بیگ بانگ « انفجار بزرگ»

می توانیم تاریخچه جهان را مرور کنیم تا به 14 میلیارد سال قبل به لحظه ای خاص برسیم جایی که تمام جرم و انرژی موجود در جهان در نقطه ایی کوچکتر از یک سکه متمرکز شده بود لحظه ایی که هیچ کدام از قوانین فیزیکی نمی توانند آن را تفسیر کنند.

در این مقاله به معرفی انفجار بزرگ یا بیگ بانگ (big bang) می پردازیم و به طور کلی در سه بخش آن را بررسی می کنیم :

1- بیگ بانگ چه بوده است؟

2- چه نیرویی بیگ بانگ را بوجود آورده است ؟

3- جهان از کجا آمده است ؟

1- بیگ بنگ چه بوده است:

بیگ بانگ (انفجار بزرگ) نخستین پدیده و اتفاق شناخته شده در جهان می باشد.

می توانیم تاریخچه جهان را تا 14 میلیارد سال قبل مرور کنیم، تا به لحظه ای آتشین به نام بیگ بانگ برسیم. در آن لحظه جهان بینهایت داغ و متراکم بوده است، در واقع تمام مواد موجود در جهان از جمله دورترین کهکشان ها تا همین ذرات و مواد موجود در روی زمین خودمان بسیار متراکم شده بودند. اما ناگهان این نقطه متراکم منفجر می شود و انفجار عظیم و غیرقابل تصوری بنام بیگ بانگ بوجود می آید.

اما از آنجایی که کسی در آن لحظه برای ثبت آن اتفاق نبوده است ما از کجا می دانیم چنین انفجاری رخ داده است ؟ در طی قرن گذشته ما به سه دلیل  رسیده ایم که فعلاً نظریه ی بیگ بانگ را به خوبی تأیید می کنند:

الف- مشاهده کردیم که کهکشان ها در حال دور شدن از هم هستند :

اگر سری مقالات قبلی را دنبال کرده باشید می دانید که کهکشان راه شیری ما یکی از بی شمار کهکشان موجود در عالم می باشد و ما انتظار داریم تمامی این کهکشان ها از جمله کهکشان خودمان با توجه به نیروی گرانش ( متقابلی که به هم وارد می کنند ) به سمت هم حرکت کنند، اما در سال 1929 ستاره شناسی به نام ادوین هابل به کشفی غیرمنتظره دست یافت : کهکشان ها با سرعت زیاد در حال دور شدن از هم هستند و هر چه فاصله شان از هم بیشتر باشد با سرعت بیشتری از هم دور می شوند.

وقتی کهکشان ها در حال دور شدن از همدیگر باشند، بنابراین باید در گذشته به هم نزدیکتر بوده باشند. با توجه به بررسی سرعت و جهت حرکت کهکشان ها ستاره شناسان متوجه شدند که همه آنها باید در حدود 14 میلیارد سال پیش به طور باور نکردنی متراکم و فشرده بوده باشند، که این قضیه با شواهد بسیار دیگری نیز تأیید می شود.

ب‌- عناصر شیمیایی نیز تایید کننده بیگ بانگ هستند :

در سال 1940 فیزیک دانی به نام جورج گاموف به همراه دستیارانش فهمیدند که جهان در ابتدایش بسیار متراکم و داغ بوده هست. در آن سال دانشمندان تازه دریافته بودند که عناصر شیمیایی تحت تراکم و دمای بسیار زیاد می توانند به یکدیگر تبدیل شوند .گاموف و دستیارانش این قضیه را برای جهانی فوق العاده داغ و متراکم و در حال انبساط محاسبه کردند و دیدند در آن شرایط یک چهارم از ساده ترین عنصر (هیدروژن) به عنصر هلیوم تبدیل می شود . ستاره شناسان نیز نسبت هیدروژن به هلیومی را که در جهان پراکنده شده است را محاسبه کردند که مقدار آن دقیقاً با محاسبات جورج گاموف سازگار بودند. این مسئله هم یکی از قوی ترین دلایل بر رخداد بیگ بانگ می باشد.

گذر زمان بعد از بیگ بنگ (از چپ به راست)

پ - نور حاصل از بیگ بانگ را مشاهده کردیم :

با توجه به نظریه بیگ بانگ , بیگ بانگ همه جای فضا رخ داده است (نه فقط در یک نقطه). هزاران سال بعد از بیگ بنگ جهان با ماده  داغ (حاصل از انفجار بیگ بانگ) پرشده بود و این ماده ی داغ شروع  به گداخته شدن و تابشی کرد که به همه جهات تابیده می شد.(هر جسمی نیز وقتی خیلی داغ می شود شروع به درخشش می کند). این پس تابش (afterglow ) بیگ بانگ هنوز نیز در جهان وجود دارد.

در واقع این جریان ثابت از تابش همواره به زمین می رسد، از دورترین نقاط فضا که میلیاردها کیلومتر با ما فاصله دارند. اما از آنجایی که این نور فاصله ایی بسیار طولانی را طی کرده و با انبساط جهان انرژی خود را از دست داده دیگر با چشم قابل رؤیت نیست، اما هنوز به وسیله حسگرهایی قابل شناسایی است.

در سال 1964 رادیو ستاره شناسانی به نام آرنو پنزیز و رابرت ویلسون اولین کسانی بودند که توانستند این پس تابش بیگ بانگ را کشف کنند و سرانجام در سال 1991 فضاپیمای ناسا تصویری از این نور باستانی را گرفت که نتیجه ایی قاطع و معتبر بر وقوع بیگ بانگ بود. این دست آورد بعنوان یکی از بزرگترین پیروزی های بشر در اکتشاف های علمی اش قلمداد می شود. به این امواجی که با انرژی کم از تمام نقاط فضا به سوی ما می آیند، «تابش زمینه ی کیهانی» گفته می شود.

تمامی این دستاورد ها نتیجه دو عامل مهم است : اول همراه شدن تخیل بشر با اکتشافات علمی  و دوم میل و اجازه طبیعت برای دست یافتن به این راز های شگفت انگیز خلقت تا جایی که ما می توانیم از نقاط آغازین خلقت صحبت کنیم. در واقع بزرگترین معجزه ی خلقت بقول انیشتن این است که : جهان قابل شناختن است!

