آیا
کیهان در حال دوران است؟ (ابهامی جدید در تئوری انفجار بزرگ)
زمین
بیضوی:
تا
قرن هفدهم، زمین به شکل کره کامل فرض می‌شد. این تصور از ۲۰۰۰ سال پیش
تا آن زمان بر افکار تسلط داشت . ولی اسحاق نیوتن باتوجه‌به چرخش زمین
به‌دور خودش (حرکت وضعی زمین)، نتیجه متفاوتی به دست آورد. اسحاق نیوتن
به متفاوت‌بودن سرعت سطح زمین در عرض‌های جغرافیایی مختلف پی‌برد. او
با قوانین خود نشان داد که هرچه چرخش سریع‌تر باشد، اثر گریزازمرکز
بیشتر است، یعنی گرایش مواد به‌دور شدن از مرکز دوران بیشتر می‌شود.
ازآنجاکه سرعت زاویه‌ای در قطب‌ها صفر است، پس اثر گریزازمرکز در
قطب‌ها تا استوا پیوسته افزایش می‌یابد. این بدان معناست که زمین در
اطراف کمربند استوایی خود با شدت بیشتر رانده می‌شود. زمین مانند یک
نارنگی در استوا برآمده و در قطب‌ها فرورفته است. اسحاق نیوتن حتی
فرورفتگی قطب‌ها را حساب کرد و نتیجه گرفت که می‌بایست در حدود ۱.۰۰۳۳
تمام قطر زمین باشد. این عدد به عدد واقعی نزدیک است.
تفاوت‌ها:
امروزه اندازه‌گیری‌های دقیق نشان می‌دهد که قطر استوایی زمین ۴۳
کیلومتر از قطر قطبی آن بیشتر است. در واقع، قطر استوایی زمین ۱۲۷۵۶
کیلومتر و قطر قطبی آن ۱۲۷۱۳ کیلومتر است. در گذشته نه‌چندان دور، نظر
مشابهی برای کیهان وجود داشته است. یعنی زمانی انسان‌ها بر این عقیده و
باور بوده‌اند که کیهان نیز کروی شکل با حجم و چگالی ثابت است به طور
مثال خود انیشتین به کیهان ایستا علاقه‌مند بود و کیهان را این‌گونه
تصور می‌نمود و ثابت کیهانی را به این منظور وارد معادلات خود کرد. چون
بعدها متوجه انبساط کیهان شده‌اند، نظریه انفجار بزرگ ارائه شده و
کیهان را شبیه به بادکنکی در حال بادشدن فرض می‌کنند که تمامی اجرام
سماوی بر روی سطح آن واقع شده است؛ یعنی شکل زیر: البته در هندسه و
فضای چهاربعدی. یعنی مشاهدات یک موجود چهاربعدی در فضای چهاربعدی به
طرف ما مشابه مشاهدات ما نسبت به یک موجود دوبعدی روی سطح دوبعدی است
که اشاره به یک نگرش انتزاعی دارد.
اینک
می‌توانیم به استناد مشاهدات و تجربیات عملی که نسبت به سیاره زمین؛
منظومه شمسی و حتی کهکشان‌ها داریم، چنین پیش‌بینی کنیم که کیهان نیز
حول محورش در حال دوران است، یعنی همانند سیاره زمین حرکت وضعی دارد
برای اینکه چرخش و یا دوران و حرکت یک قانون جهان‌شمول به نظر می‌رسد و
خود کیهان نمی‌تواند از این قاعده کلی مستثنی شود.
در
واقع چنین به نظر می‌رسد که سرعت خطی کیهان در دونقطه B1 و B2 صفر
باشد. پس اثر گریزازمرکز در نقاط B1 و B2 تا نقاط A1 و A2 پیوسته
افزایش می‌یابد. این بدین معناست که کیهان در انتهای قطرهای بزرگ خود
با شدت و سرعت بیشتر رانده می‌شود و این پدیده به نوبه خود باعث انبساط
شتاب‌دار عالم می‌شود، یعنی با نزدیک‌شدن به پیرامون عالم باتوجه‌به
افزایش محیط، به‌سرعت خطی افزوده شده و سرعت انبساط نیز بیشتر خواهد
بود. یعنی تصاویر زیر:
اینک سعی می‌کنیم که وضعیت کل کیهان را از دو دیدگاه کلاسیک و
مدرن برسی کنیم:
1- اگر کیهان را در سه بعد و از دیدگاه کلاسیک برسی کنیم اجرام
موجود در کیهان در نقطه‌ای جرم مشترک خواهند داشت و وضعیت دو جرم مساوی
در دو گوشه کیهان را برسی می‌کنیم:
F
نیروی گرانش مابین یک جرم و مرکز جرم مشترک آن دو جرم، G ثابت جهانی
گرانش، M جرم مشترک دو جرم، m , m1 , m2 جرم هر کدام از اجرام دو سوی
کیهان، r شعاع کیهان، M مجموع دو جرم یعنی همان جرم مشترک دو جرم، در
رابطه نهایی جرم کل کیهان، f نیروی جانب مرکز (گریزازمرکز) و v سرعت
خطی اجرام در پیرامون کیهان است. اینک اگر نیروی جاذبه مابین اجرام و
مرکز جرم مشترک و همچنین نیروی گریزازمرکز آنها مساوی باشد، کیهان به
حالت تعادل رسیده و ایستا می‌شود؛ ولی همان‌طور که می‌دانیم کیهان در
حال انبساط مشاهده شده است که در این صورت از نیروی جاذبه مابین اجرام
و مرکز جرم مشترک آنها کاسته می‌شود. به طور مثال اگر شعاع کیهان
دوبرابر شود نیروی جاذبه مابین اجرام و مرکز جرم مشترک آنها به
یک‌چهارم تقلیل پیدا می‌کند؛ چون این نیرو با عکس مجذور فاصله (شعاع
کیهان) رابطه دارد . ولی با دوبرابر شدن شعاع کیهان، نیروی گریزازمرکز
نصف می‌شود؛ چون سرعت خطی اجرام ثابت می‌ماند و این نیروی گریزازمرکز
با عکس فاصله اجرام از مرکز جرم مشترک رابطه دارد .
