وبلاگ علمی، آموزشی، و پژوهشی دکتر حسن خانی

این وبلاگ برای اطلاع رسانی آموزشی، پژوهشی و ارائه خدمات علمی به دانش پژوهان ارجمند پدید آمده است.

وبلاگ علمی، آموزشی، و پژوهشی دکتر حسن خانی

این وبلاگ برای اطلاع رسانی آموزشی، پژوهشی و ارائه خدمات علمی به دانش پژوهان ارجمند پدید آمده است.

وبلاگ علمی، آموزشی، و پژوهشی دکتر حسن خانی
این وبلاگ برای اطلاع رسانی آموزشی، پژوهشی و ارائه خدمات علمی به دانشجویان و دانش پژوهان گرامی به ویژه دانشجویان مقاطع کارشناسی و تحصیلات تکمیلی مهندسی برق دانشگاه صنعتی قوچان پدید آمده است.

۴ مطلب در آذر ۱۴۰۲ ثبت شده است

بر اساس آیات قرآن، آفرینش کیهان شش مرحله (اعراف: ۵۴، یونس: ۳، هود: ۷، فرقان: ۵۹، سجده: ۴، ق: ۳۸، و حدید: ۳) طول کشیده و آفرینش زمین (فصلت: ۹) و هفت آسمان (جو زمین) (فصلت: ۱۲) دو مرحله به طول انجامیده است. بنابراین، عمر کیهان باید سه برابر عمر زمین باشد. از آنجا که طبق تازه‌ترین ارزیابی‌ها عمر زمین حدود ۴.۵۴۳ میلیارد سال برآورد شده است، زمان رخ‌ دادن مه‌بانگ (انفجار بزرگ) و پیدایش زمان و مکان یعنی صفر مطلق زمانی حدود ۱۳.۶۳ میلیارد سال پیش بوده است که یافته‌های دانشمندان را که عمر کیهان را ۱۳.۷ میلیارد سال تخمین زده‌اند تایید می‌کند. پرسش مهمی که مطرح می‌شود این است که مکان وقوع مه‌بانگ در کجای کیهان بوده است. با توجه به این که طبق نظریه مه‌بانگ همه نقاط فضا از یک نقطه زاده شده‌اند، پس مه‌بانگ در همه نقاط فضا رخ داده و جای خاصی ندارد؛ یعنی همه نقاط فضا محل رخ‌ دادن مه‌بانگ هستند. به همین دلیل است که امروزه ما پرتوهای پس زمینه ریزموج  کیهانی (cosmic microwave background radiation) را که تشعشع باقیمانده از مه‌بانگ هستند را از یک نقطه خاص در فضا دریافت نمی‌کنیم بلکه این پرتوها را از همه طرف دریافت می‌کنیم. در نتیجه، هر نقطه‌ای از فضا خود را مرکز انفجار می‌بیند و تمام اجرام بسیار دوردست را در حال دور شدن از خود. بر اساس گفته‌های بالا و به دلیل همگن بودن تقریبی فضا در همه جهت‌ها، هیچ نقطه‌ای از فضا گوشه آن نیست بلکه همه نقاط آن مرکز آن هستند. درست مانند هر نقطه روی محیط دایره که خود را وسط نقاط روی محیط دایره می‌بیند یا مانند هر نقطه روی سطح کره که خود را وسط نقاط روی سطح کره می‌بیند.

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۲۷ آذر ۰۲ ، ۱۹:۰۳
حسن خانی

در مطلب «نگاهی علمی به آیه‌های ۷۵ و ۷۶ سوره مبارکه واقعه» به گوشه‌های کیهان اشاره شد. آیا به راستی کیهان دارای گوشه یا پایان است؟ پاسخِ این پرسش خیر است زیرا اگر کیهان نسبت به ما گوشه داشته باشد و کسی در آن گوشه باشد و به سمت ما بنگرد، مکان ما را در گوشه کیهان می‌بیند و خود را در وسط کیهان حال آن که ما در گوشه کیهان قرار نداریم. در نتیجه کیهان گوشه ندارد ولی محدود است و هر جای آن مرکز آن محسوب می‌شود درست مانند هر نقطه روی سطح کره که خود را وسط سطح کره و نقطه روبرویش نسبت به مرکز کره را گوشه سطح کره می‌بیند. بنابراین، می‌توان کیهان را به صورت یک کره چهار بعدی تصور کرد که به دلیل خمشِ فضا-زمان، روی خودش برگشته و در عدم (هیچ مطلق) مانند یک توپِ در حال باد شدن، در حال باز شدن و بزرگ‌تر شدن است. شاید واژه رجع در آیه ۱۱ سوره طارق که یکی از معانی آن برگشتن یا بازگشتن است به این موضوع اشاره دارد. خدای مهربان در این آیه می‌فرماید: «وَالسَّمَاءِ ذَاتِ الرَّجْعِ (سوگند به آسمان بازگردنده-برگردان: مجتبوی)».

