حسين جوادي

اطلاعات در مورد مهبانگ و درون سياه چاله ها

Information about Big Bang and Inside of Black Hole

با توجه به نظريه بيگ بنگ، جهان در 14 بيليون سال پيش از يك توده فوق العاده داغ و چگال آغاز شده است. پس از آن جهان به طور مداوم شروع به گسترش كرده و در حال سرد شدن است. و تمام جهان سرشار از نورهاي ساطع شده از مهبانگ است. نوري كه اكنون به ما مي رسد، حدود 14 بيليون سال در راه بوده است. بنابراين به ما اين امكان را مي دهد كه ازدل زمان عبور كرده و نگاهي به گذشته بيندازيم و دوران ابتدايي عالم را ببينيم:

نگاهي به اطلاعات و ارقام مي تواند كمك كند تا پرده از برخي اسرار جهان بر داريم:

عمر جهان

Age of universe

Universe is 13.7 billion years old

T=13.7x10^12 years =4.3x10^20 s

شعاع جهان

Radius of universe

R=1.6x10^26 m

حجم جهان

Volume of universe

V=4/3 pi R^3

V=17.1x10^78m^3

چگالي جهان

Density of universe

D=10^-18 kg/m^3

جرم جهان

Mass of universe

M=(density)x(volume), so;

M=DV=10^-18x17.1x10^78=17.1x10^60 kg

و هنگاميه جهان در هم فرو خواهد ريخت

And when universe collapses

براي يك لحظه شتاب جهان و انبساط جهان را فراموش كنيد. حالا فرض كنيد جهان در حال فرو ريختن در خود است. چه اتفاقي خواهد افتاد؟

در اين حالت تمام شواهد نشان مي دهد ه جهان در حال انقباض است.

نخست نور ستارگان به طرف آبي جابجا مي شوند.

فاصله بين اجسام در حال اهش است.

بنابراين فاصله بين زمين و ماه كاهش مي يابد، ماه به زمين وصل مي شود. زمين و ساير سيارات در خورشيد سقوط مي كنند. فشار گرانش افزايش مي يابد. خورشيد وستاره ي آلفا قنطورس (نزديكترين ستاره به خورسيد) يكديگر را جذب مي كنند. فاصله ها به سرعت كاهش مي يابد. حجم جهان كاهش مي يابد و شدت گرانش و فشار آن افزايش مي يابد.

چه اتفاقي براي اتمها مي افتد؟

شعاع مدار اتمها كاهش مي يابد. الكترونها در هسته سقوط مي كنند. بنابراين تنها هسته ها باقي مي مانند. همچنين ممكن است حجم هسته ها نيز كاهش يابد. اما ما هيچگونه شاهدي بر اين امر نداريم. لذا اجازه بدهيد با توجه به چگالي هسته بحث را ادامه دهيم.

چگالي هسته

Density of nuclear is.

2x10^17 kg/m^3

فرض كنيم جهان كاملاً درهم فرو ريزد. بنابراين با توجه به چگالي هسته حجم جهان را حساب مي كنيم:

حجم جهان

Vo=M/D=17.1x10^60 kg/2x10^17 kg/m^3=8.5x10^43 m^3

آنگاه شعاع جهان برابر خواهد شد با

Ro=2.7x10^14 m

و اين يك سياه چاله ي مطلق است.

سياه چاله مطلق

Absolute Black holes

با توجه به نظريه سي. پي. اچ. همه چيز از سي. پي. اچ. ساخته شده است. همچنين هسته ها نيز از سي. پي. اچ. ساخته شده اند. سي. پي. اچ. ها در هسته اتم اسپين دارند و در كنار يكديگر حركت مي كنند. سي. پي. اچ. داراي اسپين و حركت انتقالي است. بطوريكه:

GradVc=0, in all inertial frames and any space

فرض كنيم يك سي. پي. اچ. داراي سرعت انتقالي و اسپين

speed of v and spin of s

هنگاميكه سرعت انتقالي آن به سمت صفر ميل مي كند، اسپين آن به ماكزيمم مي رسد. هنگاميكه فشار گرانش خيلي افزايش يابد، فاصله بين سي. پي. اچ. ها كاهش مي يابد. هيچ جسم يا ذره اي حتي نور و ساير امواج الكترمغناطيسي نمي تواند از ميدان گرانش آن بگريزد.

در اين حالت سرعت انتقالي سي. پي. اچ. نزديك به صفر است. مهبانگ (بيگ بنگ ) از سياه چاله اي نظير آن بوجود آمده است.

با توجه به معادله ي بيگ بنگ مي توانيم درك خوبي از مهبانگ داشته باشيم.

فرض كنيم شدت گرانش به قدري باشد كه سي. پي. اچ. ها در سطح يك سياه چاله تنها داراي اسپين باشند. چنين سياه چاله اي يك سياه چاله ي مطلق است. در اين حالت سي. پي اچ. از نيروي خارجي تبعيت نمي كند و سياه چاله ي مطلق منفجر مي شود.

در لحظات اوليه سي. پي. اچ. ها با سرعت Vc مي گريزند و اثر گرانش در همه جا گسترش مي يابد. با توجه به اينكه شعاع جهان در اين حالت از رابطه زير به دست مي آيد:

Ro < < 2.7x10^14 m

و با توجه به سرعت سي. پي. اچ. جهان در چند ثانيه شديداً منبسط مي شود. اما در آنجا ماده و انرژي وجود ندارد. در اين وضعيت تنها سي. پي. اچ. است كه با سرعت انتقالي Vc در فضا منتشر مي شود. اما سي. پي . اچ. ها با يكديگر داراي كنش متقابل هستند و يكديگر را جذب مي كنند. سي. پي. اچ. ها اسپين مي گيرند و كوانتوم هاي كوچك انرژي شكل مي گيرند. آنگاه امواج الكترومغناطيسي ظاهر مي شوند. اين مرحله در يك مدت زمان بسيار طولاني اتفاق مي افتد. بتدريج انرژي در مدت هاي كوتاه تري توليد مي شود. و مقدار زيادي كوانتوم هاي بزرگ انرژي ظاهر مي شود. به مركز انفجار توجه فرماييد. مركز سياه چاله مطلق نظير مرز ساير اجسام بزرگ است و فشار گرانش در آنجا تقريباً صفر است. بنابراين هنگاميكه جهان (سياه چاله مطلق) منفجر مي شود، مركز آن تحت فشار شديد از همه ي اطراف قرار مي گيرد.

در ثانيه اول انفجار كنش و واكنش ها در مركز جهان بسيار شديد است. مقادير متنابهي انرژي تشكيل مي شود و به ماده و پاد ماده تبديل مي شوند.

بتدريج گرد وعبار و اجسام ظاهر مي شوند. با انبساط جهان اندازه اتمها نيزافزايش مي يابد…