اخترفیزیک

بشر درس های دشوار اخترفیزیک را به مدت ده ها هزار سال فرا گرفته است؛ از سردرگمی ناشی از خورشیدگرفتگی و ماه گرفتگی تا حرکات غیر قابل توضیح کره سماوی. امروزه، ما با ابعاد بیشتر و نظریه کوانتوم سر و کار داریم که میتواند موجب شگفتی اجدادمان شود. اما علی رغم معادلات حیرت انگیز، حقایقی را میتوان از حوزه مرموز اخترفیزیک بدست آورد. با بیگ بنگ همراه باشید، در زیر به برخی از آنها اشاره می شود. بپذیرید که چیزی نمی دانید اخترفیزیکدان مانند اکثر مردم جهان دارای غرور و عزت نفس هستند. اما همکاران آنها می توانند غرورشان را با تازیانه یک خودکار لیزری در هم بشکافند. همانطور که «نیل دگراس تایسون» در کتاب فوق العاده و جدیدش موسوم به «اخترفیزیک برای افراد بی قرار» می نویسد: «نادانی، سرشت طبیعی ذهن برای یک دانشمند است.» اگرچه تایسون بعنوان اخترفیزیکدان و مدیر مرکز کیهان سرای هایدن نیویورک باور دارد که کیهان یک آغاز داشته و به تکامل خود ادامه می دهد، اما به ما یادآور می شود که اطلاعات بسیار ناچیزی در اختیار داریم. وقتی به سوالاتی نظیر «قبل از بیگ بنگ چه چیزهایی وجود داشت و چه اتفاقی روی داد؟» فکر می کنیم، نبود اطلاعات بشر بیشتر به چشم می آید. او می نویسد: «افرادی که معتقدند نسبت به هیچ چیزی ناآگاه نیستند، نه جستجو کرده و نه دریافته اند. جهان، مرز بین دانسته ها و نادانسته ها است.» همواره نیروهای غیرقابل مشاهده ای در حیات و کیهان وجود دارند اخترفیزیکدان چنین نیروهای رازآلودى را تاریک توصیف می کنند. تایسون اشاره می کند که ماده تاریک مرموز هنوز بصورت غیرقابل شناسایی باقی مانده و فقط بطور غیر مستقیم کشف شده است؛ برای مثال، از طریق تاثیر گرانشى آن بر ماده عادی. اگرچه عده اندکی از اخترفیزیکدان نسبت به وجود ماده تاریک تردید دارند، اما تایسون با آن عده اکثریت موافق است که فکر می کنند ماده تاریک از نوعی ذره عجیب کشف نشده ای تشکیل یافته است. او بیان می دارد که چون ما همچنان در کشف ماده تاریک ناموفق بوده ایم به این معنا نیست که آن واقعیت ندارد. درک محدود ما از کیهان، فراخوان آشکاری برای حقارت و فروتنی است تایسون به یک استاد روانشناسی اشاره می کند که میخواست از اولین بازدیدکنندگان مرکز فضا و زمین رُز در کیهان سرای “هایدن” سوال بپرسد. پس از آنکه آنها برای تماشای نمایش فضایی سوار فضاپیمای مدور آن مرکز شده بودند، سوالاتی برای او پیش آمده بود. این استاد روانشناسی میخواست بداند که حضار پس از تماشای نمایش چقدر احساس کردند که حقیر و ناچیز هستند. آنهایی که نمی توانند به هر طریقی خود را به نیویورک برسانند، توصیه می شود که زیر آسمان صاف بیابان قرار گیرند و با چراغ های خاموش مدتی بنشینند و پهنای کهکشان راه شیری را نظاره گر باشند. به خاطر داشته باشید مرکز کهکشانی که مشاهده می کنید فقط یکی از صدها میلیارد کهکشان موجود در کیهان است. اما همانطور که تایسون می نویسد، نفس این استاد روانشناسی با اوهام و کژپنداشت های اهمیت سرشار گشته و تحت تاثیر این فرضیات فرهنگی قرار گرفته است که انسان ها از هر چیز دیگری در جهان مهم ترند. به مانند خود حیات، کیهان می تواند همواره شگفت انگیز ظاهر شود امسال دهمین سالگرد مشاهداتى است که به کشف انرژی تاریک منجر گردید؛ بهترین نمونه از یک دگرگونی بنیادی در کیهان شناسی، مشاهده محور و فیزیک نظری در پنجاه سال گذشته است. برایان اشمیت، آدام ریس و سائول پرلموتر بخاطر مشاهده ابرنواختر نوع La در سال ۲۰۱۱ موفق به دریافت جایزه نوبل فیزیک شدند. این مشاهده تایید کرد که انبساط کیهان با شتاب روی می دهد. این تسریع در انبساط تقریبا هفت میلیارد سال پیش آغاز شد یا زمانی که کیهان نصف سن امروزش را داشت. تایسون می نویسد: «دقیق ترین اندازه گیری های حال حاضر نشان می دهند که انرژی تاریک ۶۸% کل جرم-انرژی موجود در جهان را به خود اختصاص می دهد و ماده تاریک ۲۷% و ماده معمولی فقط ۵% جهان را تشکیل می دهند.» به باور تایسون، این مسئله با اثر کوانتومی ارتباط دارد؛ قسمت خلأ فضا مملو از ذرات و همتایان پادماده شان می باشد که بصورت جفت پدید آمده و از بین می روند. آنها به اندازه کافی دوام نمی آورند تا اندازه گیری شوند. هرگز احتمال غافلگیری را دستکم نگیرید اگرچه سیارک های خطرناکی که از زمین عبور می کنند، بیشترین توجهات را به خود جلب می کنند، اما دنباله دارهایی نیز هستند که از هر زاویه ای به زمین برخورد می کنند و اثرات مرگبارى بر جای می گذارند. به عبارت دیگر، برخورد دنباله داری که زمینه ساز انقراض دایناسورها در حدود شصت و پنج میلیون سال قبل شد، یک دنباله دار با شیب و انحراف زیاد بود. اخترفیزیکدان باید تلاش خود را صرف رسیدن به درکی از اجرام و اتفاقات فضا کنند. اما هر پاسخ به گشوده شدن راز دیگری می انجامد.

اخترفیزیک

چند درس مهم ِ اخترفیزیک از نیل دگراس تایسون

سیاه چاله ها