دنیای اینترنت

31سال پیش ، گاث پیشنهاددادکه اندک زمانی پس ازتولدعالم ، کیهان باروندی نمایی وبه مدت بسیارکوتاه چندده میلیاردها ثانیه ضبط شده وابعاد آن از مقیاس زیراتمی به اندازه یک توپ فوتبال رسیده است . ایده انبساط تورمی توانست بسیاری ازمسائل بغرنج کیهان شناسی راکه برای سالهای طولانی لاینعل مانده بود، پاسخ می دهد؟

webdesign-inten-asia_

ازجمله این که چرابه نظرمی رسدجهان قابل رویت در همه جا یکنواخت است. نظریه تورمی طی سه دهه گذشته به خوبی باتمام مشاهدات کیهان مطابقت داشت، اما ازنقص بزرگی رنج می بردوآن ، نبودمدرک قانع کننده ومستقیم بردرستی آن بود.

البته کیهان شناسان می دانستندکه تورم اولیه عالم ردپایی منحصربه فرددارد. انبساط بسیارشدیدوفوق العاده کوتاه مدت عالم، امواج گرانشی تولید می کند که فضا رادریک جهت فشرده کرده ودرجهت دیگرکش می آورد. هرچند براساس محاسبات فیزیک دانان این امواج گرانشی کماکان به انتشارخوددرجهان ادامه می دهند، اما برای آشکارسازی مستقیم بیش ازاندازه ضعیف اند. خوشبختانه آنهاردپایی متفاوت درتابش ریزموج کیهانی برجاگذاشته اندواین تابش راباالگوی خمیده ای شبیه به گرداب قطبیده کرده اند. کیهان شناسان، این الگوی مارپیچی راحالت (B mode)Bمی نامند. سال گذشته ، تلسکوپ ساوت پول ( (S P Tکه تنهاچندمترباتلسکوپ بایسپ2فاصله دارد،توانست برای نخستین بارقطبیدگی حالتB رادرتابش ریزموج زمینه کیهان تشخیص می دهد. البته این سیگنال درمقیاس هایی کوچکترازیک درجه قوسی (معادل2 برابرقطر ظاهری ماه بود)بدست آمدونشان دادکه کهکشان هاچگونه فضاانتشارتابش ریزموج زمینه کیهانی راانحنامی دهند.این درحالی است که براساس محاسبات فیزیک دانان سیگنال های Bناشی ازامواج گرانشی نخستین درمقیاس های زوایه ای 1-4تا 5درجه قوسی ظاهر می شود، این دقیقا همان چیزی است که اخترشناسان مرکزاخترفیزیک هاروارد- اسمیت سونیان (C F A)به رهبری جان کواچ مشاهده کرده اند.

حالت Bاثربسیارظریفی است وآشکارسازی آن نیازمنداندازه گیری تابش ریزموج زمینه کیهانی بادقت یک ده میلیونیوم کلوین وتفکیک اثرامواج گرانشی نخستین ازدیگرمنابع ممکن مانندغبارکهکشانی است. برای این کار، دانشمندان تلسکوپ بایسپ2را که از

512آشکارسازابررسانای ریزموج تشکیل شده ، به دقت درآسمان نشانه رفتند.محدود ، رصدجایی ازآسمان بودکه مقادیراندکی ازتابش ریزموج ازآنجادریافت می شودودرنتیجه کمترپرتوهای مزاحم برای مطالعه تابش ریزموج زمینه کیهانی وجوددارد.

استقراربایسپ2درارتفاع 2800متر قطب جنوب بهترین شرایط رصد پرتوهای ریزموج رافراهم کرد، چراکه هم جوزمین درآن ارتفاع رقیق تراست و هم رطوبت هواکه پرتوهای ریزموج راسدمی کندبه خاطرارتفاع و آب وهوای جنوبگان بسیاربسیاراندک است . اعضای گروه هم چنین بامقایسه داده های خودباآزمایش قبلی یعنی بایسپ 1نشان دادند که سیگنال های مشابه احتمالی ناشی ازغبارکهکشانی دارای رنگ وطیف متفاوتی هستند. علاوه براین نتایج بایسپ2 باآزمایش دقیق ترآرایه کک(K C C K)که درسال 2012/1391درقطب جنوب آغازشدنیزمقایسه وتاییدشد. این بدان معناست که دوآزمایش منتقل توانسته اندنشانه های مشابهی رادرتابش ریزموج پس زمینه کیهانی آشکارکنند.

 نشانه قطعی 

مارک کامیونکوسکی استادفیزیک دانشگاه جانزهاپکینزیکی ازنخستین کسانی است که حساب کردردپای امواج گرانشی نخستین ردپای امواج گرانشی نخستین درتابش ریزموج زمینه کیهانی چطورخواهدبود. وی درواکنش به یافته های بایسپ2گفت : این یافته ها برای من بسیاربسیارمحکم ومستدل به نظر می رسد. امابرای خوداین کشف ، جزئیات آن نیزباعث شگفتی کیهان شناسان شده است. قدرت سیگنال اندازه گیری شده دربایسپ2هرچندباپیش بینی های طول تورمی سازگاراست؛ اما2برابرمقادیری است که براساس آزمایش های قبلی تخمین زده شده بود. شدت سیگنال حالت Bنشان دهنده این است که درجهان درطول دوره تورمی به چه سرعت ضبط شده وبراساس آن می توان مقیاس انرژی رادرهمه بازه زمانی حساب کرد. براساس داده های جدید، زمانی که تورم آغازشد حدود10-37ثانیه ازعمرعالم گذشته بودودمای عالم متناظربا1016گیگاالکترون ولت بود. ( برای مقایسه ، حداکثرانرژی برخورد دهنده بزرگ هادرون درسدن که سال گذشته توانست دره بوزون هیگزرامشاهده کند، 13گیگاالکترون ولت است).

براساس نظریه وحدت بزرگ (GUT)، این میزان انرژی متناظرباحالتی است که سه نیروازچهارنیروی بنیادی شناخته شده طبیعت (نیروهای هسته ای قوی ، هسته ای ضعیف ، الکترومغناطیسی وگرانش) غیرقابل تفکیک بودند.

ازآنجاکه تورم ریشه درفیزیک کوانتومی دارد،مشاهده امواج گرانشی حاصل ازآن می تواندنخستین شاهدتجربی برای گرانش کوانتومی باشد، به عبارت دیگر، این مشاهده می تواندنشانه ای ازاین باشدکه دردل گرانش پدیده ای کوانتومی نهفته است واین نیرونیزماهیتی مشابه سه نیروی بنیادی دیگرطبیعت دارد. اما دشواری کارازاینجاست که گرانش توسط نسبت عام توصیف می شودکه علی رغم تمام موفقیت هاوپیش بینی های شگفت انگیزش، براساس فیزیک کلاسیک است ونظریه کوانتومی ازاساس بافیزیک کلاسیک متفاوت است. 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *