سلام به همه ی دوستان نجومی ! تو این تاپیک قصد داریم یکی دیگه از مهم ترین و جالب ترین چالش های فیزیک رو بررسی کنیم، معمایی که هنوز مدتی از کشف ماده تاریک نگذشته، ذهن کیهان شناسان رو درگیر خودش کرد قراره که با همراهی همدیگه در رابطه با " انرژِی تاریک " بحث کنیم و دانسته هامون رو به اشتراک بزاریم! پیشاپیش ممنون از همراهی تون موفق باشیم ........ پ.ن: فعلا روند تاپیک به این صورت باشه که در رابطه با کشف و مفهوم انرژی تاریک بحث کنیم. ممنون
پاسخ : انرزی تاریک درود دوباره، بد نیست داستان انرژی تاریک و مفهومشو به صورت مختصر داشته باشیم... ستاره شناسان بعد از سرشماری تمام کهکشان های مرئی، جرم کلی آنها را (شامل ماده تاریک) محاسبه کردند، اما تنها یک سوم جرم بحرانی که برای شناخت تئوری تورم لازم بود، به دست آمد.ابتدا کیهان شناسان اندیشیدند که تورم باید غلط باشد. اما سپس داده های اندازه گیری شده از تابش زمینه کیهانی نشان دادند که چگالی کل عالم به مقدار جرم بحرانی خاص افزوده شده است، بنابراین تورم دوباره برقرار شد و راه حلی جدید کشف گردید. بعد از جستجوی عالی منجمان برای از نو ساختن کیهان، اغلب عالم در حال انبساط و فرار از ما باقی ماند. آنها به این نتیجه دست یافته اند که افزایش سرعت گسترش کائنات وابسته به عاملی است که بر خلاف گرانش عمل می کند. این عامل ممکن است ثابت کیهانی و یا چیزی به نام انرژی تاریک باشد. دانشمندان هنوز به یک تئوری برای وجود انرژی تاریک نرسیده اند اما آنها می دانند که چقدر از آن احتمالا" در دنیا وجود دارد. مقدار انرژی تاریک کائنات حدودا" دو برابر مقدار ماده در آن است. در کیهانشناسی، انرژی تاریک نوعی انرژی فرضی و شگفتانگیز و ضد گرانش است که جاذبه را خنثی کرده و سرعت انبساط جهان را میافزاید. انرژی تاریک رایجترین راه برای توضیحدادن مشاهدات اخیر است که میگویند جهان با شتاب منبسط میشود. در مدل استاندارد کیهانشناسی حدود ۷۳٪ از جرم-انرژی جهان از انرژی تاریک ساخته شده است. توضیح پیچیده ریاضیاتی انرژی تاریک نظریه میدان اسکالر می باشد.اندازه گیری های اخیر از ابرنواخترها بر این استنتاج مهر تائید می گذارد که جهان با سرعتی زیاد در حال انبساط است.این موضوع قبلا در معادلات اینشتن در سال 1917 برای نسبیت عام آمده بود، چراکه اینشتین برای تفسیر یک جهان ایستا از یک ثابت در معادلات پیچیده نسبیت عام استفاده کرد و آن را ثابت کیهان شناسی نامید اما همانطور که می دانید تحقیقات ادوین هابل نشان داد که جهان آنگونه که با ثابت کیهان شناسی تعریف می شود نیست بلکه در حال گسترش و انبساط است .ادوین هابل با مطالعه سرعت عقب رفتن 25 کهکشان، انتقال به سرخ آنها را محاسبه و آنها را در نموداری با توجه به فاصله قرار داد. او متوجه شد که سرعت انتقال به سرخ و فاصله با هم رابطه ای خطی دارند. این، اثبات انبساط عالم بود و نشان دهنده آن بود که کهکشان های دور تر با سرعت بیشتری از ما دور می شوند. شیب این خط نیز ثابت هابل نامیده شد.اینشتن پس از توجه به داده های هابل، ضریب کیهانشناختی را بدترین اشتباه زندگی خود دانست، اما او از این موضوع بی طلاع بود که 85 سال بعد همین اشتباه تنها توضیح برای نمایش نیروی ضدگرانشی در فواصل زیاد عمل می کند. پدیده تورم نیز بدین شکل پیش بینی شد . این اصل کیهان شناسی به ما یادآوری کرد که ذرات مجازی انرژی می پراکنند . همین اصل ساده که مکانیک کوانتوم نیز آن را به ما گفته بود موجب شد مشکلی پیش آید . این اصل پیش بینی می کرد که چگالی انرژی آن باید 120 برابر بزرگتر از آنچه که به ما نشان می دهد باشد . این یعنی این که کهکشان اجازه دارند تا زیر گرانش شکل گیرند .