🌐کانال پروفسور علی نیری🌐

‍ ‍ ‍ 💥 مهبانگ در اندیشه40


✅ برنامه چهلم “مِهبانگ” مروری است بر مباحث پیشین “ #ضدماده(#پادماده)” و بررسی فصل دوم و سوم این مبحث که عبارتند از:‏

‏🔅 نقش #ضدماده در زندگی روزمره‌ی ما :‏

➖ #ضدماده در مقیاس کلان

➖ #کاربرد #ضدماده در تشخیص و #درمان تومورهای سرطانی
‏
‏🔅 چگونگی تولید #ضدذرات در آزمایشگاه:‏
‏
➖ تاریخچه #ضدپروتون (‏pbar‏)‏
‏
➖ چگونگی به‌دام انداختن #ضدپروتون‌ها
‏
➖ #شتاب‌گیر #پادپروتون چیست؟
‏
➖ #تولید ضدپروتون
‏
➖ #خنک‌کردن #الکترون

✅ #پادماده یا #ضدماده‏ نقش بسیار مهمی در فهم و درک ما از عالم خواهد داشت، و همینطور نقشی به‌سزا در رفع نیازهای انرژی ‏برای بشر را خواهد داشت.‏



⚛ @dr_nayeri ✍

‌⚛ بعدها با پیشرفت علم متوجه شدیم که خود #اتم که معروف به #نشکن و کوچکترین خشت و بنای #طبیعت بود اکنون در درون #هسته خودش اعضای کوچکتری #الکترون و #پروتون و #نوترون را دارد.

⚛ بعدها با شکافت #هسته_اتم متوجه شدند که در درون #هسته_اتم #پروتون‌ها قرار دارند و #نوترون‌ها نزدیک به 2000 برابر سنگین‌تر از #الکترون‌ها هستند.

🔸 #پروتون‌ها و #نوترون‌ها هم ذرات تشکیل شده از #کوآرک‌ها هستند.

⚡️ در نظریه #ریسمان‌ها مشخص شد که خود #کوآرک‌ها همگی از #ارتعاشات_کوانتومی مختلف این #ریسمان‌ها به وجود آمده اند.

👈 #ریسمان‌ها می‌توانند به صورت بسته ای یا حلقوی و یا باز باشند.

☢ سه نیروی #الکترو_مغناطیس، قوی هسته ای و ضعیف هسته ای را با #کوانتیزه کردن توانسته بودند وحدتی بین‌شان به وجود بیاورند.

➖ به نظر می‌آید که در #ریسمان‌های حلقوی باعث و بانی #نیروی_گرانشی و #ثقل هستند.

👈 اگر فرض کنیم که عالم ما شبیه کاغذ و دارای فضای دو بعدی است

➖ اگر ما و تمام #کهکشان‌ها که در درون آن قرار دارند و همه در این غشای دو بعدی زندگی می‌کنند #ریسمان‌های باز حتمأ باید انتها‌هایشان به عالم ما وصل باشد.

👈 اما #ریسمان‌های حلقوی که در توده‌ی عالم ما قرار می‌گیرند می‌توانند به راحتی بین آن غشا و آن فضای توده حرکت کنند.

👈 بنابراین اگر ابعاد اضافی هم در عالم وجود داشته باشد ظاهرأ آن #ریسمان‌های حلقوی که حامل #نیروی_گرانشی هستند می‌توانند در این فضا حرکت کنند.

♨️ اگر #انرژی را به شکل یک طناب یا نخ در نظر بگیریم می‌تواند به دور فضا بپیچد که اصطلاحأ به آن #عدد_کوانتومی_پیچشی می‌گویند.

👈 بنابراین طناب یا #ریسمان این خاصیت را دارد که می‌تواند چندین بار حتی هزاران بار دور فضا بچرخد یا بپیچد.

👆 این پیچش تا زمانی که وجود داشته باشد به نظر می‌آید که جلوی انبساط و گسترش فضا را گرفته و محدودیت ایجاد ‌کند.

➖ اگر این طناب شل‌تر شود و به خاطر افت و خیزهایی که در #کوانتوم اتفاق می‌افتد این #ریسمان بازتر شده کم کم امکان دارد که فضا گسترش پیدا کند.

🌀 اگر خاصیت پیچیدن #ریسمان به دور فضا، را به خواص #طبیعت اضافه بکنیم، اصطلاحأ به آن درجه #آزادی می‌گویند،

➖ باعث می‌شود یک نوع دوگانگی که ارتباط تنگاتنگ دارند بین کوچک و بزرگ به وجود بیاید.

