واقعاً در مورد جهان هستی چه می دانیم؟

رازها و افسانه های بسیاری در مورد جهان هستی وجود دارد که خیلی از آنها پذیرفته و خیلی ها هم رد شده اند. جهان یا به عبارت دقیق‌تر کیهان شامل محیط اطراف ما، سیاره‌ها، ستاره‌ها، منظومه‌ها و کهکشان‌ها است. باوجود گسترش دانش و علوم بشری هنوز سؤالات زیادی در مورد جهان پیرامون ما وجود دارد. امید است تا با گسترش دانش و علوم مختلف به این سؤالات پاسخ‌های مناسب داده شود.

مثلاً از هزاران سال پیش یکی از مهم‌ترین سؤالات رایج میان اندیشمندان این بود که این جهان دارای نظم خاصی است یا نه؟

البته شاید این سؤال در این زمان برای ما خنده‌دار باشد؛ اما پاسخ به این سؤال در سایه کشف الگوهای گوناگون و درک حاکمیت قوانین فیزیکی بر عموم پدیده‌های جهان هستی به دست آمد. در این زمان دیگر پاسخ به این‌گونه از سؤالات راحت هست اما بازهم ابهامات زیادی در مورد کیهان وجود دارد. برای درک بهتر باید بگویم که تا سال 2007 ، انسان که همیشه ادعای تسلط برجهان را دارد، هنوز نتوانسته بود FRBها را کشف کنند. 


همچنین بخوانید: انفجار رادیویی از منبع جدید کشف شد!


جهان هستی چیست؟

کلمه کیهان یا جهان یا  Universe به تمام هستی اطلاق می‌شود. اندیشمندان رومی برای اشاره به جهان هستی از کلمه لاتین Universe استفاده می‌کردند. جهان موردنظر در آن زمان شامل زمین، خورشید، ماه ستارگان و باقی سیارات شناخته‌شده بودند. اصطلاح کیهان از کلمه Kosmos گرفته‌شده است که به معنای نظم وجهان است. علاوه بر این کلمات از کلماتی مثل nature و evrythings نیز استفاده می‌شود. امروز این واژه‌ها، جهان و کیهان، برای اشاره به همه مواد موجود در جهان و فضاهای بین ستاره‌ای استفاده می‌شوند.

برای درک بهتر جهان امروزی بهتر است به  تغییرات رابطه بین انسان‌های گذشته و جهان نگاهی اجمالی داشته باشیم.


مطلب پیشنهادی: سایه در فضا؟!


مروری بر تلاش‌های انسان برای شناخت جهان

بشر از زمانی که توانست راه برود و صحبت کند، تلاش کرده است تا جهان هستی را بشناسد. خورشید، ماه، ستاره‌ها و به‌طورکلی آسمان برایش جذابیت بیشتری داشته است چون غیرقابل‌دسترس بوده‌اند و هر چیزی که دسترسی به آن ممکن نباشد برای انسان جذابیت بیشتری می‌یابد.

شواهد باستانی نشان داده‌اند که از حدود ۸۰۰۰ سال پیش از میلاد، مردم برای ایجاد تقویم رویدادهای آسمانی مثل حرکت ماه را دنبال می‌کردند. در هزاره دوم قبل از میلاد نجوم به‌عنوان یک علم نوین پذیرفته شد. برخی از شواهد باستانی به‌دست‌آمده نشان داده‌اند که بابلیان باستان جزو نخستین افراد پیشگام در عرصه نجوم بوده‌اند.

حدفاصل بین قرن‌های ششم و هشتم قبل از میلاد با نام دوران باستان کلاسیک شناخته می‌شوند. در این دوره این موضوع که قوانین فیزیکی برای جهان حاکم هستند، محبوب شد و در هند و یونان دانشمندان شروع به ارائه دلایلی برای پدیده‌های گوناگون نمودند؛ که رابطه بین این‌ها، از نوع علت و معلول بود.


همچنین بخوانید: آسمان سیارات دیگر چه رنگی است؟


تولد اتم

در حدود قرن پنجم قبل از میلاد، فیلسوف یونانی، امپدولکس یک نظریه را مطرح نمود که جهان از چهار عنصر خاک، هوا، آب و آتش تشکیل‌شده است. در همین زمان در چین نیز یک نظام شبیه به این‌ها وجود داشت. این نظام می‌گفت که جهان از پنج عنصر خاک، آب، آتش، چوب و فلز تشکیل‌شده است. در آن زمان این نظریه‌ها موردقبول عموم افراد بودند، اما درنهایت این نوع نظریات توسط لوسیپوس رد شد. لوسیپوس، فیلسوف یونانی، اعلام کرد که جهان از ذرات غیرقابل تقسیم و شکستن به نام آتوموس (در یونانی به معنای غیرقابل شکستن است) تشکیل‌شده‌اند. علاوه بر لوسیپوس، فیلسوفان دیگری نیز این عقیده را داشتند.

