منظور از انبساط جهان چیست؟

0

کتاب در جستجوی حیات بیگانه – چشم‌اندازی وسیع‌تر
نویسنده: پیتر لینده
مترجم: امیرحسین سلیمان‌میگونی
ناشر: انتشارات مازیار

مشاهده‌کنندگان در روزگار قدیم برآورد واقع‌گرایانه‌ای از اندازه‌ی زمین، ماه و خورشید به دست آورده بودند. فاصله‌ی زمین تا ماه را می‌توان با کمک مثلاً گرفتگی‌های ماهی، با دقتی قابل قبول به دست آورد. در حالی که برای فاصله‌ی زمین تا خورشید، به طور فاحشی تخمین‌های نادرستی زده شده بود. همان‌طور که در شکل ۱.۱ آمده است، در حالی که در دوران قرون وسطی پیشرفت علمی خاصی به دست نیامد اما همیشه کسانی بودند که می‌خواستند بیشتر بدانند. اولین تلسکوپ‌هایی که در قرن ۱۷ استفاده شدند، منجر به پیشرفت‌های اساسی در دقت رصدها شدند. اکنون فاصله‌ی زمین تا خورشید و همینطور مقیاس کل سامانه‌ی خورشیدی ما نسبت درست‌تری داشت. بین روش‌های مختلف، ستاره‌شناسان از گذشتن سیاره‌ی زهره از مقابل خورشید استفاده می‌کردند.

شکل ۱.۱ در یک باسمه‌ی چوبی که احتمالاً در دهه‌ی ۱۸۸۰ برای کتاب ستاره‌شناس فرانسوی، کامّی ‌فلاماریون[۵] درست شده، یک مرد قرون وسطایی نمایش داده شده است که می‌خواهد محدودیت‌ها را از بین برده و دانش جدید را کشف کند.

در قرن ۱۸ دانشمندان زیادی دست به سفرهای طولانی زدند تا این پدیده‌ی نادر را از مکان‌های مختلف زمین ببینند. آن‌ها به مقدار درست فاصله‌ی زمین تا خورشید، بسیار نزدیک شدند که امروزه بیش از ۱۴۹ میلیون کیلو‌متر تعیین شده است. این فاصله در حوزه‌ی ستاره‌شناسی به واحد (یکا) خاصی از اندازه به نام واحد نجومی (AU) تبدیل شد.

ولی تا ستاره‌ها چقدر فاصله بود؟ این‌که آن ستاره‌ها، خورشید‌های دوردستی بودند، به عنوان یک مفهوم متعارف در نظر گرفته می‌شد. از قرار معلوم، از آنجایی که ستاره‌های آسمان، بسیار کم‌نور‌تر از خورشید بودند، این فاصله باید بسیار زیاد می‌بود.

تیکو براهه[۶] جزء اولین کسانی بود که تلاش بسیاری برای اندازه‌گیری این فواصل انجام داد. روشی که او مد نظر داشت براساس این حقیقت بود که اگر شما از دو جهت مختلف به آن‌ها نگاه کنید، به نظر می‌آید اجسام نزدیک نسبت به اجسام دور حرکت کنند. این کار را به راحتی می‌توان با استفاده از چشم چپ‌تان و نگاه کردن به یک جسم نزدیک و توجه به موقعیت آن نسبت به پس‌زمینه‌ی آن نشان داد. با بستن چشم چپ و باز کردن چشم راست، آن جسم نسبت به پس‌زمینه (مثلا یک دیوار) تغییر مکان می‌دهد. ما به آن انتقال زاویه‌ای اختلاف منظر جسم می‌گوییم. ایده‌ی کار این بود که اگر از نقاط متفاوتی ازمدار زمین به دور خورشید‌، اندازه‌گیری‌های دقیقی انجام شود، ستارگان هم اختلاف منظر نشان می‌دهند (شکل ۱.۲). ولی اگرچه تیکو درست فکر می‌کرد و به بهترین ابزار اندازه‌گیری زاویه‌ای زمان خودش دسترسی داشت، نمی‌توانست چنین اختلاف منظر‌هایی را مشاهده کند و به همین منظور، نمی‌توانست مشکل را حل کند. در عوض، او نتیجه‌ای ظاهراً منطقی ولی بسیار غلط را گرفت که زمین در جهان هستی ثابت است.