👈 دوگانگی کوچک و بزرگ T-Duality یعنی #طبیعت تفاوتی را بین دنیای کوچک و بزرگ قائل نیست.

✨ عالم بزرگ را #کیهانستانی تصور کنیم که متشکل از #کیهانک‌های متفاوتی است و در ابتدای عالم هیچ چیزی وجود نداشته، حتی #نور و فقط غلیان #انرژی بوده که باعث شده که در هر یک از #کیهانک‌ها #ریسمان‌ها (تجمع و تمرکز انرژی) به شدت نوسان و ارتعاش داشته باشند.

👈 اگر این ارتعاشات گرمایی را نگاه بکنیم همان #تابش_زمینه_کیهانی است.

➖ نوری است که از انفجار #انرژی یا #مهبانگ یا نقطه اتصال بین دو عالم باقی مانده است.

🔅 هر نوری که از منبع اش تولید بشود غیر #پلاریزه است ولی به محض اینکه با جسمی برخورد بکند و باز تابیده بشود آن نور #پلاریزه می‌شود.

👈 بنابراین اگر فکر کنیم که نوری وجود داشته که از فضای #پلازمای حدود 300 هزار سال پیش باید حرکت می‌کرده و 80 هزار سال هم این نور در فضای #پلازمایی سرگردان بوده بعد از آن توانسته تقریبأ بدون پراکندگی و برخورد با #ذرات_باردار_الکتریکی به سمت ما برسد آن نور باید دچار #قطبیدگی یا #پولاریزاسیون شده باشد.

🔹🔸 گروه Bicep توانسته اند که نوع #پلاریزاسیون این نور را ببینند و براساس نوع #پلاریزاسیون متوجه شده اند که می‌تواند #امواج_گرانشی یا #ثقلی در آن وجود داشته باشد.

🔭 این گروه با #تلسکوپی که در قطب جنوب قرار داد توانستند نوع #پلاریزاسیون را اندازه گیری کنند.

👈 به این ترتیب برای اولین بار #امواج_گرانشی یا #ثقلی که درست بعد از پیدایش عالم بوده توسط این گروه و #تلسکوپی که در قطب جنوب قرار داشته به دست آمده است.



⚛ @dr_nayeri ✍

‌👈 بنابراین طول موجی است که به علت گسترش و انبساط عالم دچار یک نوع کشیدگی شده اند (مانند خطی که روی بادکنکی بکشیم و با باد کردن بادکنک به علت انبساط و گسترش، این خط هم طولش بیشتر می‌شود).

👆 شبیه همین برای نور هم اتفاق افتاده است و طول موج نور در طول مسیرش به دلیل انبساط عالم دچار انبساط شده است و به طول موج ماکرو ویو رسیده است.

👆 به این می گویند) CMBR (cosmic microwave background radiation یا #تابش_میکرو_موجی زمینه‌ی کیهانی.

❄️ #الکترون در جایی قرار دارد که به نسبت بقیه جاها سردتر است.

💥 در نقاطی از عالم که خیلی خیلی داغ بودند نمی‌توانستید #الکترون آزاد را ببینید.

✅ شانس اینکه #الکترون آزاد در منطقه سردتر باشد بیشتر است.

👈 بنابراین #فوتون‌ها یا #نور از مناطق گرم‌تر به سمت مناطق سردتر عالم که در آنجا #الکترون آزاد وجود داشت حرکت می‌کردند و بعد از پراکندگی از آن‌ها دچار #قطبیدگی یا #پولاریزاسیون می‌شدند که ما امروز باید آن نوع #پولاریزاسیون را بررسی بکنیم تا بتوانیم قطبش را ببینیم.

🔅 نوع #پولاریزاسیون می‌تواند منطقه گرم و سرد را مشخص بکند.

☑️ تفاوت #قطبیدگی بسته به این دارد که در منطقه گرم قرار دارید یا سرد.

⚡️ امواج #گرانشی یا #ثقلی درست مانند امواج #الکترومغناطیسی دو نوع #قطبیدگی خطی و بیضوی یا حلقوی دارند.

➖ #پولاریزاسیون خطی و بیضوی در مناطق سردتر کشیده‌تر و در مناطق گرم‌تر به هم نزدیک هستند.

➖ عدم تقارنی که در جهات مختلف به وجود می‌آید تأثیر خود را در #تابش_زمینه_کیهانی می‌تواند به عنوان تغییرات دمایی نشان دهد.

🔅 مناطق گرم به نور نزدیک‌تر و مناطق سرد از نور دورتر می‌شوند و این نوعی #پولاریزاسیون یا #قطبشی را ایجاد می‌کند.