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۲۷ آذر ۰۲ ، ۱۸:۴۵
حسن خانی

قرآن کریم در آیه ۳۰ سوره انبیاء، نظریه مه‌بانگ یا چیزی شبیه آن را تایید می‌کند. پس از وقوع مه‌بانگ و زایش زمان و مکان، فضا با سرعتی بسیار بیشتر از سرعت نور گسترش پیدا کرد و این سرعت رفته رفته کاهش پیدا کرد. در آیه ۴۷ سوره ذاریات خدای مهربان به گسترش آسمان اشاره می‌کند و می‌فرماید: «آسمان را با قدرت بر افراشتیم و همانا ما گسترش‌دهنده‌ایم». امروزه کیهان با سرعتی برابر با ۷۰ کیلومتر بر ثانیه بر یک میلیون پارسِک در حال گسترش است (به این سرعت ثابت هابل گفته می‌شود) [۱]. یک پارسِک به فاصله‌ای گفته می‌شود که از آن‌جا، فاصله بین زمین و خورشید که تقریبا ۱۵۰ میلیون کیلومتر است و یک واحد نجومی نامیده می‌شود، زاویه ۱ ثانیه قوس یعنی ۱/۳۶۰۰ درجه را ایجاد می‌کند که تقریبا ۳.۲۶ سال نوری بوده و معادل ۳۰.۹ تریلیون کیلومتر است (۱ تریلیون=۱۰۰۰ میلیارد). بنابراین، هر چه جرمی از ما دورتر باشد، سرعت دور شدنش بیشتر است. در حال حاضر، دانشمندان در حال بررسی نرخ تغییرات ثابت هابل از آغاز زمان (صفر مطلق زمانی) تا کنون هستند تا بتوانند تغییرات ثابت هابل را در آینده پیش‌بینی کنند [۱] و ببینند آیا کیهان تا بی‌نهایت به باز شدن و گسترش خود ادامه می‌دهد یا این‌که گسترش آن زمانی به پایان می‌رسد و پس از آن شروع به انقباض می‌کند. آیه ۱۰۴ سوره انبیاء نشان می‌دهد که روزی گسترش آسمان پایان یافته و شروع به انقباض خواهد کرد. خدای مهربان در این آیه می‌فرماید: «روزی که آسمان را مانند در هم پیچیدن نامه روی نوشته‌هایش (اجرام کیهانی) در هم می‌پیچیم، همان گونه که آفرینش نخستین را آغاز کردیم آن‌ را بازمی‌گردانیم، این وعده‌ای است بر ما، همانا بی‌گمان ما انجام دهنده‌ (آن) هستیم». همچنین آیه ۸ سوره روم و آیه ۳ سوره احقاف به محدود بودن عمر کیهان اشاره دارند و نشان می‌دهند که روزی زمان و مکان نیز از بین خواهند رفت. بله خدای مهربان اول است حتی اول‌تر از زمان و آخر است حتی آخرتر از زمان (هو الاول و الآخر). به بیانی دیگر، خدای مهربان زمان و مکان را به وجود آورده و پس از جمع کردن بساط زمان و مکان نیز وجود خواهد داشت. البته وقتی زمان از بین برود، دیگر واژه‌هایی مثل «پس از» معنای خود را از دست می‌دهد. همان طور که پیش از مه‌بانگ واژه‌ای مانند زمان یا مکان معنایی نداشته و در این حالت خود واژه «پیش از» هم بی‌معنی است.

[۱] https://bigthink.com/starts-with-a-bang/universe-expansion-not-accelerating/

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۲۷ آذر ۰۲ ، ۱۸:۲۵
حسن خانی

به نام مهربان‌ترینِ مهربانان

چکیده-خداوند مهربان در آیه ۷۵ سوره واقعه می‌فرماید: «فَلَا أُقْسِمُ بِمَوَاقِعِ النُّجُومِ (پس سوگند به جایگاه ستارگان)» و در آیه بعد می‌فرماید: «وَإِنَّهُ لَقَسَمٌ لَّوْ تَعْلَمُونَ عَظِیمٌ‏ (و همانا اگر بدانید این سوگندی بزرگ است)». در این نوشتار به ابعاد بزرگ بودن سوگند به جایگاه ستارگان می‌پردازیم و با بیان هفت دلیل نشان می‌دهیم هیچ‌کس جز خدای مهربان نمی‌تواند از جایگاه کنونی ستارگان آگاه باشد.