اما اگر بخواهیم به عقب تر از بیگ بانگ برگردیم چی؟  قبل از بیگ بانگ چه بوده است ؟ چه نیرویی آن را بوجود آورد ؟

مقاله ی بعد را مشاهده کنید!

تهیه: محمد درخشانی

ویرایش علمی: بخش نجوم سایت تبیان

جرم جهان اندکی کم‌تر از تصورات قبلی است

           ^{محاسبات جدید نشان می‌دهند که جرم جهان بین 10 تا 20 درصد کم‌تر از چیزی است که تا پیش از این تصور می‌شد.}

محاسبات جدید نشان می‌دهند نسبت به آنچه پیش از این تصور می‌شد، جهان دارای ماده‌ی معمولی و تاریک کم‌تری است. طبق این محاسبات، وزن جهان حدود ?? تا ?? درصد کمتر از قبل تخمین زده می‌شود. این تخمین جدید از بررسی خوشه‌ی کهکشانی «ایبل» ???? (Abell 3112) به دست آمده است. در سال ????، منجمان اعلام کردند منشأ اشعه‌ی ایکس تابیده شده از این خوشه، ابرهای گرد و غبار و گازهای بین کهکشانی هستند. ولی مشاهدات جدید رصدخانه ی فضایی چاندارا نتوانست خطوط طیفی مربوط به این‌گونه ابرها را تشخیص دهد.

به همین دلیل منجمان معتقدند اشعه‌ی ایکس تابشی از این خوشه ناشی از برخورد بین الکترون‌ها و فوتون‌های درون فضاست. این امر باعث تغییر محاسبات مربوط به تخمین جرم این خوشه می‌شود.

«مکس بونامنت»(Max Bonamente)، یکی از اعضای تیم بررسی کننده‌ی این خوشه، می‌گوید:"این واقعیت نشان می‌دهد که وزن ابرهای منشأ اشعه‌ی ایکس بسیار کمتر از مقداری است که قبلاً تصور می‌شد".

ماده‌ی تاریک ابتدا به این دلیل مورد توجه قرار گرفت که می‌توانست توضیح دهد چگونه کهکشان‌ها با وجود سرعت زیاد چرخش به دور خود، از هم نمی‌پاشند. اگر ماده‌ی معمولی کم‌تری در ایبل ???? وجود داشته باشد، ماده‌ی تاریک کمتری نیز برای نگهداری آن مورد نیاز است. و در صورتی که این امر در مورد دیگر کهکشان‌ها نیز صادق باشد، جهان وزن کم‌تری نسبت به آنچه تصور می‌شود خواهد داشت. تأیید نتایج به دست آمده به وسیله‌ی این تیم تحقیقاتی منوط به ماموریت‌های فضایی آتی است که قادر باشند منشأ تابش‌های دریافتی را به دقت مشخص نمایند.

منبع:

www.nojum.ir

سیاراتی با 4 پدر و مادر!

به نظر شما چند ستاره نیاز است تا سرپرستی یک سیاره را به عهده بگیرند؟! در منظومه ی شمسی ما تنها یک ستاره این مسئولیت را بعده دارد: خورشید خودمان. ولی تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا اخیراً نشان داده است که ممکن است سیاراتی در یک منظومه با چهار ستاره یافت شوند!!

ستاره شناسان با استفاده از مشاهدات فروسرخ، یک دیسک غبار چرخان در اطراف یک جفت از ستارگان مجموعه ی چهارتایی HD 98800 یافته اند. این دیسک غبار در حال تبدیل شدن به سیاراتی است که در آینده در این مجموعه به وجود خوهند آمد.

این تلسکوپ فضایی، وجود شکافی را در این دیسک غباری یافته است که نشان دهنده ی حضور سیاراتی در حال شکل گیری است. این پیش- سیارات غبار اطراف را به سوی خود جذب می کنند، و رشد می کنند.

مجموعه ی HD 98800 حدوداً 10 میلیون سال عمر دارد و در فاصله ی 150 سال نوری از ما در صورت فلکی نهر قرار گرفته است.

این مجموعه، شامل چهار ستاره است که مشتمل از دو جفت - گردان - می شود که به دور هم گردش می کنند. یکی از این دو جفت بنام HD 98800B، یک دیسک غباری در اطراف خود دارد، در حالی که جفت دیگر فاقد چنین دیسکی می باشد.

این چهار ستاره بر همدیگر اثر گرانشی دارند و به همین دلیل به دور هم می گردند. فاصله ی بین این دو جفت 50 واحد نجومی است. (واحد نجومی = فاصله ی زمین تا خورشید) این فاصله، کمی بیشتر از فاصله ی خورشید تا پلوتو است.

سیارات معمولاً با جارو کردن مسیر خود در میان دیسک غباری اطراف ستاره، یک شکاف در توده ی غبار ایجاد می کنند. بدین ترتیب مانند یک گلوله ی برفی هرچقدر به مسیر خود ادامه می دهد غبار بیشتری جذب کی کند و بزرگ تر می شود، و به سیاره تبدیل می شوند. آنهایی که تنها از سنگها شکل می گیرند و گازها را از دست می دهند، به سیارات صخره‌ای مثل زمین و مریخ تبدیل می شوند. آنهایی که مقدار زیادی گاز در اطراف آنها باقی می ماند، سیارات گازی را شکل می دهند، مثل مشتری و زحل. و تکه صخره های بزرگی که نمی توانند به سیاره تبدیل شوند، سیارک ها و دنباله دارها را می سازند.

فرایند پیچیده ی شکل گیری سیارات در چنین مجموعه های ستاره ای که دارای چندین ستاره می باشند، برای منجمین بسیار مفید و جالب است.

منبع خبر:

سایت تلسکوپ فضایی اسپیتزر

محلی برای پیدایش حیات در بعضی سیارات فراخورشیدی

سیاره‌های فرا خورشیدی صخره‌ای که قبلاً تصور می‌شد نیمی از آن‌ها یخ زده و نیمی دیگر سوخته است، ممکن است بتوانند در مرزهای سایه روشن خود، میزبان حیات باشند.