هیچ‌کس در آن زمان به اندازه‌ی وسیع شکاف بین سامانه‌ی خورشیدی ما و نزدیک‌ترین ستاره‌ها شک نکرده بود. ۲۰۰ سال دیگر طول کشید تا یک اختلاف منظر معتبر را بتوان اندازه‌گیری کرد و فردریش بسل[۷] درسال ۱۸۳۸ فاصله‌ی ما تا ۶۱ ماکیان، ستاره‌ای در صورت‌فلکی ماکیان را اعلام کرد. عدد به دست آمده‌ی او AU 660,000 بود! از آنجایی که بسیاری از ستاره‌ها کم‌نورتر از ۶۱‌ ماکیان بودند، مشخص بود که بسیاری از آن‌ها باید فاصله‌ی بسیار بیشتری داشته باشند. مسلم بود که فاصله‌ی زمین تا ستارگان بسیار زیاد بود و درک بشر از اندازه‌ی جهان در یک لحظه تغییر کرد. ولی انقلاب در درک فواصل نجومی و مقیاس واقعی جهان تازه شروع شده بود. ستاره‌شناسان کم‌کم فهمیدند که خورشید، تنها یکی از میلیون ستاره‌ای است که در سامانه‌ی بزرگ‌تری از ستاره‌ها به نام راه شیری قرار دارد. اینطور ایده‌ها از زمان‌های دور وجود داشته است. کهکشان راه شیری را می‌توان مثل نواری از نور در سرتاسر آسمان شب دید. فیزیکدان و ستاره‌شناس مشهور قرن ۱۷، گالیلئو گالیلئی (گالیله)، با تلسکوپ کوچکش قادر بود تشخیص دهد که نور ضعیف، از مقادیر زیادی از ستاره‌های کم‌نور نشات می‌گرفت که به طور منفرد، برای چشمان غیر‌مسلح قابل دیدن نبود. در قرن ۱۸ ستاره‌شناس انگلیسی، ویلیام هرشل تلاش کرد با محاسبه‌ی تعداد ستاره‌ها در جهت‌های متفاوت، موقعیت خورشید در کهکشان راه شیری را تعیین کند. اگرچه، او نتیجه‌گیری غلطی داشت که خورشید در مرکز کهکشان راه شیری قرار دارد. امروزه می‌دانیم که این اشتباه به خاطر این حقیقت است که ابرهای تاریک، از گرد و غبار میان‌ستاره‌ای، اکثریت ستاره‌های کهکشان راه شیری را محو می‌کنند. حقیقتی که در دوران هرشل شناخته نشده بود.

شکل ۲.۱ اختلاف منظر ستاره‌ای اثری ظاهری است که با حرکت زمین تولید می‌شود (پیتر لینده)

در طول قرن ۱۹، دانشمندان مباحثه‌ای پرشور راجع به اندازه‌ی جهان را ادامه دادند. یک مشکل اصلی طبیعت به اصطلاح سحابی بود.بعد از معرفی تلسکوپ، مشاهده کننده‌ها فهمیدند که در آسمان چیزهای خیلی بیشتری از ستاره‌ها و چندین سیاره وجود دارد. اینجا و آنجا، یک نفر می‌توانست تکه‌های پراکنده‌ی نور از طبیعت ناشناخته را ببیند. بعضی از آن‌ها را می‌شد به عنوان ستاره‌های دنباله‌دار که به آهستگی نسبت به ستاره‌ها حرکت می‌کردند و اعضای آشکار سامانه‌ی خورشیدی خودمان تشخیص داد. در مقابل، تعدادی هم وجود داشتند که در موقعیت خود ثابت بودند و اصلاً تکان نمی‌خوردند. از آنجایی که می‌شد آن‌ها را با دنباله‌دارها اشتباه گرفت، محقق فرانسوی دنباله‌دارها، شارل مسیه[۸]، در قرن ۱۸ تصمیم گرفت تا کتاب فهرستی از چنین سحابی‌ها و اجسام تیره درست کند. این لیست که در نهایت حاوی ۱۱۰ جسم می‌شد، به نام فهرست مسیه شناخته شد. اجسام مسیه هنوز هم صندوق گنجی برای هر ستاره‌شناس تازه‌کاری است که آرزو دارد آسمان را با یک تلسکوپ کشف کند.

