JM Free Ebooks - шаблон joomla Форекс
Панҷшанбе, 30 Августи 2018 05:35

Моделҳои космологии муосири олам

Муаллиф:

  Назарияи ба вуҷудоии Системаи офтобӣ хусусияти тахминӣ дошта, маънидод кардани дурустии он дар сатҳи фаҳмиши илми ҳозира имконнопазир аст. Ҳанӯз дар асри XVII олими бузурги англис И.Нютон ба асоси илмии космогонияи сайёравӣ диққати махсус дода буд. Нютон пас аз кашфи қонунҳои асосии механика ва қонуни ҷозибаи умумиҷаҳонӣ ба хулосае омад, ки сохт ва таркиби системавии сайёраҳо натиҷаи шароитҳои тасодуфӣ намебошад. Баъд аз Нютон олимони дигар чун И.Кант, П.Лаплас, В.Гершел, Э.Ҳаббл, К.Саган, О.Шмидт, Г.Гамов, Х.Алфвен, А.Фридман, А.Эйнштейн ва дигарон дар солҳои гуногун назарияи пайдоиши коинотро инкишоф дода, фарзияву гипотезаҳои мухталифро пешниҳод намуданд.

  Барои мисол, асосгузори фалсафаи классикии Олмон Имануэл Кант (1724-1804) соли 1755 фарзияеро пешниҳод намуд, ки мувофиқи он Системаи офтобӣ дар протсесси эволютсияи газу туманоти хунук пайдо шуда, дар ин ҳолат дар марказ офтоб ва дар аторфи он сайёраҳо ба вуҷуд омадаанд. Соли 1796 бошад, П.Лаплас чунин фарзияро пешниҳод кард: «Туманнокие, ки аз он Системаи офтобӣ пайдо шудааст, дар ибтидо хеле гарм ва тез даврзананда буда, дар натиҷаи даврзанӣ ин газу туманот пароканда гардида сайёраҳоро ҳосил карданд». Дар охирҳои асри XVIII В.Гершел тахмине пешниҳод намуд, ки ситораҳо дар натиҷаи ба марказ ҷамъшавӣ ва ғафсшавии туманпораҳои ситорамонанд ба вуҷуд омадаанд. Олими шӯравӣ О.Ю. Шмидт (1891-1951) соли 1944 фарзияеро пешниҳод кард, ки мувофиқи он сайёраҳо аз абрҳои сарди газу чанге, ки зарраҳояшон аз рӯи мадорҳои мухталиф дар атрофи Офтоб чанде қабл то ин дам ташаккул ёфтаву давр мезаданд, пайдо шудаанд…

  Консепсияи ҳозиразамони бавуҷудоии сайёраҳои Системаи офтобӣ ба он асос карда шудааст, ки дар баробари қувваҳои механикӣ, инчунин қувваҳои электромагнитиро низ ба эътибор гирифтан лозим аст. Ин фарзияро Х.Алфвен ва Ф.Ҳайле пешниҳод карда буданд. Онҳо ҳисоб намуданд, ки барои бавуҷудоии Системаи офтобӣ танҳо қувваҳои электромагнитӣ нақш доранд. Илова бар ин, яке аз масъалаҳои муҳим барои ба вуҷудоии Системаи офтобӣ ва дигар ҷирмҳои кайҳонӣ масъалаи массаи бузург доштани онҳо ба ҳисоб меравад. 

  Аз сабабе, ки муодилаи ҷозибавӣ ҳалли бисёр дорад, вобаста ба он моделҳои космологии сохти олам низ хеле зиёданд. Модели космологии ҳозиразамони олам бошад, ба назарияи нисбияти умумии Эйнштейн асос карда шудааст. Баъдтар ин моделро математик ва геофизики рус А.А. Фридман (1888-1925) инкишоф ва такмил дод. Фридман усули ҳалли аз вақт вобаста (ғайристатсионарӣ) будани муодилаҳои Эйнштейнро пешниҳод намуда, соли 1922 бо роҳи назариявӣ исбот кард, ки олами бо моддаи ҷазбшаванда пуршуда статсионарӣ набуда, балки он бояд ба таври даврӣ ё васеъ ё фишурда шавад. Ва модели пешниҳодии Фридман ба шакли риёзӣ чунин намуд дорад:

муодилаи энергия

муодилаи ҳаракат

муодилаи бефосилагӣ

дар ин ҷо а - шитоб, k - каҷии фазо (чунин ифодаҳоро қабул мекунад: -1, 0, 1, 2), Λ - доимии космологӣ, ρ - зичии миёнаи кайҳонӣ, P - фишори миёна, с - суръати рӯшноӣ ва t - вақт мебошад.