منحنی قرمز کاهش نیروی گریزازمرکز و منحنی آبی کاهش نیروی جاذبه را به
نسبت افزایش فاصله نشان می‌دهد و منحنی سبز تفاضل این دو را نشان
می‌دهد که به‌خوبی تورم شتاب‌دار کیهان را نشان می‌دهد. ولی همان‌طور
که در مبحث چگونگی پدیدارشدن میدان گرانش منفی
[نیروی ضد جاذبه،
انرژی تاریک، توجیه حرکت شتاب‌دار کهکشان‌ها در کیهان] توضیح داده
شد، نیروی گرانش منفی در پیرامون و خارج از کهکشان‌ها می‌تواند انبساط
دیگری را در تمامی جهات کیهان اعمال کند که تجمیع این دونیرو باعث
توسعه و انبساط شتاب‌دار عالم از هر طرف شود. لازم به یادآوری است
باتوجه‌به اینکه حرکت (سرعت) یک پدیده نسبی است، ما به‌خوبی متوجه این
دوران کیهان نمی‌شویم . ولی انبساط و توسعه شتاب‌دار کیهان، همواره
برای ما مشهود است که این دو نظریه ارائه شده در کل می‌توانند انبساط
شتاب‌دار و فزاینده کیهان را کاملاً توجیه و نظریه انفجار بزرگ را
مردود کنند.
اینک
دوران کیهان را از دیدگاه کیهان محدود ولی بی‌کران برسی می‌کنیم:
r شعاع کیهان است. در
این حالت فاصله مابین دو جرم یعنی r معادل πr خواهد بود (کمان آبی) چون
محیط این دایره برابر 2πr است و می‌بایست به‌جای r در معادلات فوق πr
را قرار دهیم و چون π یک مقدار ثابت است مسلماً به همان نتایج قبلی
خواهیم رسید. اکثر کیهان‌شناسان معتقدند که جهان حدود ۱۳.۷ میلیارد سال
قبل، از طریق انفجار بزرگ نقطه‌ای کوچک و بسیار داغ به وجود آمده است.
بعد از انفجار این نقطه، ماده و انرژی همچنین فضا - زمان به وجود آمده
است و ستاره‌ها و سیاره‌ها و کهکشان‌ها شکل‌گرفته‌اند. این مواد به
وجود آمده با سرعت سرسام‌آور ناشی از انفجار از هم دور گردیده‌اند.
زمانی که انفجار رخ‌داده است نیروی جاذبه گرانش نیز به وجود آمده است.
این نیروی جاذبه باعث می‌گردد که سرعت دورشدن مواد از هم کمتر گردد و
مثل حباب صابون گیتی در حال شکل‌گیری است (بادکنک در حال بادشدن) و
زمانی می‌رسد که گسترش عالم یا همان انبساط جهان کند شده و متوقف گردد
و متعاقباً انقباض عالم صورت گیرد. این روند ادامه می‌یابد تا اینکه کل
عالم دوباره به‌صورت نقطه داغ در آید. چیزی که نامعلوم جلوه می‌کند این
است که چه تعداد از این روند رخ‌داده است و ما در چندمین عالم زندگی
می‌کنیم؟ در واقع با درنظرگرفتن نظریه کیهان در حال دوران، نظریه فوق
نیز مردود می‌شود و کیهان تا روز قیامت در حال انبساط خواهد بود و هیچ
انقباضی در مورد کل کیهان پیش‌بینی نمی‌شود مگر در زمان شروع تخریبش.
خداوند كسي است [كه] خلق كرد هفت
آسمانهايي [را] و از زمين همانندشان
[را] ، نازل مي‌شود فرمان مابينشان
براي اينكه بدانيد كه بدرستي خداوند براي هر چيزي قادري (
توانايي ) [است]
و بدرستي خداوند احاطه كرده است به هر چيزي علمي ( دانشي
، آگاهي ) را . آيه 12 سوره طلاق
چنین
به نظر می‌رسد که کیهان همانند سیاره زمین حجم کروی شکل پخ شده دارد و
تصور سطح کروی کامل برای آن درست به نظر نمی‌رسد. مبحث
ژئوفیزیک و
ساختار هندسی ستاره داوود توسعه‌یافته .
در مقالات بعدی سعی می‌کنیم که با استفاده
از حساب دیفرانسیل معادلات بهینه و پیشرفته‌ای را برای توضیح و توجیه
ساختار هندسی و فیزیکی کل کیهان ارائه کنیم.
محمدرضا طباطبايي 13/11/86
http://www.ki2100.com
