< Return to Video

کائنات در چه منبسط می‌شود؟ ـ ساجان ساینی

  • 0:07 - 0:10
    کائنات حیات کیهانی خود را
    با یک انفجار بزرگ شروع کرد
  • 0:10 - 0:13
    نزدیک به چهارده میلیارد سال پیش،
  • 0:13 - 0:15
    و از آن زمان در حال بزرگ شدن بوده است.
  • 0:15 - 0:19
    اما در چه منبسط میشود؟
  • 0:19 - 0:21
    این سوالی پیچیده است.
  • 0:21 - 0:23
    دلیل این است که:
  • 0:23 - 0:25
    معادله نسبیت عام انیشتین
  • 0:25 - 0:29
    فضا و زمان را به گونهای
    در هم تنیده توصیف میکند
  • 0:29 - 0:31
    که تار و پود کائنات هستند.
  • 0:31 - 0:35
    این یعنی آنچه به عنوان
    فضا و زمان میشناسیم
  • 0:35 - 0:39
    تنها به عنوان بخشی از کائنات
    وجود دارد و نه ورای آن.
  • 0:39 - 0:43
    خوب، وقتی اشیای هر روزه منبسط میشوند،
  • 0:43 - 0:44
    فضای بیشتری اشغال میکنند.
  • 0:44 - 0:48
    اما اگر چیزی به عنوان فضای بیشتر
    برای اشغال وجود نداشته باشد چه،
  • 0:48 - 0:51
    انبساط اصلا چه معنایی پیدا میکند؟
  • 0:51 - 0:55
    در سال ۱۹۲۹ مشاهدات ستارهشناسی ادوین هابل
  • 0:55 - 0:57
    پاسخی قطعی به ما داد.
  • 0:57 - 1:01
    تحقیق او بر آسمان شب نشان داد
    که تمام کهکشانهای دوردست
  • 1:01 - 1:04
    پس میروند، یا از زمین دور میشوند.
  • 1:04 - 1:08
    علاوه بر این، هرچه کهکشان دورتر باشد
    سرعت پسروی آن بیشتر است.
  • 1:08 - 1:11
    چطور میتوانیم این را درک کنیم؟
  • 1:11 - 1:15
    یک قرص نان کشمشی را
    در نظر بگیرید که در فر پف میکند.
  • 1:15 - 1:18
    خمیر بین تمام کشمشها
  • 1:18 - 1:19
    به یک اندازه پف میکند.
  • 1:19 - 1:23
    اگر کشمشها را به عنوان
    کهکشانها در نظر بگیریم،
  • 1:23 - 1:25
    و خمیر را به عنوان فضای بین آنها،
  • 1:25 - 1:28
    میتوانیم تصور کنیم
    که کش آمدن یا منبسط شدن
  • 1:28 - 1:32
    فضای بین کهکشانی باعث
    دور شدن کهکشانها از هم میشود،
  • 1:33 - 1:37
    و برای هر کهکشان،
    همسایههای دوردستش فاصله بیشتری
  • 1:37 - 1:39
    نسبت به همسایههای نزدیک میگیرند
  • 1:39 - 1:42
    در یک بازه زمانی مساوی.
  • 1:42 - 1:47
    قطع یقین، معادله نسبیت عام یک مسابقه
  • 1:47 - 1:50
    طنابکشی کیهانی را پیشبینی میکند
    میان گرانش و انبساط.
  • 1:50 - 1:54
    تنها در فضای تاریک بین کهکشانهاست
    که انبساط برنده میشود،
  • 1:54 - 1:56
    و فضا کش میآید.
  • 1:56 - 1:58
    پس جواب ما همین است.
  • 1:58 - 2:01
    کائنات در خودش منبسط میشود.
  • 2:01 - 2:06
    به همین دلیل، کیهانشناسان در حال
    گسترش دادن مرزهای مدلهای ریاضی هستند
  • 2:06 - 2:11
    تا ببینند چه چیزی، در صورت وجود،
    ورای فضا-زمان وجود دارد.
  • 2:11 - 2:16
    اینها حدس و گمانهای بی اساس نیستند،
    بلکه فرضیاتی هستند
  • 2:16 - 2:19
    که پیچ و تاب علمی نظریه
    انفجار بزرگ را برطرف میکنند.
  • 2:19 - 2:24
    انفجار بزرگ پیشبینی میکند که ماده به صورت
    یکنواخت در تمام کائنات پراکنده شده است،
  • 2:24 - 2:28
    به عنوان گاز فضایی -- اما بعد،
    چطور کهکشانها و ستارهها به وجود آمدند؟
  • 2:28 - 2:32
    مدل تورمی دورهای کوتاه را وصف میکند
  • 2:32 - 2:34
    که انبساط با سرعتی
    باورنکردنی رخ میداده است
  • 2:34 - 2:38
    و نوسانات کوانتومی انرژی جهان جوان را
  • 2:38 - 2:43
    به شکلگیری تودههای گاز که در نهایت
    تبدیل به کهکشان شدند مرتبط میسازد.
  • 2:43 - 2:47
    اگر این فرض را بپذیریم،
    ممکن است همچنین القا کند که جهان ما
  • 2:47 - 2:54
    بخشی از یک واقعیت کیهانی بزرگتر است
    که دچار تورمی بیپایان و ابدی است.
  • 2:54 - 2:57
    ما هیچ چیز از این
    واقعیت نظری متورم نمیدانیم،
  • 2:57 - 3:01
    غیر از این پیشبینی ریاضی
