توصیف جهان با آوای مهبانگ

مدل‌های مبتنی بر مهبانگ که به توصیف کل جهان می‌پردازند در عین سادگی زیاد، به خوبی تحولات آن را شرح داده‌اند و تنها با یک مشت پارامتر به شرح فیزیک جهان از ابتدا تا کنون پرداخته‌اند.

آن چه امروزه برای ما بسیار اهمیت دارد رسیدن به لحظات اولیه این مهبانگ است. فازهایی بسیار پرنور و داغ. در ابتدای انفجار همه این نور قادر به طی مسافت زیادی نبوده است. ‌زیرا تراکم بالای ماده نوعی مه غلیظ ایجاد کرده بود جهان را در برگرفته بود. این مه بعد از گذشت چندصدهزار سال رقیق گشته و جهان شفاف شد. بدین ترتیب نور توانست بدون مانع در کل فضا منتشر شود. امروزه بیش از سیزده میلیارد سال از سفر این نور اولیه ناشی از مهبانگ می‌گذرد اثر کم‌نوری از آن تابش اولیه داغ از دورترین نقطه فضا و زمان به ما رسیده است. این خاکستر سرد لحظات اولیه عالم که در تمام فضای اطراف ما نفوذ کرده و وجود دارد، همان چیزی است که اگر رادیوی خود را روی یک شبکه خالی تنظیم کنیم، نوعی خش‌خش می‌شنویم که بخشی از آن همین پرتو کیهانی است.

این تابش زمینه کیهانی (CMB) نقش اول ماجرا یاین کتاب است. فسیل باستانی که اطلاعات زیادی از فازهای ابتدایی جهان ما را با خود دارد.

جهان اولیه بسیار ساده بود. مه غلیظی که همه‌ی فضا را پر کرده بود باعث شد که همه نقاط جهان دما و چگالی یکسان داشته باشند. این یکنواختی به همین ترتیب باقی نماند. توده‌های کوچک تشکیل شدند و به آرامی تحول پیدا کردند. پس از آن ماده با فرایندی بسیار آرام ولی سخت، در اطراف این توده‌ها جمع شده و رمبش کرد. به آرامی توده‌های عظیم ساختارهای بزرگ عالم، کهکشان‌ها،‌خوشه‌های کهکشانی، خوشه‌خوشه‌ها و ابَرخوشه‌ها، تشکیل شده و کیهان شکل گرفت.

این دانه‌های کیهانی که عامل ایجاد کیهان هستند نیز در این کتاب مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نیروهای حاضر در این شکل‌گیری، افزایش و کاهش فشار شاره کیهانی، خود گرانش در نواحی با چگالی بالا، فشار درونی و غیره،‌ و برهم‌کنش این نیروها با یکدیگر باعث تحولات کیهان شده‌اند.نوسانات این نیروها گاهی مانند گذشتن از میان هوا بودهکه باعث انتشار موج صوتی می‌شود. به عبارت دیگر امواج صوتی در جهان اولیه به وجود آمده و از سراسر فضا عبور کرده‌اند.

این موج صوتی‌که ما آن را «آوای مهبانگ» نامیده‌ایم اطلاعات زیادی از حالت‌های اولیه کیهانی در خود دارد. اطلاعاتی که خود را در زیر و بم این آوا پنهان کرده و دانشمندان با بررسی هر چه بیشتر تابش زمینه کیهانی که امروزه بسیار سرد است، برای یافتن رمز و راز درون آن تلاش بسیار زیادی کرده و می‌کنند.

شرح این تلاش‌های بسیار جالب و هیجان‌انگیز نیز در کتاب آمده است. و در تمام کتاب نشان داده شده است که چگونه تحقیقات در زمینه تابش زمینه کیهانی به سوالات اساسی ما در کیهان‌شناسی پاسخ گفته و می‌گوید.

ساختار عظیم کیهانی که امروزه می‌بینیم از همان دانه‌های اولیه شروع شده‌ و انبساط یافته‌اند. شاید این انبساط و بزرگ‌تر شدن عالم تا ابد ادامه پیدا کند. این نکته که بیشتر ماده موجود در عالم از انواع مختلفی ساخته شده و نوع عجیبی از انرژی به نام «ماده تاریک» را باید به حساب آوریم. پاسخ به سوالات در مورد چگونگی این انرژی بسیار عجیب که عمده جرم عالم را تشکیل می‌دهد، بخش بزرگی از ابهام‌های مربوط به عالم را برطرف می‌کند.