دینگنانا، فیلسوف هندی یکی از بنیان‌گذاران مکتب بودا، نیز اعلام کرده است که جهان هستی از انرژی تشکیل‌شده است. تا اینجا به بررسی نظریه‌های گوناگونی که در طول تاریخ در مورد ماهیت مواد تشکیل‌دهنده هستی مطرح‌شده‌اند، پرداخته‌ایم. حالا به برسی نظریات گوناگون در مورد زمین و موقعیت آن در طول تاریخ می‌پردازیم.


همچنین بخوانید: هوشیار بودن هستی به چه معناست؟ آیا جهان هوشمند است ؟!!


 نظریات مطرح‌شده در مورد موقعیت زمین در سامانه خورشید

در حدود 2 هزار سال قبل از میلاد مسیح، بطلمیوس دانشمند یونانی با بررسی حرکت ظاهری خورشید و حرکات سایر اجرام آسمانی اعلام کرد که زمین مرکز جهان است و بقیه سیارات و ستاره‌ها مثل خورشید، ماه،  عطارد و … به دور زمین می‌چرخند. این نظریه در جهان با نام نظریه زمین مرکزی شناخته می‌شود. این نظریه در طول چند صدسال معتبر بود ولی در طول قرون‌وسطا ایرادات بسیاری بر این نظریه وارد شد و دلایل بسیاری از سوی دانشمندان ایرانی و عربی و حتی هندی برای رد این نظریه مطرح گشت.

در قرن شانزدهم میلادی نیکولاس کوپرنیک، دانشمند و ستاره‌شناس لهستانی، نظریه خورشید مرکزی را ارائه داد. کوپرنیک نظریات خود را در 40 صفحه دست‌نویس منتشر کرد. این دست‌نوشته‌ها نظریه زمین مرکزی را رد کرد و باعث به وجود آمدن نظریه خورشید مرکزی شد. البته در این نظریه خورشید به‌عنوان مرکز جهان در نظر گرفته نشده است. سال‌ها بعد یوهانس کپلر با اضافه کردن قوانین کپلر به این نظریه، نظریه کوپرنیک را اصلاح نمود. نطریات کوپرنیک یکی از منابع الهام‌بخش گالیله، دانشمند و ستاره‌شناس ایتالیایی بود.


همچنین بخوانید: آیا انسانها می توانند در فضا زندگی کنند؟ “به زبان ساده”


از منظومه شمسی تا کهکشان راه شیری

اختراع تلسکوپ در طول قرن های 17 و 18 و استفاده گستره برای رصد آسمان باعث درک بیشتر انسان از محیط پیرامون خود شد. این مشاهدات باعث شد تا انحصار ذهنی انسان از منظومه شمسی خارج شود و انسان با کهکشان شیری بیشتر آشنا شود و درک بهتری از شب های پرستاره داشته باشد.

قبلا نیز احتمالاتی در کتاب های  نوشته شده توسط دانشمندان مختلف از جمله دانشمندان ایرانی مطرح شده بود. برای مثال خواجه نصیرالدین طوسی، دانشمند و بیانگذار رصدخانه مراغه، در یکی از کتاب های خود کهکشان راه شیری را این گونه توصیف کرده است:

کهشان راه شیری از تعداد زیادی ستاره کوچک و خوشه ای تشکیل شده است و به نظر میرسد که به علت تمرکز( نزدیکی زیاد به هم) و کوچکی شبیه تکه های ابر هستند.

پس از انقلاب علمی -انقلاب علمی به دوره ای گفته میشود که در آن نظراتی مطرح گشت که توانست نطریات یونان باستان را کنار بگذارد- منجمان و دانشمندان توانستند تا با رصد آسمان اطلاعات جدیدی در مورد کیهان به دست بیاورند.

