فایل ورد کامل پژوهش جامع درباره سیر تحول ستارگان در علم فیزیک با بررسی نظریه‌ها و مشاهدات اخترفیزیکی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل پژوهش جامع درباره سیر تحول ستارگان در علم فیزیک با بررسی نظریه‌ها و مشاهدات اخترفیزیکی دارای ۲۳۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل پژوهش جامع درباره سیر تحول ستارگان در علم فیزیک با بررسی نظریه‌ها و مشاهدات اخترفیزیکی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز فایل ورد کامل پژوهش جامع درباره سیر تحول ستارگان در علم فیزیک با بررسی نظریه‌ها و مشاهدات اخترفیزیکی۲ ارائه میگردد

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل پژوهش جامع درباره سیر تحول ستارگان در علم فیزیک با بررسی نظریه‌ها و مشاهدات اخترفیزیکی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل پژوهش جامع درباره سیر تحول ستارگان در علم فیزیک با بررسی نظریه‌ها و مشاهدات اخترفیزیکی :

فایل ورد کامل پژوهش جامع درباره سیر تحول ستارگان در علم فیزیک با بررسی نظریه‌ها و مشاهدات اخترفیزیکی

پیش از انفجار بزرگ

جهان چگونه آغاز شد؟ چنین رویدادی را چگونه می توان تصور کرد؟ امروز بیشتر دانشمندان بر این عقیده اند که قراین خوبی وجود دارد که نشان می دهد گذشته جهان بسیار متفاوت بوده است و همه ماده جهان از انفجاری عظیم نشأت کرده و جهان از آن پس پیوسته انبساط یافته است.

در خیال ، زمان را تا انفجار بزرگ به عقب می بریم و چون به اندازه‌ کافی به عقب باز گردیم ـ یعنی به زمانی پیش از پیدایش کهکشانها که جهان بسی کوچکتر از حال بود ـ آنچه می بینیم گاز سوزانی از اتمها و فوقونها یعنی ذرات نور است . چون باز هم به عقب رویم، جهان همچنان انقباض می یابد، ذرات گاز به یکدیگر نزدیکتر و در نتیجه برانگیخته تر می شوند و دمایشان افزایش پیدا می کند. هر چه بیشتر به عقب رویم، گاز داغتر و سوزانتر می شود[۱]. با افزایش دمای گاز، هر چیز به ذرات تشکیل دهنده اش « ذوب » می شود. اتمها به الکترونها و هسته ها «ذوب[۲]» می شوند ؛ هسته ها به پروتونها و نوترونهای سازنده خود تجزیه می شوند و چون دما باز هم افزایش یابد پروتونها و نوترونها به کوارکها و گلوئونهایی تجزیه می شوند که آنها را تشکیل داده اند . جهان در بیشترین دمای ممکن متشکل است از آتشگوی آغازینی از همه ذرات بنیادی. امروزه مطالعه جهان آغازین عبارتست از ساختن مدلهایی ریاضی برای این آتشگوی بر اساس نظریه های جدید ذرات کوانتومی ( ذرات بنیادی ). وقتی که در سال ۱۹۶۴ آرنو پنزیاس و رابرت ویلسن در آزمایشگاههای بل در نیوجرزی، اشعه میکروموجی باقیمانده از انفجار بزرگ را کشف کردند ، این نظریه سخت تقویت شد. به دنبال این تأیید تجربی، فیزیکدانان و اختر فیزیکدانان نظری با اطمینان به انجام محاسبات پیچیده خواص انفجار آغازین پرداختند. آنان با استفاده از قوانین شناخته شده فیزیک هسته ای محاسبه کردند که چگونه ممکن است عنصرهای شیمیایی ـ هسته های اتمی ـ از آتشگوی آغازینی متشکل از پروتونها و نوترونها بوجود آمده باشد؛ و از روی این محاسبات، فراوانی نسبی عناصر سبک نظیر ئیدروژن، هلیوم و دوتریوم را پیش بینی کردند . این پیش بینی ها دقیقاً با فراوانیهائی که امروزه مشاهده می شود, وفق می دهد . فکر انفجار بزرگ[۳] از برکت این پیش بینیهای موفقیت بار اعتبار زیادی کسب کرد بطوری که در اوایل دهه ۱۹۷۰ بر نظریه های دیگر مربوط به پیدایش جهان چیره شد. چیزی که به «مدل متعارف انفجار بزرگ سوزان» معروف شده است نشان دهنده‌ توافق نظر عمومی جدیدی است درباره وضع جهان آغازین. فرضیه اصلی « مدل متعارف » آن است که جهان سوزان اولیه به سرعت و بطرزی یکنواخت، در حالیکه دما بطور یکنواخت کاهش پیدا می کرد، انبساط یافت.