(مرز سایه روشن: مرز میان تاریکی و روشنی روی سطح سیاره)

این سیارات به دلیل نیروهای گرانشی، اغلب به صورتی حرکت می‌کنند که همیشه یک طرفشان رو به ستاره‌ی میزبانشان باشد و به اصطلاح قفل گرانشی می‌شوند. در این حالت نیمکره‌ای که رو به ستاره‌ی مادر است سوزان و قسمت تاریک آن‌ها یخ زده می‌شود. در نتیجه تا پیش از این به نظر می‌رسید که این سیاره‌ها برای زندگی مناسب نیستند. ولی یک مدل کامپیوتری جدید نشان می‌دهد که اگر چنین سیاره‌هایی در مدارهای بیضی حرکت کنند، می‌توانند مناطقی مناسب برای پیدایش و بقای حیات داشته باشند.

ماه نیز حرکت نوسانی مشابهی را انجام می‌دهد. مدت زمانی که صرف چرخش حول محورش می‌کند با زمانی که یک بار به دور سیاره‌ی ما می‌چرخد برابر است. بنابراین همیشه یک روی آن به سمت زمین است. اما چون مسیر ماه به دور زمین کاملا دایره ای نیست، سرعت مداریش گاهی اوقات از سرعت چرخش دورانی آن کمتر یا بیشتر می شود. تفاوت بین این دو حرکت باعث می‌شود تا ما بتوانیم اندکی از لبه‌های ماه را نیز ببینیم. اگر روی ماه بایستید، خواهید دید که جای زمین در آسمان تقریباً ثابت است و تنها اندکی نوسان می‌کند.

این اثر می‌تواند احتمال وجود حیات را روی سیاره‌هایی که به دور ستارگان کوچک و کم نور به نام کوتوله‌های سرخ می‌گردند، افزایش دهد. دلیل این امر این است که کمربند حیات این گونه از ستاره‌ها بسیار نزدیک به ستاره است و اگر سیاره‌ای در این ناحیه وجود داشته باشد، به احتمال زیاد در حالت قفل گرانشی با ستاره‌ی مادر خود قرار می گیرد و می‌تواند در مرزهای سایه روشن خود، میزبان حیات باشد.

منبع خبر:

nojum.ir

 ایزاک نیوتن نظریه جاذبه را در سال 1689 نوشت، و معادلات او تا همین امروز برای پرتاب کاوشگرها به کرانه های دوردست منظومه شمسی به کار گرفته می شود. پس درک ما از جاذبه ممکن است دچار چه اشکالی باشد؟

نظریه نیوتن اشکالاتی دارد. این نظریه مدار عطارد، نزدیک ترین سیاره به خورشید، را درست توضیح نمی دهد و همانطور که نیوتن به خوبی می دانست این نظریه چیزی درباره اینکه  نیروی جاذبه چیست به ما نمی گوید. 200 سال طول کشید تا نابغه دیگری به نام آلبرت اینشتین با نظریه ای عمیق تر ظاهر شود. نظریه نسبیت عام اینشتین نیروهایی که ما به صورت قوه جاذبه می بینیم را ناشی از انحنای فضا و زمان (یا دقیقتر بگوییم "فضا-زمان") در اثر اجرام سنگین مانند زمین و خورشید می داند. (یعنی مفهوم نیرو را از گرانش حذف کرد.)

آلبرت آینشتاین

نظریه پیشرفته تر:

این مفهومی عجیب است، اما بسیاری از ما هر روز وقتی در اتومبیل می نشینیم و سیستم موقعیت یاب ماهواره ای (GPS) را روشن می کنیم درحال استفاده از نظریه اینشتین هستیم. حیرت انگیز است که باید این واقعیت که زمین، زمان را خم می کند در محاسبات وارد شود، وگرنه ماهواره های موقعیت یاب هر روز 11 کیلومتر از سر جای خود سُر خواهند خورد. نظریه اینشتین به زیبایی مدار عطارد و پدیده های خیلی پیچیده تر در کیهان را پیش بینی می کند.

رصدخانه لیگو به دنبال مشاهده آثار امواج جاذبه:

شاید سخت ترین آزمون برای نظریه اینشتین در قالب تپ اخترهای (پالسار) دوقلو ظاهر شود: دو ستاره با جرمی معادل خورشید اما فشرده شده در ابعاد یک شهر که هر ثانیه هزاران بار دور یکدیگر می گردند.

نظریه نسبیت پیش بینی می کند که این ستاره های عجیب همزمان با آزاد کردن انرژی به شکل امواج گرانشی، باید در حرکتی مارپیچی به سوی یکدیگر بچرخند.

تغییرات مشاهده شده در رقص شدید تپ اخترهای دوقلو دقیقاً همانقدر است که اینشتین با نظریه اش پیش بینی می کند، اما امواج گرانشی هنوز دیده نشده است. یافتن امواج گرانشی وظیفه ای است که به رصدخانه های "لیگو" (Ligo) در نزدیکی شهرهای سیاتل و نیواورلئان سپرده شده است. امواج گرانشی آنچنان که توسط اینشتین پیش بینی شده یکی از عجیب ترین پدیده های طبیعت است.

امواج جاذبه اگر وجود داشته باشند همین حالا که دارید این گزارش را می خوانید درحال حرکت از میان بدن شما هستند، ساعتتان را سریع و کند می کنند، سرتان را کش می دهند یا فشرده می کنند، اما خوشبختانه به میزانی کمتر از یک ذره تشکیل دهنده اتم. به همین دلیل احساسشان نمی کنید، اما خارق العاده اینکه لیگو ممکن است تاثیر آنها را مشاهده کند. رصد امواج گرانشی موفقیت چشمگیر دیگری برای اینشتین خواهد بود، اما حتی این نیز فیزیکدان هایی مثل من را راضی نمی کند.