در ابتدا باید گفت تصویری که از آسمان داریم تصویر کنونی آن نیست بلکه تصویر گذشته آن است؛ هر چه دورتر، کهنه‌تر و قدیمی‌تر. دلیلش تنها یک چیز است و آن محدود بودن سرعت نور است که چیزی حدود ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه است. بنابراین:

۱- اگر بخواهیم جایگاه ستاره‌ای را که اکنون می‌بینیم محاسبه کنیم و بتوانیم این کار را با دقت بسیار خوبی هم انجام دهیم، آن ستاره در گذشته در آن جا بوده است؛ اکنون کجاست؟ هیچ‌کس جز خدای مهربان نمی‌داند.

۲- اگر به عنوان مثال اکنون یک ستاره‌ در فاصله ۵ سال نوری از ما زاده شود، ۵ سال دیگر که اولین بارقه نور آن به ما می‌رسد متوجه پیدایش آن می‌شویم. پس درباره جایگاه میلیاردها میلیارد ستاره‌ای که تا کنون زاده شده‌اند ولی به دلیل طولانی بودن فاصله آن‌ها هنوز نوری از آن‌ها دریافت نکرده‌ایم، نمی‌توانیم به هیچ عنوان داوری کنیم. جایگاه این ستارگان تنها وقتی نور آن‌ها برای اولین بار دریافت شود قابل ارزیابی است و آن جایگاه هم محل تولد آن‌ها بوده است و مربوط به گذشته‌های دور و نه جایگاه کنونی آن‌ها. پس، جایگاه کنونی این ستارگان را تنها و تنها خدای مهربان می‌داند.

۳- در آیه ۴۷ سوره ذاریات خدای مهربان به گسترش آسمان اشاره می‌کند و می‌فرماید: «آسمان را با قدرت بر افراشتیم و همانا ما گسترش‌دهنده‌ایم». امروزه دانشمندان دریافته‌اند که کیهان با سرعتی برابر با ۷۰ کیلومتر بر ثانیه بر یک میلیون پارسِک در حال گسترش است (به این سرعت ثابت هابل گفته می‌شود) [۱]. یک پارسِک به فاصله‌ای گفته می‌شود که از آن‌جا، فاصله بین زمین و خورشید که تقریبا ۱۵۰ میلیون کیلومتر است و یک واحد نجومی نامیده می‌شود، زاویه ۱ ثانیه قوس یعنی ۱/۳۶۰۰ درجه را ایجاد می‌کند که تقریبا ۳.۲۶ سال نوری بوده و معادل ۳۰.۹ تریلیون کیلومتر است (۱ تریلیون=۱۰۰۰ میلیارد). بنابراین، هر چه جرمی از ما دورتر باشد، سرعت دور شدنش بیشتر است تا به فاصله‌ای می‌رسیم که در آن فاصله، سرعت دور شدن اجرام از ما با سرعت نور برابر می‌شود و آن اجرام برای همیشه از دید ما (آیندگان ما) ناپدید می‌شوند. کره‌ای به مرکز زمین که شعاعش برابر با این فاصله باشد، کیهان قابل مشاهده نامیده می‌شود که شعاعش حدود ۴۶.۵ میلیارد سال نوری است. اجرام فراتر از این فاصله با سرعتی بیش از سرعت نور در حال دور شدن از ما هستند و پیش‌تر از دید ما (آیندگان ما) برای همیشه ناپدید شده‌اند و وارد کیهان غیرقابل مشاهده شده‌اند که قطرش حدود ۲۳ تریلیون سال نوری یعنی حدود ۲۵۰ برابر قطر کیهان قابل مشاهده است (البته در برخی مراجع این مقدار ۳ ضرب‌در ۱۰ به توان ۲۳ گفته شده است). طبق برآورد دانشمندان، به دلیل گسترش کیهان هر ثانیه حدود ۲۰ تا ۶۰ هزار ستاره وارد کیهان غیرقابل مشاهده می‌شوند و برای همیشه از دید ما (آیندگان ما) پنهان می‌شوند و دیگر نمی‌توانیم به داوری در مورد جایگاه گذشته و آینده آن‌ها بپردازیم. ناپدید شدن ستارگان به دلیل بیشتر شدن سرعت‌شان از سرعت نور که زاییده گسترش کیهان است می‌تواند یکی از مصداق‌های پنهان شدن ستارگان در آیه نخست سوره نجم باشد. خدای مهربان در این آیه می‌فرماید: «وَالنَّجْمِ إِذَا هَوَی (سوگند به ستاره چون پنهان شد-برگردان: آیتی)». طبق نظریه انیشتین، تنها چیزی که در کیهان ثابت است سرعت نور است و این سرعت، بیشترین سرعتی است که یک جرم می‌تواند نسبت به فضای پیرامون خود داشته باشد. در نتیجه، در نگاه اول ممکن است دور شدن اجرام کیهانیِ بسیار دور با سرعتی بیش از سرعت نور با نظریه نسبیت انیشتین همخوانی نداشته باشد. اما این‌گونه نیست زیرا این اجرام نسبت به فضای پیرامون خود سرعتی محدود دارند و این زایش فضای بین ما و آن اجرام است که باعث می‌شود سرعت آن‌ها از نظر ما بیشتر از سرعت نور شود. به عبارتی دیگر، این فضای در حال گسترش است که آن اجرام را با خود می‌برد و از ما دور می‌کند و باعث می‌شود سرعت آن‌ها نسبت به ما بیشتر از سرعت نور به نظر برسد. برای فهم این مطلب می‌توان به کشمش‌های درون یک کیک کشمشیِ در حال پخت به عنوان اجرام کیهانی نگاه کرد. با پف کردن کیک طی فرآیند پخت، کشمش‌ها از یکدیگر دور می‌شوند و هر چه فاصله اولیه کشمش‌ها در خمیر بیشتر باشد، سرعت و میزان دور شدن‌شان نسبت به یکدیگر بیشتر خواهد بود. جالب است بدانید به دلیل گسترش کیهان، هر ساله به قطر کیهان غیرقابل مشاهده حدود ۱۷۰۰ سال نوری افزوده می‌شود؛ یعنی اگر بتوانیم با سرعت نور هم حرکت کنیم، هیچ‌گاه به گوشه‌های کیهان نخواهیم رسید زیرا این گوشه‌ها در حال حاضر به دلیل گسترش کیهان و زایش فضا با سرعتی حدود ۸۵۰ برابر سرعت نور در حال دور شدن از ما هستند. این سرعت با گذشت زمان بیشتر هم می‌شود و به بیانی گسترش کیهان دارای شتاب است.