هر نظریه موفق معمولاً دیدگاهی تازه را می گشاید و مسائل جدیدی را بهمراه می آورد؛ نظریه انفجار بزرگ نیز از این قاعده مستثنی نیست. دو مسأله چالش طلبی که این نظریه مطرح می کند عبارتند از «مسأله علیت» و«مسأله تخت بودن فضا».

مسأله علیت این است که جهان به اندازه ای بزرگ است که نواحی بسیار دور از هم آن نمی توانند با یکدیگر مرتبط باشند، یعنی بطور فیزیکی با هم به کنش متقابل بپردازند، حتی اگر چنین ارتباطی با سرعت نور ـ بیشترین سرعت ممکن ـ انجام گیرد. اگر جهان ۱۰ تا ۱۵ بیلیون سال پیش (بیشتر تخمینها در این حدودند) بوجود آمده باشد، نور یا هر نوع وسیله ارتباط دیگر در این مدت نمی تواند مسافت بین دو کهکشان را که فرضاً بیست میلیون سال نوری ـ رقمی بزرگتر از سن جهان ـ از هم فاصله دارند بپیماید. و اگر قسمتهای مختلف جهان مرئی کنونی نتوانند با هم کنش متقابل داشته باشند، پس چرا این قدر به هم شبیهند؟ منظور از شباهت این است: در هر امتداد که بنگریم می بینیم که دمای زمینه میکروموجی یکی است و به هر جا که نگاه کنیم کهکشانهایی را می بینیم که با وجود تفاوتهای اندک، اساساً مانند یکدیگرند.

دومین مشکل مدل متعارف انفجار بزرگ، یعنی مسأله تخت بودن فضا، این است که چرا در زمان حاضر فضای جهان در مقیاسهای بزرگ تا این حد تخت و مسطح است. بنا بر نظریه نسبیت عمومی[۴] اینشتاین، فضا می تواند خم شود، و این نکته را آزمایش در همسایگی خورشید تأیید کرده است. اما در پهنه های وسیعتر، مانند فضای میان کهکشانها، انحنای فضایی بقدری کم است که آن را نمی توان ردیابی کرد. حتی در مقیاس مجموعه های کهکشانی نیز فضا را می توان به تقریب خوب یک فضای تخت اقلیدسی عادی دانست. ولی بنابر افکار متداول در فیزیک نظری و کیهانشناسی، تخت بودن فضا چیزی است فوق العاده نامحتمل و در نتیجه فهم علت آن دشوار است. بسیار محتملتر آن است که جهان چنان پیچ و تاب یابد و فضایی چنان خمیده را بوجود آورد که به آنچه دیده می شود شباهتی نداشته باشد .

اینها مسائلی نیست که مایه‌ نگرانی بیشتر مردم شود، اما اسباب ناراحتی اخترفیزیکدان و کیهانشناس را فراهم می آورد . آلن گوث، فیزیکدانی نظری ، که اکنون در ام . آی . تی است ، به سال ۱۹۸۱ در نظریه ای که آن را «جهان متورم» نامید ، پاسخی برای این سؤالها پیشنهاد کرد. نظریه گوث را به حق می توان اولین اندیشه نو کیهانشناسی در چند دهه اخیر دانست .

بنا بر نظریه گوث، تکامل جهان آغازین ـکه گهگاه جهان رویانی نیز نامیده می شودـ انبساطی یکنواخت در گازی سوزان و متشکل از ذرات، نبود. بلکه حالت جهان، در حالیکه هنوز آتشگویی بود، دستخوش تغییر و تحولی بنیادی شد، تحولی که یک تغییر حالت [۵] نامیده می شود. بعد از این تغییر حالت بود که جهان، در حالت متعارفی انفجار بزرگ سوزان، با انبساطی نسبتاً یکنواخت قرار گرفت. اما پیش از این تغییر حالت، جهان در حالتی بود کاملاً متفاوت موسوم به «حالت متورم » . جهان در این دوران تورم ، دچار انبساطی عظیم شد .

سرنوشت نهایی جهان

سرانجام چه بر سر جهان خواهد آمد ؟ سرنوشت نهایی زمین وبشر چیست ؟ این پرسشها از دیرباز به صورتهای گوناگون ، به ذهنهای خیال پرداز خطور کرده است . ولی تنها در چند دهه اخیر است که کیهانشناسی (مطالعه جهان در کلیت آن ) به قدر کافی پیشرفت کرده است که دستکم بتواند پاسخهای معقولی به آنها بدهد . آنچه در زیر خواهد آمد ، سناریویی تقریبی است از آنچه می توان براساس دانش کنونی ما برای آینده جهان انتظار داشت ، مشروط برآنکه جهان برای همیشه باقی بماند (که احتمال آن زیاد است ) . این تصویر ممکن است با کشفهای تازه تغییر یابد .

