تابش زمینه ی میکرو موج کیهانی

[جهان علم]

تابش زمینه ی میکرو موج کیهانی :
هنگامی که یک گاز بصورت بی دررو منبسط می شود ، خنک می شود . همین مطلب در مورد عالم صادق است : انبساط با خنک شدن همراه است . اگر به گذشته برگردیم عالم داغتر و چگالتری را می یابیم . هرگاه به اندازه ی کافی به عقب برگردیم ، عالم را چنان داغ می یابیم که در آن شرایط ماده ی پایداری نمی تواند تشکیل شود . در این زمان ترکیب آن گازی از ذرات و فوتونها بود ( در یک آیه از قرآن به این واقعیت اشاره شده است و از آن حالت با عبارت دخان ، به معنای دود ، یاد شده است ).
ذرات ناپایدار سرانجام به ذرات پایدار واپاشیدند ، و ذرات پایدار سرانجام کپه شدندو ماده را تشکیل دادند . فوتونهایی که عالم را پرکرده بودند ، باقی ماندند ، اما طول موج آنها بر اثر انبساط کش آمده بود ( نباید برداشت غلطی از واژه ی انبساط بشود ، در واقع انبساط گفته شده به معنای انبساط فضا – زمان است ، نه انبساط مواد !) . امروز این فوتونها دمای بسیار کمتری دارند ، اما هنوز به طور یکنواخت عالم را پر کرده اند .
در اثر آزمایشات بدست آمده ثابت شده است که طول موج این فوتونها باید طول موج مربوط به جسم سیاه در دمایی باشد که مشخصه ی عالم در آن زمان است . هر چند طول موجها با انبساط عالم تغییر می کنند ، با این همه طیف هنوز مربوط به جسم سیاه ، اما در دمایی کمتر است . در سال 1940 کیهانشناسان هوادار نظریه ی مهبانگ ( جورج گاموف و دیگران ، تئوری بیگ بنگ اولین بار توسط این دانشمند عنوان گردید .) پیش بینی کردند که این گوی آتشین امروزه باید در دمایی حدود 5k تا 10k باشد انرژی این فوتونها باید در حدود یک هزارم الکترون – ولت یا طول موجی در حدود یک نانو – متر ، در ناحیه ی میکروموج طیف باشد .
آرنوپنز یاس و رابرت ویلسون در آزمایش های خود که در سال 1965 انجام دادند ، از یک آنتن میکروموج استفاده کردند که برای طول موج 7.35 cm تنظیم شده بود . آنان در این طول موج یک صدای سوت آزاردهنده را از آنتن ثبت کردند که ، به رغم دقت فراوان در بهبود بخشیدن به سیستم اندازه گیری ، نتوانستد آن را از میان ببرند . پس از کوشش های فراوان برای حذف این نوفه ، به این نتیجه رسیدند که این نوفه ناشی از چشمه ی نامشخصی است و از همه ی جهتها ، در طول روز و شب ، تابستان و زمستان ، به آنتن آنها می رسد . آنها از انرژی تابشی در آن طول موج ، دمای 3.1 k را بدست آوردند ، و بعدا به این نتیجه رسیدند که این تابش همان تابشی است که گاموف پیش بینی کرده است .
تازه ترین اندازه گیری ها با ماهواره ی کاوشگر زمینه کیهانی ( COBE) انجام گرفته است ، که در سال 1989 به فضا پرتاب شد ماهواره ی کوبه توانست داده های بسیار دقیقی را از این تابش بدست آورد . با استفاده از این ماهواره دریافتیم که این طول موج در سرتاسر کیهان با یک توزیع کینواخت پخش نشده است ، و در ننقاط مختلف عالم چگالی پخش متفاوتی دارد .
برگرفته از کتاب :فیزیک جدید ، نوشته ی کنت اس. کرین ، ترجمه ی دکتر منیژه ی رهبر و بهرام معلمی ، با اندکی افزودگی