۴- نور ستارگان در میدان گرانش اجرام کیهانی به سمت آن‌ها منحرف می‌شود که این انحراف به فاصله امتداد اولیه پرتوی نور از اجرام و جرم آن‌ها بستگی دارد؛ بدین ترتیب که هر چه فاصله نزدیک‌تر و جرم بیشتر باشد، انحراف نور بیشتر می‌شود. بنابراین، برای تعیین جایگاه واقعی ستارگان آن هم در گذشته‌های دور باید اثر بی‌نهایت ذره کیهانی روی پرتوی دریافتی در گذر زمان محاسبه شود که یک ابررایانه نیز برای یک ستاره نمی‌تواند چنین محاسبه‌ای را انجام دهد. در نتیجه، محاسبه جایگاه کنونی ‌آن‌ها البته اگر هنوز وجود داشته باشند، به دلیل گسترش کیهان، حرکت اجرام در این فضای در حال گسترش، و اندرکنش آن‌ها روی یکدیگر در گذر زمان با در نظر گرفتن تغییرات ثابت هابل در گذر زمان، کاری به مراتب غیرممکن‌تر خواهد بود.

۵- جایگاه ستارگان پس از پایان عمر آن‌ها به مکانی عجیب و غریب تبدیل می‌شود زیرا ستارگان پس از پایان عمرشان به ستاره کوتوله سفید، ستاره نوترونی، یا سیاه‌چاله تبدیل می‌شوند. ماده تشکیل دهنده این سه نوع جرم کیهانی به ترتیب چگال‌تر می‌شود، بدین صورت که ماده تشکیل دهنده سیاه‌چاله چگال‌ترین است. به عنوان مثال برای تولید یک ستاره نوترونی، ستاره‌ای که عمرش پایان یافته شروع به فروریزش هسته‌ای می‌کند. طی این فرآیند، الکترون‌های هسته ستاره به خاطر شدت گرانش به داخل هسته اتم‌ها سقوط می‌کنند و با پروتون‌های هسته ترکیب می‌شوند. نتیجه این فرآیند، تبدیل شدن تمام پروتون‌های هسته اتم به نوترون است که باعث پدیدآمدن ستاره نوترونی می‌شود که بسیار چگال است. ماده تشکیل دهنده سیاه‌چاله از این نیز چگال‌تر است. در نتیجه، در اطراف این اجرام، فضا و زمان دچار انحنای شدیدی می‌شود به طوری که گذر زمان در آن‌ها بسیار کند می‌شود. گویا در جایگاه این اجرام میخ‌هایی در تار و پود فضا-زمان کوبیده شده است. شاید واژه ثاقب در آیه ۳ سوره طارق که علاوه بر درخشان معانی دیگری از قبیل سوراخ‌کُننده، نفوذکننده، و شکافنده نیز دارد، بیان‌گر همین انحنای شدید در فضا-زمان باشد. بدین معنی که هر چه به این اجرام نزدیک‌تر باشیم و هر چه این اجرام چگال‌تر باشند، زمان برای ما نسبت به نقاط معمولی کیهان کندتر می‌گذرد و این ویژگی این مکان را به مکانی عجیب و غریب تبدیل می‌کند. به عنوان مثال اگر از نزدیک به دور یکی از این اجرام بچرخیم و این چرخش برای ما زمانی حدود ۱۰ دقیقه به طول انجامد، این ۱۰ دقیقه برای سایر مکان‌های معمولی در کیهان معادل سال‌ها یا حتی میلیون‌ها سال خواهد بود. ستاره‌های نوترونی به دلیل