این پدیده که با همکاری تلسکوپ هابل ناسا و اسپیتزر ، از غوغای ستارگان در سحابی مارپیچی گرفته شده ،  پدیده ای عجیب و زیبا را نشان میدهد که هر ۳۰۰۰ سال ، یکبار اتفاق می افتد. مجامع نجوم این پدیده را با نام چشم خدا (Eye of God) میشناسند.

طبیعتا حواشی خرافاتی نیز در مورد آن منتشر شده ؛ مثلا برخی میگویند که اگر به آن نگاه کنی ، روز متفاوتی خواهی داشت ، یا اگر در مقابل آن آرزو کنی ، به آرزویت خواهی رسید.

نام اصلی این سحابی سیاره ای ، هلیکس است و تصاویر ، ترکیبی از عکس های هابل ، اسپیتزر و رصدخانه زمینی کیت پیک میباشد. سحابی های سیاره ای ، مرحله ای پیش از مرگ ستارگان معمولی مانند خورشید میباشند.

در پایان عمر ستاره وقتی سوخت هسته‌ای در مرکز ستاره رو به کاهش است اتمهای هلیوم به جای هیدروژن در هم فرو رفته و انرژی زیادی آزاد می‌کنند که باعث انبساط بسیار سریع ستاره می‌شود، چیزی مثل یک انفجار اتمی بسیار پر انرژی در مرکز ستاره. ستاره چندین هزار برابر پف می‌کند و لایه‌های خارجی آن با سرعت سطح ستاره را ترک می‌کند و این تصویر بسیار زیبا را پدید می‌آورد. این پدیده چندان هم نادر نیست و صدها سحابی این شکلی همین الان در آسمان وجود دارد. البته عمر این مرحله چندان زیاد نیست و سحابی پس از چندصدهزار سال در فضا پخش شده و از بین می‌رود. (پس خیالتان راحت باشد که چشم خدا تا چندصدهزار سال بعد بسته نخواهد شد)

معلوم نیست اولین بار چه کسی این اسم را برای سحابی هلیکس انتخاب کرده است. به هر حال این انتخاب دانشمندان ناسا نبوده است. آنها قبلاً یک سحابی را به اسم چشم گربه نام‌گذاری کرده‌اند و نواحی دیگری را ستونهای آفرینش نامیدند اما مستقیماً با خدا کاری نداشته‌اند

پانویس: نام سحابی سیاره‌ای از آن جا آمده است که این اجرام زیبا اولین بار که با تلسکوپ دیده شدند و جزئیات آنها با این دقت در تصویر دیده نمی‌شد شباهت زیادی به سیار‌‌ه‌هایی مثل مریخ و مشتری داشتند، وگرنه این ابرهای غول‌پیکر که جنس آنها از هیدروژن است و ابعادی به اندازه کل منظومه شمسی پیدا می کنند هیچ ربطی به سیاره‌ها ندارند

پایگاه علمی ماتریال ، در اقدامی ناگهانی  ، تصمیم به آموزش تصویری راه حل چیدن مکعب روبیک گرفت.

با خواندن این مطلب ، میتوانید مکعب روبیک خود و دوستانتان را به طور کامل و هر شش وجه را با هم مرتب نمایید. فقط کافی است با ما همراه باشید …

روبیک چیست ؟

روبیک ، یک پازل سه بعدی و جورچین مکانیکی است در سال ۱۹۷۴ توسط یک مجسمه ساز و استاد معماری مجارستانی به نام آرنو روبیک ، ابداع شد. در حال حاظر ، روبیک دارای ۳ نوع رایج و استاندارد میباشد:

۱_روبیک ۲×۲×۲ که به روبیک جیبی معروف بوده و به راحتی قابل حل میباشد.

۲_روبیک ۳×۳× ۳ که رایج ترین نوع روبیک بوده و آموزش حل آن در ادامه آمده است.

۳_روبیک ۵×۵×۵ که به روبیک حرفه ای ها یا پروفسورها معروف است.

البته ، وجود انواع دیگری از روبیک ها به جز روبیک های مکعبی ، مانند روبیک هرمی ، مخروطی و … و همین طور انواع دیگری از روبیک ها از لحاظ تعداد ضلع (۴×۴×۴ و …) دور از انتظار نیست.

این جورچین در سال ۱۹۸۰ با نام مکعب روبیک (به نام سازنده اش “ارنو روبیک”) در جهان پخش شد.

روبیک معمولی ، دارای ۶ وجه رنگی است که پس از به هم ریخته شدن ، حل آن سخت خواهد شد. هدف برگرداندن مکعب به حالت اول ، در حالت های مختلف می باشد. تمام حرکات باید حساب شده و دقیق باشد ، چون یک اشتباه ، زحمت چندساعتتان را به هدر میدهد.

 طبق آمار منتشر شده از ویکی پدیا ، در این نوع مکعب امکان وجود حدود ۴۳ کوانتیلیون (حدود ۱۰^۱۸×۴۳) حالت مختلف ، وجود دارد.

آموزش حل روبیک :

این روش از حل روبیک که به روش لایه ای معروف است ، روش خوبی برای مسابقات نیست ، چون زمان زیادی را میگیرد و روش سرعتی محسوب نمیشود ، به علاوه یادگیری آن کمی مشکل تر است. اما به هر حال با این روش میتوان هر ۶ وجه رنگی را مرتب کرد.

ادامه آموزش را میتوانید در فایل آموزشی نوشته شده توسط پایگاه علمی ماتریال ، مشاهده کنید :

شناسنامه پرونده :

نام فایل: آموزش تصویری حل کامل روبیک ۳×۳

کاری از: پایگاه علمی ماتریال

حجم: ۲٫۲۶mb

پسوند: docx (برای خواندن این پسوند ، نیاز به Microsoft word 2007 یا ورژن های بالاتر دارید)

توضیحات:  این آموزش به روش لایه ای ارایه شده است.

Read Opinion ، کاری از رهیار ، نام نرم افزاری است که این امکان را به شما خواهد داد …

آموزش کار نرم افزار:

برنامه از شما میخواهد که عددی ۲ رقمی بین ۱۰ تا ۹۹ انتخاب کنید. سپس رقم های عدد مورد نظرتان را با هم جمع کنید و سپس از عدد اصلی کم کنید. مثال: (اگر عدد ۲۳ را انتخاب کردید باید مجموع ارقامش “۵=۲+۳″ را ازخود ۲۳ کم کنید.)

 ۱۸ = ۲۳-۵

سپس عدد ۱۸ را در جدول اعداد پیدا کنید و شکل مقابلش را به خاطر بسپارید. حال برنامه شکل مقابل آن عدد را به شما می گوید.

روش کار نرم افزار:

فرض کنید عددی که انتخاب کردید xy است که x دهگان و y یکان است. این عدد متشکل از۱۰x + y (ضرب ارزش مکانی ارقام) میباشد. حال وقتی x + y از ۱۰x + y کم میشود داریم :

 = (۱۰x + y – (x+y

 = ۱۰x + y – x – y 

۹x

دیدید که در آخر ، عبارت ۹x باقی ماند. یعنی هر عددی دو رقمی که این فرمول روی آن اجرا شود ، مضربی از ۹ خواهد بود.

در برنامه ، مقابل ۹۹ عدد ، شکل هایی قرار دارد ، اما برخی از این شکل ها تکراری هستند و در بین زیاد بودن اعداد معلوم نمیشوند که تمام مضارب ۹ به یک شکل میباشند و برنامه در آخر همان شکلی را اعلام میکند که در مقابل مضارب ۹ قرار داده.

برای دیدن عکس محیط نرم افزار ، با اندازه بزرگ ، روی عکس زیر ، کلیک کنید.