⚛ زمانی بود که فکر می‌کردیم کوچکترین اجزای طبیعت #اتم‌ها هستند.

🔹🔸 درون #هسته_اتم را #پروتون‌ها و #نوترون‌ها و #کوارک‌ها تشکیل داده اند.

👈 #کواراک‌ها از #ریسمان‌ها تشکیل شده اند.

➖ #ریسمان ماهیت فیزیکی خارجی ندارد بلکه تجمعی از تمرکز انرژی است که به شکل نخ دیده می‌شود.

➖ #ریسمان‌ها می‌توانند هم آزاد باشند یعنی از یک سمت عالم به سمت دیگر عالم کشیده شده باشند یا می‌توانند به صورت حلقوی باشند.

➖ #ریسمان‌های_حلقوی می‌توانند امواج #ثقلی یا #گرانشی را تولید کنند.

➖ #ریسمان‌ها خاصیت پیچش دارند و می‌توانند چندین بار به دور فضا بپیچند و مانع از گسترش و انبساط عالم بشوند.

🌀 همین خاصیت پیچش باعث می‌شود که تقارنی بین کوچک و بزرگ ایجاد بشود.

👈 یعنی، در #نظریه_ریسمان‌ها تفاوتی در کوچک و بزرگ وجود ندارد و وقتی که این را در کل عالم به کار می‌برید به نظر می‌آید که عالم بسیار کوچک شبیه عالم بسیار بزرگ رفتار می‌کند.

👈 البته منظور از این مقیاس‌های بسیار بزرگ و کوچک در مقیاس‌های #زیر_اتمی است.

🔘 عالم ما از یک نقطه عالم آغاز نشده بلکه یک عالمی هم پیش از نقطه آغازین بوده که به آن #عالم_دوگان می‌گویند.

➖ یک عالم در حال انبساط است و عالم دیگر در حال انقباض و کوچک شدن است.

➖ به نظر می‌آید که ما در عالم انبساط قرار گرفته ایم.

💥 نقطه اتصال این دو عالم انقباض و انبساط شبیه #مهبانگ یا Big Bang عمل کرده است.

✅ اگر نام کل عالم را #کیهان بگذاریم #کیهانستان جایی است که #ریسمان‌ها در حال نوسان و ارتعاش هستند ومی‌توانند انرژی‌های متفاوتی را داشته باشند.

🔹 اگر به درون #کیهانستان مراجعه کنیم #کیهانک خواهیم داشت و درواقع #کیهان ما از #کیهانک درست شده است و این #کیهانک‌ها جاهایی هستند که این #ریسمان‌ها به شدت ارتعاش دارند.


⚛ @dr_nayeri ✍

🔘 داستان کشف ماده‌ی تاریک

"قسمت پنجم"

✅ ماده تاریک نقش بسیار اساسی در رشد بذرهای اولیه و تشکیل ساختار اولیه کیهان دارد.

👈 به گونه‌ای که بدون آن کهکشان‌های امروزی نبودند.

💥 در کیهان اولیه جرم کاملا همگن از گازهای هیدروژن و هلیوم بود.

➖ برای شکل گیری ساختارها باید گازهای برخی مناطق در مقایسه با سایر قسمت‌ها متراکم و چگال‌تر شوند.

🔹🔸 چگالی میانگین درون یک کهکشان تقریبا 1 میلیون برابر بیشتر از چگالی میانگین کیهان است.

👈 در نتیجه برای تشکیل کهکشان‌ها و نواحی باید از گاز متراکم شود به گونه ای که چگالی باید بیشتر از چگالی زمینه گازی شود.

⚡️ چه عاملی باعث چگالش گاز در برخی نواحی شد❓

✅ پاسخ #گرانش است.

✔️ این نیرو می‌تواند باعث رشد غیر یکنواخت چگالی در محیط گازی گردد.

⚛ فرض کنید افت و خیزهای کوانتومی در اثر نوسانات کوانتومی در محیط کاملا یکنواخت اولیه بوجود آید.

➖ با گذشت زمان نیروی #گرانش باعث رشد این افت و خیزها ی کوچک شده بگونه‌ای که بعد از مدتی برخی از نواحی چگال‌تر از نواحی مجاور خود می‌شدند.

✅ نواحی با #چگالی بیشتر دارای #گرانش بیشتری شده و باعث جذب ماده بیشتر میشود به این فرآیند “ #ناپایداری گرانشی ” گویند.

🔹 در واقع کلید ساختارهای امروزی حاصل از افت و خیزهای کوانتومی در ابتدای کیهان بوده است.