به خاطر اینکه ما می دانیم مکان هایی در جهان هست که حتی نظریه اینشتین در آنها جواب نخواهد داد. در قلب سیاهچاله ها، یعنی خورشیدهای عظیمی که فروپاشیده اند و به نقطه ای با چگالی بی نهایت بدل شده اند، اینشتین ناکام خواهد ماند. و حتی حیاتی تر اینکه، در آغاز زمان یعنی هنگام انفجار بزرگ (Big Bang) تصویر اینشتین از فضا و زمان دیگر کفایت نمی کند. بنابراین ما فیزیکدان ها با یک مشکل عمیق روبرو هستیم. اگر واقعا بخواهیم درک کنیم که جهان چگونه و حتی چرا شروع شد، آنوقت باید بدانیم که فضا و زمان در آن لحظه آغازین چگونه بود.

چنین نظریه ای اگر وجود داشته باشد آنچیزی خواهد بود که به نظریه کوانتوم جاذبه معروف است. نظریه ای که از اینشتین پیشی می گیرد و نه تنها در عالم سیارات، ستاره ها و کهکشان ها جواب می دهد، بلکه همچنین در جهان اتمی سیاهچاله ها و در لحظه آغاز جهان نیز کار می کند. و این هدف نهایی علم فیزیک در قرن 21 خواهد بود.

منبع:

http://www.parssky.com/

عظمت ستارگان غول پیکر در برابر اندازه ی زمین و خورشید

خورشید ستاره ای است که بسیار از زمین بزرگ تر است. ولی در مقایسه با ستارگان غول پیکر اطراف ما بسیار کوچک!!

در این تصاویر می توانیم نسبت اندازه ی زمین و خورشید را در مقایسه با ستارگان غول پیکری مثل ابط الجوزا و قلب العقرب به خوبی درک کنیم.

این ستارگان غول پیکر معمولا غول های سرخ یا ابَرغول های سرخی هستند که دوره ی پایانی ستارگان پر جرم را نشان می دهند.

در میان این ستارگان غول پیکر، غول های آبی جوان ، مثل رجل الجبار، با جرم های بینهایت زیاد هم دیده می شود.

البته این تنها گوشه ای از عظمت بعضی ستارگان نزدیک به خورشید بود. ولی در واقع میلیاردها ستاره ی بزرگ و کوچک این کهکشان بزرگ را شکل داده اند.

ان الله خالق کل شیء و هو الواحد القهار

لا اله الا هو فأنی تؤفکون

لحظه تحویل سال، چه اتفاقی در آسمان می افتد؟

معمولاً هنگامی که یک سال شمسی به روزهای پایانی خود می رسد، صحبت از ویژگی های سال آینده شروع می شود. از بین این بحث ها، یک بحث بیش از بقیه جلب توجه می کند و آن، «لحظه تحویل» سال آینده است. طبق سنت، در این لحظه همه افراد خانواده دور هم جمع می شوند و بنا بر رسوم باستانی خود، آغاز سال نو را جشن می گیرند. این لحظه ای است که خاطره آن همیشه در یادها می ماند اما آیا تاکنون از خود پرسیده اید که اصولاً این زمان بر چه مبنایی انتخاب و تعیین می شود؟ و در این لحظه چه اتفاقی می افتد که آن را با آغاز سال پیوند می دهند؟

زمان و تقویم

زمان، انسان را به یاد ساعت و تقویم می اندازد. مطمئناً همه شما با نظام 24 ساعتی شبانه روز آشنا هستید و در زندگی روزانه خود به راحتی از آن استفاده می کنید. این نظام و مفهوم شب و روز، به قدری بدیهی است که شاید هرگز به منشأ و چرایی آن فکر نکرده اید. اما در سپیده دم تمدن، اجداد ما نمی توانستند این چنین ساده و راحت مفاهیم زمان را درک کنند. شاید نخستین مفهوم گذشت زمان برای آنان طلوع و غروب خورشید بوده است. بالا آمدن گوی فروزانی از شرق و فرونشستن آن در غرب و تکرار مداوم آن، انسان را به مفهوم روز وشب و سپس «شبانه روز» رهنمون شد. این بنیادی ترین جزء یک نظام سنجش زمان است: «پدیده ای متناوب و تکرار شونده» خوشبختانه طبیعت چندین پدیده متناوب دیگر نیز در اختیار انسان قرار داده است و از اینجا بود که مفاهیم سال، فصل و ماه پدید آمد. اما چرا انسان به واحدهای بزرگتر از روز روی آورد؟ با استفاده از واحدهای بزرگی همچون سال، دهه و قرن کار آسان تر می شود. واحد بزرگتر از روز ماه بود: یک دوره ی اهله ی ماه که از یک بدر تا بدر بعدی، یا از یک هلال نو تا هلال نوی بعدی طول می کشید. این مدت تقریبا 29 تا 30 روز است. بنابر این اولین تقویم های بشر تقویم های قمری بوده است، زیرا تنها با نگاه به شکل اهله ی ماه می توان تشخیص داد که در چندمین روز ماه قرا داریم و احتیاج به هیچ محاسبه ی دیگری نیست.

برای انسان های اولیه، همین کافی بود که یک سال را به طور تقریبی 360 روز و یک ماه را 30 روز بداند اما پیشرفت تمدن، باعث نیاز به دقت بیشتر در محاسبه زمان شد و این امر، یک مشکل بزرگ را نمایان ساخت: متأسفانه واحدهای بزرگتر از زمان، حاصلضرب صحیحی از واحد های کوچکتر نبودند. به عبارت دیگر، در یک سال نمی توان تعداد صحیحی از شب و روزهای کامل را جای داد. البته گفته بالا به هیچ وجه دقیق نیست. وقتی می گوییم «سال» باید دقیقاً مشخص کنیم که منظورمان از سال چیست؛ همین طور برای شبانه روز. تعجب نکنید! در «نجوم کروی» چندین نوع سال و روز و ماه وجود دارد. اگر یک متن نجوم کروی مربوط به زمان را بخوانید، مطمئناً از دیدن اسامی عجیب و تعاریف گوناگون دستگاه های مختلف زمان، در شگفت خواهید شد. البته ما قصد نداریم وارد این مبحث گسترده شویم. بلکه فقط چند تعریف ساده شده از آن را که برای کارمان ضروری است، برمی گزینیم.