شناسنامه پرونده

نام نرم افزار: Read opinion

کاری از: رهیار

حجم: ۷۶۸KB

پسوند: exe (فایل دانلود دارای پسوند zip میباشد)

توضیحات: سازگار با ویندوز ۹۸ ، xp ، ویستا ، سون (۷) و انواع نسخه های ۳۲bit و ۶۴bit

در ابتدا ما سعی خواهیم کرد تا یک انفجار کلاسیک واقعی  را در یک سه بعدی برسی کنیم !

در تمامی انفجارهای کلاسیک  (یعنی رها شدن سریع مقادیر قابل توجهی انرژی و ذرات انفجار در فضا به هر صورت ممکن) انرژی و ماده هر کدام به صورت یکنواخت در محیط سه بعدی و کروی شکل توسعه می‌یابند ، یعنی جهت تمامی نیروهای حاصل از انفجار به صورت یکنواخت در کل محیط سه بعدی مرکز انفجار به صورت کره گسترش می‌یابد ، لازم به ذکر است که انرژی انفجار همواره پیشروتر از مواد حاصل از انفجار است ، برای اینکه سرعت انتشار انرژی سرعت نور است ولی با توجه به قوانین نسبیت ، سرعت پرتاب ذرات کمتر از سرعت نور خواهد بود . تصویر فوق عکس‌هایی از مراسم آتشبازی را نشان میدهد . این انفجارها همگی در حوزه‌ جاذبه‌ سیاره زمین روی داده و مرکز انفجار دارای سرعت اولیه بوده است ولی چون قدرت و سرعت انفجار نسبتا زیاد بوده است ، همگی انفجارها در لحظات اولیه به صورت کره بوده‌اند ، همانطور که مشخص است با کم شدن انرژی جنبشی ذرات به علت مقاومت هوا ، ذرات تحت تاثیر نیروی گرانش زمین به طرف پایین منحرف شده و سقوط می‌کنند . ولی در انفجار بزرگ هیچ نیروی خارجی وجود نداشته است تا مسیر حرکت ذرات را تحت تاثیر خود قرار دهد و با توجه به اینکه مرکز انفجار نیز ساکن بوده است و به روایت این نظریه ، مکان انفجار نقطه‌ صفر فضا – زمان بوده است ، در نتیجه امروزه حاصل این انفجار بزرگ می‌بایست عالمی کروی شکل ، در حال انبساط با سرعت ثابت و به شعاع چند میلیارد سال نوری باشد !

برسی انفجار بزرگ از دیدگاه نسبیت :

فیزیکدانان در گذشته چنین پیش بینی کردند که اگر جرم یک ستاره ، نسبتا بیشتر از جرم خورشید ما باشد ، در پایان عمر آن ستاره ، فشار گرانشی میتواند چنان جرم این ستاره را در هم پیچیده و متراکم کند که فضای خالی درون اتم از بین رفته و چگالی به صورت فوق‌العاده زیادی افزایش یابد . از طرفی نسبیت بیان می‌کرد که نیرویی به نام گرانش نیوتنی اصلا وجود ندارد بلکه علت جاذبه ، انحنای فضا – زمان است که در این صورت ، فضا – زمان در پیرامون این اجرام سماوی فوق‌العاده چگال ، به صورت بسته و خیلی انحنا یافته در می‌آید که اصطلاحا به آن تکینگی گفته میشود که تعاریف متداول و رایج ما از علم فیزیک در آنها دگرگون و غیر قابل پیش بینی و درک میشود . اینک اگر این نگرش انتزاعی را به قبل از انفجار بزرگ انتقال دهیم با تراکم کل جرم کیهان فعلی در مکانی به نام گوی چگال ، ما با یک تکینگی اولیه و ابتدایی به نام انفراد روبرو میشویم که فضا – زمان در آن کلا  بسته و مسدود شده ، یعنی صفر خواهد بود ، چون نسبیت اجازه حجم صفر به این گویچه فوق چگال را می‌دهد ، چون در این شرایط متر ما صفر و زمان ما توقف کرده است . اینک این سوال بسیار مهم مطرح میشود که اگر گرانش کلاسیک همان انحنای فضا – زمان نسبیت است و قبل از انفجار بزرگ ، فضا – زمانی وجود نداشته است و اگر وجود داشته بعد از تشکیل گوی صفر شده است ، پس چگونه نیروی جاذبه تحت این شرایط ، اعمال و باعث پیوند ذرات تشکیل دهنده گویچه (یکپارچگی آن) و همچنین باعث ثبات و بقای آن تا  قبل از انفجار بزرگ شده است ؟

چنین به نظر میرسد که گویا قبل از انفجار بزرگ و یا پدیدار شدن گویچه ، فضا – زمانی وجود داشته است که بعدا این فضا – زمان به واسطه تجمع جرم کل کیهان قبلی ، انحنا و انقباض شدیدی یافته و در نهایت صفر شده است ، یعنی همان نظریه  big crunch (برخورد بزرگ)  که بیان می‌کند در نهایت ، انبساط عالم متوقف شده و کیهان شروع به انقباض می‌کند و گویچه اولیه ، مجددا شکل خواهد گرفت ، یعنی انفجارهای متوالی و پدیدار شدن دنیاهای پی در پی . ولی این مشکل جدی پیش می‌آید که با صفر شدن فضا – زمان (پدیدار شدن تکینگی) نیروی جاذبه نسبیتی یا همان انحنای فضا – زمان ، مفهوم و موجودیت خود را کلا از دست می‌دهد ، برای اینکه دیگر محیطی برای اعمال آن وجود نخواهد داشت ( فضا – زمانی نیست تا انحنا یابد ) و مشکل تکینگی خود به خود مرتفع میشود ، چون گرانش از بین می‌رود یا منتفی میشود . موضوع بسیار مهم این است که در این وضعیت نو شناخته شده ، تکلیف این همه جرم متراکم چه میشود و چه چیزی یا عاملی باعث داغ شدن گویچه چگال و بدنبال آن انفجار بزرگ و حتی ثبات یا پایداری آن گوی میشود ؟ 

به هر حال نظریه پردازان چنین مطرح می‌کنند که بعد از انفجار بزرگ ، فضا – زمان پدیدار شده و شروع به انبساط کرده است و جرم کل کیهان همواره به فضا – زمان کیهان انحنا می‌دهد و کیهان همانند سطح یک بادکنک گرد ، در حال انبساط است . یعنی شبیه شکل زیر :

برسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که سرعت دور شدن کهکشانها از یکدیگر و در کل ، سرعت توسعه کیهان ثابت نیست ، بلکه لحظه به لحظه در حال افزایش است و اینگونه افزایش سرعتها ، نیرویی پیوسته میخواهد که به صورت مداوم به اجرام سماوی نیرو وارد کند و پیوسته به سرعت آنها بیافزاید و اصطلاحا حرکت شتابدار باشد ، این در حالی است که انرژی انفجار ، لحظه‌ای بوده و پیوسته نمی‌باشد ، در واقع نیروی انفجار در یک لحظه آزاد و تخلیه شده و یکبار به ذرات انفجار نیرو وارد میکند که این نیرو باعث حرکت ذرات با سرعت ثابت میشود ، البته اگر ذرات تحت تاثیر نیروی خارجی قرار نگرفته باشند ، از اینرو نظریه‌ای به نام انرژی تاریک ارایه شده است که عنوان میکند در عالم انرژی و نیرویی دائمی در خلا وجود دارد که باعث میشود به جای اینکه کهکشانها یکدیگر را بربایند باعث میشود تا آنها یکدیگر را به شدت از هم برانند و علت اصلی شتاب در توسعه عالم از انرژی تاریک است ، شاید این نیرو خاصیت ضد گرانشی نیز داشته باشد !