🔅 نحوه شکل گیری افت و خیزهای کوانتومی و چگال در کیهان اولیه چه بوده❓

✅ در واقع کیهان اولیه شامل #پرتون #نوترون و #الکترون تابش و مقداری زیادی ماده تاریک بوده است.

⚫️ تقریبا الان میدانیم ماده تاریک 10-100 برابر ماده مرئی و #نوکلئونهاست .

⚛ قبل از تشکیل اتمهای خنثی , #الکترونها #پروتونها به طور مستمر #فوتونها را جذب می‌کردند و نشر می‌دادند و بهمین دلیل نوسانات #چگالی در ماده معمولی باعث افت و خیزهایی در چگالی فوتون‌ها می‌شود.

✅ یعنی نواحی که چگال‌تر است؛ #فوتون بیشتری جذب و گسیل می‌کند و ماده با تابش برهمکنش بیشتری دارد.

⚡️ از آن‌جا که #فوتون‌ها با سرعت نور حرکت می‌کنند پس در هیچ مقیاسی تراکمی از انرژی تابشی نداریم.

☑️ با توجه به اینکه ماده معمولی و تابش خیلی با هم جفت شدند به نظر می‌رسد تراکم ماده معمولی نخواهیم داشت.

👈 نتیجه اینکه با جفت شدن تابش و ماده، افت و خیزهای چگالی نمی‌تواند رشد کند…

➖ پس ساختارهایی مثل کهکشان‌ها نمی‌توانند از ماده معمولی به تنهایی شکل بگیرند.

🔘 اینجاست که کلی ماجرا در دست ماده تاریک است. چگونه❓

🔸 در کیهان اولیه افت و خیزهای چگالی در ماده معمولی و تاریک وجود داشته است.

➖ چون تابش فقط با ماده معمولی جفت شده است با انبساط کیهان افت و خیزهای چگالی ماده تاریک متناسب با انبساط کیهان رشد خواهد کرد در حالیکه افت و خیزهای چگالی ماده تاریک هیچ...

👈 اما ماده معمولی اندکی رشد می‌کند.

🔘 بعد از آنکه اتم‌های خنثی شکل گرفتند و ماده معمولی از تابش جدا شد اثرات گرانشی ماده تاریک وارد عمل می‌شود و باعث رشد افت و خیزهای چگالی ماده می‌شدند.

👈 بدین ترتیب افت و خیزهای چگالی در ماده معمولی و تاریک رشد و تا نهایتا ساختارهایی مثل کهکشان‌ها شکل بگیرند.

⚛ می‌دانیم ذرات ماده تاریک بار الکتریکی ندارند از خودشان تابشی گسیل نمی‌دهند و برهمکنشی ندارند.

➖ پس توده‌ای از ماده تاریک که در کنار هم قرار گیرد نمی‌تواند انرژی از دست بدهد در نتیجه اندازه اش تغیری نمی‌کند؛

👈 اما این هاله باعث جذب ذرات اطراف خود می‌شود چرا که ذرات ماده معمولی در نیروی گرانش ماده تاریک به دام میافتد.

⚫️ ماده معمولی در چاه پتانسیل ماده تاریک گرفتار میگردد و چون ماده معمولی با تابش برهمکنش دارد پس علت نشر تابش سرد شده گاز نیز سرد میشود و دما و انرژی جنبشی کاهش میابد.

➖ به سمت پایین‌ترین نقطه چاه پتانسیل ماده تاریک حرکت می‌کند اینگونه ماده معمولی در مرکز هاله ماده تاریک شکل می‌گیرد.

🔹 این تصویر با شواهد تجربی که امروز از توزیع ماده تاریک در اطراف کهکشان‌هاست کاملا سازگاری دارد.

🔘 اما انرژی تاریک چیست❓

👈 می‌دانیم در دهه 20 میلادی #ادوین_هابل کشف کرد کهکشانهای دیگری هستند که در حال دور شدن از ما هستند.

➖ تاقبل از آن همه فکر می‌کردیم که عالم ما تنها راه‌شیری و ایستا می‌باشد.

⚡️ حتی برای اثبات آن #انیشتین یک ثابت کیهان‌شناسی وارد معادله‌اش کرد.

🔹 بعدها به انبساط کیهان پی بردیم.

👈 تا سال 1998 همه فکر میکردیم به علت گرانش و با توجه به #نسبیت_عام سرعت انبساط کیهان در حال کاهش است.

👈 اما انقلابی دیگر در ایده و نظر ما باعث شد بفهمیم انبساط کیهان شتابدار است

✅ یعنی عاملی ناشناخته “ #انرژی_تاریک ” بر خلاف گرانش در حال عمل کردن است.