دو نوع تقویم

شما احتمالاً با دو نوع از سال ها آشنایید: سال شمسی و سال قمری. مبنای طبیعی این سال ها از نامشان پیدا است. یعنی سال شمسی از حرکت خورشید و سال قمری از حرکت ماه بهره می گیرد. همانطور که می دانید، در اصل این زمین است که به دور خورشید می گردد. اما از آنجا که حرکت، نسبی است؛ ما بر روی زمین تصور می کنیم که خورشید در طول سال در حال حرکت در آسمان است. این حرکت در یک مسیر خاص در آسمان صورت می گیرد که «دایرة البروج» نام دارد و ما بعداً در باره آن بیشتر صحبت خواهیم کرد. این حرکت با حرکت روزانه ی خورشید که از شرق به غرب در 24 ساعت یک دور می زند، فرق دارد. این حرکت را تنها با توجه به ستارگان زمینه ی آسمان می توان فهمید که خورشید در طول یک سال یک دور در میان ستارگان زمینه ی آسمان از غرب به شرق دور می زند.

حال، با توجه به آنچه گفتیم، می توان یک سال شمسی را «مدت زمان حرکت خورشید از یک نقطه خاص در آسمان و بازگشت به همان نقطه» تعریف کرد. این ساده ترین سال است که به آن «سال برجی» هم گفته می شود. از آنجا که این نوع سال با خورشید در ارتباط است و خورشید هم یکی از عوامل کنترل کننده طبیعت و فصول است، در بیشتر تقویم ها از این نوع سال استفاده شده است. اما در سال قمری، مدت زمان 12 بار دیدن هلال ماه نو یا 12 یار دیدن بدر کامل ماه به عنوان مبنا انتخاب شده است. هرچند این نوع سال بر مظاهر طبیعت و فصول منطبق نیست، اما از آنجا که تاریخ دین ما براین اساس بنیان شده است، از آن نیز استفاده می کنیم.

برگردیم به سال شمسی، یعنی مدت زمان دو عبور متوالی خورشید از یک نقطه ثابت در آسمان. انسان در اعصار گذشته این مدت زمان را 365 روز اندازه گرفته بود و براساس آن به محاسبه تاریخ می پرداخت. اما به تدریج که شمار سال ها فزونی یافت، اندیشمندان دریافتند که این سال های 365 روزی، کم کم از فصول سال انحراف پیدا می کنند. متفکران به این فکر افتادند که طول سال ها را دقیق اندازه بگیرند. این اندازه گیری ها با همان وسایل ابتدایی نشان می دادند که طول یک سال شمسی اندکی از 365 روز بیشتر است؛ یعنی حدود  25ر365روزه است.

حال به نظر شما چگونه می توان این 25ر0 روز و یا ساعت را به حساب آورد. توجه کنید که این 6 ساعت های اضافی، پس از 4 سال، به یک شبانه روز (24 ساعت) می رسند. پس اگر در یک دوره 4 ساله، یک روز به انتهای سال چهارم بیفزاییم وآن را 366 روز در نظر بگیریم، مشکل حل می شود. چرا که در این صورت 4 سال دارای 1461 روز(366+3×365) خواهد شد. یعنی هر سال به طور متوسط 25ر365 روز خواهد داشت.

این نظام کبیسه ای را بیشتر تقویم های باستانی به کار برده اند(سال چهارم را که 366 روز است، سال کبیسه می نامند). یکی از این تقویم ها ، «تقویم ژولینی» است که «ژولیوس سزار» بانی آن بوده است. این تقویم، مبنای تقویم کنونی مسیحی است.

اما کار به پایان نرسید! چرا که پس از گذشت چند قرن، یعنی در اواخر قرن شانزدهم میلادی، باز تقویم با طبیعت اختلاف فاحشی پیدا کرد؛ طوری که آغاز فصل بهار که در ابتدای وضع این تقویم در 21 مارس بود، در سال های 1928 میلادی ده روز به عقب رفته و به 11 مارس رسیده بود.(در مورد چگونگی تعیین آغاز فصل بهار، در ادامه همین مقاله سخن خواهیم گفت). به همین علت پاپ گرگوری سیزدهم با مشورت دانشمندان تصمیم گرفت نظام دیگری برای برقراری سال کبیسه وضع کند. نتیجه این شد که اولاً10 روز را از تقویم سال حذف کردند. (یعنی در سال 1582 میلادی، روز بعد از 4 اکتبر 1582، 15 اکتبر خوانده شد!) در مورد برقراری کبیسه نیز چنین تصمیم گرفته شد که در هر چهار قرن به جای 100 سال کبیسه، 97 سال کبیسه در نظر گرفته شود. به این ترتیب که در سال هایی که دو صفر ختم می شوند مانند 1700 و 1800، تنها آنهایی کبیسه باشند که بر 400 قابل بخش هستند (مانند 1600)؛ بنابرین در این دوره 400 ساله تقویم گرگوری 146097 روز (97+400×365) خواهیم داشت که هر سال، به طور متوسط دارای2425ر365 روز خواهد بود.

 امروزه می دانیم که طول متوسط سال شمسی حقیقی، برابر است با 2421987ر365 روز. بنابرین طول سال در تقویم گرگوری، تنها 0003ر0 روز از طول حقیقی سال بیشتر است و این مقدار، پس از حدود 30.000 سال به یک روز می رسد.

ممکن است این روش را روش هوشمندانه ای بدانید و دقت آن را تحسین کنید، اما باید بدانید که تقویم دیگری وجود دارد که دقت آن، بارها بیشتر از تقویم گرگوری است و تقریباً 500 سال پیش از آن (یعنی در سال 1079 میلادی) تدوین شده است. آیا می دانید این چه تقویمی است؟ بله همان تقویمی که ما امروزه در ایران به کار می بریم (در واقع پایه آن) قبل از بحث در مورد این تقویم، لازم است چند مسئله نجومی را توضیح بدهیم.