در مقیاس بزرگ اجزای تشکیل دهنده جهان ، کهکشانها هستند . کهکشان اجتماعی از تقریباً ۱۰۰ بیلیون ستاره است که جاذبه گرانشی متقابلشان آنها را بهم می پیوندد . کهکشانها معمولاً در جمعی متشکل از چند تا چند هزار کهکشان جای دارند . رصدها از آن حکایت می کنند که این مجموعه ها ، در هر زمان معین ، به طرزی یکنواخت در سراسر جهان پخش شده اند ؛ ولی این گفته در واقع برونیابی داده ها به فواصل دور است . نوری که از کهکشانهای دوردست بچشم ما می رسد میلیونها سال پیش گسیل شده است و وضع کنونی آن کهکشانها را نشان نمی دهد .

موقعیت کنونی ما

در دهه ۱۹۲۰ ادوین هابل ومنجمان دیگر به این کشف برجسته دست یافتند که جهان گویی در حال انبساط است . همه کهکشانها (جز احتمالاً آنهایی که در یک مجموعه کهکشانی قرار دارند ) با سرعتهایی متناسب با فاصله شان از یکدیگر دور می شوند – هر چه کهکشانی از ما دورتر باشد گویی که تندتر از ما می گریزد .

بادکنک کرویی را تصور کنید که لکه هایی سطحش را پوشانده باشد چون بادکنک متسع شود ، لکه ها با سرعتهایی از یکدیگر دور می شوند که متناسب با فاصله بین آنها بر روی سطح است . مثال بادکنک نشان می دهد که چگونه کهکشانها می توانند از یکدیگر دور شوند وبا اینحال آرایش کلی خود را حفظ کنند . باآنکه همه لکه ها از یکدیگر دور می شوند ، هیچیک دارای موقعیت مرکزی بخصوصی نیست ؛ ویا آنکه هر لکه ای را می توان مرکز انبساط شمرد . در حالیکه بادکنک فقط سطحی دوبعدی است ، کهکشانها در فضایی سه بعدی پراکنده اند که می تواند متناهی یا نامتناهی باشد – ولی این را نمی دانیم .

آهنگ دور شدن کهکشانها از یکدیگر حکایت از آن می کند که در حدود ده بیلیون سال پیش همه ماده جهان سخت درهم فشرده بود . عموماً تصور می شود که جهان با انفجاری آتشین ، انفجار بزرگ ، آغاز گردید که به دنبال آن ماده وانرژی با قهر تمام به بیرون پرتاب شد . بعدها این ماده به صورت توده های مجتمعی درآمد که سرانجام کهکشانها را بوجود آوردند . این کهکشانها هنوز همچنان به نیروی محرک انفجار آغازین از هم دور می شوند .

آیا جهان برای همیشه انبساط خواهد یافت یا سرانجام متوقف خواهد شد وانقباض پیدا خواهد کرد ؟ این سوال یکی از مهمترین سوالهای پاسخ نیافته کیهانشناسی است . سرنوشت نهایی حیات وماده در جهان به این پاسخ بستگی دارد . می توان با اندازه گرفتن سرعتها از روی تغییر مکانهای سرخ وفواصل اجسام بسیار دوردست ، ودر نتیجه بسیار قدیمی مانند اخترنماها ، کوشید که آهنگ کند شدن انبساط را محاسبه کرد . راه دیگر بر چگالی متوسط ماده در جهان مبتنی است که نیرویی گرانشی علیه انبساط وارد می آورد . اگر چگالی بیش از مقداری بحرانی باشد ، این نیروی گرانشی سرانجام فرار کهکشانها از یکدیگر را متوقف خواهد ساخت وآنها را بار دیگر به سوی هم خواهد کشاند . بالاخره سن جهان را می توان از روی سن بعضی عناصر رادیواکتیو ، یا از روی ستارگان خوشه های کروی برآورد کرد ، وسپس آن را با زمانی مقایسه کرد که طول کشیده است تا جهان به اندازه کنونی خود برسد ، مشروط براینکه همواره با آهنگ امروزی خود منبسط شده باشد .

بنابراین وظیفه کیهانشناسان جدید ، معین کردن چهار مقدار است : آهنگ انبساط کنونی (ثابت هابل) ، تغییر آهنگ انبساط (پارامتر کند شدن ) ، چگالی جرم در حال حاضر وسن جهان . بعضی از این مقادیر بهم مربوطند . مثلاً در یک مدل ساده پارامتر کند شدن دقیقاً نصف چگالی است وقتی هر دو بر حسب واحدهای مناسبی بیان شوند . در حال حاضر مقادیر این چهار کمیت جملگی کاملاً غیر قطعیند . ولی در سال ۱۹۷۴ ، ج.ر. گوت وسه منجم دیگر قراین موجود را بررسی کردند وبه این نتیجه رسیدند که ظاهراً چگالی جهان فقط یک دهم مقدار بحرانی است . این مطالعه همراه با پژوهش دیگری بوسیله آلن سندیج و ج.آ. تمان حاکی از اینست که جهان برای همیشه انبساط خواهد یافت ؛ با وجود این تکلیف مسأله به هیچ روی روشن نیست .