با پیشرفت تجهیزات، بالاخره می‌شد جزئیات اجسام را حل کرد. معلوم شد بعضی از اجسام، دسته‌های ستاره‌ای بودند که گاهی اوقات تعداد اعضای آن به ده‌ها هزار عدد می‌رسید. اگرچه، اجسام دیگر به صورت تکه‌های نور پراکنده باقی ماندند که به این‌ها سحابی می‌گفتند. در میان سحابی‌ها به نظر می‌رسید انواع مختلفی وجود دارد.

بزرگترین تلسکوپ آن زمان در سال ۱۸۴۷ توسط لرد راسه[۹] ساخته شد و در برکاسل، در وسط ایرلند قرار داده شد. این تلسکوپ با آینه‌ای با قطر تحسین برانگیز ۱۸۳ سانتی‌متری، می‌توانست نسبت به چیزی که قبلاً امکان‌پذیر بود، نور بسیار بیشتری به چشمان انسان بیاورد. با وجود این‌که وضعیت مناسب مشاهده در ایرلند زیاد خوب نبود، لرد راسه به اولین نفری تبدیل شد که ساختار سحابی‌ها را تشخیص داد. او به خاطر تصاویر مسیه ۵۱، که یک ساختار مشخص مارپیچ را نشان می‌داد مشهور شد.

نبرد درباره‌ی طبیعت واقعی سحابی‌ها در طول قرن ۱۹ و قسمتی از ابتدای قرن ۲۰ جریان داشت. بسیاری پیشنهاد می‌دادند که سحابی‌ها ابرهای گازی هستند که در واقع بسیار دور هستند ولی بیشتر از چند ستاره با ما فاصله ندارند. دیگران می‌گفتند که سحابی‌ها از نور تعداد زیادی از ستارگان درست شده‌اند که از فاصله‌ای بسیار دور دیده می‌شوند. خیلی جالب بود که هر دو طرف تا حدی درست می‌گفتند. در همین حین، پیشرفت فناوری منجر به قابلیت‌های جدید شد. هم عکس‌برداری و هم طیف‌شناسی در میانه‌ی قرن ۱۹ اختراع شدند و با این روش‌های جدید، رصدکنندگان کشف کردند که سحابی، خطوط طیفی‌ای را نشان می‌دهد که گازها در آزمایشگاه‌ها نشان می‌دهند (ما در فصل ۵ نگاه دقیق‌تری به اسرار طیف خواهیم انداخت). ظاهراً، بعضی از سحابی‌ها اجسام گازی بودند، در حالی که بقیه، طیف ادامه‌داری را نشان می‌دادند که بیشتر شبیه به چیزی بود که شما از نور ستارگان کم‌نور انتظار دارید.

شکل ۳.۱ تصویر لرد راسه از M51 در سال ۱۸۴۵. بعداً معلوم شد این (سحابی) یک سامانه‌ی ستاره‌ای است؛ کهکشانی، با چندین میلیارد ستاره (ویلیام پارسونز)