Дурустии назарияи Фридманро оид ба ғайристатсионарӣ будани коинот кашфи ҳодисаи «ҷойивазкунии сурх» исбот намуд. Ин ҳодисаро соли 1926 рӯҳонӣ ва астрономи белгиягӣ Георг Ҷозеф Лемерт (1894-1966) ба таври назариявӣ баён намуда буд. Аммо соли 1929 астрономи амрикоӣ Эдвин Пауэлл Ҳаббл (1889-1953) муайян кард, ки дар тайф (спектр) - и рӯшноии аз галактикаҳои дур меомада, рахҳои спектралӣ ба тарафи ранги сурхи спектр ҷой иваз мекунанд. Аз рӯи ҳодисаи «ҷойивазкунии сурх» Ҳаббл ба хулосае омад, ки галактикаҳо аз ҳамдигар дур мешаванд, яъне коинот васеъ мегардад. Инчунин, Ҳаббл муқаррар намуд, ки суръати дуршавӣ аз масофаи галактикаҳо то мо (сайёраи Замин) ба таври хаттӣ вобаста аст:

J = H r

дар ин ҷо Н = 73,8 ± 2,4 км/с (дар физикаи назариявӣ Н = 2,5 х 10–18 с–1) -бузургии Ҳаббл ва r - радиуси васеъшавӣ мебошад.

Баъдтар астрофизики амрикоӣ Карл Саган (1934-1996) модели таҳаввулоти кайҳониеро пешниҳод намуд, ки дар он як соли кайҳонӣ ба 15 млрд. соли заминӣ ва 1 сонияи кайҳонӣ ба 500 соли заминӣ баробар мебошад. Аз рӯи модели пешниҳоднамудаи Саган таҳаввулоти оламро дар давоми як соли кайҳоӣ, аз ибтидо ба таври зайл тасвир кардан мумкин аст:

Таркиши бузург - 1 январ (соати 0000 дақиқа)  

Ташаккулёбии галактикаҳо - 10 январ

Ташкилшавии Системаи офтобӣ - 9 сентябр

Таъсисёбии сайёраи Замин - 14 сентябр

Пайдоиши ҳаёт дар рӯи Замин - 25 сентябр

Планктонҳои баҳрӣ - 18 декабр

Моҳиҳо - 19 декабр

Динозаврҳо - 24 декабр

Ширхӯрҳо - 26 декабр

Паррандаҳо - 27 декабр

Приматҳо - 29 декабр

Гомонидҳо - 30 декабр

Одамони аввалин - 31 декабр (соати 2230 дақ.).

  Новобаста аз моделҳои пешниҳодгардида кайҳон дар шароите мавҷуд мебошад, ки онро бо ҳарорат ва фишори бениҳоят бузург тавсиф додан мумкин аст. Фарзияи баёнгашта бо далели васеъшавии олам пурра мувофиқ меояд. Дар ҳақиқат ҳам, коинот аз ягон лаҳзаи муайян ба васеъшавӣ сар карда оҳиста - оҳиста хунук шудааст. Модели тафсони оламро соли 1948 физики амрикоӣ Георгий Гамов (1904-1968) пешниҳод намудааст, ки он баъдтар номи модели стандартиро гирифт. Мувофиқи модели стандартӣ дар ибтидо ҳарорати олам 1013 К ва зичии материяи он 1090 кг/см3 будааст. Дар чунин ҳолат ба амал омадани «Таркиши бузург» ногузир мебошад. Бинобар ин, модели мазкурро модели «Таркиши бузург» ном мебаранд ва лаҳзаи аввали таркишро ибтидои таҳаввулоти кайҳон меҳисобанд. Мувофиқи тасаввуроти ҳозиразамон ҳисоб карда мешавад, ки модели «Таркиши бузург» ба кори худ аз муддати вақти ~10–36 - 10–35 сонияи оғози таркиш (дар ин муддат ҳарорат 1029 К буд) сар кардааст. Бо васеъшавии коинот ҳарорати он паст гардида, тавсифи физикиаш низ тағйир меёбад. Аз рӯи ҳисобкуниҳои Гамов кайҳони имрӯза дар вақти ҳарорат то 1030 К паст шудан, ~13,7 млрд. сол қабл пайдо шудааст. Инчунин, вай ақида дашт, ки ба сифати изи таркиши бузург дар коиноти имрӯза бояд афканишоти электромагнитии суст боқӣ монад ва он баъдтар бо пешниҳоди И.С. Шкловский (1916-1985) афканишоти реликтивӣ ном гирифт. Афканишоти реликтивиро бо роҳи таҷрибавӣ соли 1964 радиоастрономҳои ИМА Арно Пензиас ва Роберт Вилсон (дар ҳарорати 2,75 К) кашф намуданд. Онҳо барои ин таҷрибаашон соли 1978 лауреати Мукофоти байналхалқии Нобелӣ дар соҳаи физика гардиданд.   

  Ҳар чанд модели мазкур пайдоиш ва таҳаввулоти кайҳонро кифоя асоснок намекунад, аммо далелҳои таҷрибавӣ - кашфи афканишоти реликтивӣ ва васеъшавии кайҳон ба ҳақиқат наздик будани модели стандартӣ ё назарияи «Таркиши бузург» - ро тасдиқ менамоянд.

Қурбонов Н.

Хондан 123 маротиба