تحقیق مقاله پیدایش جهان

دید کلی

جهان از کهکشان های ابرخوشه‌ای بزرگی که توسط حجم وسیعی از فضای خالی احاطه شده‌اند، تشکیل شده است. هر کهکشان شامل میلیاردها ستاره است که این ستاره‌ها نیز از ماده درست شده‌اند. ماده نیز از ذرات بسیار ریز و نامرئی تشکیل شده است. عمده‌ترین این ذرات عبارتند از: پروتون ، نوترون و الکترون. این ذرات معمولا باهم جمع شده و اتمها را بوجود می‌آورند. پروتون و نوترون از ذرات ریزتری به نام کوارک تشکیل شده‌اند. با قبول نظریه انفجار بزرگ ، به میلیاردها سال قبل (زمان وقوع انفجار) بر می‌گردیم. دانشمندان تصویر زیر را از آن زمان ارائه داده‌اند.

اولین ذرات

در اولین ثانیه انفجار بزرگ ، احتمالا کوراکها نقش مهمی داشته‌اند. در نخستین میلیونم یک ثانیه ، آنها سه به سه ترکیب شده و نوکلئونها را بوجود آورده‌اند. جهان در ثانیه اول ، محتوای پنج ذره (پروتونها ، نوترونها ، الکترونها ، فوتونها و نوتروینوها می‌باشد. این ذرات بطور تصادفی حرکت می‌کنند و در این حرکت برخوردهای زیادی باهم می‌کنند و گاهی هم عمل جذب اتفاق می‌افتد. یک پروتون با یک نوترون ، ترکیب شده ، ساده‌ترین سیستم هسته‌ای یعنی دوترون (هسته هیدروژن سنگین) را تشکیل می‌دهند. ولی بزودی با برخورد یک نوترون ، آنها از هم جدا می‌شوند.

اولین هسته‌ ها

در ثانیه اول دما کاهش می‌یابد و به حدود یک میلیارد درجه می‌رسد. در این دما فوتونها کمترین انرژی لازم برای شکستن دوترون را دارند. پس تعداد و عمر دوترونها افزایش می‌یابد و دوترونها شروع به جذب نوترون و پروتون می‌کنند و انواع هسته‌های هیدروژن و هلیوم را تشکیل می‌دهند. اثرات ویرانگر حرارت اجازه فعالیت زیادی به نیروهای هسته‌ای را نمی‌دهد. مجددا با کاهش حرارت ، تکامل سیستم هسته‌ای ادامه پیدا می‌کند. این تکامل چند دقیقه طول می‌کشد.

اولین اتم ها و مولکول ها

حدود یک میلیون سال بعد ، وقتی دما به چند هزار درجه کاهش یافت، پیوندهای الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود و اتمها متولد می‌شوند. (هیدروژن) تقریبا همزمان با اتمها مولکولها هم از ترکیب آنها بوجود می‌آیند. (هیدروژن و هلیوم)

آزادی نور

تا این زمان ، فضا پر از الکترونهای آزاد بود که مانع عبور نور می‌شوند، با تولد اتمها و مولکولها در اولین میلیون سال پیدایش کائنات ، دیگر الکترون آزادی وجود ندارد. بدین ترتیب نور می‌تواند حرکت کند و عالم را شفاف نماید. تا این مرحله کائنات در تیرگی بود و نور که ما از آن اطلاعات می‌گیریم، بلافاصله بعد از ساطع شدن ، جذب می‌شد. آنچه در بالا عنوان شد یک فرضیه احتمالی بیش نیست. نور حاصل از تابش فسیلی در این مرحله ساطع شد، لذا قدیمی‌ترین فوتونهایی را دارد که می‌توانیم اطلاعات اولیه را از آنها بدست آوریم.

سلسله مراتب جهان

حال جهان روند تکاملی خود را در پیش می‌گیرد و تا کنون که حدود 15 میلیارد سال از آن می‌گذرد بصورت ستاره‌ها ، کهکشانها ، خوشه‌ها و ابرخوشه‌ها گسترش آن ادامه دارد. از کوارکها ، هسته‌ها ، از اتمها به مولکولها ، از ستارگان به کهکشانها ، از خوشه‌ها به ابرخوشه‌ها ، جهان بر اساس سلسله مراتب حکیمانه خداوند سازمان یافته است. موجودیتهای مشابهی در این سلسله مراتب به هم می‌پیوندند و موجودیتهایی تازه با مراتب بالاتر را پدید می‌آورند. این سلسله مراتب از ذرات بسیار کوچک تا بی‌نهایت بزرگ را شامل می‌شود.

تکامل کیهانی

مراحل عمده سازماندهی کاینات را به ترتیب زیر می‌توان تقسیم بندی کرد:

تکامل هسته‌ای: از کواکها به نوکلئونها ، از نوکلئونها به هسته‌ها ، از هسته‌ها به اتمها. این تکامل در کوره آغازین بوده و در دل ستارگان نیز ادامه دارد.

تکامل شیمیایی: از اتمها به مولکولهای ساده ، از مولکولهای ساده به مولکول‌های عالی. در سطوح ستاره‌ای ، فضای میان ستاره‌ای و در اقیانوس زمینی اولیه این تکامل دیده می‌شود.

تکامل زیست شناختی: از مولکولهای عالی به سلولها ، از سلولها به گیاهان و حیوانات. در اقیانوس زمین و قاره‌ها وجود دارد.