⚫️ پس توده ای از ماده تاریک میتواند از روی تاثیری که روی نور پشت سر اجسام میگذارد آشکار و اندازه گیری کرد.

🔭 این پدیده در کهکشان خودمون نیز آزمایش شده است.

👈 بدین ترتیب که اندازه ستارگان به دلیل تاثیر کانونی که ماده تاریک بر آنها بزرگتر جلوه میکند.

👁‍🗨 این اثر در خوشه های کهکشانی نیز مشاهده شده است.

🔭 امروزه دانشمندان توسط تلسکوپ هابل توانستند یکی از دقیق ترین نقشه های مربوط به ماده تاریک را تهیه کنند

➖ جالب این جاست این تصویر نشان میدهد که خوشه های کهکشانی پرجرم احتمالا زودتر از آنچه تصور میشه شکل گرفتند.

🔘 ماده تاریک واقعا از چه چیزی ساخته شده است❓

✅ در نگاه اول با مطالعه روی اثرات گرانشی تصور میشد مثل بقیه مواد کیهان از #پروتون #نوترون تشکیل شده است.

➖ دلیل آنهم اینه که یک کهکشان میتواند مقدار عظیمی جرم داشته باشد که نور ساتع نمیکند پس دیده نمیشود.

☑️ توضیح اینکه مقدار ماده #باریونی (نوترون و پروتون ) موجود در کیهان را با مطالعه انفجار بزرگ میتوان تخمین زد.

💥 وقتی بیگ بنگ رخ داد همه انواع ذرات تولید شدند.

⚡️ جهان شروع به رشد و دمای آن مدام پایین میامد سپس ساختارهایی اصلی ماده مثل #پروتون #الکترون و #پروتون شروع به سرد شدن کردند و تشکیل عناصر #هیدروژن و #هلیوم دادند.

➖ و به تدریج عناصر سنگین شکل گرفتند و در نتیجه ماده هایی که امروز در کیهان میبینیم.

✅ محاسبات نشان میدهد مقدار ماده #باریونی اعم از ماده مرئی در مجموع کمتر از 10 درصد از ماده موجود در کیهان را تشکیل میدهد پس باید قسمت عمده ی ماده تاریک از چیزی غیر از #پروتون و #نوترون و #الکترون ساخته شده باشد.

✅ در طبیعت علاوه بر #باریون ها ذرات دیگری به نام “ #لپتون ها ” وجود دارند.

☑️ 6 نوع #لپتون داریم که مشهور ترین آنها #الکترون است که بهمراه #نوترون و #پروتون اتمها را تشکیل میدهند.

✔️ دو نوع #لپتون دیگر “ #میون ها ” و ” #تاو ” ها هستند.

👈 که به ترتیب 200 برابر و 3000 برابر جرم #الکترون ها است.

👆 به هر کدام از این سه #لپتون ذره‌ای به نام “ #نوترینو ” نسبت میدهند.

✅ پس در طبیعت سه نوع #نوترینو داریم :

➖ #نوترینوی_الکترون

➖ #نوترینوی_میون

➖ #نوترینوی_تاو .

✅ این سه نوع #نوترینو بهمراه “ #الکترون – #پروتون و #نوترون ” شش عضو خانواده #لپتونها هستند.

🔘 #نوترینو ها مهمترین کاندیدای ماده تاریک غیر #باریونی است.

⚡️ به غیر از #الکترون که در طبیعت به وفور یافت میشود سایر #لپتون ها در آزمایشگاه تولید میشوند.

👈 محاسبات نیز نشان میدهند جرم #نوترینو ی الکترون حدود 12 #الکترون_ولت است. (الکترون ولت واحد انرژی است)

✅ هنوز مشخص نیست جرم دقیق #نوترینو ها چقدر است.

🔹🔸 سوال این جاست که با وجود این جرم بسیار ریز و کم چطور میتوان آن‌ها را عضو کاندیدای ماده تاریک دانست❓

⚡️ تعداد کل #نوترینوهای عالم 3 میلیون برابر تعدا د #نوکلئونها (پروتونها و نوترونها ) می‌باشد.

☑️ پس چگالی جرم کل ناشی از #نوترینو ها ممکنه 10 برابر چگالی جرمی #نوکلئونها باشد برای همین است که این ذرات میتوانند گزینه مناسبی برای ماده تاریک باشند.

👈 با این حال آشکار نمودن #نوترینو ها کار بسیار مشکلی است چرا که آنها با نیروی هسته ای قوی و الکترومغناطیس برهم کنش ندارند.

✅ #نوترینو ها بسته به جرم و سرعت حرکتشان به دو دسته تقسیم میشوند.