کره سماوی و دایرة البروج

شب که به آسمان می نگرید، اگر آسمان صاف باشد و بتوانید منظره زیبای ستارگان چشمک زن را به وضوح در آن ببینید، با کمی تخیل در خواهیم یافت که گویی آسمان مانند یک کاسه بزرگ وارونه است که شما روی زمین، در مرکز هندسی آن ایستاده اید. این تصویر به گذشتگان باستانی ما نیز دست می داد. زیرا در نظر اول به هیچ وجه نمی توان دریافت که این ستارگان در فواصل متفاوتی از ما قرار گرفته اند. به همین دلیل آنان معتقد بودند که ستارگان همچون پولک هایی درخشان بر سطح درونی یک کره بزرگ آسمانی، به نام «کره سماوی» جای گرفته اند که زمین در مرکز آن است. امروز با آن که می دانیم این تصورات کاملاً باطل هستند، اما باز هم به منظور سهولت در ثبت مکان «ظاهری» ستارگان، بهتر است از همان مفهوم کهن استفاده کنیم. بنابرین در علم نجوم کروی، زمین نیز، مانند نجوم قدیم در مرکز آسمان قرار گرفته است. در نجوم کروی، مفهوم کره سماوی اهمیت بسزایی دارد و چنین تعریف می شود: کره سماوی کره ای است فرضی که به مرکز زمین وشعاع بی نهایت که تمام ستارگان بر روی پوسته درونی آن واقع شده اند. با توجه به این تعریف، می توانیم برای چند تا از ویژگی های جغرافیایی کره زمین، در کره سماوی نمونه هایی پیدا کنیم. به عنوان مثال همانطور که می دانید، در علم جغرافیا یک کمربند بزرگ و فرضی برای زمین در نظر گرفته می شود که آن را به دو نیمکره شمالی و جنوبی تقسیم می کند. این همان خط استوا است. حال همین خط استوا را برای کره سماوی هم می توان در نظر گرفت. در واقع کافی است فرض کنیم خط استوا آنقدر بزرگ شود تا به کره سماوی بچسبد؛: در این صورت برای کره سماوی هم یک کمربند فرضی بسیار عظیم خواهیم داشت که آن را «استوای سماوی» می نامیم.

روز اول حمل( فروردین) که زمین به حالت اولیه‌ی خویش باز می‌گردد، روز اعتدال بهاری است که دقیقا آفتاب به خط استوا می‌تابد و مدت شبانه‌روز با هم برابرند، سپس زمین در عرض سه‌ماه حدود ?? درجه و ?? دقیقه و ?? ثانیه رو به جنوب متمایل می‌شود، به بیانی دیگر خورشید هر روز بالا و بالاتر می‌آید و ارتفاع آن در لحظه ی ظهر بیشتر و بیشتر می شود. مثلا در اول تیر ماه ارتفاع خورشید ظهر به 5ر77 درجه در تهران می رسد. بار دیگر از آنجا که به مدار راس‌الجدی(کمربند دوم فرضی‌ی شمالی‌ی زمین و موازی با خط استوا) متمایل می‌شود و زمین دگر بار به سوی قطب شمال خویش منحرف می‌گردد، و از اول میزان( مهر) تا جدی (دی ماه)، حداکثر افول خود را دارد و درجدی( دی ماه) تابش خورشید روی مدار راس‌السرطان است و ارتفاع خورشید در لحظه ی ظهر بسیار کم است. مثلا در تهران اول دی ماه ارتفاع خورشید ظهر 31 درجه بیشتر نیست. در نتیجه‌ی این حرکات فصول چهارگانه پدید می‌آیند.

شما احتمالاً از کودکی به یاددارید که گفته اند خورشید ثابت است و زمین به دور آن می گردد؛ اما همانطور که قبلاً نیز گفتیم، از آنجا که ما روی زمین هستیم چنین به نظر می رسد که زمین ساکن و خورشید در آسمان حرکت می کند. به همین ترتیب اگر مسیر حرکت خورشید را بر روی کره سماوی دنبال کنیم، یک دایره بزرگ به دست خواهیم آورد که آن را «دایرة البروج» می نامند و با استوای سماوی زاویه در حدود 5ر23 درجه می سازد. وجه تسمیه این نام، آن است که بر روی دایره البروج 12 صورت فلکی مهم قرار دارند که به محدوده هرکدامشان یک برج می گویند.

دایرة البروج در دو نقطه، استوای سماوی را قطع می کند که «اعتدال بهاری» و «اعتدال پاییزی» نام دارند. در واقع وقتی که خورشید به این دو نقطه می رسد، طول شب و روز با هم برابر شده و یک از دو فصل بهار و یا پاییز آغاز می شوند. یکی از همین دو نقطه، یعنی اعتدال بهاری، نقش اساسی در تقویم شمسی ما دارد.

تقویم جلالی و لحظه تحویل سال

بعد از اسلام در ایران تقویم منظمی وجود نداشت. درمحافل سیاسی و علمی جهان اسلامی که ایران نیز جزو آن به حساب می آمد، تقویم هجری قمری به کار می رفت، اما در بین عامه مردم ایران، تقویم کهن باستانی (تقویم یزدگردی) معمول بود . اما در حساب های کبیسه های این تقویم سهل انگاری می شد، تاجایی که در عهد ملکشاه سلجوقی در سال‌های ??? و ??? هجری‌ی قمری ، نوروز به اواسط شهریور ماه رسیده بود! این مسائل مشکلات عدیده ای را در حساب های مالی و خراجی یک سال ایجاد می کرد. به همین سبب دانشمندان آن زمان به همت حکیم عمر خیام و با حمایت ملکشاه و وزیر دانشمند وی، خواجه نظام الملک طوسی، به اصلاح و احیای تقویم شمسی قدیم ایرانی بر مبنای هجرت پیامبر بزرگ اسلام (ص) اقدام کردند و تقویم تازه را به لقب سلطان جلال الدین ملکشاه، تقویم «جلالی» نامیدند.

در این تقویم مقرر شد که سال با رسیدن خورشید به نقطه اعتدال بهاری آغاز شود. این همان «لحظه تحویل سال» است. بنابرین «لحظه تحویل سال، لحظه ای است بین ظهر روز اول فروردین و ظهر روز آخر اسفند، که مرکز خورشید بر نقطه اعتدال بهاری منطبق شود.»