جهان دوباره منبسط می‌شود
در آغاز قرن بیستم، نبرد در نقطه‌ی تعیین‌کننده‌ای قرار داشت و راه‌حل کار به دست ‌آمد. در طول دهه‌ی ۱۹۲۰، درک ما از جهان متحمل حداقل یک انقلاب دیگر شد. ابتدا، اندازه‌ی کهکشان راه‌شیری و موقعیت خورشید در آن ثابت شد. ستاره‌شناس آمریکایی، هارلو شپلی[۱۰] مدت زمانی را صرف مطالعه بر روی نوع خاصی از اجسام که به اصطلاح خوشه‌های کروی می‌گفتند کرد. این‌ها اختلاط عظیمی از ستارگان بودند که اغلب حاوی صدها هزار جسم می‌شدند (شکل ۱.۴). در این زمان تقریباً ۷۵ خوشه شناخته شده بودند و با استفاده از روش‌های جدید اندازه‌گیری، شپلی تعیین کرد که آن‌ها در فاصله‌ی بسیار دوری قرار دارند. او پیشنهاد داد که این خوشه‌های ستاره‌ای، نسبت به کل کهکشان ما، راه شیری، به طور متقارن قرار دارند. اگر زمین در مرکز کهکشان قرار داشت، آن وقت توزیع خوشه‌ها در آسمان شب ما هم باید در تمامی جهات برابر باشد. اگرچه، این درست نبود و خوشه‌ها به طور نامرتب پخش شده‌اند و اکثر آن‌ها را می‌توان در ناحیه‌ی مشخصی از آسمان دید. این یعنی خورشید و از این‌رو زمین، به ناحیه‌ای گمنام‌تر و نزدیک‌تر به پیرامون کهکشان فرستاده شدند. در همین حین مشخص شد که خود کهکشان راه شیری باید بسیار بزرگ‌تر از باورهای قبلی باشد.

یک مقدار بعد، کشف جالب دیگری انجام شد. ادوین هابل[۱۱] از تلسکوپ بزرگ تازه افتتاح شده در کوهستان ویلسون در کالیفرنیا استفاده کرد تا سحابی آندرومدا را مورد مطالعه قرار دهد. این تلسکوپ، با آینه‌ای که دو و نیم متر قطر داشت، بزرگ‌ترین تلسکوپ جهان در آن زمان بود و برتری کاملی به تلسکوپ لرد راسه داشت. همچنین، تحقیق هابل از پیشرفت فناوری‌های شگفت‌انگیز در مشاهدات نجومی بهره‌مند می‌شد. هابل قادر بود سحابی آندرومدا را به ستاره‌های منفرد تقسیم و فاصله‌ی ما تا آن‌ها را تعیین کند. ستاره‌شناس سوئدی، کنوت لوندمارک[۱۲] در همین زمان مشاهدات مشابهی انجام داد و به نتایج یکسانی رسید. سحابی آندرومدا، در حقیقت یک کهکشان بود، یک سامانه‌ی ستاره‌ای غول‌آسا و قطعاً یک سحابی گازی نبود (شکل ۱.۵). مشخص بود که راه شیری، کل جهان نیست بلکه تنها کهکشانی در میان هزاران کهکشان دیگر است و جهان به طرز شگفت‌انگیزی بزرگ‌تر از آن چیزی بود که تا به حال کسی تصور می‌کرد.

شکل ۴.۱ خوشه‌ی ستاره‌ای M80. صدها هزار ستاره به دور یک مرکز مشترک می‌چرخند (انجمن دانشگاه‌ها برای تحقیقات در حوزه‌ی ستاره‌شناسی/ موسسه علوم تلسکوپ فضایی/ ناسا)

 

شکل ۵.۱ کهکشان آندرومدا – سامانه‌ای ستاره‌ای با بیش از ۴۰۰ میلیارد ستاره (آدام ایوانز)

مقیاس مناسب؟
امروزه اکثر آدم‌ها می‌دانند جهان بزرگ است ولی هیچ‌کس نمی‌تواند به طور جدی اندازه‌ی واقعی آن را درک کند. اجسام عادی مثل یک ماشین یا یک خانه مفاهیم شناخته شده‌ای هستند که معمولاً درون دانش ذهنی ما قرار دارند ولی وقتی این مقیاس افزایش پیدا می‌کند، قابلیت درک کاهش پیدا می‌کند. یک روش معمولی برای درک چیزی غیرقابل درک، استفاده از قیاس‌ها یا ساختن مدل‌هایی است که اغلب با استفاده از یک نوع مقیاس درست می‌شوند. یکی از این مقیاس‌ها برای نشان دادن مقیاس نجومی، با نور و سرعتش سر و کار دارد.