آیا انرژی تاریک وجود دارد ؟ و اگر وجود دارد ماهیت آن چیست ؟ در مباحث دیگر به آن پرداخته شده است . ولی موضوع بسیار مهم اینکه این انرژی هرچه که باشد نمی‌تواند حاصل یک انفجار بزرگ بوده باشد . چرا که سرعت حرکت و انتشار انرژی انفجار ثابت است برای اینکه سرعت امواج الکترومغناطیس در عالم ثابت اندازه‌گیری شده است ، البته در محیطهای یکسان و همگن و از اینرو نظریه نسبیت ارایه شده است و پایه و اساس آن ثابت بودن سرعت حرکت و انتشار نور در فضاست . انرژی انفجار شاید در لحظات اولیه بتواند سرعت شتابداری را سبب شود ولی انرژی انفجار سریعا به صفر میرسد و سرعت در لحظه آخر ثابت می‌شود ، از اینرو اگر عالم بر اثر انفجار بزرگ شکل گرفته باشد ، پس سرعت انبساط آن نیز باید ثابت باشد که اینگونه نیست ! بلکه سرعت انبساط عالم افزاینده و شتابدار است و آیا این شتاب ثابت است یا خود این شتاب نیز فزاینده است ؟ سوالی است که آینده به آن پاسخ خواهد داد !  قدر مسلم اینکه امروزه انرژی حاصل از انفجار بزرگ در عالم به آن مقدار مشهود نیست که به صورت پیوسته به اجرام نیرو وارد کند و باعث شتاب آنها و افزایش سرعت توسعه عالم شود !

شکل ۱ نمودار سرعت ثابت را نشان میدهد
شکل ۲ نمودار سرعت با شتاب ثابت را نشان میدهد که تقریبا برای انبساط فعلی عالم مناسب است .
شکل ۳ نمودار سرعت ذرات انفجار را در فضا بدون تاثیر نیروی گرانش و یا مقاومت هوا نشان میدهد که با نظریه‌ انفجار بزرگ سازگار است که نمی‌تواند سرعت انبساط فعلی عالم را توجیه نماید.

از طرفی اگر انرژی تاریک وجود دارد و باعث شتاب در توسعه کیهان میشود مسلما خود این نیرو میتواند توسعه کیهان را توجیه کند و نیازی به نظریه انفجار بزرگ نیست در حالی که چنین به نظر میرسد چون نظریه انفجار بزرگ از توجیه توسعه شتابدار کیهان درمانده شده است ، نظریه انرژی تاریک به عنوان یک تبصره به آن افزوده شده است . نظریه انفجار بزرگ ، آغاز کاینات را از یک هسته ( گوی ) به اندازه یک اتم در فضا – زمان صفر میداند ، زیرا آن هنگام هنوز فضا – زمان آغاز نشده بود که در این صورت متر ما همواره در حال بلند شدن ( انبساط فضا ) و زمان ما در حال تند شدن خواهد بود و در این حالت ، علی‌رغم اینکه سرعت نور را همواره ثابت اندازه‌گیری خواهیم کرد ، ما هرگز متوجه انبساط عالم نیز نخواهیم شده ، چه برسد به انبساط شتابدار آن . ولی ما همیشه متوجه توسعه شتابدار عالم میشویم ، پس این نظریه نمی‌تواند درست.
طبق نظریه انفجار بزرگ ، انبساط جهان به قدری شدید رخ داده که از اندازه کوچکتر از یک هسته اتم در یک لحظه به اندازه کره زمین بزرگ می‌شده ، یعنی انبساط و تورم بعد از بیگ بنگ شروع شده بود ، اما هنوز کهکشانها به وجود نیامده بودند . با توجه به جرم خیلی زیاد و حجم این گوی که در پاره‌ای موارد صفر هم در نظر گرفته میشود ما میتوانیم سرعت فرار برای ذرات ماده یا ذرات انفجار را محاسبه کنیم . این سرعت بینهایت است و چون دسترسی به سرعت بینهایت برای ماده غیر قابل تصور و از طرفی متناقض با نسبیت است ، پس بعد از انفجار بزرگ ، ماده و انرژی مجبور بوده‌اند به طرف گوی برگردانده شوند و این گوی به صورت مکان بسته‌ای باقی بماند ،  پس این نظریه نیز نمی‌تواند درست باشد.

طبق نظریه انفجار بزرگ پیدایش عالم چند مرحله داشته است :

مرحله اول – صفر تا ۴۳-^۱۰ ثانیه

این مسئله هنوز برایمان کاملا روشن نیست که در این اولین اجزای ثانیه‌ها چه چیزی تبدیل به گلوله آتشینی شد که کیهان باید بعدا از آن ایجاد گردد . هیچ معادله و یا فرمول‌های اندازه گیری برای درجه حرارت بسیار بالا و غیر قابل تصوری که در این زمان حاکم بود در دست نمی باشد .

مرحله دوم – ۴۳-^۱۰ تا ۳۲-^ ۱۰ ثانیه

طبق مفاهیم فعلی اولین سنگ بناهای ماده مثلا کوارک‌ها و الکترون‌ها و پاد ذره‌های آنها از برخورد پرتوها با یکدیگر به وجود می‌آیند . قسمتی از این سنگ بناها دوباره با یکدیگر برخورد می‌کنند و به صورت تشعشع فرو می‌پاشند . در لحظه های بسیار بسیار اولیه ، ذرات فوق سنگین نیز می توانسته اند به وجود آمده باشند . این ذرات دارای این ویژگی هستند که هنگام فروپاشی ، ماده بیشتری نسبت به ضد ماده و مثلا کوارک های بیشتری نسبت به آنتی کوارک ها ایجاد می کنند . ذرات که فقط در همان اولین اجزای بسیار کوچک ثانیه‌ها وجود داشتند برای ما میراث مهمی به جا گذاردند که عبارت بود از : افزونی ماده در برابر ضد ماده

و …

همانطور که می‌دانیم دما به علت جذب یا شارژ انرژی امواج الکترومغناطیس در لایه‌ها و زیر لایه‌ها (ترازها) بالا می‌رود و اصولا موج الکترومغناطیس حامل انرژی است و موج الکترومغناطیس توسط ذرات باردار الکتریکی و اتمها تولید و منتشر میشود و توسط همین ذرات و اتمها جذب میشوند و دما اینگونه رد و بدل و تعریف میشود . طبق نظریه انفجار بزرگ در مرحله اول ، ماده باریونی و ذرات باردار و اتمها وجود نداشته‌اند ، منجمله کوارک‌ها و الکترونها و اگر این ذرات باردار و اتمها وجود نداشته‌اند امواج الکترومغناطیسی چگونه تولید و تشدید و حتی تمرکز یافته و در چه چیزی جذب و شارژ و باعث بالا رفتن دما شده‌اند ؟ و اصولا دما قبل از پدیدار شدن این ذرات و اتمها چه تعریفی داشته و چگونه توضیح داده میشود . سوالی است که نظریه پردازان انفجار بزرگ باید به آن جواب دهند ! در حقیقت در مرحله اول چیزی به نام بار الکتریکی و امواج الکترومغناطیسی وجود نداشته است تا حرارت تعریف و مفهومی برای خود داشته باشد ، پس هیچ عاملی برای انفجار بزرگ و یا انبساط عالم وجود نداشته است ، یعنی انفجاری در کار نبوده برای اینکه عاملی برای آن نبوده است . و از همه مهمتر اینکه تمامی نیروهای شناخته شده منجمله گرانش ، الکترومغناطیس ، هسته ای قوی و ضعیف منشاء واحدی دارند (طبق نظریه وحدت) . کما اینکه نیروی الکترومغناطیس و هسته ای ضعیف با هم متحد شده اند و چنین پیش بینی میشود که در انرژی های بسیار بالا ، تمامی نیروها با هم متحد شوند و اگر نظریه انفجار بزرگ درست بوده باشد قبل از انفجار بزرگ ، این نیرو و یا منشاء واحد در گویچه حاکم بوده است که نمی‌توانیم عبارت حرارت را به آن اطلاق کنیم چون حرارت و دما نتیجه بوجود آمدن نیروی الکترومغناطیس است . و بسیار بعید به نظر میرسد که این مقدار گرانش غیر قابل تصور و درک در گویچه اجازه تولید ، انتشار و تراکم امواج الکترومغناطیس را بدهد .