حال از آنجا که تقویم هجری شمسی کنونی ما نیز اساساً همان تقویم جلالی است (تنها فرق این دو در مبدأ تقویم است). بنابرین مفهوم تحویل سال در تقویم کنونی ما همان است که در تقویم جلالی ذکر شد. همچنین بر طبق قوانین این تقویم اگر تحویل سال، قبل از ظهر (ساعت 12) به وقوع بپیوندد آن روز، اول فروردین واگر بعد از ظهر اتفاق بیفتد آن روز آخر اسفند سال قبل خواهد بود.

حال به مسأله محاسبه این لحظه می پردازیم. اگر طول سال شمسی ثابت بود، این محاسبه بسیار ساده بود. زیرا در این صورت، اگر زمان تحویل یک سال را می دانستیم با افزودن تقریباً 6 ساعت به آن زمان تحویل سال بعد را به دست می آوردیم. این 6 ساعت و یا به طور دقیقتر 5 ساعت و 48 دقیقه همان خرده اعشاری در طول سال شمسی (تقریباً 2422ر365 روز) است. اما طول سال همواره ثابت نیست و این به سبب تغییراتی است که در مسیر حرکت زمین در آسمان به وجود می آید. درواقع برای محاسبه دقیق زمان این لحظه باید معادلات حرکت خورشید و چندین معیار دیگر را نیز در نظر بگیریم. این محاسبات ومعادلات، نسبتاً پیچیده اند. با این همه، تغییرات مزبور نسبتاً کوچک هستند و شما می توانید برای بدست آوردن زمان تقریبی لحظه تحویل سال های بعد از همان روش گفته شده در بالا استفاده کنید. یعنی کافی است 6 ساعت به زمان تحویل سال بعدبیافزایید. حال دیگر شما می دانید که حدوداً چه ساعتی باید منتظر تحویل سال 1387 باشید!

منبع:

www.elm-saravri.blogfa.com

مجله دانشمند،ش522 س45 ص65

تصحیح و آماده سازی:

بخش نجوم تبیان

شاید بتوان گفت آنچه که ملت ایران در باب عید نوروز انجام داده است، یکی از زیباترین و شایسته ترین کارهایی است که می شود با یک مراسم تاریخی و سنّتی انجام داد. ابتدای سال شمسی ما ایرانیها، - یعنی اوّل بهار - عید نوروز است، و مبدأ آن هجرت پیامبر.

یعنی هم سال شمسی را حفظ کرده ایم و هم مبدأ آن را هجرت پیامبر قرار داده ایم! و این ترکیبی بسیار زیبا و حیرت انگیز از فرهنگ ایرانی و فرهنگ اسلامی است! بسیاری از کشورها بعد از مسلمان شدن، فرهنگ بومی خود را کاملا از دست دادند، ولی ما با هوشمندی تمام نه تنها زبان خود را حفظ کردیم بلکه بهترین کتابها در زمنیه ی قواعد صرف و نحو عربی را نوشتیم. بزرگترین نحویون زبان عربی ایرانی بوده اند!

درباره ی دیگر عناصر فرهنگی مان هم با هوش و درایت، ترکیبی زیبا و هوشمندانه از دو فرهنگ تولید کرده ایم.

اوّلاً ملت ایران افتخار دارد که سال شمسی او سال هجری است؛ یعنی همچنان که سال قمری ما از مبدأ هجرت خاتم الانبیاء علیه و علی آله الصّلاه والسّلام است، سال شمسی ما هم از مبدأ هجرت است. بقیه ملتهای مسلمان برای سال شمسی خود، از سال میلادی استفاده می کنند؛ ولی ما ایرانی ها، هجرت نبیّ اکرم را، هم مبدأ سال قمری قرار دادیم، هم مبدأ سال شمسی.

 در ضمن، ابتدای سال را اوّل فصل بهار انتخاب کرده ایم، در حالی که مسیحیان، اوایل زمستان را اوّل سال قرار می دهند! البته فرق آنها با ما این است که ولادت حضرت مسیح، تاریخ مشخّصی ندارد و یک مطلب حدسی است؛ در حالی که هجرت نبیّ مکرّم اسلام، از نظر تاریخی کاملاً دقیق و مشخّص است. به هر حال ما اوّل بهار را ابتدای سال خودمان قرار داده ایم که این هم یک ذوق و سلیقه ایرانی است.

اوّل بهار، اوّل رویش طبیعت، اوّل بیداری باغ و راغ و بوستان و اوّل بالندگی همه موجودات زنده است. این بهتر از زمستان است که وقت مردن و انجماد طبیعت و گیاه و نباتات است.

نوروز، یعنی روز نو. در روایات ما - بخصوص همان روایت معروف »معلّی بن خنیس(1)» - به این نکته توجّه شده است. معلّی بن خنیس در کنار امام صادق علیه الصّلاه والسّلام زندگی خود را گذرانده و بعد هم به شهادت رسیده است. معلّی بن خنیس - با این خصوصیات - خدمت حضرت می رود؛ اتفاقاً روز «نوروز» بوده است - در تعبیرات عربی، «نوروز» را تعریب می کنند و «نیروز» می گویند. حضرت به او می فرمایند : «أتدری ماالنیروز؟» آیا می دانی نوروز چیست؟

 خود حضرت مثال می زنند و می فرمایند: آن روزی که جناب آدم و حوّا، پا بر روی زمین گذاشتند، نوروز بود؛ روزی که حضرت نوح - بعد از توفان عالمگیر - کشتی خود را به ساحل نجات رساند، «نوروز» بوده است؛ روزی که قرآن بر پیغمبر نازل شد، و روزی هم که امیرالمؤمنین علیه السّلام به ولایت انتخاب شد،  نوروز بوده است.