طبیعت نور و این‌که سرعت انتشار آن محدود یا نامحدود است، برای مدت زمان بسیار زیادی، یکی از اسرار اصلی علم بود. ولی در سال ۱۶۷۶ ستاره‌شناس دانمارکی، اوله رومر[۱۳] موفق شد سرعت نور را اندازه بگیرد. تا این زمان، هم کپلر و هم نیوتون به طور قابل ملاحظه‌ای درک ما را از این‌که چطور اجسام نجومی حرکت می‌کنند افزایش داده بودند و قانون گرانش نیوتون می‌توانست در همه جای سامانه‌ی خورشیدی به کار برود. در این میان، مشخص بود که ماه‌های مشتری در مدل‌های منظم و قابل پیش‌بینی حرکت می‌کنند. رومر مشاهدات دقیقی از این حرکات طی مدت زمان بیشتری انجام داد و چیز خاصی در چگونگی رفت و برگشت این اجسام در سایه‌ی خود مشتری ندید. بعد از مدتی او متوجه یک تغییر آهسته بین زمان‌گیری مشاهداتش و زمان‌گیری پیش‌بینی شده از گرفتگی‌ ماه‌ها شد. او به نتیجه‌گیری درستی رسید که این تفاوت به خاطر این حقیقت است که فاصله‌ی بین زمین و مشتری بین مشاهداتش تغییر کرده است. این یعنی سرعت نور باید محدود بوده باشد و با استفاده از برآوردهای در دسترس از فاصله‌ی بین زمین و خورشید، اولین محاسبه‌ی سرعت نور را انجام داد.

عدد امروزی سرعت نور ۲۹۹,۷۹۲,۴۵۸ کیلومتر بر ثانیه تعیین شده است. از آنجایی که مشخصات یک متر، از سال ۱۹۸۳ مستقیماً به سرعت نور وابسته است، سرعت نور با دقت تعریف شده است.

در مفاهیم نجومی، سرعت اندازه‌گیری فواصل در اصطلاحات روزمره مثل متر یا کیلومتر سخت و طاقت‌فرساتر می‌شود. به طور حاشیه‌ای می‌توان میلیون‌ها کیلومتر را درون سامانه‌ی خورشیدی استفاده کرد، ولی در ماورای آن حتی نزدیک‌ترین ستاره‌ها هم آن‌قدر دور هستند که اعداد واقعاً «نجومی» می‌شوند. ما به مقیاسی بزرگ‌تر نیاز داریم و به جای آن از زمان نوری استفاده می‌کنیم که به مسافتی گفته‌ می‌شود که نور در مدت زمان معینی طی می‌کند. مفاهیم نور ثانیه، نور ساعت و سال نوری، واحد‌های جدیدی به ما می‌دهند و باعث می‌شوند با راحتی بیشتری فواصل یا حداقل قیاس آن‌ها را درک کنیم. از این‌رو یک نور ثانیه یا یک ثانیه‌ی نوری برابر است با فاصله‌ای که نور در یک ثانیه طی می‌کند که تقریباً برابر است با ۳۰۰,۰۰۰ کیلومتر. یک نور ساعت یا یک ساعت‌نوری، ۶۰ برابر طولانی‌تر از یک ثانیه‌ی نوری است و الی آخر. در نتیجه، یک سال نوری برابر است با ۳۱,۵۵۷,۶۰۰ ثانیه‌ی نوری.

شکل ۶.۱ ماه در فاصله‌ی یک ثانیه‌ی نوری با زمین قرار دارد (ناسا/ شان اسمیت)

این مقیاس جدید به ما اجازه می‌دهد این فواصل را نشان بدهیم. فاصله‌ی زمین تا ماه (شکل ۱.۶) معمولاً ۳۸۴,۰۰۰ کیلومتر است و از این‌رو یک مقدار کمتر از یک ثانیه‌ی نوری می‌شود. زمانی که نیل آرمسترانگ برای اولین‌بار روی سطح ماه قدم گذاشت، از آنجایی که ارتباطات رادیویی با مرکز فضایی هیوستون، همیشه حداقل دو ثانیه – زمان بین یک سوآل و یک جواب – تأخیر داشت، سرعت نور، تأثیر محسوسی داشت.

