انبساط فضا - زمان ناشي از نظريه انفجار بزرگ ،
توجيهي غير موجه براي توسعه كيهان
است
توجه : در اين مبحث تعريف
جديدي از همبافته فضا - زمان ارايه ميشود !
براي روشن شدن موضوع از يك مثال ساده شروع
مي‌كنيم . فرض مي‌كنيم كه دو مفتول فلزي داريم كه از آلياژ
يكساني تهيه شده‌اند . يكي به طول 1متر در دماي 30 درجه سلسيوس و ديگري
به طول 10 متر در همان حرارت . لازم به توضيح است كه ما از مفتول 1
متري به عنوان سانتي متر استفاده كرده و آن را به صد قسمت مساوي تقسيم
كرده‌ايم . اينك اين دو مفتول را به سياره‌اي فرضي انتقال مي‌دهيم كه
حرارت سطح آن بيشتر از 30 درجه بوده و باعث انبساط مفتول‌ها تا حدي
ميشود كه اندازه مفتول 1 متري به 101 سانتي متر و مفتول 10 متري ، 10
متر و 10 سانتي متر افزايش پيدا مي‌كند . در اين وضعيت اگر ما مفتول
دومي را با مفتول اولي متر كنيم به همان طول 10 متر خواهيم رسيد ، براي
اينكه :
m0 طول مفتول 1 متري و
T0 طول مفتول 10 متري در
دماي 30 درجه است . m طول مفتول اولي و
T طول مفتول دومي در سطح سياره فرضي داغ است .
Δm ,
ΔT تفاوت
طول ( مقدار انبساط ) دو مفتول است . واضح است كه براي اندازه گيري
مقدار انبساط مفتول دوم ، ميبايست مفتول اول را تا حرارت 30 درجه سرد و
سپس متراژ را انجام دهيم كه در غير اين صورت به همان نتيجه قبلي خواهيم
رسيد و متوجه هيچ افزايش طول و يا انبساطي نخواهيم شد .
يكي از نتايج
بسيار مهم
اندازه گيري سرعت نور تحت شرايط و وضعيت‌هاي مختلف در فضا يا خلاء ، اين واقعيت
بديهي است كه
اندازه تغيير مكان نور در تغيير زمان ، همواره مقدار ثابتي است ، يعني :
به حاصل تقسيم طول
بر زمان كه همواره مقدار ثابتي است ، ميتوان همبافته فضا - زمان گفت كه
ساده‌ترين تعريف براي همبافتگي فضا - زمان است .
از اينرو اگر ما با هر سرعتي كمتر از سرعت نور اقدام به اندازه گيري سرعت نور
كنيم ، همان عدد ثابت C را بدست خواهيم آورد .
براي اولين بار شخصي به نام فيتز جرالد نظريه عجيبي ارايه داد .
طبق نظر او ، تمام اجسام در جهت حركت خود منقبض ( كوتاه ) ميشوند ،
بعدا شخصي به نام لورنتس مدعي شد كه زمان نيز در اين وضعيت ميبايست
اتساع يابد و اين تغييرات در طول و زمان را فرموليزه كردند . آنچه كه
اتفاق مي‌افتد اينكه با افزايش سرعت ، متر ما كوتاه‌تر و زمان ما كندتر
كار مي‌كند و در هنگام اندازه گيري سرعت نور باز به همان نتيجه قبلي
خواهيم رسيد .
به طور مثال
پرتو نور و سفينه‌اي را در نظر مي‌گيريم كه با نصف سرعت نور نسبت به ما
در يك جهت در حال انتشار و حركت هستند . اگر از سرنشينان سفينه بخواهيم كه سرعت نور را
اندازه گيري نموده و گزارش دهند ، طبق قوانين كلاسيك ما انتظار گزارش سرعت 150.000
كيلومتر بر ثانيه را خواهيم داشت ( گزارشV= سفينهV-نورV
) ، ولي آنها با كمال تعجب همان رقم 300.000 كيلومتر بر ثانيه را گزارش
خواهند داد و اولين و منطقي‌ترين استنباط ما اين خواهد بود كه در ابزار
اندازه‌گيري طول و زمان آنها
تغييراتي بوجود آمده و به استناد معادلات لورنتس :
در واقع آنها رقم 259.807 كيلومتر ما را تقسيم
بر 0.8660 ثانيه ما مي‌كنند و به رقم 300.000 كيلومتر بر ثانيه
مي‌رسند ، در واقع يك متر آنها به 86.60 سانتي متر ما و يك ثانيه آنها
به 0.8660 ثانيه ما تقليل پيدا كرده است . در ساده‌ترين توضيح همبافته فضا - زمان را ميتوان با تناسب زير
تعريف كرد :
كه
x طول ، 'x طول
كوتاه شده ، v سرعت ، c
سرعت ثابت نور ، t زمان و
't زمان كند شده است . بعدها انيشتين با استفاده از اين نظريات ، تئوري نسبيت
را پايه ريزي و ارايه نمود و عنوان كرد كه سرعت نور نسبت به تمام
دستگاه‌هاي لخت ( بدون شتاب ) ثابت و برابر C
است كه درك آن براي همگان آسان نيست ، بلكه واقعيت امر اين است كه سرعت
نور در تمامي دستگاه‌هاي لخت ( بدون شتاب ) ثابت و يكسان اندازه‌گيري و
محاسبه ميشود ، براي اينكه به تناسب تغيير طول ، زمان نيز تغيير خواهد يافت و ما هميشه
به همان مقدار اندازه‌گيري شده قبلي خواهيم رسيد . در واقع نور و يا
سرعت آن در حكم ابزار و وسيله‌اي جهت انطباق واحد طول بر واحد زمان ماست
و ما ميتوانيم در هر لحظه و هرجا ، ابزار‌هاي اندازه گيري طول و زمان
خود را به دقت بسيار زيادي تنظيم كنيم .