➖ #نوترینوی داغ و سرد. (یا بهتر است بگوییم ماده تاریک داغ و سرد )

➖ ماده تاریک داغ : شامل #نوترینوهایی است که با سرعت نزدیک به نور حرکت و 30%فراوانی #فوتونهای کیهان است.

➖ و به دلیل سبکی آنها جرم کل آنها در کیهان آنقدر نیست که بتواند ماده تاریک را شامل گردد.

💥 #نوترینوهای داغ نمیتوانند وجود ماده تاریک در ساختارهای کوچک و ساختار های اولیه کیهان را توضیح دهد

⚫️ ماده تاریک سرد : شامل #نوترینوهایی است که جرم سنگین دارند و باسرعت کمتری نسبت به نور هستند و جرمشان ممکنه ده ها مگا الکترون باشند.

✅ بسیاری از مدلهای دیگر ذراتی به نام wimp یا ویمپ را به کاندیدای ماده تاریک اضافه کردند ذراتی پرحجم با برهم کنش ضعیف.


⚛ @dr_nayeri ✍

🔘 ما در جهانی از ماده و نور زندگی میکنیم.

➖ ماده ای که ما از آن تشکیل شدیم و نوری که ما رو پایدار نگه داشته است، ولی الان میدانیم همه اینها فقط بخش کوچکی از حقیقت است.

🔘 جهان ما در همکاری با ماده مهم و مرموزی به نام ماده تاریک هست نه میشه دیدش نه لمسش کرد اما همه جا هست.

✅ میلیاردها ذره از ماده تاریک در هر ثانیه از بدن ما عبور میکند حتی اگر علم بتونه روزی یه ذره ای از این ماده رو شکار کنه و مطالعش کنه در اینصورت ممکنه آخرش بفهمیم جهان از چی ساخته شده و این ماده مجهول واقعا چه معنایی برای ما دارد.

🔸🔹 دانشمندان فهمیدند اجزای ریز اتمی وجود دارند به نام #نوترون #الکترون #پروتون و #کوارک ها و ..

👈 اما جدیدا فهمیدیم ذرات دیگری هستند.

🔘 دانشمندان نام دیگری برای ماده تاریک انتخاب کرده اند :

➖ ذرات سنگین کم اثر با نام اختصاری “ #ویمپ ” که به ندرت با اتمهای ماده برخورد میکنند.

❌ پس به دام انداختنشان خیلی آسان نیست.

♻️ از آنجا که جهان پر از ذرات ماده معمولیست ممکن است #ویمپ را جا بیندازیم.

⚛ اگر این ذره پیدا شود فیزیک کاملا نوینی رو ایجاد میکند.

👆 اگر چنین ماده اضافه ای وجود داشته باشد❗️

👆 این پایان ماجرا نیست…

✅ در آغاز قرن 21 فهمیدیم که یک نیرویی وجود دارد که مایل به از هم پاشیدن تمامی جهان است.

🔅 ستاره شناسان چند دهه ای هست که به مفهوم #سوپرنوا یا #ابرنواختر پی بردند…

🔆 وقتی ستاره ای بزرگتر از خورشید ما سوختش تمام می‌شود به ستاره کوچکتر و متراکم‌تر و تیره‌تر به نام #کوتوله_سفید تبدیل میشود.

👈 یعنی حالتی بین مرگ و زندگی دچار میشود اما میتواند دوباره به زندگی برگردد.

👆 اگر این #کوتوله_سفید بخشی از یک سیتسم دو ستاره ای باشد ستاره مجاورش میتواند این سوخت را تامین کند.

💥 به محض اینکه #کوتوله_سفید جاذبه اش جرم کافی رو از ستاره همسایه اش گرفت راه بازگشتی نیست و منفجر میشه ، حرارتش تا 1 میلیارد درجه میرسد و بیشتر گازهاش در فضا پخش میشود.

👆 میزان نوری که از این انفجارها به ما میرسد باعث میشود که ما بتوانیم فاصله‌شان را تشخیص بدیم.

⚡️ ما فهمیدیم که جهان در حال انبساط است اما چقدر و تا کجا ادامه دارد.

👈 همچنین فهمیدیم که سرعتش لحظه به لحظه زیاد میشود اما چقدر ادامه میابد❓

👈 آیا حدی هم دارد❓

👈 بعدش چه میشود❓

✅ جواب ما شاید در انرژی سیاه باشد ما هیچی ازش نمیدونیم بجز اینکه بدونیم همین انرژی داره باعث انبساط کیهان با سرعت زیاد میشه سال 2001 ماهواره دلتا 2 به فضا پرتاب شد.