هر چند، فاصله‌ی بین زمین و خورشید بسیار بیشتر و برابر با ۸ دقیقه‌ی نوری است. درون سامانه‌ی خورشیدی ما، فواصل در محدوده‌ی مقیاس دقیقه‌ی نوری و ساعت نوری قرار دارند. هشت سیاره‌ی اصلی درون یک قطر ۱۰ ساعت نوری قرار دارند (شکل ۱.۷). در ماورای آن‌ها باقی‌مانده‌های متفاوتی از آفرینش سامانه‌ی خورشیدی وجود دارد و اندازه‌ی کل سامانه‌ی خورشیدی را می‌توان در حدود ۱۰۰ ساعت نوری تخمین زد.

البته باید گفت که فضاپیماهای تحقیقاتی که به درون سامانه‌ی خورشیدی فرستاده می‌شوند به چندین سال نیاز دارند تا سفر خود را به پایان برسانند. همچنین کاوشگرهایی که فاصله‌ی زیادی با زمین گرفته‌اند، از آنجایی که یک دستور از زمین چندین ساعت طول می‌کشد تا به آن‌ها برسد، باید قادر باشند تا خودشان کارهای‌شان را انجام دهند. همان‌طور که تا الان نشان داده شد، رفتن به ستاره‌ها قطعاً کار بزرگی است. ساعت‌های نوری برای چنین فواصلی کافی نیستند. رفتن به نزدیک‌ترین ستاره، آلفا قنطورس، ۴/۳ سال نوری زمان می‌برد. باید به یاد داشته باشیم که ۹۰۰۰,۰۰۰ ساعت در یک سال وجود دارد. مشخص است سال نوری، با مسافت بسیار زیادی برابر است. اگر بخواهیم با کیلومتر اندازه بگیریم، ۹/۵ تریلیون (۱,۰۰۰ میلیارد) سال طول می‌کشد، عددی که نه برای آدم‌های عادی قابل درک است نه برای ستاره‌شناسان. در فصل رویای سفر به ستارگان توضیحات بیشتری ارائه خواهد شد. خوب است حالا اشاره کنیم به فضاپیماهایی که توسط انسان‌ها ساخته شده است، در حال حاضر در حال ورود به خلاء بین ستاره‌ای هستند و تا به حال ۰/۰۰۲ سال نوری را طی کرده‌اند…

شکل ۷.۱ مدار آخرین سیاره‌، نپتون، قطری نزدیک به ۱۰ سال نوری دارد (پیتر لینده)

از زمان ترفند پیشگامانه‌ی بسل در تعیین فواصل ستاره‌ای، پیشرفت‌ها به سرعت به کار خود ادامه دادند. حدود ۱۵۰ سال بعد، زمانی که ماهواره‌ی هیپارخوس اندازه‌گیری‌های مکانی بسیار پیشرفته‌ای از حدود یک میلیون ستاره در مجاورت ما انجام داد، به پیشرفتی بنیادی‌تر دست پیدا کردیم. در میان چیزهای دیگر، این ماهواره، اندازه‌گیری‌های دقیقی هم از فواصل تمامی ستارگان در ۴۰۰ سال نوری اطراف ما به دست آورد. موفقیت هیپارخوس را یک ماهواره‌ی پیشرفته‌تر اخترسنج، به نام گایا، ادامه داده است. حدود یک میلیارد ستاره را می‌شد با دقتی که حداقل ۱۰۰ برابر هیپارخوس بود اندازه‌گیری کرد. اطلاعات بیشتر در فصل ۷ ارائه خواهد شد.

