها به «جهان‌های جزیره‌ای» دوردست یا خوشه‌های ستاره‌ای نزدیک در کهکشان راه شیری نگاه می‌کنند، برانگیخته بودند. چشمان تیزبین ادوین هابل این بحث را در اواخر دهه ۱۹۲۰ حل کرد و برای اولین بار فواصل بین کهکشانی را اندازه گرفت. او دریافت که کهکشان‌ها نه تنها اجرام بسیار بزرگ و دوردستی هستند، بلکه از هم دور می‌شوند.

جهان در حال انبساط بود و هابل سرعت انبساط خود را با سرعت ۵۰۰ کیلومتر در ثانیه در هر مگاپارسک تعیین کرد، ثابتی که اکنون نام او را بر خود دارد. با در دست داشتن انبساط کیهان، اخترشناسان ابزار جدید قدرتمندی داشتند تا به گذشته نگاه کنند و زمان شروع رشد کیهان را بسنجند. کار هابل در سال ۱۹۲۹ باعث شد که جهان به گونه‌ای منبسط شود که باید تقریبا ۲ میلیارد سال سن داشته باشد.

دانیل اسکلنیک، کیهان شناس دانشگاه دوک می‌گوید: «نرخ انبساط به شما می‌گوید که با چه سرعتی می‌توانید تاریخ جهان را مانند یک نوار قدیمی VHS به عقب برگردانید». اگر سرعت عقب رفتن سریع‌تر باشد، به این معنی است که فیلم کوتاه‌تر است».

اما اندازه‌گیری فاصله تا کهکشان‌های دور کار دقیقی نبود، یک روش بهتر در سال ۱۹۶۵ وارد شد، زمانی که محققان صدای ترق خفیف امواج مایکروویو را از هر جهت در فضا تشخیص دادند. کیهان‌شناسان پیش‌بینی کرده بودند که چنین سیگنالی باید وجود داشته باشد، زیرا نوری که صد‌ها هزار سال پس از تولد کیهان ساطع می‌شود، با انبساط فضا به امواج مایکروویو طولانی‌تر کشیده می‌شود. با اندازه‌گیری ویژگی‌های این پس‌زمینه مایکروویو کیهانی (CMB)، اخترشناسان می‌توانند نوعی عکس فوری از جهان جوان بگیرند و اندازه و محتویات اولیه آن را استنتاج کنند.

استیون واینبرگ، برنده جایزه نوبل، در کتاب خود به نام «سه دقیقه اول» در سال ۱۹۷۷ می‌نویسد: «مهم‌ترین چیزی که با کشف نهایی [CMB]در سال ۱۹۶۵ انجام شد، این بود که همه ما را وادار کرد که این ایده که یک جهان اولیه وجود دارد را جدی بگیریم.

۱۹۹۰ تا کنون

CMB به کیهان‌شناسان اجازه داد تا درک کنند که جهان در یک نقطه اولیه چقدر بزرگ بوده است، که به آن‌ها کمک کرد اندازه و انبساط امروزی آن را محاسبه کنند. اسکولنیک این فرآیند را به بازوی کودک تشبیه کرده و سپس قد و سرعت رشد نوجوان مربوطه را تخمین می‌زند. این روش به محققان روش جدیدی برای اندازه‌گیری نرخ انبساط کنونی جهان داد. معلوم شد که تقریبا ده برابر کندتر از سرعت ۵۰۰ کیلومتر در ثانیه هابل در هر مگاپارسک است و لحظه پیدایش کیهان را به عقب‌تر در زمان پیش می‌برد. در دهه ۱۹۹۰، تخمین‌های سنی بین ۷ تا ۲۰ میلیارد سال متغیر بود.

تلاش‌های پرزحمت تیم‌های متعدد تلاش کردند تا بهترین تخمین کیهان‌شناسی از نرخ انبساط جهان را اصلاح کنند. مشاهدات کهکشان‌ها از تلسکوپ فضایی هابل در سال ۱۹۹۳، ثابت فعلی هابل را با سرعت ۷۱ کیلومتر در ثانیه بر مگاپارسک تعیین کرد و سن جهان را به ۹ تا ۱۴ میلیارد سال کاهش داد.

سپس در سال ۲۰۰۳، فضاپیمای WMAP نقشه‌ای از CMB را با ویژگی‌های خوب ثبت کرد. با این داده‌ها، کیهان شناسان سن جهان را بین ۱۳.۵ تا ۱۳.۹ میلیارد سال محاسبه کردند. حدود یک دهه بعد، ماهواره پلانک CMB را با جزئیات بیشتری اندازه گیری کرد و هابل ۶۷.۶۶ و سن ۱۳.۸ میلیارد سال را بدست آورد. اندازه‌گیری مستقل CMB جدید از ACT اساسا همان اعداد را به دست آورد و اعتماد کیهان‌شناسان را به اینکه می‌دانند چه می‌کنند تقویت کرد.

سیمون آیولا، کیهان شناس در موسسه Flatiron و عضو همکاری ACT، در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: «اکنون ما به پاسخی رسیده‌ایم که پلانک و ACT موافق هستند. این نشان می‌دهد که این اندازه گیری‌های دشوار قابل اعتماد هستند».