در نظریه نسبیت چاله‌های فضایی پیرامون اجرام نوترونی تشکیل شده از ماده باریونی (نوکلئونها) مطرح میشود ، طبق نظریه انفجار بزرگ جنس گوی آتشین از ماده باریونی نبوده است بلکه جنس آن ماده اولیه یا پیش ماده باریونی بوده است و مدتی بعد از انفجار بزرگ ، ماده باریونی تشکیل شده است و این در حالی است که ما، بار الکتریکی و جرم و گرانش را جزو صفات ماده باریونی می‌شناسیم. چاله‌های فضایی ثمره تجمع ماده باریونی با چگالی بالاست و اینک نظریه پردازان انفجار بزرگ جرم و گرانش را چگونه برای ماده اولیه یا پیش ماده باریونی تصور می‌کنند ؟

آیا قبل از انفجار بزرگ گرانش و جرم معنی و مفهوم داشته است ، و اصولا اگر جرم و گرانش معنی نداشته است چگونه این گوی به این مقدار از تراکم و حرارت دست یافته است؟… و این موضوع یکی از نقاط ضعف نظریه انفجار بزرگ است !

همانطور که می‌دانیم بار الکتریکی نوترونها تقریبا صفر است و به همین دلیل چون نیروی گرانشی بین نوترونها برقرار است به این چگالی بالا دست می‌یابند و اصولا این سوال مطرح میشود که آیا جنس این گوی آتشین از چه بوده است؟ بار داشته است؟ جرم و گرانش داشته است و اصولا چه علتی باعث این تجمیع و این افزایش چگالی در گوی شده است؟ آیا ما نگرشی را که به کیهان متشکله از ماده باریونی داریم می‌توانیم به قبل از پیدایش آن منتقل کنیم ؟ آیا این قوانین فیزیکی قبل از پیدایش کیهان حاکم بوده‌اند؟

 ناسا نظریه دکتر بهرام مبشر را پذیرفت :

در نظریه انفجار بزرگ چنین تصور شده است که کل ماده فعلی موجود در کیهان در مدت زمان کسری از ثانیه بعد از انفجار بزرگ پدیدار شده یا بوجود آمده است. ولی بررسی‌های جدید که توسط این اخترشناس انجام گرفته، میتوانند موید این موضوع مهم باشد که اجرام سماوی وجود دارند که پیدایش آنها از قانون کلی وضع شده توسط تئوری انفجار بزرگ برای کیهان، پیروی نمی‌کنند و با فاصله زمانی بسیار زیادی از سایر اجرام شکل گرفته‌اند که بیانگر این موضوع است که خداوند کل کیهان را یکجا نیافریده، بلکه خلقت خداوند مرحله به مرحله است، یعنی همان آیاتی که به آنها در قرآن اشاره شده و همین امروز نیز مقداری از دخان (ماده تاریک با تعاریف جدید) در حال تبدیل شدن به گاز هیدروژن و… و پدیدار شدن ستارگان و کهکشانهای جدید است. ساده و خلاصه مطلب مهم اینکه، ما در کیهان امروزی ماده با تاریخ تولید (خلقت) متفاوت داریم، همچنین کهکشانهایی که خیلی قبل از تاریخ پیش بینی شده توسط نظریه انفجار بزرگ برای پیدایش کیهان پدیدار شده‌اند و این مدارک میتواند نظریه انفجار بزرگ را نقض و مردود کند .

نظریه انفجار بزرگ به زودی مردود میشود :

” تصویر فرا ژرف با تلفیق تصاویر و داده‌های تلسکوپ‌های فضایی در ناحیه مریی و آشکارساز ” نیکموس” در ناحیه مادون قرمز و “اسپیتزر” – در طول موج‌های بلندتر – و نیز برخی تلسکوپ‌های زمینی ۸ متری و ۱۰ متری نظیر کک ، جمینا و سوبارو حاصل شده و امکان بررسی روند شکل‌گیری کهکشان‌ها را فراهم می‌کند .
نماینده آژانس فضایی اروپا (ESA) در موسسه تلسکوپ فضایی “هابل” درباره تصویر فرا ژرف تهیه شده توسط هابل گفت : “فرا ژرف” عمیق‌ترین تصویری است که تاکنون بشر دیده است . وقتی به اعماق فضا می‌نگریم – به دلیل محدود بودن سرعت نور و در نتیجه زمانی که طول می‌کشد تا نور به ما برسد -، گویی در زمان به عقب نگاه می‌کنیم ، در نتیجه کهکشان‌ها را آن طور که بوده‌اند می‌بینیم ، نه آن طور که در حال حاضر هستند و هر چه دورتر برویم ، گویی به ابتدای جهان نزدیک‌تر می‌شویم .
در تصویر فرا ژرف ، کهکشانی را رویت کردیم که حدود ۶۰۰ میلیون سال پس از “بیگ بنگ” ( انفجار بزرگ ) به وجود آمده و فاصله آن با ما ۱۲ میلیارد سال است و جرمی نزدیک به صد هزار میلیون برابر جرم خورشید دارد و این سوال پیش می‌آید که در مدت زمان کوتاهی از ابتدای جهان ، چطور توانسته چنین جرم زیادی را کسب کند .
در ادامه مطالعات ، تعداد بیشتری از این نوع کهکشان‌ها را پیدا کردیم و مشغول مطالعه هستیم که در صورت صحیح بودن نتایج ، تئوری‌های موجود در زمینه پیدایش کهکشان‌ها را زیر سؤال می‌برد .
دکتر مبشر تصریح کرد : این کهکشان‌ها از ستاره‌های پیر تشکیل شده‌اند و اگر فرض کنیم تمام جهان به یک شکل و نظیر همان نقطه‌ای است که ما این مطالعات را انجام داده‌ایم ؛ پس در کل جهان این کهکشان‌های غول پیکر پراکنده هستند .
براساس تئوری‌های موجود ، کهکشان‌های بزرگ در اثر ادغام کهکشان‌های کوچکتر به وجود می‌آیند ، اما نکته اینجاست که کهکشان‌های یاد شده آنقدر زود در طول عمر جهان به وجود آمده‌اند که فرصتی نبوده تا کهکشان‌های کوچک به وجود آمده و با هم ادغام شوند و تنها در صورت تلقی پیدایش ناگهانی این کهکشان‌ها در اثر توده گاز و ابر ، می‌توان این مساله را توجیه کرد که صحت این تئوری هنوز به اثبات نرسیده است .

اگر با قبول و پذیرش نظریه انفجار بزرگ به این کهکشان رصد شده نگاه کنیم یک چنین استنباطی خواهیم داشت که ۸ برابر سرعت کهکشان راه شیری ستاره سازی و رشد کرد است ولی اگر فرض کنیم که این کهکشان با روال طبیعی خود ، یعنی همانند سایر کهکشانها ستاره سازی و رشد نموده ، عمر آن در نظر اول تقریبا هشت برابر کهکشان راه شیری تخمین زده میشود .