شکل ۸.۱ اکثر ستاره‌هایی که با چشمان غیر مسلح می‌توان دید، بین ۴ تا ۱۰۰۰ سال نوری فاصله دارند. ستاره‌های بنات النعش (۷ ستاره در آسمان که قسمتی از صورت فلکی دب اکبر را تشکیل می‌دهند)

امروزه دیدگاه نسبتاً موجهی راجع به فواصل ستاره‌ای داریم. مشخص است که ستاره‌هایی که با چشم غیر مسلح می‌بینیم، نسبتاً نزدیک هستند و با این مقیاس اندازه‌گیری می‌شوند (شکل ۱.۸). دورترین ستاره‌هایی را که می‌شود با چشمان غیر مسلح دید و در واقع بسیار درخشان هستند، در فاصله‌ی ۱,۰۰۰ سال نوری ما قرار دارند. چنین ستاره‌هایی می‌توانند بیش از هزار برابر انرژی خورشید ما خروجی داشته باشند و از این‌رو راحت‌تر می‌شود آن‌ها را در فواصلی طولانی‌تر تشخیص داد.

شکل ۹.۱ این تصور مفهوم امروزی از کهکشان ما را نشان می‌دهد که از بالا نمایش داده شده است. قطر آن حدود ۱۰۰,۰۰۰ سال نوری است و حاوی بیش از ۲۰۰ میلیارد ستاره و همینطور مقادیر زیادی گاز و گرد و غبار است. موقعیت سامانه‌ی خورشیدی ما مشخص شده است (ناسا/ جی‌پی‌اِل (آزمایشگاه پیش‌رانش جت) کلتک)

حتی با استفاده از تلسکوپ‌های بسیار بزرگ هم، محدودیت‌هایی در چیزهایی که می‌توانیم در کهکشان خودمان ببینیم وجود دارد. همان‌طور که قبلاً اشاره کردیم، در بین ستارگان، فضا کاملاً خالی نیست. در مکان‌هایی، لایه‌ی نازکی از ماده به صورت گاز و گرد و غبار شناور موجود است که مسیر دید را تار می‌کند. این مشکل با افزایش فاصله بیشتر هم می‌شود، مخصوصاً وقتی به سمت صفحه‌ی کهکشان راه شیری نگاه می‌کنیم. به همین خاطر است که نور معمولی نمی‌تواند از فواصل دور کهکشان به ما برسد ولی تابش‌هایی با طول‌موج‌های بلندتر، مثل تابش‌های فروسرخ یا رادیویی، بسیار راحت‌تر به درون گرد و غبار نفوذ می‌کنند. با مشاهده در این طول‌موج‌ها محققان توانسته‌اند با موفقیت، تصویر با جزئیات‌تری از کهکشان راه شیری ایجاد کنند (شکل ۱.۹). امروزه قطر ماده‌ی مرئی، حدود ۱۰۰,۰۰۰ سال نوری تعیین شده است. خورشید به یکی از بازوهای مارپیچ کهکشان تعلق دارد و فاصله‌ای در حدود ۲۵,۰۰۰ سال نوری با مرکز آن دارد.

متأسفانه، مفهوم سال نوری به طور طاقت‌فرسایی در جهانی که به آن نگاه می‌کنیم هم سرایت کرده است. به علاوه، ما مشکلی با معنی فاصله داریم. آیا منظور ما از فاصله‌ی جسم، وقتی نورش به ما می‌رسد است یا فاصله‌ای که در آن لحظه که داریم به آن نگاه می‌کنیم در آن قرار دارد؟ حتی اگر از سال نوری به عنوان اندازه‌ی فاصله استفاده کنیم، جنبه‌ی زمانی را به سختی می‌توان نادیده گرفت. ما در ایده‌ی هم‌زمانی به مشکل برمی‌خوریم. اگر ستاره‌ای را مشاهده کنیم که هزار سال نوری با ما فاصله دارد، نور به هزار سال نیاز داشته است تا به ما برسد. در همین حین، ستاره احتمالاً بسیار دور و هزار سال پیرتر شده است. وقتی به اجسام داخل کهکشان خودمان نگاه می‌کنیم، این مشکل بزرگی نیست ولی وقتی به فواصل دورتر جهان نگاه می‌کنیم، تأثیر این موضوع بیشتر می‌شود. در حقیقت، احتمالاً در این حالت بهتر است به جای فاصله، برحسب زمان یک چیز را بیان کنیم، چون آن وقت داریم درباره‌ی میلیون‌ها میلیون سال نوری صحبت می‌کنیم.