👆 یک کاوشگر کوچک علمی بود.

🔘 طولی نکشید این کاوشگر موضوعی حیرت‌آور در مورد انرژی سیاه برای ما آشکار ساخت…

⚡️ نام آن WMAP است و مامورین پیشروی در فضا و بازگشتی بیشتر از همیشه به عمق زمان برای مطالعه بازتاب مهبانگ هدف گرفتن تصویر سریع از چهره جهان در دوره ای بسیا بسیار نزدیک به بیگ بنگ

..دوره ای که جهان ساده تر از الان بود

..با مطالعه اندازه و فرم موجهای ذره ای پیش زمینه ما میتونیم جهان اولیه رو حدس بزنیم.

✅ امروز میدونیم اتمها 5 درصد تقریبا از جهان رو تشکیل میدهند ماده سیاه نیز 23 درصد…

👈 به عبارتی ما در برابر ماده تاریک هیچ هستیم

👈 اما انرژی تاریک همون نیروی دافعه ی اسرار آمیز که اصلا ازش سر در نمی‌آوریم باعث میشه ماده تاریک در برابرش هیچ باشد تقریبا سه چهارم جهان است.

☑️ این انرژی تاریک که حاکم بر جهان است چقدر طول میکشه که تک تک اتمهای کیهان را از هم بپاشاند

…تقریبا یک چهارم جهان ماده سیاه است همون ماده ای که باعث فرم گرفتن کهکشان ها میشه بعدش فهمیدیم سه چهارم دیگر انرژی تاریک است که نیرویی است که باعث دور شدن سریعتر کهکشان ها از هم میشه

……این کشمکش هستی چطوری به پایان میرسد❓

👈 آیا در نهایت جهان ما رو تکه تکه میکند❓

⚡️ ظاهرا همه‌چیز به انرژی تاریک بستگی دارد.

🔘 ماده تاریک و انرژی تاریک بر ضد هم عمل می‌کنند.

☑️ ماده تاریک سعی داره که جهان رو پایدار و بهم بچسباند.

💥 اما انرژی تاریک سعی داره که جهان را از هم بپاشاند با فاصله دادنشون از هم حتی تا ذرات اتمی بپاشاند از هم ...

🔸🔹 هماهنگی این دوتا باعث میشه ما جهانی که امروز می‌بینیم درک می‌کنیم لمس می‌کنیم داشته باشیم…

✅ در واقع اگر این کشمکش بین ماده و انرژی تاریک نبود من و شما و این ستاره ها و کهکشانها نبودند.


💥 گردآوری و ترجمه: #آرش_آریامنش



⚛ @dr_nayeri ✍

🔘 داستان کشف ماده‌ی تاریک

{قسمت اول}

✅ ماده تاریک نقش بسیار اساسی در رشد بذرهای اولیه و تشکیل ساختار اولیه کیهان دارد.

➖ به گونه ای که بدون آن کهکشانهای امروزی نبودند.

⚡️ در کیهان اولیه جرم کاملا همگن از گازهای هیدروژن و هلیوم بود.

➖ برای شکل گیری ساختارها باید گازهای برخی مناطق در مقایسه با سایر قسمتهامتراکم و چگال تر شوند.

➖ چگالی میانگین درون یک کهکشان تقریبا 1 میلیون برابر بیشتر از چگالی میانگین کیهان است.

👈 در نتیجه برای تشکیل کهکشان ها و نواحی باید از گاز متراکم شود به گونه ای که چگالی باید بیشتر از چگالی زمینه گازی شود.

🔹🔸 چه عاملی باعث چگالش گاز در برخی نواحی شد❓

👈 پاسخ گرانش است.

👆 این نیرو میتواند باعث رشد غیر یکنواخت چگالی در محیط گازی گردد.

🔅 فرض کنید افت و خیزهای کوانتومی در اثر نوسانات کوانتومی در محیط کاملا یکنواخت اولیه بوجود آید.

➖ با گذشت زمان نیروی گرانش باعث رشد این افت و خیزهای کوچک شده بگونه ای که بعد از مدتی برخی از نواحی چگالتر از نواحی مجاور خود میشدند.

☑️ نواحی با چگالی بیشتر دارای گرانش بیشتری شده و باعث جذب ماده بیشتر میشود به این فرایند “ #ناپایداری_گرانشی ” گویند.

✔️ در واقع کلید ساختارهای امروزی حاصل از افت و خیزهای کوانتومی در ابتدای کیهان بوده است.