با توجه به شكل
زير فرض مي‌كنيم كه فضا به دلايل غير گرانشي در نقطه B
انقباض يافته است :
دو پرتو نور با فاز ، شدت و فركانس ( يا طول موج )
يكسان را در نظر مي‌گيريم كه يكي از كنار نقطه B
و ديگري دورتر از آن و به موازات همديگر در حال انتشار و گذر هستند
. با گذر پرتو نور دوم از كنار نقطه B
، چون فضا انقباض يافته است به تدريج از طول موج نور كاسته شده و به
فركانس و انرژي آن افزوده ميشود ، يعني حركت به طرف طيف آبي ، ولي در هنگام
دور شدن پرتو نور دوم از نقطه B ، به تدريج به طول موج نور افزوده
شده و از فركانس و انرژي آن كاسته ميشود ، يعني حركت به طرف طيف قرمز .
بديهي است كه در اين وضعيت پرتو نور اول از پرتو نور دوم پيشي ( سبقت )
مي‌گيرد ، در حالي كه اندازه انرژي هر دو موج در كل ثابت مانده است (
يعني تعداد سيكل‌هاي مساوي دارند ) .
ما در رسم شكل فوق از تاثيراتي كه موجب انحراف نور دوم شود صرف نظر
كرده‌ايم .
همانطور
كه ميدانيم معادله طول موج و فركانس عبارت است از :
C
سرعت ثابت نور و واحد آن متر بر ثانيه ،
ƒ فركانس و واحد آن هرتز (
سيكل بر
ثانيه ) و λ طول موج و واحد آن متر است .
آنچه كه كاملا مشخص است اينكه همبافته فضا - زمان يعني همان حاصل تقسيم
متر بر ثانيه در هر دو طرف معادله مشخص و معلوم است ، اين موضوع به چه
معني است ؟
اين دقيقا به اين معني است كه اگر
فرض كنيم ناظري به همراه پرتو نور دوم نزديك نقطه B شود با كاهش طول موج نور
، واحد اندازه‌گيري طول او يعني متر نيز كوتاه خواهد شد و
همچنين ابزار اندازه‌گيري زمان او يعني كرنومتر يا ساعت كندتر كار خواهد كرد
، پس او به هيچ وجه متوجه كاهش سرعت نور و افزايش فركانس و انرژي موج
نخواهد شد و همچنين است زماني كه هر دو در حال دور شدن از نقطه
B
باشند . در واقع تمامي اين تغييرات در سرعت ، فركانس و انرژي نور براي
ناظران دور از نقطه B محسوس خواهد بود و اين پديده براي ناظر
واقع در نقطه B غير قابل محسوس است
.
در واقع هر سه ناظر مستقر در نقاط
A , B , C در مورد سرعت ، فركانس ،
طول موج و
انرژي پرتو نور اتفاق نظر و تفاهم خواهند داشت ، ولي ناظر چهارم دور از
نقطه B متوجه اين تغييرات در فضا - زمان ،
سرعت نور ، فركانس و انرژي آن خواهد شد .
