دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
تعداد صفحات : 29 صفحه -
قالب بندی : word
دیدگاه ما نسبت به چگونگی پیدایش جهان امروزی بسیار ناقص و یا اساساً نادرست است. به همین علت کیهان شناسان برای پی بردن به این موضوع سعی می‌کنند کائنات را قبل از وقوع مه بانگ در ذهن خود تصور و ترسیم کنند. همچنین آنها به دنبال این هستند که بدانند چگونه قبل از مه بانگ جهان به این اندازه از سطح بالایی از نظم برخوردار بوده‌است.
حاصل این تحقیقات ارائه مدل‌هایی از سوی کیهان شناسان است که هر یک پاسخ شگفت انگیز و متفاوتی به این معماها می‌دهند. البته هر کدام از این مدل‌ها روش‌هایی قابل آزمون هستند که در آینده با رصدهایی که صورت خواهد گرفت درستی یا نادرستی هرکدام از آنها مشخص خواهد شد.
تلاش برای مدل سازی ریاضی نحوه پیدایش جهان از یکصد سال پیش قدمت دارد. مشاهدات رصدخانه‌ای که از دهه ۱۹۲۰ آغاز شد نشان می‌دهد که کهکشان‌ها در حال دور شدن از یکدیگر هستند و جهان ما در حال انبساط است. حال اگر این انبساط را معکوس کنیم در می‌یابیم که جهان در حدود ۷٫۱۳ میلیارد سال پیش بسیار داغ و فشرده بوده‌است. این نظریه توسط ژرژ لومتر در سال ۱۹۲۷ مطرح شد که هم اکنون نظریه مه بانگ نامیده می‌شود. اعتبار این نظریه به سال ۱۹۶۴ برمیگردد. کشف پرتو کیهانی اعتبار ویژه‌ای به آن بخشید که تا هم اکنون پا بر جاست.
الن گوت (به انگلیسی: alan guth) از مؤسسه فناوری ماساچوست در سال ۱۹۸۱ و چند فیزیک‌دان دیگر نظریه‌ای مطرح کردند که به مه بانگ افزوده شد و تصور کیهان شناسان را از چگونگی پیدایش جهان کامل تر کرد. برمبنای این نظریه نظریه (تورم کیهانی) به این دلیل جهان قابل مشاهده بطور غیر منتظره همگن است که کل جهان در حالت تعادل ترمودینامیکی از حجم بسیار کوچک اولیه‌ای برخوردار بوده‌است که بطور ناگهانی شروع به انبساط کرده‌است وبه همین دلیل همگن بودن حالت اولیه خود را حفظ کرده‌است. این نظریه شرایط اولیه کائنات و جهان قبل از مه بانگ را توضیح نمی‌دهد.
حال این سوال مطرح است که علت عدم توانای مدل تورمی برای توضیح شرایط کائنات قبل از مه بانگ چیست؟
براساس این مدل در فاصله زمانی ۱۰^-۳۵ ثانیه تا ۱۰^-۳۲ ثانیه از لحظه آفرینش انبساط تورمی رخ داده‌است. اگر باز هم به عقب برگردیم به یک مانع (دیوار آجری) برخورد خواهیم کرد که در آن هر دو ستون اصلی فیزیک نوین یعنی نظریه نسبیت عام انیشتین و نظریه مکانیک کوانتومی فرو میریزند. فیزیک دانان در چنین شرایط خارق العاده‌ای هیچ راهی برای پیش بینی رفتار ماده، انرژی و فضازمان در اختیار ندارند. فیزیکدان‌ها برای دور زدن مسئله راه حلی بیان می‌کنند. براساس قانون دوم ترمودینامیک، آنتروپی (مقیاسی از بی نظمی) جهان با گذشت زمان افزایش می‌یابد. بنابراین جهان در بالاترین سطح نظم بوجود آمده‌است و رو به بی نظمی می‌رود. سوال مطرح شده اینست: چگونه این بالاترین سطح نظم بوجود آمده است؟
شان کارول (به انگلیسی: Sean M. Carroll) از مؤسسه فناوری کالیفرنیا در پَسِدینا (به انگلیسی: Pasadena) می‌گوید: هر مدلی که از جهان اولیه ارائه می‌شود جواب این سوال که چرا آنتروپی جهان در آستانه مه بانگ پایین بوده را باید در خود داشته باشد.
مدل اول: دریای سیاه چاله‌ای
بر پایه این مدل جهان قبل از پیدایش دریایی از سیاه چاله‌ها بوده‌است. در این مدل دو فیزیک دان به نام‌های تام بنکس (به انگلیسی: Thomas banks) از دانشگاه کالیفرنیا در سانتاکروز و ویلی فیشلر (به انگلیسی: willy fischler) از دانشگاه تگزاس به این سوال اینگونه پاسخ می‌دهند که جهان در بدو پیدایش یعنی پیش از ۱۰^-۳۵ ثانیه دریایی چگال از سیاه چاله‌ها بوده‌است. آنها این سناریو را سناریوی کیهان‌شناسی هولوگرافی نامیده‌اند.
اصل هولوگرافک توسط خرارد توفت (به انگلیسی: Gerard‘t hooft) در سال ۱۹۹۳ از دانشگاه اترخت هلند ارائه شد. گرچه صحت این اصل هنوز اثبات نشده‌است، فیزیک دانان زیادی به درستی آن اعتقاد دارند. بر اساس این اصل می‌توان تمامی اطلاعات موجود در یک حجم مشخص ار فضا را با قوانین فیزیک حاک بر سطح مرزی حجم مزبور نمایش داد.
می‌دانیم با افزایش آنتروپی هز سیستم میزان بی نظمی آن نیز بالا می‌رود. نتیجتاً مقدار اطلاعاتی که برای توصیف آن به کار برده می‌شود افزایش می‌یابد. پس آنتروپی معیاری برای اندازه گیری میزان اطلاعات موجود در آن سیستم است.
از آنچه گفته شد نتیجه گرفته می‌شود که اصل هولوگرافی می‌گوید بیشینه میزان آنتروپی در حجم معینی از فضا حد بالایی دارد که بوسیله سطح مرزی حجم مزبور مشخص می‌شود که بیشینه آن مربوط به سیاه چاله‌ها خواهد بود.
حال به لحظه مهبانگ بازمیگردیم. با نزدیک شدن به این لحظه چگالی ماده و انرژی در آن محدوده بیشتر خواهد شد. که در نهایت به حالت بالای چگالی آنتروپی می‌رسیم که مربوط به زمانیست که تمام آن محدوده از سیاهچاله‌های کوچک مقیاس پر شده باشد. بنکز و فیشلر بر این باوردن که جهان از این شاره سیاه چاله‌ای بوجود آمده‌است. چگالی این دریای سیاه چاله‌ای که کائنات را در بر گرفته بوده افن و خیزهایی داشته که مقدار آنها بوسیله اصل عدم قطعیت مکانیک کوانتومی مشخص می‌شود. افت و خیز به سمت چگاهی‌های کمتر به این معنا بوده که افق‌های رویداد سیاه چاله‌هایی که در آن ناحیه با چگالی کم قرار داشتند بطور کامل به هم فشده شده‌اند و فضای خالی بین آنها را تابش (فتون‌ها) پر کرده بود.
