معرفی و دانلود کتاب از مدل زمین مرکزی تا بیگ بنگ و نظریه تورم: از مرکزیت زمین تا جهان بی‌مرکز

معرفی کتاب از مدل زمین مرکزی تا بیگ بنگ و نظریه تورم: از مرکزیت زمین تا جهان بی‌مرکز

کتاب از مدل زمین مرکزی تا بیگ بنگ و نظریه تورم نوشته‌ی میلاد اسکندردوست، کیهان‌شناسی را از مدلِ باستانی و نظریات بطلیموس تا کیهان‌شناسی مدرن و نظریه‌ی نسبیت عام انیشتین ردیابی می‌کند. کیهان همواره محل پرسش‌های عمیق انسان بوده، چنانچه نظریه‌پردازی‌های زیادی درمورد منشأ، فرگشت و سرانجام آن صورت گرفته است. این اثر تمام نظریه‌ها را از دوران مرکزیت زمین تا دوران جهان بی‌مرکز، از دیدگاه علم فیزیک مورد بررسی قرار می‌دهد.

درباره‌ی کتاب از مدل زمین مرکزی تا بیگ‌بنگ و نظریه‌ی تورم

خاستگاه جهان هستی از دیرباز تاکنون با رویکردهای زیادی مورد مطالعه قرار گرفته است. مفهوم کیهان‌شناسی تا مدت‌ها مربوط به حوزه‌ی دین و فلسفه بود، تااینکه به‌تدریج، با ظهور و پیشرفتِ علمِ فیزیک، کیهان‌شناسی به‌عنوان زیرشاخه‌ی علم فیزیک، مورد بررسی قرار گرفت. کیهان‌شناسی شاخه‌ای از علم فیزیک است که به مطالعه‌ی منشأ و مبدأ جهان، تغییر و تحولات و غایت آن می‌پردازد و کیهان را به‌صورت یک کل در دو بخش ساختار و تحولش می‌سنجد. کیهان‌شناسی مدرن و مبتنی‌بر فیزیک، با دیدگاهی علمی، سرنخ‌های موجود در هستی را موشکافی و رمزگشایی کند. می‌توان اذعان کرد نظریه‌ی نسبیت انیشتین مهم‌ترین و مؤثرترین کشف علمی در زمینه‌ی کیهان‌شناسی است. یکی از مهم‌ترین دستاوردهای این نظریه، انبساط عالم است که میلاد اسکندردوست در کتاب از مدل زمین مرکزی تا بیگ‌بنگ و نظریه‌ی تورم به آن نظر می‌اندازد. نویسنده در این اثر، کیهان‌شناسی را به سه بخشِ کیهان‌شناسیِ باستانی، کیهان‌شناسی کلاسیک و کیهان‌شناسی مدرن تقسیم‌بندی کرده است.

مطرح‌ترین مدل کیهان‌شناسی باستانی، کیهان‌شناسی بطلیموسی است. بطلیموس، این ستاره‌شناسِ مکتب اسکندریه، نظریات افرادی همچون ارسطو و فیثاغورث را در کتاب سیزده‌جلدی خود جمع‌آوری کرده است. در این نوع کیهان‌شناسی زمین مرکزِ جهان قرار دارد و با فرض ثابت بودن زمین در فضا آغاز می‌شود. این تفکر با عقاید مذهبیون بسیار سازگار بود؛ چراکه مذهب انسان را اشرف مخلوقات و مرکز جهان می‌دانست و حرکتِ سیارات دیگر به‌ دور زمین را به معنای پرستش انسان تلقی می‌کرد. منظومه‌ی بطلیموسی با فرضیه‌های اشتباهی که داشت، 1300 سال دوام یافت، اما در نهایت در قرن شانزدهم و هفدهم، توسط سیستم کوپرنیک زمین از مرکزیت جهان خارج شد.

نظریه‌ی خورشیدمرکزیِ کوپرنیک در کیهان‌شناسی کلاسیک مطرح شد. کوپرنیک این ایده را مطرح کرد که زمین هم مثل سیارات دیگر به دور خود و به دور خورشید می‌چرخد. همچنین زمین به‌علت وجود انسان‌ها هیچ برتری خاصی نسبت به سایر سیارات ندارد. این نظریاتِ بدیع در آن زمان کفرآمیز تلقی می‌شد و مستوجب کیفر بود. با وجود این‌که مدل خورشیدمرکزی کوپرنیک بسیاری از اشتباهات مدل زمین‌مرکزی بطلیموسی را رفع کرده بود، اما همچنان هیچ گواه محکمی برای ترجیح یکی از آن‌ها بر دیگری وجود نداشت. تا زمانی که انقلاب کوپرنیکی رخ داد و پایه‌های علم مدرن را بنیان گذاشت.

کتاب از مدل زمین مرکزی تا بیگ‌بنگ و نظریه‌ی تورم با شرح کشف‌های علمی توسط دانشمندانی همچون گالیله و نیوتن، به کیهان‌شناسی مدرن یعنی کیهان‌شناسی انیشتینی می‌رسد و نظریه‌ی نسبیت را به‌تفصیل بیان می‌کند. انیشتین ابتدا نظریه‌ی نسبیت خاص را مطرح کرد که در آن اذعان داشت هیچ‌چیز نمی‌تواند سریع‌تر از حرکت نور در فضا حرکت کند. او سپس نظریه‌ی نسبیت عام را که شامل گرانش بود، در سال 1915 به جهان ارائه داد. کیهان‌شناسی مدرن ریشه در نظریه‌ی نسبیت عام انیشتین دارد که طبقِ آن گرانشْ نیرو نیست، بلکه نتیجه‌ای از فلسفه‌ی زمان-مکان است.