اگر خواننده جدید سایت «یک پزشک»  هستید!
شما در حال خواندن سایت یک پزشک (یک پزشک دات کام) به نشانی اینترنتی www.1pezeshk.com هستید. سایتی با 18 سال سابقه که برخلاف اسمش سرشار از مطالب متنوع است!
ما را رها نکنید. بسیار ممنون می‌شویم اگر:
- سایت یک پزشک رو در مرورگر خود بوک‌مارک کنید.
-مشترک فید یا RSS یک پزشک شوید.
- شبکه‌های اجتماعی ما را دنبال کنید: صفحه تلگرام - صفحه اینستاگرام ما
- برای سفارش تبلیغات ایمیل alirezamajidi در جی میل یا تلگرام تماس بگیرید.
و دیگر مطالب ما را بخوانید. مثلا:

وقتی با اشعه ایکس از اشیای عادی عکس بگیرید؛ شگفت‌زده می‌شوید! کاری که آندری دومان کرد

مجموعه عکس‌های اشعه ایکس می‌توانند اشیاء روزمره را به روشی باورنکردنی و منحصر به فرد نشان دهند.آندری دومان، عکاس تجاری، حدود یک سال است که این کار را می‌کند. زمانی که دومان کاری را برای مشتریان انجام نمی‌دهد، دوست دارد پروژه‌های شخصی را…

داستان قهرمانانه خواهران میرابال، فعالان دومینیکنی که به سرنگونی یک دیکتاتور کمک کردند

خواهران میرابال: پاتریا، مینروا و ماریا ترزا که در خانواده‌ای کشاورز از طبقه متوسط به دنیا آمدند، در جمهوری دومینیکن زندگی نسبتاً راحتی داشتند.اما با به قدرت رسیدن رافائل تروخیو، دیکتاتور خشن، در سال ۱۹۳۰، زنجیره‌ای از حوادث به راه…

ابر تورم آلمان در سال 1923 چه بر سر مردم آورد؟

به زمانی می‌رویم که یک آلمانی طبقه متوسط، ​​میلیاردها مارک در جیب خود حمل می‌کرد اما هنوز نمی‌توانست چیزی بخرد. یک قرص نان 200 میلیارد مارک قیمت داشت.با حقوق بازنشستگی یک هفته‌ای حتی یک فنجان قهوه را نمی‌شد خرید. سقوط آزاد ادامه داشت و…

با این تصاویر کارت پستال خیلی قدیمی در دهه ۱۹۰۰ آمریکایی‌ها، تصور خود از ۱۰۰ سال بعد را نشان داده…

مجموعه‌ای جذاب از کارت پستال‌های عجیب و غریب و در عین حال جذاب از استیون آر. شوک، دیدگاه‌هایی را ارائه می‌دهد که در دهه ۱۹۰۰ تصور شده است و نشان می‌دهند که چگونه شهر‌ها، شهرک‌ها و دهکده‌ها در سراسر ایالات متحده ممکن است طی ۱۰۰ سال آینده…

این هنرمند با استفاده از هوش مصنوعی جمعی از ثروتمندترین آدم‌های جهان را در قالب آدم‌های فقیر تصور…

هنرمند هندی از هوش مصنوعی برای تولید تصاویری از ثروتمندترین و شناخته شده‌ترین افراد جهان - از بیل گیتس گرفته تا دونالد ترامپ - استفاده می‌کند تا تصور کند که اگر فقیر بودند چه شکلی می‌شدند.اگر آنها لباس‌های ژنده پوش پوشیده و در یک محله…

خرابی چون‌ که از حد بگذرد آباد می‌گردد! – گالری عکس‌های قبل و بعد این مکان‌های زشت یا مخروبه

تماشای مراحل ساخت هنرهای دستی یا دکوراسیون داخلی و خارجی منزل برای بسیاری جالب و لذت‌بخش است. حتی اگر فعلا یارای تجمل باز اقتصادی خرید و بهسازی و نوسازی منزل نداشته باشند یا عملا در کار هنری نباشند.دست‌کم ایده‌ای در ذهنشان می‌ماند که از…

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.