در سال 1755 ایمانوئل کانت، فیلسوف آلمانی نطریه جدید مطرح نمود. این نطریه بیان میکرد که کهکشان راه شیری خوشه بسیار بزرگ از ستاره ها است که بقاء این خوشه بزرگ به خاطر نیروی گرانشی متقابل است. همچنین این ستاره های به همراه منظومه شمسی به دور یک مرکز مشترک میگردند. این گردش شبیه گردش سیارات به دور خورشید است.


همچنین بخوانید: چرا بعضی از سیاره‌ها حلقه دارند؟


در سال 1785 ویلیام هرشل سعی کرد تا نقشه کهکشان راه شیری را تهیه کند. وی در طی این کار فهمید که کهکشان راه شیری به صورت عمده توسط گرد و غبار پوشیده شده است. ویلیام هرشل در طی حیات خود توانست سیاره اورانوس را کشف کند.

در قرن نوزده با توجه به پیشرفته تر شدن تلسکوپ ها، دانشمندان فهمیدند که منظومه شمسی تنها یکی از میلیارد ها منظومه موجود در کهکشان راه شیری است. در قرن بیستم  دانشمندان متوجه شدند که خود کهکشان راه شیری هم یکی از میلیارد ها کهکشان موجود در کیهان است.

نیوتن و انیشیتن انقلابی در درک ما از جهان به وجود آوردند.

در اواخر قرن هفدهم میلادی اطلاعات جدیدی توسط نیوتن ارائه شد. نیوتن با استفاده از نظریه کپلر؛ نظریه گرانش عمومی را ارئه داد. نیوتن در ادامه تلاش هایش توانست قوانین سه گانه نیوتن را ارائه دهد. این قواین پایه و اساس دینامیک هستند. 

قانون اول نیوتون: نام دیگر این قانون “قانون اینرسی” است. این قانون بیان میکند که هر جسم دوست دارد تا وضعیت حرکت خود را ثابت نگه دارد. برای مثال وقت هنگام رانندگی ترمز میگیرید، بدن شما به سمت جلو حرکت میکند. یا هنگام حرکت بدنتان به سمت صندلی ماشین کشیده میشود.

قانون دوم: برآیند نیروهای وارد بر یک جسم برابر با حاصل ضرب شتاب جسم در جرم جسم است. F= ma

قانون سوم: هر کنشی واکنشی دارد در خلاف جهت و برابر با آن. 

این قوانین توانست علت پدیده های بسیاری را توجیه کند و اما تناقض هایی نیز گاها مشاهده می‌شد تا اینکه در اوایل قرن 20 میلادی آلبرت انیشتین تلاش کرد تا با ارائه نظریات خاص تناقض های میان فیزیک نیوتونی و قوانین مغناطیسی تازه کشف شده را حل کند. حاصل این تلاش های در نهایت منجر به ارائه معادلات ماکسول و قانون نیروی لورنتس شد.


همچنین بخوانید: سیاهچاله ها و زمین ؛ ممکن است زمین به داخل یک سیاهچاله کشیده شود؟ 


معادلات ماکسوِل، معادله‌های دیفرانسیل با مشتقات جزئی هستند که به‌همراه قانون نیروی لورنتس، مبانی الکترومغناطیس کلاسیک و مدارهای الکتریکی را تشکیل می‌دهند. این معادلات، مدل ریاضی فناوری‌های الکتریکی و رادیویی مانند تولید توان الکتریکی، موتورهای الکتریکی، مخابرات بی‌سیم، رادار، و … را ارائه می‌کنند. معادلات ماکسول، چگونگی تولیدشدن میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی را توسط بارها و جریان‌های الکتریکی، و نیز تولیدشدن یکی از این میدان‌ها با تغییر میدان دیگر را توصیف می‌کنند.

این معادله‌ها اولین بار توسط فیزیکدان اسکاتلندی “جیمز کلارک ماکسول” فرمول‌بندی شده‌اند. برخی از این فرمول ها در دوران دبیرستان وجود دارند مثل قانون گاوس، القای فارادی و …

نظریات انیشتین با استقبال عموم مردم و همچنین دانشمندان مواجه شد. این نطریات توانستند وجود سیاه چاله ها را پیشبینی کنند.انیشتین توانست الهام بخش فیزیکدان و ستاره شناس آلمانی کارل شوارتزیلد باشد. این دانشمند توانست نظریه مخصوص سیاه چاله های فضایی را تکمیل کند.

جهان در حال گسترش است

انیشتین تلاش کرد تا نظریه جهان ثابت را کامل کند، اما این نظریه یک نظریه اشتبا