همانطور که میدانیم مشاهدات فیزیکدانی به نام هابل نشان داد که کهکشانها با سرعت V در حال دور شدن از یکدیگر هستند که از رابطه :

V=HX 

به دست می‌آید که در آن H ثابت هابل و X فاصله از زمین است . در واقع این رابطه را برای هر نقطه از جهان می‌توان بکار برد . به طور خلاصه به ازای هر یک میلیون سال نوری فاصله از ما ، سرعت تقریبا ۲۰ کیلومتر در ثانیه افزایش پیدا می‌کند . فاصله کهکشان مورد نظر ۱۲ میلیارد سال نوری یا ۱۲٫۰۰۰ میلیون سال نوری تخمین زده شده است که سرعت فرار آن معادل ۱۲٫۰۰۰*۲۰=۲۴۰٫۰۰۰ کیلومتر در ثانیه میباشد . به استناد معادلات لورنتس در مورد رابطه سرعت و زمان :

در واقع اگر برای کهکشان راه شیری ۱۳٫۷ میلیارد سال سپری شده باشد برای کهکشان رصد شده زمان ۸٫۲۲ میلیارد سال سپری شده که علی‌رغم بعد مکانی ؛ کهکشان مورد نظر میبایست خیلی جوان تر از پیش بینی اخترشناسان رویت می‌شد که چنین نشده . پس با وضعیت رصد شده برای این کهکشان میتوان سن آن را حساب کرد .

برای اینکه هشت برابر بیشتر از کهکشان ما فعالیت کرده پس سن آن میبایست هشت برابر باشد و در ثانی گذشت زمان را ۰٫۶ کندتر احساس کرده که به سن آن افزوده میشود البته این سن با زمان و تقویم ما محاسبه شده است . در نهایت اینکه خود این کهکشان اینک سن ۰٫۶*۱۸۲٫۶۶= ۱۰۹٫۶ میلیارد سالگی را تجربه می‌کند که ممکن است فعلا وجود نداشته و مدتها پیش مضمحل و در هم فرو ریخته است و از طرفی چون محاسبه سن عالم بر پایه نظریه انفجار بزرگ استوار شده ، چنین به نظر میرسد که درست نباشد و …. ، به هر حال مشاهدات بیانگر این واقعیت است که موجودیت بعضی از اجرام به قبل از نظریه پیدایش ماده توسط انفجار بزرگ بر می‌گردد ، یعنی همانطور که نظریه انفجار بزرگ برای توجیه انبساط شتابدار عالم شکست خورده است و مجبوریم نظریه انرژی تاریک را به آن اضافه کنیم ، این نظریه در توجیه زمان پیدایش ماده و کاینات نیز شکست خورده و عاجز است و بهتر است این نظریه به فراموشی سپرده شود . هر چند که این نظریه در نهایت برای اثبات صحت خود به پدیده انبساط عالم متوسل شده است ، یعنی پدیده‌ای که قرار بود آن را توجیه کند که نتوانسته است . جدا مایه تاسف است که بعضی ها توسعه کیهان را مدرکی برای صحت نظریه انفجار بزرگ می‌دانند ، شاید آنها از تاریخ علم و روند تکامل آن ناآگاه باشند .

اینک فرض می‌کنیم که کهکشان مشاهده شده ثابت و ما با سرعت ۲۴۰٫۰۰۰ کیلومتر در ثانیه در حال دور شدن از آن هستیم که مسلما زمان ما ۰٫۶ کندتر از زمان کهکشان مشاهده شده حرکت خواهد کرد که هرگز ۸ برابر سرعت ستاره سازی آن را توجیه نخواهد کرد.

 آنچه که مسلم است اینکه کیهان منطبق بر الگوی یک فرکتال بسیار جالبی در حال توسعه است که توزیع ماده در آن همیشه یکنواخت باقی می‌ماند و خیلی ها روی طرح و معادله ریاضی این فرکتال شگفت انگیز در حال کار هستند ، چون در بعضی موارد نزدیک شدن و ادغام کهکشانها مشاهده میشود و اشاره به مسیر حرکت به خصوصی برای کهکشانها دارد . 

سرعت گریز از سطح زمین ۴/۱۱ کیلومتر بر ثانیه است. حال اگر پرتابه ای با سرعت کمتر بخواهد از جو زمین خارج شود، سرعت آن رفته رفته کمتر شده و گرانش زمین این اجازه را به آن نمی‌دهد و پرتابه به سوی زمین باز می‌گردد و سرعت سقوط آن لحظه به لحظه بیشتر میشود . پس اگر سرعت نسبی دو کهکشان از سرعت گریزشان کمتر باشد روزی انبساط پایان یافته و کیهان آغاز به انقباض می کند و اگر سرعت گریزشان بیشتر باشد ، انبساط عالم ادامه خواهد داشت . چون سرعت دور شدن کهکشانها از یکدیگر در حال افزایش است پس نتیجه می‌گیریم که این سرعت بیشتر از سرعت گریز و یا فرار لازم است پس کیهان تا پایان عمر خود در حال توسعه خواهد بود .

پس از مدتی ممکن است پاسخ زیر به ذهن شما خطور کند: “معنی این گفته به خودی خود واضح است و به توضیح بیشتری نیاز ندارد ؛ البته اگر به من ماموریت داده شود که از راه مشاهده ، همزمان بودن یا نبودن وقوع این دو رویداد را تعیین کنم ، تامل بیشتری لازم خواهد بود.” که این پاسخ به دلیل زیر مرا قانع نمی کند :

فرض کنید که هواشناسی قابل ، در نتیجه تفکراتی نبوغ آمیز ، کشف کرده باشد که آذرخش ، همیشه باید به طور همزمان بر نقاط A و B فرود آید. آنگاه با این وظیفه روبرو خواهیم بود که ببینیم آیا نتایج نظری او با واقعیت مطابق است یا نه. در همه آن احکام فیزیکی که مفهوم همزمانی در آنها مطرح است ، با همین مشکل روبروئیم.

از نظر فیزیکدان این مفهوم وجود ندارد، مگرآنکه او بتواند تحقق ( یا عدم تحقق ) آن را  در یک مورد عملی کشف کند. به این ترتیب تعریفی از هم زمانی لازم است و این تعریف باید چنان باشد که ما را به روشی مجهز سازد که به کمک آن بتوان از راه آزمایش تعیین کرد که آیا جرقه های آذرخش همزمان فرود آمده اند یا نه.

تا زمانی که این شرط تامین نشده باشد، اگر تصور کنم که می توانم به همزمانی دو رویداد، معنایی نسبت دهم، خود را به عنوان یک فیزیکدان فریب داده ام ( و البته اگر فیزکدان هم نباشم، این گفته صحیح است؛ از خواننده می خواهم تا موقعی که این نکته را درنیافته است ، از این پیشتر نرود.)

پس از آنکه مدتی در این باره اندیشه کردید، پیشنهاد زیر را برای آزمون همزمانی ارائه می کنیم طول خط واصل AB را در امتداد خط آهن اندازه می گیریم و ناظر را در نقطه M واقع در نیمه راه فاصله ی AB قرار می دهیم باید وسایلی در اختیار این ناظر گذاشته شود (مثلا دو آیینه عمود بر هم) تا بتواند هر دو نقطه ی A و B را در یک زمان با چشم ببیند . اگر ناظر دو جرقه آذرخش را در یک زمان مشاهده کند، آنوقت آن دو همزمان خواهند بود .

من از این پیشنهاد خیلی خوشم آمده است ولی با وجود این نمی توانم مسئله را حل شده بشمارم؛ زیرا خود را ناگزیر از آن حس میکنم که ایراد زیر را بگیرم : “تعریف شما مسلما در صورتی درست است که از پیش بدانم که نوری که با آن ناظر واقع در M جرقه های آذرخش را می بیند ،طول A–>M را با همان سرعتی می پیماید که طول  B–>M را می پیماید اما امتحان این فرض تنها در صورتی ممکن است که وسیله ای برای اندازه گیری زمان در اختیار داشته باشد. بدین ترتیب در دور باطل گرفتار آمده .”