⚛ نحوه شکل گیری افت و خیزهای کوانتومی و چگال در کیهان اولیه چه بوده❓

👈 در واقع کیهان اولیه شامل #پرتون #نوترون و #الکترون_تابش و مقداری زیادی #ماده_تاریک بوده است.

✅ تقریبا الان میدانیم ماده تاریک 10-100 برابر #ماده_مرئی و #نوکلئونهاست.

⚡️ قبل از تشکیل اتمهای خنثی , الکترونها پروتونها به طور مستمر #فوتونها را جذب میکردند و نشر میدادند و بهمین دلیل نوسانات چگالی در ماده معمولی باعث افت و خیزهایی در چگالی فوتون ها میشود یعنی نواحی که چگالتر است فوتون بیشتری جذب و گسیل میکند و ماده با تابش #برهمکنش بیشتری دارد.

👈 از آنجا که #فوتون ها با سرعت نور حرکت میکنند پس در هیچ مقیاسی تراکمی از انرژی تابشی نداریم.

☑️ با توجه به اینکه ماده معمولی و تابش خیلی با هم جفت شدند به نظر میرسد تراکم ماده معمولی نخواهیم داشت.

✅ نتیجه اینکه با جفت شدن تابش و ماده ,افت و خیزهای چگالی نمیتواند رشد کند ….. پس ساختارهایی مثل کهکشانها نمیتوانند از ماده معمولی به تنهایی شکل بگیرند.

👈 اینجاست که کلی ماجرا در دست ماده تاریک است. چگونه❓

➖ در کیهان اولیه افت و خیزهای چگالی در ماده معمولی و تاریک وجود داشته است.

➖ چون تابش فقط با ماده معمولی جفت شده است با انبساط کیهان افت و خیزهای چگالی ماده تاریک متناسب با انبساط کیهان رشد خواهد کرد در حالیکه افت و خیزهای چگالی ماده تاریک هیچ … اما ماده معمولی اندکی رشد میکند.

🔸 بعد از آنکه اتمهای خنثی شکل گرفتند و ماده معمولی از تابش جدا شد اثرات گرانشی ماده تاریک وارد عمل میشود و باعث رشد افت و خیزهای چگالی ماده میشدند.

👆 بدین ترتیب افت و خیزهای چگالی در ماده معمولی و تاریک رشد و تا نهایتا ساختارهایی مثل کهکشانها شکل بگیرند.

⚡️ میدانیم ذرات ماده تاریک بار الکتریکی ندارند از خودشون تابشی گسیل نمیدهند و #برهمکنشی ندارند.

➖ پس توده ای از ماده تاریک که در کنار هم قرار گیرد نمیتواند انرژی از دست بدهد در نتیجه اندازه اش تغیری نمیکند اما این هاله باعث جذب ذرات اطراف خود میشود چرا که ذرات ماده معمولی در نیروی گرانش ماده تاریک به دام میافتد.

🔅 ماده معمولی در چاه #پتانسیل ماده تاریک گرفتار میگردد و چون ماده معمولی با تابش #برهمکنش دارد پس علت نشر تابش سرد شده گاز نیز سرد میشود و دما و انرژی جنبشی کاهش میابد.

➖ به سمت پایین ترین نقطه چاه پتانسیل ماده تاریک حرکت میکند اینگونه ماده معمولی در مرکز هاله ماده تاریک شکل میگیرد.

👆 این تصویر با شواهد تجربی که امروز از توزیع ماده تاریک در اطراف کهکشانهاست کاملا سازگاری دارد.

🔘 اما انرژی تاریک چیست❓

➖ میدانیم در دهه 20 میلادی #ادوین_هابل کشف کرد کهکشانهای دیگری هستند که در حال دور شدن از ما هستند تاقبل از آن همه فکر میکردیم که عالم ما تنها راه شیری و ایستا میباشد.

✅ حتی برای اثبات آن #انیشتین یک ثابت کیهان شناسی وارد معادله اش کرد.

➖ بعدها به انبساط کیهان پی بردیم.

➖ تا سال 1998 همه فکر میکردیم به علت گرانش و با توجه به #نسبیت_عام سرعت انبساط کیهان در حال کاهش است.

🔅 اما انقلابی دیگر در ایده و نظر ما باعث شد بفهمیم انبساط کیهان شتابدار است یعنی عاملی ناشناخته “ #انرژی_تاریک ” بر خلاف گرانش در حال عمل کردن است.

⚛ گروه پروژه #ابر_نواختری کیهانی به مدت ده سال از سال 1988-1998 به بررسی ابرنواخترها پرداختند.

👆 گروه دوم تیم ابرنواخترهایی با انتقال سرخ بالا نیز مطالعاتی داشتند.