    که میگوید انبساط بیانتهای آن
  • 3:01 - 3:05
    ممکن است ناشی از یک شرایط
    انرژی کوانتومی ناپایدار باشد.
  • 3:05 - 3:09
    اما در بسیاری از منطقههای محلی،
    انرژی ممکن است به صورت تصادفی نشست کند
  • 3:09 - 3:15
    و به شرایط پایدار برسد، تورم متوقف شود
    و جهانهای حبابی پدید بیایند.
  • 3:15 - 3:18
    هر جهان حبابی --
    که مال ما هم یکی از آنهاست
  • 3:18 - 3:22
    -- میتواند با انفجار بزرگ
    و قوانین فیزیک خود توصیف شود.
  • 3:22 - 3:25
    جهان ما ممکن است بخشی از
    یک چندجهانی بزرگتر باشد،
  • 3:25 - 3:29
    که در آن نرخ بینظیر انبساط ابدی
  • 3:29 - 3:32
    دیدار با یک جهان همسایه را
    برای ما ناممکن میکند.
  • 3:32 - 3:37
    انفجار بزرگ همچنین پیشبینی میکند که
    در کائنات جوان و داغ، نیروهای بنیادین ما
  • 3:37 - 3:41
    ممکن است در یک ابرنیرو متمرکز شده باشند.
  • 3:41 - 3:45
    نظریههای ریاضی ریسمان توصیفی
    برای این اتحاد پیشنهاد میدهد،
  • 3:45 - 3:49
    علاوه بر ساختاری اساسی
    برای کوارکها و الکترونهای زیراتمی.
  • 3:49 - 3:55
    در این مدلهای پیشنهادی، ریسمانهای
    مرتعش واحدهای سازنده جهان هستند.
  • 3:55 - 4:00
    مدلهای رقیب ریسمان،
    حال در توصیفی واحد اتفاق نظر دارند،
  • 4:00 - 4:06
    و میگویند ممکن است این ساختارها
    با ابعاد عظیم بالاتر تعامل داشته باشند که غشا نام دارند.
  • 4:06 - 4:10
    جهان ما ممکن است
    در چنین غشائی محدود شده باشد،
  • 4:10 - 4:17
    و در جایی ناشناخته با ابعاد بالاتر
    شناور باشد، که "توده" یا ابرفضا نامیده میشود.
  • 4:17 - 4:22
    غشاهای دیگر -- حاوی گونههای دیگر جهان --
    ممکن است در ابرفضا توامان وجود داشته باشند،
  • 4:22 - 4:27
    و غشاهای همسایه ممکن است نیروهای اساسی
    خاص مثل گرانش را به اشتراک بگذارند.
  • 4:27 - 4:31
    هم تورم ابدی و هم غشاها
    یک چندجهانی را توصیف میکنند،
  • 4:31 - 4:38
    اما در حالی که جهانها در تورم ابدی از هم جدا هستند،
    جهانهای غشایی میتوانند با هم برخورد کنند.
  • 4:38 - 4:42
    پژواک چنین برخوردی میتواند
    در تابش زمینه کیهانی نمود پیدا کند
  • 4:42 - 4:47
    -- آشی از تابش در تمام کائنات،
    بازمانده از دوران انفجار بزرگ در ابتدا.
  • 4:47 - 4:51
    اما تا کنون چنین پژواک
    کیهانی را پیدا نکردهایم.
  • 4:51 - 4:57
    بعضی فکر میکنند این نظریههای چندجهانی متفاوت
    درنهایت در یک نظریه عام ادغام میشوند
  • 4:57 - 5:00
    یا با چیزی دیگر جایگزین میشوند.
  • 5:00 - 5:05
    اما فعلا، اینها توضیحات نظری
    مدلهای ریاضی هستند.
  • 5:05 - 5:09
    از آنجا که این مدلها از آزمایشهای علمی
    بسیاری الهام گرفته و توسط آنها هدایت میشوند،
  • 5:09 - 5:14
    هنوز، آزمایشهای عینی اندکی
    برای آزمایش مستقیم آنها در دست است.
  • 5:14 - 5:16
    تا وقتی که ادوین هابل بعدی از راه برسد،
  • 5:16 - 5:21
    دانشمندان احتمالا به دعوا بر سر زیبایی
    مدلهایشان ادامه خواهند داد ...
  • 5:21 - 5:27
    و رویا پردازی میکنند که چه چیزی،
    اگر باشد، ورای جهان ما نهفته است.
Title:
کائنات در چه منبسط می‌شود؟ ـ ساجان ساینی
Speaker:
ساجان ساینی
Description:

درس کامل در: https://ed.ted.com/lessons/what-is-the-universe-expanding-into-sajan-saini

کائنات حیات کیهانی خود را با یک انفجار بزرگ شروع کرد، نزدیک به چهارده میلیارد سال پیش، و از آن زمان در حال بزرگ شدن بوده است. اما کائنات چطور بزرگ می‌شود و در چه منبسط می‌شود؟ ساجان ساینی نظریه‌های موجود درباره انفجار بزرگ و آنچه ورای جهان ما وجود دارد، اگر وجود داشته باشد، را شرح می‌دهد.

Lesson by Sajan Saini, directed by Wooden Plane Productions.

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:44

Persian subtitles

Revisions