پس از اندکی تامل نگاه تحقیر آمیزی به من می افکنید و اعلام می کنید : “با وجود این ، من به تعریف قبلی خود پایبندم ، زیرا در این تعریف به هیچ وجه فرضی در باره ی نور مطرح نمی شود. در تعریف همزمانی فقط یک خواسته باید برآورده شود و آن این که تعریف باید در هر مورد واقعی، این تصمیم گیری تجربی را برای ما میسر سازد که آیا مفهوم همزمانی تحقق یافته است یا نه؛ و جای بحث نیست که تعریف من این خواسته را بر می آورد. در واقع این که نور برای پیمودن مسیر A–>M به همان مدتی نیاز دارد که مسیر B–>M را طی کند نه یک حدس است ونه یک فرضیه در باره ماهیت فیزیکی نور، بلکه قراریست که من به اراده ومیل خود مگذارم تا به تعریفی از همزمانی دست بیابم .”

روشن است که با استفاده از این تعریف میتوان به همزمانی معنی دقیقی داد که مستقل از مکان رویداد ها نسبت به جسم مرجع (در اینجا خاکریز راه آهن)  بوده و نه تنها بردو رویداد، بلکه بر هر شماری از رویداد ها که خواسته باشیم، قابل اطلاق باشد. بعلاوه فرض میشود که اگر سه رویداد B ، A  و C  ، در مکان های مختلف به گونه ای روی دهد که A با B و B با C همزمان (همزمان به معنی تعریف فوق)باشد، شرط همزمان بودن رویداد های A وC نیز برقرار است. این فرض،فرضیه ای فیزیکی در باره ی قانئن انتشار نور است. اگر قرار باشد که قانون ثابت بودن سرعت نور در خلا نقض نشود، مراعات این فرض مسلما لازم است.

به این ترتیب تعریفی نیز از زمان در فیزیک بدست می آید. برای این منظور فرض میکنیم که ساعت هایی با ساختمان یکسان در نقاط A وB و C خط آهن (دستگاه مختصات) کار گذاشته باشیم واین ساعتها چنان تنظیم شده باشند که وضعیت عقربه های آنها در زمان واحد (به مفهوم بالا) یکسان باشد. با این اوصاف، منظور ما از زمان یک رویداد، قرائت (وضعیت عقربه های) ساعتی است که در همسایگی نزدیک این رویداد (در فضا) جای دارد به این ترتیب یک مقدار زمان به هر رویداد مربوط شده که اساسا قابل مشاهده است .

این قرار فرضیه فیزیکی دیگری را نیز شامل می شود که در اعتبار آن، بدون وجود قرینه ی تجربی مخالف، نمیتوان شک کرد. فرض شده است که همه ی این ساعت ها به شرط آنکه ساختمانشان یکسان باشد، به یک آهنگ کار میکنند. به بیان دقیق تر “اگر دو ساعت که در دو نقطه ی مختلف جسم مرجع به حال سکون قرار دارند، چنان تنظیم شده باشند که وضعیت خاصی از عقربه های یکی از آن دو با همان وضعیت عقربه ها در ساعت دیگر همزمان ( به مفهوم بالا) باشد، وضعیت های یکسان عقربه ها همیشه همزمان (به معنی تعریف بالا) خواهند بود .”

ترجمه ای از دست نوشته های “کتاب نسبیت” – نوشته: ” آلبرت اینشتین “

 . . . ۱,۱,۲,۳,۵,۸,۱۳

عدد () به دنباله فیبوناتچی ربط زیادی دارد.

     … ۰/۱۱۲۳ = ()

اگر عدد nام دنباله فیبوناتچی را به صورت زیر در مرتبه nام اعشار قرار دهیم و با هم جمع بزنیم ، این رابطه را کشف خواهیم کرد.

و این باور نکردنی است که:

… ۰/۱۱۲۳۵۹۵۵۰۵۶۱۷۹۷۷۵۲۸۰۸۹۸۸۷۶۴ = ( ۱۰/۸۹) 

 به نظر شما آیا چنین رابطه ایمی تواند وجود داشته باشد ؟ عدد ۸۹ چه ویژگی هایی دارد ؟ این رابطه را تا ۱۰ جمله امتحان کنید.

۱- بریدن یک تیر چوبی به ۴ بخش برابر ، ۹ دقیقه وقت لازم دارد. برای این که همان تیر چوبی را به ۸ بخش تقسیم کنیم ، چقدر وقت مصرف میشود ؟

۲- رضا ، حسین و علی به همراه هم ، کاری را ۸ روزه تمام میکنند. پس از انجام ۲ روز کار ، حسین کار را ترک کرد. معلوم کنید تمام کار چند روزه به پایان میرسد.

۳- شیر A مخزنی را به مدت ۳ ساعت پر میکند و شیر B همان مخزن را در مدت ۹ ساعت پر میکند. اگر هر دو شیر با هم باز باشند ، مخزن در چند دقیقه پر میشود ؟

۴- ۳ مرغ  در ۳ روز ، ۳ تخم میگذارند. ۱۰۰ مرغ در ۱۰۰ روز ، چند تخم میگذارند ؟

۵- ۱۰ گاو ۱۵ روزه و با روزی ۸ ساعت کار ، چراگاهی را نابود میکنند. پس از ۳ روز ، ۵ گاو دیگر به این گروه اضافه شدند(این گاوها ، همانند دیگران کار میکنند). اما پس از ۷ روز چند گاو ترکیدند و بقیه توانستند با روزی ۳ ساعت کار تا زمان مقرر چراگاه را ویران کنند. چند گاو ترکیدند ؟

پاسخ سوالات:

پاسخ ۱ : ۲۱ دقیقه

پاسخ ۲ : ۱۱ روز

پاسخ ۳ : ۱۳۵ دقیقه

پاسخ ۴ : ۳ تخم مرغ

پاسخ ۵ : ۷ گاو

برای کشف رازهای اعداد اول ، در طول تاریخ سعی و تلاش های بسیاری شده است. بسیاری از ریاضی دانان ، به دنبال یافتن رابطه ای میان اعداد اول بوده اند و فرمول های بسیاری در این زمینه تولید شده اند.

فرمول اویلر

یکی از این فرمول های جالب مربوط به اویلر ، ریاضیدان معروف سوئیسی می باشد.

فرمول اویلر: “ای فرزند ، راز یافتن یک عدد اول ، اینک یش روی توست. یک عدد طبیعی انتخاب کن. آن را با مربعش و عدد ۴۱ جمع کن.حاصل این مجموع اکثرا عددی اول است.”

جدولی مانند جدول زیر تشکیل داده و فرمول اویلر را برای اعداد ۱ تا ۲۰ بررسی کنید

عدد	فرمول اویلر	حاصل	اول است ؟
۱	۱+۱۲+۴۱	۴۳
۲	۲+۲۲+۴۱	۴۷
۳	۳+۳۲+۴۱	۵۳
۴	۴+۴۲+۴۱	۶۱
…	…	…	…
۲۰	۲۰+۲۰۲+۴۱	۴۶۱
…	…	…	…
۴۱	۴۱+۴۱۲+۴۱	۱۷۶۳

آیا این فرمول همواره صحیح است ؟

بدیهی است که این فرمول ، برای ۴۱ و مضارب ۴۱ ، جواب گو نیست.