اما مساله مهم‌تر این است که آیا پاسخ به همه این سوالات خود باعث ایجاد سوال‌های جدید نخواهد شد که به نوبه خود پیچیدگی بیشتر کیهان را به رخ می‌کشد؟

کتاب «آوای مهبانگ» نوشته نویسنده و دانشمند ایتالیایی دکتر «آمدئو بالبی» در سال 2007 توسط انتشارات اشپرینگر به زبان ایتالیایی و یک سال بعد به زبان انگلیسی نوشته و منتشر شده است.

دکتر «آمدئو بالبی»، ‌پژوهش‌گر گروه فیزیک دانشگاه رم، ‌ایتالیا است.  بالبی مدتی در دانشگاه برکلی کالیفرنیا با گروه جورج اسموث (برنده جایزه نوبل فیزیک سال 2006) در پروژه عظیم MAXIMA همکاری می‌کرد و دوره‌های تحقیقاتی مختلفی را در مهم‌ترین نهادهای بین‌المللی دنیا از جمله آزمایشگاه فرمی (Fermilab) در شسکاگو، مۆسسه کیهان‌شناسی و گرانش دانشگاه پورث‌مورث و آزمایشگاه پیشران جت در پاسادانا گذرانده و اکنون یکی از اعضای گروه ماموریت پلانک (Planck) با همکاری آژانس فضایی اروپا ESA است.

از جمله فعالیت‌های اخیر او می‌توان به انتشار کتاب‌های اخترفیزیک و کیهان‌شناسی، اداره یکی از محبوب‌ترین سایت‌های علمی ایتالیا، keplero، و نیز سخنرانی‌های علمی در برنامه‌های تلویزیونی و رادیویی اشاره کرد.

کتاب «آوای مهبانگ»  ترجمه فارسی کتاب The Music of the BigBang, The Cosmic Microwave Background and the New Cosmology  است که با بیانی غیرتخصصی و ساده و واضح به معرفی یکی از پیچیده‌ترین موضوعات روز دانش کیهان‌شناسی می‌پردازد.

بیان غیرتخصصی این کتاب باعث شده دانش‌آموزان دبیرستانی علاقمند به این مباحث که اندک بهره‌ای از دانش فیزیک برده باشند نیز به راحتی از خواندن آن لذت ببرند.

آوای مهبانگ در آذر ماه 92 توسط سمانه نوروزی،‌ کارشناس ارشد کیهان‌شناسی، و به همت انتشارات مازیار در ایران چاپ و منتشر شده و مورد استقبال جامعه علمی نیز قرار گرفته است. نسخه فارسی کتاب شامل مقدمه نویسنده کتاب دکتر آمدئو بالبی و نیز یادداشت مترجم است.

نام کتاب: آوای مهبانگ. تابش زمینه‌ی کیهانی و کیهان‌شناسی جدید

نویسنده: دکتر آمدئو بالبی

مترجم: سمانه نوروزی

ناشر: انتشارات مازیار

تعداد صفحات: 184 صفحه

فهرست مطالب کتاب:

فصل اول: چشم‌انداز

فرار بزرگ- گرانش نهایی (حداکثری)- وزن همه چیز- ماده‌ای از ساختار- یک مشت پر از اعداد

فصل دوم: نور باستانی

بعضی‌ها داغش رو دوست دارند!- دریایی از نور- از ستاره‌ها و کوره‌ها- دست‌پخت  عالی!-  خداحافظی آخر- صداهای خاموش- پرده‌های برانداخته- تولد یک علم

فصل سوم: دانه‌های کیهانی

ناپایداری- نه کاملا صاف- غول‌های کیهانی- سریع‌تر از نور- آشفتگی آغازین (اولیه)- قلمرو تاریکی- بقایای تابش CMB

فصل چهار: موسیقی افلاک

صداها و اعداد- سمفونی‌های کیهانی- شنیدن با چشم- از میان قله‌ها و دره‌ها

فصل پنج: یافتن هماهنگی

گشتن به دنبال الدورادو- جهان از دید یک بالون- یک جهان تخت- فرار- انبساط کیهانی- آوای مهبانگ

فصل شش: کشور کشف نشده

سمت تاریک جهان- جهان و توپ فوتبال- یک مرز جدید- نزدیک به آغاز فهرست ثابت‌های فیزیکی و نجومی

فاطمه مجدآبادی

بخش دانش و زندگی تبیان