همچنین پیش بینی شد که جهان خیلی سریع بعد از بیگ بنگ فضایی مسطح به خود گرفت آن گونه که ما می بینیم . در نتیجه نظریه اینشتین با توجه به این پیش بینی های غیر معمول اصلاح شد . همچنین گفته می شد که جهان چهار بعدی ما باید در یک بعد بالاتر قرار گرفته باشد، بنابراین گرانش در میان آن رخنه کرده بنابراین تسلط آن بر روی ماده موجب ضعف آن شده و این دلیل موجب افزایش انبساط می گردد . و یک حدس ذهنی نیز یاد آور می شد تفاوت بین قسمت های مختلف جهان موجب این موضوع شده و ما از روی شانس در این منطقه ی مناسب قرار گرفته ایم . انیشتین ثابت کیهانی را بزرگترین اشتباه خود خواند اما شاید این عامل یکی از بزرگترین دستاوردهای مطالعات او باشد. در سال 1998 وقتی گروهی از اختر شناسان دربررسی یک سوپر نوا دور برای اندازه گیری سرعت انبساط جهان بودند چیزی خلاف انتظار رخ داد . آنها انتظار داشتند که این انبساط روندی کند شونده داشته باشد اما مشاهدات نشان داد که این انبساط با شتاب مثبت انجام می گیرد . در این زمان بود که کیهان شناسان گرد هم آمدند تا مقصر اصلی برای این شتاب را شناسایی کنند . این عامل در حدود دو سوم چگالی انرژی را در بر میگیرد . دارای خاصیت عکس گرانش است . این عامل خود را در خوشه های کهکشانی خود را نمایان نمی سازد . این عامل با نام انرژی تاریک معرفی شد. بسیاری از دانشمندان در ذهن خود به ثابت کیهانی مظنون بودند . این عامل دقیقا" با این انبساط شتاب دار تناسب دارد . این انرژی یک نتیچه ی دراماتیک برای فیزیک بنیادی است . شاید محافظه کارانه ترین حدسی که برای این موضوع زده می شد این است که دنیا دریایی است که از ذرات کوانتومی بدون انرژی پرشده است یا اینکه دارای ذراتی است که هم چگالند و دارای جرمی معادل 39- ^ 10 برابر یک الکترون است . برخی از نظریه پردازان نیز پیشنهاد دادند که تئوری نسبیت عام تغییر کند تا یک تعریف متناسب برای گرانش ارائه شود . با این وجود بر این پیشنهاد محافظه کارانه نیز نقص های زیادی وارد آمد . برای مثال چگالی انرژی صفر می بایست با یک مقدار باور نکردنی معادل 120 ^ 10 هماهنگ باشد . با نگاهی به این راه حل بی نهایت در می یابیم که شاید بهتر باشد با توجه به نسبیت عام به دنبال راه حلی مناسب برای این شتاب باشیم . این امکان بسیاری از فیزیکدانان را تا نیمه شب برای پیدا کردن نظریه ای مناسب در شب بیدار نگه داشت . تا اینکه نتایج مشاهدات اخیر از یک سوپرنوا مدرکی محکم مبنی بر انبساط کیهانی شتاب دار بود و تنها دلیل قابل قبول برای این موضوع بحث انرژی تاریک بود . اندازه گیری های دقیق تابش زمينه ميكرو موج كيهاني ( CMB ) شامل اطلاعات WMAP مدارک مبنی بر وجود انژی تاریک است . ترکیب اطلاعات WMAP و پروژه SDSSکه توسط چند گروه مستقل اختر شناسی به دست آمده اند نشان هایی از دافع گرانشی را به دست آورده اند . در نهایت به نظر میرسد این نیروی عجیب ، اجزای جهان را با سرعت فزایندهای از یکدیگر دور میکند، در حالی که نیروی گرانش با این نیرو مقابله کرده و از سرعت این گسترش میکاهد. این اکتشافها بوسیله رصدخانه مداری که کاوشگر ناهمسانگرد ریز موج ویلکینسون (WMAP) نامیده میشود،انجام شده است. این کاوشگر افت و خیزهای ناچیز موجود درپرتوهای ریز موج پس زمینه کیهانی را اندازه میگیرد که در اثر پژواکهای انفجاربزرگ بوجود آمده است این جمع بندی من بود، منتظر تکمیل مطالب از سوی شما دوستان
پاسخ : انرزی تاریک هیچ میدونید که انرژی تاریک و ماده تاریک معادل های فارسی غلطی برای Dark Energy و Dark Matter هستند. Dark در اینجا هم معنای کلماتی مانند Hidden، Secret و Unexplained هست که در فارسی این معادل ها و نظیر اونها رو میشه برای اون مناسب دونست: نامشخص، نامعلوم، ناشناخته، پنهان، توصیف ناپذیر و ... . شاید ترجمه انرژِی نامعلوم و ماده نامعلوم صحیح تر باشه