طبق نظریه انفجار بزرگ ، جهان حدود 15 میلیارد سال پیش بر اثر انفجاری عظیم بوجود آمد. جهان در آغاز بسیار کوچک ، درخشان ، داغ و متراکم بود، اما از آن زمان تا کنون ، در حال انبساط بوده است (شعاع کنونی جهان حدود 15 میلیارد سال نوری است ). طی این انبساط ، مقادیری از جرم آن متراکم شده و میلیاردها میلیارد ستاره را بوجود آورده است. این ستارگان در کهکشانهایی متمرکز شده‌اند که حدود 10 میلیارد از آنها در جهان شناخته شده ، وجود دارد. این کهکشانها را که بوسیله گستره‌های پهناوری از فضای خالی از یکدیگر جدا گشته‌اند، در قالب خوشه‌ها و ابرخوشه‌ها گروه بندی می‌کنند.

جهان در آغاز به صورت نقطه‌ای واحدو بدون اندازه و جرم بود.

جهان اولیه

اسطوره سرایان برای جهان آفرینشهای خیالی بسیار اختراع کرده‌اند که بیشتر آنها درباره آفرینش خود زمین است و بقیه جهان به سرعت به صورت آسمان یا سماوات از آن جدا شده‌اند. بطور کلی ، آفرینش در گذشته بسیار دور صورت گرفته است. هر چند باید بخاطر داشته باشیم که از نظر انسانهای ما قبل تاریخ ، حتی مدت زمانی برابر هزار سال ، مؤثرتر از یک میلیارد سال نوری بوده است. البته داستان آفرینش ، که بیشتر با آن آشنا هستیم و در بخشهای اولیه تکوین آمده است و بعضی از مردم به آن معتقد هستند ، جرح و تعدیلی از اسطوره‌های بابلی است که با بیانی شاعرانه و با مضمونی اخلاقی ارائه شده است.

مبدأ جهان در انجیل

بسیار کوشش شده است تا بر مبنای اطلاعاتی که در انجیل آمده است، تاریخ آفرینش را بدست آورند. طلاب یهودی قرون وسطی تاریخ آفرینش را 3760 سال پیش از میلاد می‌دانستند و تقویم یهودیها مبدا تاریخ را از آن زمان به حساب می‌آورد. جیمز اوشر (James Ussher) ، سراسقف کلیسای انگلیکان (Angelican) در سال 1656 میلادی تاریخ آفرینش را محاسبه کرد و بر طبق نظر او آفرینش درست در ساعت 8 بعد از ظهر روز 22 اکتبر 4004 قبل از میلاد صورت گرفته است. بعضی از روحانیان کلیسای ارتدوکس (Orthadox) یونانی ، آفرینش را پیش از 5508 قبل از میلاد می‌دانستند.

نخستین ضربه بر عقاید روحانیون مسیحی

نخستین ضربتی که به این عقیده وارد شد کتاب «تئوری زمین» بود که جیمز هاتون (James Hatton) فیزیکدان اسکاتلندی در سال 1785 میلادی منتشر کرد. او کتاب خود را با این موضوع آغاز کرده بود که فرآیندهای طبیعی که بر سطح زمین روی می‌دهند (مانند پیدایش و فرسایش کوهها ، تغییر مسیر رودخانه‌ها و غیره) تقریبا با همین سرعت در تمام عمر روی زمین روی داده‌اند. از این اصل چنین بر می‌آید که برای پدید آمدن پدیده‌هایی که بر روی زمین مشاهده می‌شود، فرآیندها باید مدتی طولانی روی داده باشند. بنابراین عمر زمین نمی‌تواند هزارها سال باشد بلکه میلیونها سال است.

روش دیگر برای تخمین عمر زمین

راه دیگر برای اندازه ‌گیری عمر زمین تخمین سرعت انباشته شدن نمک در اقیانوسها بود. این پیشنهاد نخستین بار ، پیش از سال 1715 ، بوسیله ادموند هالی (Edmond Halley) اختر شناس انگلیسی مطرح شد. رودها بطور پیوسته نمکها را می‌شویند و به دریا می‌برند. چون در اثر تبخیر فقط آب خالص از آب دریا جدا می‌شود، غلظت نمک به تدریج زیاد می‌شود. به فرض آنکه اقیانوسها از اول دارای آب خالص بوده‌اند، زمان لازم برای آنکه رودخانه با نمک خود غلظت نمک دریا را به 3 درصد برساند، به یک میلیادر سال می‌رسد.

شکست فیزیکدانها

تا سالهای 1890 به نظر می‌رسید که میان دو ارتش شکست ناپذیر صف آرایی می‌شود. به نظر فیزیکدانان مسلم بود که از انجماد زمین بیشتر از چند میلیون سال نمی‌گذرد و حال آنکه بر طبق اثبات زمین‌شناسان و زیست ‌شناسان مسلم بود که از انجماد زمین کمتر از یک میلیارد سال نمی‌گذرد. سپس بر اثر رویدادی کاملا جدید و غیر منتظره ، فیزیکدانان دریافتند که در این جنگ شکست خورده‌اند.

خاصیت رادیواکتیویتیه به فریاد رسید

در واقع رادیواکتیوتیه ، قاطعترین دلیل را برای عمر زمین بدست داد. چون به زمین شناسان و شیمیدانان این توانایی را داد تا عمر سنگها را مستقیما از روی مقدار اورانیوم و سرب آنها محاسبه کنند. با استفاده از ساعت رادیواکتیوتیه عمر بعضی از سنگها تا تقریبا 4 میلیارد سال تخمین زده شده است. بدیهی است که عمر زمین باید بیشتر از این مقدار باشد. اکنون به نظر می‌رسد که عمر برابر 4.7 میلیارد سال برای زمین در حالت جامد کنونی قابل باشد. در واقع ، ثابت شده است که عمر بعضی از سنگهایی که از همسایگی ، یعنی از کره ما آورده شده است، درست در همین حدود است.