فرمول مرسن

مارتین مرسن (۱۰۲۷-۹۶۷ هجری شمسی) ، یک کشیش ریاضی کار بود. این ریاضی کار فرانسوی نیز علاقه ی زیادی به اعداد اول داشت. او ادعا کرد که ” تمام اعداد ، به شکل

مثال:

 p=5 , ۲^p-1 = 31

که وقتی ۵ اول بود ، ۳۱ نیز اول شد.

ادعای گلدباخ

در ۱۱۲۱ شمسی ، ریاضیدانی به نام “گلدباخ” ادعا کرد می توان هر عدد طبیعی بزرگتر از ۵ را ، به صورت مجموع ۳ عدد اول نوشت. مثلا ۱۱+۷+۳ = ۲۱ .

برای اثبات حدس گلدباخ در بین ۲۰ اسفند ۱۳۷۹ تا ۰ اسفند ۱۳۸۱ ، جایزه یک میلیارد تومانی گذاشته شد ، اما کسی نتوانست آن را اثبات کند!

درستی حدس گلدباخ را در جدولی مثل جدول زیر ، تا ۵۰ امتحان کنید:

الک اراتستن

وقتی بخواهند دانه های گندم را از اضافه های آن جدا کنند ، از الک خاصی استفاده میکنند که سوراخ های آن با اندازه های دانه های گندم ، متناسب باشد. اراتستن ، حدود ۲۰۰۰ سال پیش ، روش بسیار دقیق و قابل اعتماد خود را ارائه کرد. او روی مضارب ۲ و ۳ و ۵ و … را خط نمیکشید ، بلکه آن ها را با یک چوب کوچک ، سوراخ میکرد. مثل این که عددهای غیر اول را ، از سوراخ های الک ، بیرون میکرد و تنها عددهای اول را نگاه میداشت.

(برای دیدن الگوریتم تصویری غربال اراتستن ، اینجا  را کلیک کنید)

یکی از نوادگان اراتستن ، معتقد است در روش جدش ، رازهایی موجود می باشد. او میگوید یکی از این رازها مربوط به آخرین عدد اولی است که مضاربش در الک ، حذف میشود. مثلا در الک اعداد ۱ تا ۸ ، آخرین عدد اولی که مضاربش خط میخورد ، عدد ۲ میباشد. یعنی بزرگترین عدد اول جدول ، بزرگتر یا مساوی جذر تقریبی عدد آخر جدول است.

الک پیشرفته ی اراتستن

الک اراتستن ، روش خوب و قابل اعتمادی میباشد و برای نیاز های کوچک ، همیشه میتوان از همان “الک دستی اراتستن” استفاده کرد. این روش هم در گذر تاریخ ، به تدریج پیشرفت هایی کرده است. مثلا یک دانشجو در سال ۱۳۲۳ شمسی و در ایام جنگ جهانی دوم ، یکی از این الک های جدید را درست کرده است که آن را بررسی می کنیم

به اعداد زیر دقت کنید ؛ آیا رابطه ای میان اعداد این جدول مشاهده می کنید ؟:

اگر عددی مثل n ، در این جدول وجود داشته باشد ، عدد ۲n+1 غیر اول است و اگرعددی مثل m ، در این جدول وجود نداشته باشد ، ۲m+1 عددی اول است.

مثال ۱: در جدول ، عدد ۳ وجود ندارد ، پس  :

  که ۷ عددی اول است.       ۷ = ۱+ ۲×۳

به نقل از: درسنامه تکمیلی ریاضی سمپاد – سوم راهنمایی

در ۱۹۱۷ ، دو سال پس از آنکه اینشتین نظریه مشهور نسبیت عام را اعلام کرد، متوجه نتایج نگران کننده ی آن شد. هر موقع که او معادلات خود را حل می کرد، به این نتیجه می رسید که جهان در حال انبساط است. در آن زمان، این جزو “دانش عمومی” بود که جهان ابدی و ساکن است. حتی فکر این که ممکن است کهکشان هایی خارج از کهکشان راه شیری وجود داشته باشد ، به عنوان کفر و دانش تخیلی تلقی می شد. اینشتین، با اندوه فراوان، دریافت که معادلات او با عقل سلیم و درک عمومی سازگار نیست. آیا معادلات او نادرست بودند ؟

برای اینشتین ، جهان در حال انبساط آن قدر بیگانه بود که مجبور شد این طور نتیجه گیری کند که معادلات او ناکامل هستند. او برای رفع این مشکل ، یک عبارت “پوچ” در معادلات خود ، تنها برای خنثی کردن تمایل آنها به جهان در حال انبساط ، وارد کرد. حتی اینشتین ، انقلابی بزرگ که فیزیک سیصد ساله ی نیوتن را سرنگون کرده بود، نمی توانست باور کند که “تقلبی” در معادلات خود او، وجود ندارد.

در ۱۹۲۲ ، فیزیکدانی از شوروی به نام الکساندر فریدمن (Alexander Friedman) ، شاید ساده ترین جواب معادلات اینشتین را که زیباترین توصیف جهان در حال انبساط را عرضه می داشت، پیدا کرد. اما مانند جوابهایی که اینشتین به آنها دست یافته بود ، هیچ کس اندیشه های او را جدی نگرفت ؛ چون آنها با عقل رایج زمانه ، سازگار نبودند.

سرانجام در ۱۹۲۹ ، اخترشناس امریکایی ، ادوین هابل (Edwin Hubble) ، پس از سالها کار با تلسکوپ یکصد اینچی ماونت ویلسون (Mount wilson) ، یافته های شگفت انگیز خود را اعلام کرد : نه تنها در جهان میلیونها کهکشان، در آن سوی کهکشان راه شیری وجود دارد ، بلکه آنها همه با سرعتهای بسیار زیاد از زمین دور میشوند. پس اینشتین و فریدمن ، هر دو راست میگفتند!

دو سال بعد ، در ۱۹۳۱ ، اینشتین فاکتور پوچ را از معادلت برداشت و نظریه قبلی را ، مبنی بر جهان در حال انبساط که چهارده سال قبل ، آن را رها کرده بود ، دوباره برقرار کرد. هابل دریافت که هرقدر یک کهکشان دورتر از زمین باشد ، با سرعت بیشتری از زمین می گریزد. برای اندازه گیری این سرعت های بالا ، دانشمندان به پدیده دوپلر تکیه میکنند (طبق پدیده ی دوپلر (Doppler effect) ، امواج نور یا صدایی که به طرف شما می آیند ، بسامد بیشتری دارند تا امواجی که از شما دور میشوند؛ به همین دلیل است که بسامد صدای قطاری که با سرعت از کنار شما میگذرد ، کاهش می یابد.)

هابل در مشاهدات خود ، به این نتیجه رسید که این پدیده ی دوپلر ، در ستاره های بسیار دور نیز روی میدهد و یک “جا به جایی قرمز” نور را به وجود می آورد. (اگر ستارگان به طرف زمین می آمدند ، یک “جابه جایی آبی” به وجود می آمد ؛ ولی چنین پدیه ای ، هنوز مشاهده نشده است.)

جهان در حال انبساط ، اغلب با بالنی که حجم آن با دمیدن رشد می کند ، مقایسه میشود. تکه های کوچکی از پلاستیک را در نظر بگیریم که روی سطح بالن چسبیده شده است. با بزرگتر شدن بالن ، این تکه های کوچک (کهکشان ها) ، از یکدیگر دور میشوند. ما در سطح بالن زندگی میکنیم و به نظر ما می آید که ستارگان از ما دور می شوند.

