انبساط جهان

نگاه اجمالی

جهان بزرگترین معمای اخترشناسی است. آیا جهان آغاز و پایانی دارد؟ اگر چنین است کی و چگونه؟ انسان همواره در برابر جهان و تخمین اندازه و سن آن ناتوان بوده است. اخترشناسی نوین ، بر مبنای یافته‌ها و تئوریهای جدید در پی حل این معما است. برای یافتن پاسخ سوالهایی که به کل جهان مربوط می‌شود، باید به دور دستها نظر افکند. باید جهان را چنان تجسم کرد که کهکشانها و خوشه‌ کهکشانها ، اجرام بسیار کوچکی به نظر رسند. آنگاه همانند ماکتی که از یک کارخانه یا شهر بزرگ می‌سازند، ماکت جهان را می‌توان ساخت.

تاریخچه

هنگامی که از اوایل قرن بیستم تلسکوپهای پرتوان به مشاهده آسمانها پرداختند، یافته‌های جدید ، انسان را در تجسم جهان تواناتر ساخت. ادوین هابل کشف کرد که همه کهکشانها در حال گریز از همدیگر هستند و جهان منبسط می‌شود. از انبساط جهان شاید بتوان به گذشته آن نیز پی برد.

انفجار بزرگ

میلیاردها سال پیش همه کهکشانها به هم نزدیکتر بوده‌اند. زمانی همه آنها با هم تماس داشته و پیش از آن دیگر کهکشان جداگانه‌ای وجود نداشته است. اگر باز هم به عقب برگردیم، جهان به صورت توده‌ای از گاز با چگالی و دمای بسیار بسیار زیاد بوده است. این گوی آتشین منفجر شده و جهان کنونی ما را پدید آورده است. اخترشناسان این نقطه آغاز را انفجار بزرگ می‌نامند.

تاریخ انفجار بزرگ

اساسا تعیین تاریخ انفجار بزرگ ساده است. این کار را می‌توان با ردیابی حرکت کهکشانهای زمانهای قبل انجام داد. برای مثال خوشه کهکشانهای صورت فلکی گیسو را در نظر می‌گیریم که 350 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد. مطالعه طیف آن نشان می‌دهد که این خوشه با سرعت 7000 کیلومتر در ثانیه از کهکشان ما دور می‌شود. به عبارت دیگر فاصله آن در هر 43 سال ، یک سال نوری افزایش می‌یابد.

محاسبه کهکشانهای گیسو

پانزده هزار میلیون سال پیش ، خوشه کهکشانهای گیسو درست در بالای سر ما قرار داشته است. با انجام چنین محاسبه‌ای برای تمام خوشه‌های دیگر نیز به این عدد می‌رسیم. خوشه‌هایی که در فاصله بیشتری قرار دارند، با سرعت بیشتری می‌گریزند. پس اگر خوشه گیسو در فاصله 350 میلیون سال نوری با سرعت 7000 کیلومتر در ثانیه دور می‌شود، می‌توان گفت که به ازای هر یک میلیون سال نوری ، سرعت گریز 20 کیلومتر در ثانیه افزایش می‌یابد. مثلا خوشه‌ای که 100 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد، با سرعت 2000 کیلومتر در ثانیه دور می‌شود. البته این رابطه در فاصله‌های دور دست اندکی تغییر می‌کند. زیرا سرعت هیچ جسمی نمی‌تواند بیشتر از سرعت نور باشد.

ثابت هابل

افزایش سرعت 20 کیلومتر در ثانیه به ازای هر یک میلیون سال نوری فاصله ، ثابت هابل نامیده می‌شود. اکنون تعیین دقیق ثابت هابل یکی از مهمترین وظیفه کیهان شناسان است. دانشمندان تلسکوپ بزرگی را طراحی کرده‌اند، که قرار است در سالهای آینده به فضا فرستاده شود. این تلسکوپ ، تلسکوپ هابل نامیده شده است که به مطالعه خوشه‌های کهکشانها خواهد پرداخت و طیف آنها را با دقت ثبت خواهد نمود. اخترشناسان امیدوارند که یافته‌های این تلسکوپ مقدار دقیق ثابت هابل را تعیین کند.