پاسخ : انرزی تاریک اجازه بدید کمی به عقب تر برگردم... شما برای سنجیدن مسافت از چی استفاده میکنید؟مثلا از متر امابرای مسافت های طولانی در ابعاد کیهانی هم میتونیم یک متر دستمون بگیریم واندازه بگیریم؟؟نه خب این چه حرفیه! در این مواقع از اجرامی به نام شمع های استاندارد استفاده میکنیم...حالا یعنی چه؟ یک مثال قشنگ پیدا کردم بزارید با این مثال پیش بریم. فرض کنید در یک خیابون ایستادید که یک ردیف چراغ داره ...براساس فرمول بندی ها میگند که نور چراغ دوم , یک چهارم نور چراغ اولی هست و روشنایی چراغ سوم , یک نهم اولی .. ..و القصه در نهایت میتونند بگویند فاصله ی چراغ ها رو به وسیله ی روشنایشون تخمین بزنند. ما هم در اسمان یه همچین کاری را انجام میدیم. در اسمان شمع های استانداری (ستاره) هایی داریم که مقدار معین و شناخته شده ای نور و روشنایی دارند.از طرفی دانشمندان میزان حقیقی روشنایی انها رو میدونند ... وبه کمک محاسبات میتوانند فاصله ها رو تخمین بزنند... در اسمان بسته به نیاز و مسافت ها از گروه خاصی از ستاره ها استفاده میکنند مثلا در مورد مسافت های داخل کهکشانی یا کهکشان های همسایه از متغیرهای قیفاووسی بهره میبرند (حالا وارد جزئیات نمیشم) ولی یک سوال, برای مسافت های خیلی دورتر چه کار کنیم؟؟از چی استفاده کنیم؟؟ در پست بعدی میگم --------------------------------- پ.ن. من متوجه نمیشم الان مشکل شما با عبارت انرژی تاریک چیه؟؟ پ.ن 2 مدلهای ارائه شده رو کمی صبر کنید بعد بگید...اهسته پیش بریم که دوستان دیگه هم همراه بشوند
پاسخ : انرزی تاریک خب داشتم میگفتم, برای فاصله های دور باید از گروه دیگری از ستاره ها به نام نواخترها استفاده کنیم . این ستارگان وقتی منفجر میشوند , انرژی و نورانیتی زیاد ساطع میکنند.روشنایشون به قدری زیاده که محیط و اطراف رو تحت الشعاع خودشون قرار میدهند.در حالیکه شاید کهکشان مادرش اصلا دیده نشه ولی خودش معلوم میشه. قضیه با این شکل فکر کنم کاملا روشن بشه که نقش شمع استاندارد چه جوریه حالا از یک نواختر به نام la برای تخمین مسافت های دور استفاده میشه. این ستاره در واقع در واقع یک ستاره ی دوتایی هست که دور هم میگردند.یکی از اونها کوتوله ی سفید هست.این کوتوله ی سفید چون خیلی خیلی سنگین هست و متعاقب آن گرانش زیادی داره , میتونه از همدم خودش تغذیه کنه ... ولی تا کی ؟تا موقعی که به یک حد بحرانی برسه.در این موقع در ستاره واکنشهای هسته ای فعال میشوند در به واسطه ی آنها ستاره مترکه یا منفجر میشه .ودر این موقع انرژی و نور زیادی میپراکند.... حالا همه ی این جرم بحرانی و انچه به واسطه ی واکنش رخ میده و میزان روشنایی رو که حاصل میشه برای دانشمندان مشخص هست ودر واقع قابل پیش بینیه. دانشمندان با بهره گیری از این موضوع در کهکشان هایی که حاوی نواختر هستند , میان یک کار قایسه ای و محاسباتی انجام میدهند .یعنی میدونند باید این میزان نور ستاره واقعا داشته باشه و یک میزان نور رو هم دریافت میکنند و در نهایت میزان فاصله رو تخمین میزنند... خب اینها رو گفتیم .چه ارتباطی به انرژی تاریک داره؟؟؟شما بفرمایید....
پاسخ : انرزی تاریک خوب حالا 1 سؤال: (نمی خوام تو این تاپیک به بیراهه بریم و از اصل ماجرا دور شیم.. چون راه معلومه... ولی این سؤال اینجا جاش خیلی خالیه) تا به حال هیچ فکر کرده اید که ماده ی گرانش داری، مانندماده ی موجود در عالم، منبسط شود وفشار هم داشته باشد چه می شود؟ (شاید تکراری باشه اما نتیجش جالبه...)
پاسخ : انرزی تاریک پست های جالبی هست بخصوص اینکه تقریبا داره با زبانی ساده بیان میکنه مطالب پیچیده ای که در این زمینه هستش..... به هرحال من یکی که از عشاقین بحث های نجومی هستم یادمه قرار بود یه تاپیک بزنید و توی هر پست بصورت جداگانه نحوه رصد کردن یکی از صورت های فلکی رو با چشم غیر مسلح توضیح بدین پس کوو .........:top5::top5:
