Оё Коинот пайваста васеъ мешавад?
Аз замонҳои қадим, инсонҳо аз дурахши ситорагон дар осмони шабона мафтун шуда, дар бораи табиати коинот фикр мекарданд. Оё коиноти мо сарҳад дорад? Андозаи он чист? Оё он статикӣ аст ё ҳаракат мекунад? Бо пешрафтҳо дар илм, бахусус дар астрофизика, астрономия ва кайҳоншиносӣ, мо ба ин саволҳо посух ёфта истодаем. Яке аз саволҳои амиқтарин ин аст: оё коинот пайваста васеъ мешавад ё не?
Кашфи асосӣ: Васеъшавии Коинот
Дар аввали асри 20, эътиқоди бартаридошта дар байни олимон ин буд, ки коинот статик ва абадӣ аст. Аммо, ин бо кашфиётҳои Эдвин Ҳаббл дар соли 1929 тағйир ёфт. Ҳаббл бо истифода аз телескопи Маунт Вилсон дар Калифорния мушоҳида кард, ки галактикаҳо дар беруни Роҳи Каҳкашон аз мо дур мешаванд ва ҳар қадар галактика дуртар бошад, ҳамон қадар тезтар ҳаракат мекунад. Ин падида бо номи "Қонуни Ҳаббл" маъруф аст, ки бо муодилаи оддӣ ифода мешавад: \(v = H_0 \times d\). Дар ин ҷо \(v\) суръати рецессияи галактика, \(d\) масофаи галактика ва \(H_0\) "доимии Ҳаббл" аст.
Ин кашфиёт далели қавӣ медиҳад, ки коинот статикӣ нест, балки васеъ мешавад. Агар мо вақтро баръакс кунем, мефаҳмем, ки тамоми материяи коинот - ҳар як ситора, галактика ва сайёра - замоне дар як нуқтаи ягона, бениҳоят зич ва гарм, ки бо номи "Таркиши Бузург" маъруф аст, ҷамъ шуда буд.
Механизми рушд
Васеъшавии коинот аз сабаби дур шудани галактикаҳо аз як марказ ба вуҷуд намеояд. Балки ин худи фазо аст, ки галактикаҳоро бо худ мебарад. Ин падидаро бо мавиз дар хамири нонии болораванда муқоиса кардан мумкин аст: ҳангоми боло рафтани хамир, ҳамаи мавизҳо аз якдигар дур мешаванд. Ҳамин тариқ, ҳар як мушоҳидакунанда дар ҳар як галактика мебинад, ки галактикаҳои дигар дур мешаванд, гӯё онҳо дар маркази васеъшавӣ қарор доранд.
Далелҳои рушд
Илова бар Қонуни Хаббл, далелҳои зиёди дигаре низ мавҷуданд, ки назарияи васеъшавии коинотро дастгирӣ мекунанд. Як далели қавӣ радиатсияи заминаи микроволновкаи кайҳонӣ (CMB) мебошад, ки бори аввал аз ҷониби Арно Пензиас ва Роберт Вилсон дар соли 1965 кашф шудааст. CMB радиатсияи боқимонда аз таркиши бузург аст ва дар тамоми коинот баробар тақсим шудааст. Ин мушоҳида назарияеро дастгирӣ мекунад, ки коинот дар аввал хеле гарм ва зич буд, сипас бо мурури замон васеъ ва хунук шуда буд.
Мушоҳидаи дигаре, ки назарияи васеъшавиро дастгирӣ мекунад, сохторҳои калон дар коинот мебошанд: кластерҳои галактика ва суперкластерҳо. Модели васеъшавӣ ташаккули ин сохторҳоро аз ноустувориҳои хурд дар зичии модда дар коиноти ибтидоӣ пешгӯӣ мекунад ва мушоҳидаҳои космологӣ то ҳол бо ин модел мувофиқанд.
