جهان بعد از انفجار بزرگ

 

بلافاصله بعد از لحظه انفجار، ذرات بسیار ریزی که در ادامه به خصوصیات آن ها در مطالب قبل اشاره شده است، مانند پروتون و پاد پروتون، نوترون و پاد نوترون، تحت تأثیر فوتون های بسیار پر انرژی، همدیگر را نابود کرده و با این کار، فوتون های بیش تری وارد صحنه نبرد می شوند!

فوتون:

فوتون ها تولید کننده نیروهای الکترومغناطیسی اند. آن ها به شکل موج به حرکت در می آیند و به صورت ذره به مقصد می رسند (دو گانگی موج – ذره). فوتون،" کوانتوم" یا واحد تشکیل دهنده پرتوهای الکترومغناطیسی از جمله نور، است.

هر چه انرژی یک فوتون زیاد شود، طول موج آن کوتاه تر می شود؛ به عنوان مثال اگر یک قطعه آهن را حرارت دهیم، رنگ آن از قرمز به سمت زرد شدن و در نهایت آبی شدن می رود؛ یعنی ابتدا فوتون های قرمز، بعد نارنجی، زرد، سبز، آبی و ... از آن ساتع می شوند و می دانیم که طول موج رنگ قرمز، بلند تر از نارنجی و طول موج آبی، کوتاه تر از سبز است.

 

حال به ادامه بحث خود، یعنی لحظات بعد از انفجار برمی گردیم:

یک دقیقه بعد از انفجار، فوتون هایی که انرژی آن ها نسبت به لحظات قبل تر، کم تر شده است، وظیفه دیگری به عهده می گیرند؛ یعنی با تأثیر روی نوترون ها، آن ها را به پروتون و الکترون تبدیل می کنند. این واکنش را"نابودی ذره بتا"می نامند:

 

به همین دلیل، مقدار نوترون کاهش پیدا می کند.

 

بعد از گذشت ٣ تا ٤ دقیقه، دمای جهان به حدود یک میلیارد درجه سانتی گراد می رسد. اما همین دما برای ترکیب دو عدد پروتون و دو عدد نوترون کافی است تا یک هسته آلفا یا هلیوم به وجود بیاید. در این جا به دلیل کمبود اولیه نوترون در طبیعت است که ترکیب این لحظه جهان را ٧٤ درصد هیدروژن و ٢٦ درصد هلیوم تشکیل می دهد؛ زیرا برای تشکیل هسته هلیوم، نوترون لازم است.

در ادامه ماجرا، جهان در حال گسترش بوده و صدها هزار سال از تشکیل هسته های هلیوم و هیدروژن که هر دو دارای بارهای مثبت اند، گذشته است؛ ولی هنوز هم الکترون ها به علت دمای فوق العاده زیاد نمی توانند به نوکلئون ها (پروتون ها و نوترون ها) متصل شده و ذره یا اتم خنثی را تشکیل دهند.

به همین دلیل، الکترون ها آزادانه در میان نوکلئون ها  حرکت کرده و  محیطی را که "پلاسما" نامیده می شود، به وجود میآورند. در پلاسما تمام ذرات ریز باردار (الکترون ها و نوکلئون ها) با پرتوهای الکترومغناطیسی، بر هم کنش می کنند و فوتون ها به شدت با این ذرات باردار برخورد کرده و به رقص زیگزاگی خود ادامه می دهند.

بعد از نیم میلیون سال، دمای جهان به ٦ هزار درجه سانتی گراد یعنی دمای فعلی سطح خورشید می رسد.

در این گرما، الکترون ها می توانند به نوکلئون ها وصل شده و اتم های خنثی به سختی می توانند با پرتوهای الکترومغناطیسی واکنش نشان دهند و جهان نیز به اندازه کافی گسترش یافته و منبسط شده است. در این حالت، جهان ناگهان شفاف می شود و میلیاردها میلیارد فوتونی که از گلوله آتشین اولیه (انفجار بزرگ) به اطراف فوران کرده اند، بدون هیچ مانعی به تمام اطراف پراکنده می شوند.

حدود ٥ میلیارد سال دیگر بعد از انفجار بزرگ، پرتوهای الکترومغناطیسی پر انرژی (فوتون های پر انرژی) دیگر مانع کار اتم ها و برخوردهای آن ها نمی شوند؛ بنابراین اتم ها به دور یکدیگر جمع شده و ابرهای گازی ایجاد می کنند.

ابرهای گازی تحت تأثیر نیروی جاذبه در حال افزایش خود، بیش تر و بیش تر به هم فشرده شده و ستارگان اولیه، کهکشان ها، خوشه ها و ابرخوشه های کهکشانی را به وجود آوردند.

 

پس از ده میلیارد سال، از درون یکی از کهکشان های جهان که ما آن را کهکشان راه شیری می نامیم، منظومه شمسی در حال شکل گیری است، اما پنج میلیارد سال دیگر هم زمان لازم است تا سیاره ای مانند زمین، شکل گیرد و مسکن و محل آرامش ما انسان ها شود!

کهکشان راه شیری

فیزیک ذرات بنیادی (2)

هرچه تحقیقات روی هسته بیشتر انجام می شد، ذرات

جدیدی کشف می شدند. همچنین تحقیقات بیشتر نشان داد  که پروتونها و نوترونها نیز از ذرات دیگری که  کوارک نامیده شدند ساخته شده است سرانجام فیزیکدانان ذرات سازنده ی ماده را به دو دسته  لپتونها و کوارکها  تقسیم کردند  در این تقسیم بندی هادرونها از جمله پروتون و نوترون ذره ی بنیادی نیستند و از کوارکها ساخته شده اند

پاد ماده یکی از کشفیات بسیار جالب، کشف پاد ماده است  برای هر ذره ی بنیادی یک ذره دیگری وجود دارد  که آن را پا ماده ی آن می نامند  به عنوان مثال پاد ماده ی الکترون، پوزیترون است  که تنها از نظر الکتریکی با هم تفاوت دارند  ماده و پاد ماده یکدیگر را جذب کرده و به انرژی تبدیل می شوند  بهمین دلیل آنها را پاد ماده می نامند  توجه شود که پاد ماده تنها یک اصطلاح است و از نظر فیزیکی هر دوی آنها ماده می باشند

اسپین................ادامه دارد

It's the birthday of Fritz Zwicky, who was born in 1898 in Varna, Bulgaria. Zwicky originally studied business, but he became more interested in physics and mathematics. In 1925 he took up a fellowship and moved to Caltech, where he remained for the rest of his professional life. Zwicky made several important contributions to astrophysics. He proposed that stars become neutron stars via a supernova stage and that supernovas are a source of cosmic rays. He was also the first to recognize the problem of dark matter, when he analyzed the motion of galaxies in clusters and deduced that the gravitational mass responsible for the motion was hundreds of times greater than the total mass of the galaxies' stars.

فیزیک ذرات بنیادی

همانطور که از نام این علم مشخص است شاخه ای از علم بزرگ فیزیک است . این علم به بررسی ذرات ساختاری جهان می پردازد و به ما می گوید که این ذرات چگونه با هم در کنش و واکنش

 هستند . این علم تحقیق هایی بر روی ذرات زیر اتمی و ساختار آنها نیز دارد . 

ادامه دارد.......