 «یا مقلّب القلوب والابصار. یا مدبّراللیل والنّهار. یا محوّل الحول والاحوال. حوّل حالنا الی احسن الحال»

    پی نوشتها:

    1). بحارالانوار، ج 95، ص 29

منبع با تلخیص و تصحیح:

 روزنامه کیهان، شماره 18760

تصاویر حیرت انگیز از بهمن فعال در مریخ

تصاویر جالبی از بهمن یخ و سنگ در مناطق قطبی شمالی مریخ بدست آمده است، که توسط مدارگرد اکتشافی مریخ (MRO) با تصویر بردار کیفیت بالا(HiRISE) برداشته شده است. این تصاویر مربوط به بقایای بجامانده از یک بهمن در گذشته نیست، بلکه این تصاویر در لحظات فعالیت بهمن گرفته شده است! این پدیده ی نادر ارزش بسیار زیادی برای مریخ شناسان در جهت شناخت و تحلیل تأثیرات فصلی بر سطح سیاره و فعالیتهای زمین شناختی مریخ خواهد داشت.

این پدیده در طول یک پرتگاه از یخ و سنگ در قطب شمالی مریخ روی داد. ابزار HiRISE در حال مطالعه ی تغییرات فصلی در قطب شمال بود که این پدیده در چهار نقطه از پرتگاه به وقوع پیوست. بدین ترتیب HiRISE شاهد چیزی بود که در زمین بسیار شایع تر از مریخ است: بهمن

این پرتگاه یک صخره ی بلند به ارتفاع 700 متر است که حدود 60 درجه شیب دارد. ترکیبی از یخ، سنگ و غبار که در طول زمان یخ زده، روی این صخره را پوشانده است. فرو ریزش بهمن سبب ایجاد ابری از غبار بر فراز پرتگاه شد. توده ی ابر حدود 180 متر عرض دارد و 190 متر برفراز پرتگاه به هوا رفت.

چشم انداز مریخ معمولاً در طول میلیونها سال هیچ تغییری نمی کند. برعکس زمین، مریخ فاقد جوی ضخیم و پرتلاطم است که عوارض سطحی را جابجا کند. نبود آب نیز سبب نبود فرسایش گسترده در سطح این سیاره است.  مریخ همچنین  فرآیندهای زمین شناختی مختصری دارد: نه اثری از آتش فشان هست نه زمین لرزه ی بزرگ!

پس چه چیزی باعث وقوع این بهمن ها شده؟

• ناپدید شدن (تصعید) دی اکسیدکربن یخزده، سنگ ها را از جا می کند.

• انبساط و انقباض یخ بر اثر تغییرات دمای فصلی

• زمین لرزه های کوچک مریخی

• برخورد شهاب سنگی در نزدیکی

• لرزش بر اثر یک بهمن، بهمن های دیگری در طول پرتگاه ایجاد می کند.

معمولا در زمان تغییر فصول ماشه ی بهمنها در مریخ رها می شوند! موقعی که مناطق قطبی گرم می شوند، دی اکسید کربن منجمد (یخ خشک) شروع به تصعید می کند، و سنگهای لبه ی پرتگاه شل می شوند. همچنین تعییرات دما باعث انبساط و انقباض آب یخزده می شود.

به هر حال HiRISE بسیار خوش شانس بوده است که توانسته از این پدیده ی بی نظیر تصویر برداری کند.

سری به مقر این اکتشافات بزنید: مدارگرد اکتشافی مریخ

 

منبع:

http://www.universetoday.com/

ترجمه:

امیرمحمد گمینی - واحد نجوم تبیان

قمر حلقه دار!!

این دیگر از عجائب منظومه ی شمسی است که یک قمر حلقه داشته باشد!

سیاره ی زحل معروف ترین سیاره ی حلقه دار است و فضاپیمای کاسینی از سال 2004 از نزدیک درحال تحقیق روی حلق های این سیاره می باشد.

فضاپیمای کاسینی در اطراف زحل مشغول کاوشهای علمی است.

 و حالا این فضاپیما شواهدی از وجود حلقه در اطراف یکی از اقمار زحل به نام «رِئا» (Rhea) یافته است! رئا دومین قمر از نظر بزرگی در میان اقمار زحل است و این اولین بار است که در اطراف یک قمر حلقه هایی پیدا شده است!

« تا بحال تنها این سیارات بودند که حلقه داشتند، ولی اکنون بنظر می رسد رئا -یک قمر- می تواند دارای شباهتهای خانوادگی بیشتری با مادر خود، زحل، باشد. » این جمله ای بود که Geraint Jones از دانشمندان راهبر فضاپیمای کاسینی، روز  جمعه 17 اسفند (March 7) در مجله ی journal Science نوشته بود.

رئا قمری است با قطر 1500 کیلومتر، در حالی که قطر حلقه ی  اطرافش چند هزار کیلومتر است. حلقه ی اطراف سیارات معمولا انبوهی از خرده سنگها و یخهای بیشماری است که در یک صفحه ی حلقوی بدور سیاره مرکزی می گردد. خرده سنگهایی که حلقه ی دور رئا را می سازند، احتمالا اندازه هایی به اندازه ی ریگ و سنگ ریزه تا تخته سنگهای بزرگ تر را شامل می شوند. یک توده ی ابر غبار هم تا فاصله ی 5900 کیلومتری از مرکز قمر به سوی فضا گسنرده شده است.

چرا رئا حلقه دارد؟

یک توضیح احتمالی برای وجود این حلقه ها این است که آنها باقی مانده هایی از برخورد یک سیارک یا دنباله دار در گذشته های دور با رئا، باشند. چنین برخوردی می توانسته مقادیر زیادی گاز و ذرات جامد را اطراف رئا بپراکند. دیگر اقمار زحل مثل «میماس» دارای شواهدی از چنین برخوردهای فاجعه آمیزی بر سطح خود می باشند.

یکی دیگر از دانشمندان راهبر کاسینی، می گوید: «ما هرگز نباید از تنوع موجود در منظومه ی شمسی تعجب کنیم! سالها پیش فکر می کردیم که این تنها زحل است که دارای حلقه می باشد، ولی امروز ما با قمری آشنا شدیم که مینیاتوری است  از مادرش، زحل، سیاره ای که بسیار استادانه تر آزین بسته شده است.»

منبع:

http://www.universetoday.com/

ترجمه و توضیحات:

امیرمحمد گمینی - واحد نجوم تبیان