چگال‌بودن، میدان مغناطیسی شدیدی در اطراف خود ایجاد می‌کنند. این ستاره‌ها حدود ۷ تا ۴۰۰۰۰ بار در دقیقه به دور خود می‌چرخند و بیشترشان به دلیل این گردش و میدان مغناطیسی قوی، برای ناظران دور دست امواج رادیویی ایجاد می‌کنند. اگر این امواج رادیویی مانند امواج رادیو به صدا تبدیل شود، صدایی مانند کوبیدنِ در یا تپیدن ایجاد می‌کند. جالب است بدانید واژه انگلیسی که برای این ستاره‌های نوترونی استفاده می‌شود Pulsar است که مخفف Pulsating star (ستاره تپنده) است که برگردان فارسی آن نیز تپ‌اختر یا همان ستاره تپنده است. شاید واژه طارق در آیه‌های ۱ و ۲ سوره طارق که یکی از معانی آن کوبنده است به این‌گونه از ستاره‌های نوترونی اشاره دارد که صدای چند نمونه از آن را می‌توانید در این ویدئو بشنوید. همان‌طور که پیش‌تر گفتیم، آیه سوم هم که معنایش ستاره نفوذکننده یا سوراخ‌کننده است به انحنای شدید فضا-زمان در جایگاه و پیرامون ستاره نوترونی اشاره دارد.

۶- کوتوله‌های سفیدی که عمر زیادی از آن‌ها گذشته و دیگر انرژی کافی برای درخشش ندارند کوتوله سیاه نامیده می‌شوند. بسیاری از ستارگان یا مانند کوتوله‌های سیاه نوری ندارند یا آن‌قدر دور هستند و نورشان ضعیف است که قابل دیدن نیستند، مگر این‌که حساسیت ابزارهای کاوشی ما بسیار بیشتر شود. در نتیجه، در مورد جایگاه این ستاره‌ها نیز نمی‌توانیم اظهار نظر کنیم. علاوه بر این‌، بسیاری از سیاه‌چاله‌ها نیز هنوز کشف نشده‌اند زیرا آن‌ها هم نوری ندارند و از روی انحراف پیدا کردن نوری که از اطراف آن‌ها می‌گذرد یا امواج رادیویی که هنگام بلعیدن گازها و مواد پیرامون‌شان گسیل می‌کنند، به مرور زمان کشف می‌شوند.

۷- ستارگانی که مستقیما در پشت یک سیاه‌چاله قرار گرفته‌اند یا آن‌هایی که نورشان توسط گرد و غبار کیهانی (سحابی‌ها) مسدود یا به شدت تضعیف شده است در حال حاضر به هیچ عنوان قابل دیدن نیستند و در نتیجه نمی‌توان جایگاه آن‌ها را تشخیص داد.

خداوندا به برخی از جنبه‌های بزرگ بودن سوگندت به جایگاه ستارگان پی‌بردیم، پس به بزرگیِ لطف و کرمت از گناهان ما بگذر و با ما با فضل و مهر بی‌پایان خود رفتار نما نه با عدالتت. ای مهربان‌ترینِ مهربانان، ای که در آیه‌های ۱۲ و ۵۴ سوره انعام مهر و مهربانی را بر خود لازم و واجب کرده‌ای.

استفاده از این مطلب بدون ذکر پدیدآورنده آن آزاد است.

[۱] https://bigthink.com/starts-with-a-bang/universe-expansion-not-accelerating/

 

۲ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۰۹ آذر ۰۲ ، ۲۳:۳۲
حسن خانی