جهان در حال انبساط ، همچنین معمایی که اخترشناسان را سالها به شگفتی انداخته است ، توضیح میدهد: “چرا آسمان شب ، تاریک است ؟” در ۱۸۲۶ ، هاینریش اولبرز (Heinrich Olbers) ، مقاله ای نوشت و در آن استدلال کرد که اگر تعداد بینهایتی از ستارگان وجود داشته باشند ، نوری که از سوی آنها می تابد ، باید آسمان شب را روشن کند . باید به هر طرف از آسمان شب که نگاه میکنیم ، از درخشش نور ستارگان ، کور شویم ؛ اما در جهان در حال انبساط ، انرژی به علت جا به جایی قرمز ، از دست می رود و چون ستارگان عمر محدودی دارند ، آسمان شب ما را کور نمی کند.

اگر چه الگوی “جهان در حال انبساط” ، از نظر تجربی مورد آزمایش قرار گرفته است ، نظریه اینشتین ، اگر هم توضیحی درباره ی به وجود آمدن مهبانگ و آنچه قبل از آن رخ داده است بدهد ، این توضیح کافی نیست. برای پاسخ به این سوالات ما باید به نظریه GUT و ابرریسمانها ، پناه ببریم.

با وجود این که نظریه نسبیت خصوصی، در سال های بعد از پیشنهاد آن، با استقبال گسترده ای روبرو شد، اینشتین، خود از این نظریه راضی نبود. به نظر او، این نظریه هنوز نارساییهایی داشت. چیزی که او را بیش از همه آزار می داد، این واقعیت بود که این نظریه، هیچ اشاره ای به گرانی نمیکرد. این طور به نظر میرسید که نظریه گرانی نیوتون، اصول نسبیت خاص را نقض می کند.

تصور کنیم که اگر خورشید ناگهان ناپدید شود؛ چه روی خواهد داد؟ برای زمین، چقدر طول خواهد کشید تا از دور بیفتد و از مدار خود خارج شود؟ بر پایه نظریه نیوتون، اگر خورشید ناپدید شود، زمین به طور آنی، مدار خود را به دور خورشید ترک و به سوی اعماق فضا پرواز خواهد کرد.

از نظر اینشتین، این نتیجه گیری، غیر قابل قبول بود. هیچ چیز، حتی گرانی نمیتواند بیش از سرعت نور حرکت کند. حدود هشت دقیقه (زمانی که لازم است تا نور خورشید به زمین برسد)، وقت لازم است تا زمین از مدار خود خارج شود. این واقعیت، به یک نظریه جدید گرانی نیاز داشت. نظریه گرانی نیوتون بایستی نادرست باشد؛ زیرا در آن اشاره ای به سرعت نور که بالاترین سرعت در جهان است، نشده است.

راه حلی که اینشتین در سال ۱۹۱۵ برای حل این معما پیشنهاد کرد، نظریه نسبیت عام بود که در آن، گرانی، با به هم آویختن مکان-زمان و ماده-انرژی ، توضیح داده شده است. یک بار دیگر، با وجود این که معادلات ریاضیات، کمی پیچیده است، میتوان نظریه را بر پایه یک شکل ساده فیزیکی خلاصه کرد:

یک پتوی بزرگ که از همه سو گرفته و کاملا کشیده شده است را در نظر بگیرید که در مرکز آن یک توپ بولینگ قرار دارد. وزن توپ طبیعتا سنگینی می کند و توپ در تشک فرو می رود. اکنون یک مهره ی گرد را در نظر بگیریم که در روی سطح خمیده تشک، حرکت می کند. این مهره به جای این که مسیر مستقیمی بپیماید، مدار دایره ای شکلی در اطراف فرورفتگی طی خواهد کرد.

از نقطه نظر نیوتن، میتوان یک “نیروی” نامرئی را در نظر گرفت که بین مهره و توپ بولینگ عمل میکند. اما از نظر اینشتین، تفسیر بسیار ساده تر این است که توپ بولینگ، سطح پتو را خمیده کرده است. در نتیجه ی این خمیدگی، مهره ی کوچک که از کنار توپ میگذرد، درون قوس حاصل از آن افتاده و به صورت دایره وار، به دور آن میگردد و میگردد تا این که روی آن سقوط کند.

حالا تصور کنیم که توپ بولینگ در واقع خورشید، مهره ی کوچک زمین، و پتو شبکه ی فضا-زمان است. ما ناگهان پی میبریم که “گرانی” یک نیرو نیست؛ بلکه خمیدگی فضا-زمان است که آن را ماده-انرژی(مثل خورشید) به وجود آورده است.

اگر به طور ناگهانی توپ بولینگ را از روی پتو برداریم، نوسانهایی که با برداشتن آن به وجود می آید، مانند یک موج، در روی سطح تشک پخش خواهد شد. لحظه ای بعد، موج به مهره خواهد رسید و مسیر آن را تغییر خواهد داد. این پاسخ همان مسئله است که چه روی خواهد داد اگر خورشید، ناگهان محو شود. امواج گرانی که با سرعت نور حرکت میکنند، حدود ۸ دقیقه پس از محو شدن خورشید، به زمین میرسند. با این ترتیب، نظریه گرانی و نظریه نسبیت با یکدیگر سازگار شدند.

یک بار دیگر بسیاری از فیزیکدانها، از نظریه جدید اینشتین، به سردی استقبال کردند. فیزیکدانها که هنوز از اعلام اینشتین دایر بر این که ما، در یک پیوستار چهاربعدی فضا-زمان زندگی میکنیم، در حالت سرگیجه به سر میبردند، اکنون با نظریه عجیب دیگری روبرو شده بودند: این پیوستار، به علت وجود ماده-انرژی خمیده شده است.

اما در ۲۹ مه ۱۹۱۹، آزمایشهای هیجان انگیزی در برزیل و افریقا، هنگام کسوف کامل خورشید، توسط آرتور ادینگتون انجام شدند که نظریه نسبیت عام اینشتین را تایید کرد. نظریه اینشتین پیش بینی میکرد که پرتوهای نور(همانند ماده)، زمانی که از کنار خورشید میگذرند، خم میشوند. این بدان معنا بود که منبع وسیع ماده-انرژی، میتوانست فصا-زمان را خمیده کند. انحراف نور ستاره در کنار خورشید، آزمایش پر هیجانی از این اندیشه ها بود.

انحراف مسیر نور ستارگان با مقایسه موقعیت آنها هنگام شب و هنگام کسوف کامل خورشید در روز، موقعی که ستارگان قابل مشاهده بودند، اندازه گیری شد. خبر اندازه گیری انحراف مسیر نور، هنگامی که از نزدیکی خورشید میگذرد و تایید تجربی نظریه نسبیت عمومی، در عنوانهای اصلی روزنامه های جهان قرار گرفت.

اینشتین از درستی شکل فیزیکی معادلات مطمئن بود و از نتایج آزمایش کسوف خورشید، شگفت زده نشد. در آن سال، یک دانشجو از اینشتین پرسید:”اگر آزمایش جواب منفی میداد، شما چه جوابی میدادید ؟” اینشتین در پاسخ گفت:”در این صورت، من برای خدای بزرگ، تاسف میخوردم. اما این نظریه درست است.”

(در واقع اینشتین، نظریه خود را آن چنان بر اصول توانمند فیزیکی و تقارن زیبایی استوار ساخته بود، و چندان از دریافت جایزه نوبل مربوطه، اطمینان داشت که بخشی از آن را برای پرداخت به همسر اولش که از او طلاق گرفته بود، در نظر گرفت. زمانی که بالاخره در ۱۹۲۱، جایزه نوبل فیزیک به او تعلق گرفت، اعضای کمیته در مورد نسبیت، با وجود اینکه داده های علمی آن را به شدت تایید میکرد، اتفاق نظر نداشتند. بالاخره کمیته، تصمیم گرفت که جایزه نوبل را به پاس کشف نظریه پدیده ی فوتوالکتریک ، به وی اعطا کند.)