Энергияи торик: Муҳаррики рушд
Боз як кашфи ҷолиб ин аст, ки васеъшавии коинот на танҳо рух медиҳад, балки суръат мегирад. Ин бори аввал дар охири солҳои 1990-ум тавассути мушоҳидаҳои ситораҳои нав — ситораҳое, ки бо дурахшиши хеле дурахшон таркиш мекунанд, кашф карда шуд. Ду гурӯҳи мустақил, Лоиҳаи Космологияи Супернова ва Гурӯҳи Ҷустуҷӯи Суперноваҳои High-z, муайян карданд, ки ситораҳои хеле дурдаст нисбат ба интизорӣ заифтаранд, ки нишон медиҳад, ки коинот васеъшавии босуръатро аз сар мегузаронад.
Шарҳи маъмултарин барои ин густариши босуръат мавҷудияти "энергияи торик" аст, ки як шакли энергияест, ки бар энергияи масса дар коинот ҳукмронӣ мекунад ва бо қувваи ҷозиба ҳамкорӣ мекунад. Бо вуҷуди ин, табиати дақиқи ин энергияи торик яке аз бузургтарин асрор дар физикаи муосир боқӣ мемонад.
Модели коиноти оянда
Бо назардошти далелҳо, мо дар бораи ояндаи Коинот чӣ пешгӯӣ карда метавонем? Олимон якчанд сенарияҳои имконпазирро баррасӣ мекунанд:
1. Рахнаи бузург: Агар энергияи торик минбаъд низ густариши коинотро суръат бахшад, на танҳо галактикаҳо, балки атомҳо ва зарраҳои субатомӣ низ пора-пора мешаванд, ки ин ҳодиса бо номи "Рахнаи бузург" маълум аст.
2. Яхкунии Калон: Алтернативаи дигар «густариши абадӣ» аст, ки дар он коинот васеъ ва хунук шуданро идома медиҳад, то он даме ки ситорагон хомӯш шаванд ва ҳама чиз дар ҳолати сард ва торик қарор гирад, ки онро «Яхкунии Калон» ё «марги гармӣ» меноманд.
3. Кранчи бузург: Инчунин сенарияе вуҷуд дорад, ки дар он васеъшавӣ метавонад ба кашишхӯрӣ баргардад, ки дар натиҷа ба «Кранчи бузург» оварда мерасонад — коинот ба як нуқта фишурда мешавад.
4. Коиноти ларзишёбанда: Дар ин сенария, коинот метавонад давраҳои такрории васеъшавӣ ва кашишхӯриро аз сар гузаронад.
Аммо, мушоҳидаҳои кунунӣ нишон медиҳанд, ки эҳтимолан энергияи торик бартарӣ хоҳад дошт, ки нишон медиҳад, ки "Яхбандии бузург" эҳтимолтарин сенария аст.
Саволҳои беҷавоб
Гарчанде ки дар фаҳмиши мо дар бораи коиноти васеъшаванда пешрафтҳои зиёде ба даст оварда шудаанд, бисёр саволҳо беҷавоб мондаанд. Табиати энергияи торик, дақиқ он ки чӣ гуна коинот бо таркиши бузург оғоз ёфтааст ва оё бисёрҷониба вуҷуд дорад ё не, танҳо чанд самти таҳқиқоти фаъол мебошанд.
Хулоса
Мафҳуми васеъшавии коинот дар космология ва фалсафа инқилоб эҷод кардааст. Аз мушоҳидаҳои Эдвин Ҳаббл то кашфи радиатсияи заминаи микроволновкаи кайҳонӣ ва омӯзиши энергияи торик, ҳама далелҳо нишон медиҳанд, ки коиноти мо пайваста васеъ мешавад. Дар ҳоле ки бисёр асрорҳо бояд ҳал шаванд, ҳар як қадами пеш дар фаҳмиши мо равзанаи наверо ба сӯи воқеияти васеътар ва амиқтари кайҳонӣ мекушояд.
Ин дониш на танҳо кунҷковии илмиро қонеъ мекунад, балки ба мавзӯъҳои амиқ дар бораи пайдоиш ва сарнавишти коинот низ дахл мекунад. Аз як ҷиҳат, омӯзиши коинот сафари инсонӣ барои дарки ҷойгоҳи худ дар кайҳони бузург ва мураккаб аст, ҷустуҷӯе, ки эҳтимол то он даме, ки ситорагон барои равшан кардани осмони шабонаи мо вуҷуд доранд, идома хоҳад ёфт.