d همان طول است . در ساده‌ترين توضيح ما براي پيدا كردن سرعت نور ، مقدار تغيير مكان
آن را تقسيم بر مقدار تغيير زمان مي‌كنيم . چون در انقباض فضا ،
واحد اندازه‌گيري طول ما كوتاه ميشود و ساعت ما نيز كند كار مي‌كند به همان
اندازه گيري قبلي دست مي‌يابيم و هم چنين است در مورد انبساط فضا -
زمان ، يعني
واحد اندازه‌گيري طول ما متر بلند شده و ساعت ما نيز تندتر كار مي‌كند و در
نهايت همان اندازه‌گيري قبلي در مورد سرعت نور نتيجه ميشود . به معادله زير توجه كنيد :
با افزايش طول موج ( λ ) به علت بلند
شدن m ( انبساط فضا ) ، سرعت نور نيز ميبايست نسبت به ديد
ناظر مجاور افزايش يابد ، ولي توام با
افزايش اين طول موج به علت انبساط فضا - زمان ، زمان نيز تندتر كار خواهد كرد
، پس مقدار s ( زمان ) نيز افزايش يافته و سرعت نور
در نهايت ثابت اندازه‌گيري خواهد شد . ولي ناظر دور ( غير مجاور ) متوجه
افزايش سرعت نور خواهد بود ، براي اينكه تغييري در متر و زمان او (
s ) بوجود نيامده است ، پس براي ناظر مجاور ميتوانيم مقدار ثابت m/s ( همبافته
فضا - زمان ) را از طرفين معادله حذف و به برابري زير برسيم :
K كيلو
يعني ضريب 1000 ، n سيكل ( يك موج نور ) و
Z بيانگر مقدار عددي است . در واقع در اين
شرايط انبساط و يا انقباض فضا - زمان ، همواره و هميشه مقدار سرعت ، فركانس (
يا انرژي ) و طول موج نور براي ناظر مجاور پرتو نور دوم مقدار ثابتي خواهد بود و اين
مقادير براي ناظري كه دور از نقطه B
ميباشد تغيير مي‌يابد و علت آنهم
اختلاف در فضا - زمان آنها خواهد بود ، ولي مقدار تناسبات (
همبافتگي فضا - زمان ) همواره يكي ( ثابت ) است .
نظريه پردازان تئوري انفجار بزرگ چنين
نظر مي‌دهند كه قبل از انفجار بزرگ ، فضا - زماني وجود نداشته است . و
همه چيز داخل گوي بسيار چگال و داغي بوده است ، بعد از انفجار ، فضا -
زمان ، ماده و انرژي پديدار شده است و فضا - زمان ما در حال انبساط است
و اين انبساط به مرور زمان باعث شده است كه طول موج نور اوليه انفجار ،
افزايش يافته و به امواج پس زمينه فعلي كيهان تبديل شود و آن را مدركي
براي اثبات فرضيه خود مي‌دانند . در اين رابطه بايد گفت كه ما ناظرين
همراه يا مجاور نور انفجار بزرگ محسوب ميشويم و با انبساط فضا - زمان ميبايست اولا واحد
اندازه‌گيري طول ما ( متر ) بلندتر شود و دوما زمان ما ( ساعت ) نيز تندتر حركت كند كه در اين
رابطه چون سرعت نور را همواره ثابت اندازه گيري مي‌كنيم ، ميبايست فركانس
، طول موج و انرژي نور را نيز ثابت اندازه‌گيري كنيم براي اينكه ابزار
سنجش متر و زمان ما زير مجموعه اي از فضا - زمان كيهان است ، كه چنين
به نظر نميرسد . يعني ما شاهد
نور انفجار بزرگ نيستيم براي اينكه ماهيت اين امواج پس زمينه كيهان ، راديويي و از نوع مايكروويو است . پس اولا امواج پس
زمينه كيهان مدرك اثبات نظريه انفجار بزرگ نيست و مربوط به نور انفجار
بزرگ نميشود و دوما انفجار بزرگ يا انبساط
فضا - زمان عامل توسعه كيهان نيست ، براي اينكه در اين صورت متر ما نيز همواره
در حال بلند شدن بوده و نهايتا" متوجه انبساط عالم نخواهيم شد ، زيرا حاصل تقسيم تغيير اندازه قطر كيهان در تغيير اندازه طول متر ما
همواره مقدار ثابتي
خواهد بود چون هر دو با هم منبسط خواهند شد : يعني
ΔU تغيير
قطر كيهان ، Δm تغيير طول متر
ما ،
Constant نيز مقدار ثابتي ميباشد و ما در هر
زمان در اندازه گيري قطر كيهان به همان نتيجه قبلي خواهيم رسيد كه چنين
نيست !
ما در هر لحظه متوجه توسعه كيهان ( دور شدن كهكشانها از يكديگر
) ، آنهم با سرعتي شتابدار ميشويم كه
بيانگر اين موضوع است كه اندازه متوسط متر ما در حالت كلي در كل كيهان ثابت به نظر
ميرسد . به بيان ساده‌تر :
يعني حاصل تقسيم تغيير قطر كيهان به
متر ما ، روز به روز در حال افزايش و رو به بينهايت است و اين افزايش
به صورت تصاعدي است . در حقيقت آنچه كه باعث توسعه كيهان ميشود ، ميدان گرانش منفي (
نيروي ضد جاذبه ) موجود در كيهان است كه باعث ميشود كهكشانها با سرعت
شتابدار و سرسام آوري ، آنهم درون فضاي كيهان از يكديگر دور شوند . و از همه
مهمتر اين انبساط برون كهكشاني است و مربوط به داخل كهكشانها نميشود ،
يعني ابعاد متوسط خود كهكشانها در كل ثابت مي‌ماند ولي فاصله آنها از
يكديگر بيشتر ميشود .
محمدرضا طباطبايي 14/4/87
http://www.ki2100.com
لطفا نظر خود را
به تالار زير ارسال فرماييد :
/talar/viewtopic.php?f=81&t=91