در حالی که مطالعات مبتنی بر تصویر نوزاد CMB ثابت هابل را در سرعت بالای ۶۰ کیلومتر در ثانیه در هر مگاپارسک نشان می‌دهد، اندازه‌گیری‌های فاصله کهکشان‌های امروزی (که اسکلنیک با یک «سلفی» کیهانی مقایسه می‌کند) نرخ‌های انبساط سریع‌تری را در اوایل تا اواسط دهه ۷۰ نشان می‌دهد. اسکولنیک در یکی از این بررسی‌ها در سال ۲۰۱۹ شرکت کرد و اندازه‌گیری دیگری بر اساس روشنایی کهکشان‌های مختلف به نتیجه مشابهی رسید که جهان مدرن به سرعت در حال انبساط است).

با در نظر گرفتن ارزش اسمی، نرخ‌های سریع‌تری که این تیم‌ها دریافت می‌کنند می‌تواند به این معنی باشد که جهان در واقع حدود یک میلیارد سال جوان‌تر از ۱۳.۸ میلیارد سال متعارف پلانک و ACT است.

یا عدم تطابق ممکن است به این نکته اشاره کند که چیزی عمیق‌تر از تصویر کیهان‌شناسان از واقعیت مغفول مانده است. برای مثال، اتصال CMB به امروز شامل مفروضاتی در مورد ماده تاریک و انرژی تاریک است که به نظر می‌رسد بر جهان ما مسلط است و این واقعیت که اندازه گیری‌های ثابت هابل در یک راستا نیستند، می‌تواند نشان دهنده این باشد که محاسبه سن واقعی جهان فراتر از این‌ها خواهد بود.

منبع: popsci

اخبار پیشنهادی
تبادل نظر
آدرس ایمیل خود را با فرمت مناسب وارد نمایید.
نظرات کاربران
انتشار یافته: ۱۵
در انتظار بررسی: ۰
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۱۶:۴۱ ۱۰ فروردين ۱۴۰۲
درکل هدف مولا پیامبر وجانان چه هست. که باید جمهوری کنارش بزارم.. هدف اصلی چیست.. که جانان... برنامه و نوشته خدا وند رو دارد پیاده می کند.... که جمهوری رو.. مچاله می کنم.. تو دریاش میدازم بره..... اره
Netherlands
ناشناس
۱۴:۱۸ ۰۹ فروردين ۱۴۰۲
سلام،جهان از زمان دایناسورها و پدر بزرگ موجودات فضایی تاسیس شده است، پیمان اشراقی.
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۱۴:۰۹ ۰۸ فروردين ۱۴۰۲
ماشالله چقدر دانشمند داریم
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۰۴:۳۵ ۰۸ فروردين ۱۴۰۲
6روزه است
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۲۲:۱۷ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
این مطالب رو بر اساس نظریه بیگ بنگ میگید ولی الان همین دانشمند ها بر اساس یافته های جدید و ابزارهای پیشرفته تر تئوری بیگ بنگ رو دارن رد میکنن و روی تئوری ماده سیاه تمرکز کردن که اکه بتونن ثابتش کنن که الان هم تقریبا ثابتش کردن که اونم منتظر تصاویر دقیق تری از جیمز وب هستن که در این صورت همه این مطالب گفته شده و همه علوم ما از کیهان یکباره هیچ میشه
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۲۲:۱۲ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
زمین 5 میلیارد سالشه
Iran (Islamic Republic of)
جلیل عبدی
۲۱:۱۸ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
یعنی جهان از یک لحظه صفر شروع شده و الان به‌ یک عددی رسیده؟! خوب قبل از آن لحظه صفر اوليه چی بوده؟ قبل قبل از آن جهان چی بوده؟ و الی ما شاالله! حالا این زمان یه روزی به پایان می رسد؟ بعد چی میشه؟ بعد بعدش چی؟
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۱۸:۰۶ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
یعنی اونوقت زمین از لحاظ محاسبات ریاضی توی این تشکیلات تقریبا وجود نداره. بعد همین آدم میاد برای خالق این هستی قدقد می کنه .
Iran (Islamic Republic of)
صالح
۱۶:۲۵ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
ستون های غبار و گاز موجود در فضا مانع رسیدن نور برخی سیارات و کشهکشان های پس زمینه به ما میشه، بنظرم دنیای ما از جهان های تو در تو و چند بعدی ساخته شده، برای مثال جهانی که ما هستیم از فضایی با نرخ انبساط مشخص مانند حباب یا کیک کشمشی در حال رشد هست درون جهانی دیگر که به علت خمیدگی فضا و زمان، و نرخ انبساط فراتر از سرعت نور و در نتیجه فاصله بسیار زیاد قادر به دیدن سیارت و کهشکان های فراتر از جهان خودمون و حتی جهان خودمون را دستکم برای سالیان طولانی تا بدست آوردن تکنولوژی که بتواند بر سرعت نور غلبه کند نیستیم.
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۱۲:۵۲ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
در جهان هنوز پیشرفتهای بزرگی صورت نگرفته و تقریبا بکر و اسرارش آشکار نشده است پس باید سن جهان 5 هزار سال بیشتر نباشد.
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۱۳:۳۵ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
یه جنازه تو تهران خیابان مولوی پیدا کردند ک قدمتش هفت هزار ساله هستش اونوقت شما می گی ک جهان پنج هزار سال قدمت داره؟
Iran (Islamic Republic of)
رویا
۱۱:۳۱ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
منم میخوام همین قدر عمر کنم!
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۱۱:۱۶ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
این را از کجا میاری جهان تازه متولد شده
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۱۲:۰۱ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
پس سن تو از جهان بیشتره
Iran (Islamic Republic of)
ناشناس
۲۳:۲۴ ۰۷ فروردين ۱۴۰۲
جهان پسر تازه متولد شده بقال سر کوچه منظورته؟
آخرین اخبار