میلاد اسکندردوست سپس پدیده‌ی بیگ‌بنگ را بررسی می‌کند و به نظریه‌ی انبساط جهان می‌پردازد. انرژی تاریک، ماده‌ی تاریک و نظریه‌ی تورم از دیگر مباحثی است که در کتاب از مدل زمین مرکزی تا بیگ‌بنگ و نظریه‌ی تورم مطرح می‌شود.

انتشارات ارشدان این کتاب را چاپ و عرضه کرده است.

کتاب از مدل زمین مرکزی تا بیگ‌بنگ و نظریه‌ی تورم برای چه کسانی مناسب است؟

علاقه‌مندان به کیهان‌شناسی و فیزیک از این کتاب استقبال خواهند کرد.

در بخشی از کتاب از مدل زمین مرکزی تا بیگ بنگ و نظریه تورم: از مرکزیت زمین تا جهان بی‌مرکز می‌خوانیم

اولین اصل مدل بطلمیوسی حرکت خارج از مرکز است. جسمی که با سرعت یکنواخت در مسیری دایره‌ای با زمین در مرکز آن حرکت می‌کند، زوایای مساوی را در زمان‌های مساوی از منظر زمینی جاروب می‌کند. بااین‌حال، اگر مرکز مسیر از زمین جابه‌جا شود، جرم سماوی (body) در زمان‌های نابرابر (دوباره از منظر زمینی) زوایای مساوی را جارو می‌کند، در دورترین فاصله از زمین (اوج) (apogee) کندترین حرکت و در نزدیک‌ترین زمین (حضیض) (perigee) سریع‌ترین حرکت را دارد. بطلمیوس با این مدل غیرعادی ساده حرکت متغیر خورشید را در دایره‌البروج توضیح داد. نسخه‌ی دیگری از این مدل که برای ماه مناسب بود، جهت خط از اوج به حضیض به‌تدریج تغییر می‌کرد.

بطلمیوس برای توضیح حرکت سیارات، خروج از مرکز را با یک مدل اپی چرخه‌ای ترکیب کرد. در منظومه‌ی بطلمیوسی، هر سیاره به‌طور یکنواخت در امتداد یک مسیر دایره‌ای (متمایز) می‌چرخد که مرکز آن به دور زمین در طول مسیر دایره‌ای بزرگ‌تر می‌چرخد. ازآنجایی‌که نیمی از یک چرخه برخلاف حرکت کلی مسیر متفاوت است، حرکت ترکیبی گاهی اوقات به نظر می‌رسد که سرعت را کاهش می‌دهد یا حتی جهت را معکوس می‌کند (بازگشت یا واپسگرا). با هماهنگی دقیق این دو سیکل، مدل اپی‌ چرخه‌ای پدیده‌ی مشاهده‌شده‌ی بازگشت یا پس رفتن سیارات در حضیض را توضیح داد. بطلمیوس با وادار کردن مرکز اپی چرخه زوایای مساوی در امتداد دیفرنت (deferent) را در زمان‌های مساوی که از نقطه‌ای که او آن را معادل (equant) نامید دیده می‌شود، تأثیر خروج از مرکز را افزایش داد. همان‌طورکه در شکل مشاهده می‌شود، مرکز دیفرنت در میانه‌ی راه بین معادل و زمین قرار داشت.

فهرست مطالب کتاب

مقدمه
کیهان‌شناسی باستانی
کیهان‌شناسی بطلمیوسی
کیهان‌شناسی کلاسیک
نظریه‌ی خورشیدمرکزی کوپرنیک
تیکو براهه
قوانین سه‌گانه‌ی یوهان کپلر
گالیلئو گالیله
ایزاک نیوتون وارد می‌شود؛ ورود نبوغ و ریاضیات
کشف نیروی گرانش
دنباله‌دار هالی
ویلیام هرشل
پارادوکس بنتلی
پارادوکس اولبرس
کیهان‌شناسی مدرن
کیهان‌شناسی مدرن-کیهان شناسی اینشتینی
نسبیت عام
مدل فریدمن
آینده‌ی کیهان
تکینگی بیگ‌بنگ ( انفجار بزرگ / مهبانگ)
انبساط کیهان؛ انبساط هابلی
قانون هابل
تصویر غیرقابل‌تصور انفجار بزرگ
پس‌زمینه‌ی مایکروویو کیهانی
راه‌حل پارادوکس اولبرس
انبساط شتابان کیهان
جهان مشاهده‌پذیر
خاستگاه جهان: بیگ‌بنگ
رژیم‌های کیهان‌شناسی
چهار ستون کیهان‌شناسی استاندارد
انبساط کیهان
منشأ تابش پس‌زمینه‌ی کیهانی
سنتز هسته‌ی عناصر سبک
شکل‌گیری کهکشان‌ها و ساختار در مقیاس بزرگ
چالش‌های کیهان‌شناسی استاندارد
مشکلات نظریه‌ی استاندارد کیهان‌شناسی (مهبانگ)
مسئله‌ی تخت بودن
مسئله‌ی افق
تک‌قطبی مغناطیسی
انرژی تاریک
انرژی تاریک و بازگشت لاندای اینشتین
انرژی تاریک چیست؟
ماده‌ی تاریک
تکینگی بیگ‌بنگ
تکینگی چیست؟
نظریه‌ی تورم
کیهان‌شناسی تورمی و حل مشکلات مهبانگ
آغاز تا پایان جهان: تورم کیهان
کیهان چقدر بزرگ است؟
جهان قابل‌مشاهده
میدان فراژرف هابل
اندازه‌گیری کیهان
شکل جهان
هندسه‌ی کیهان
در مرکز کیهان چیست؟
آیا جهان مرکز دارد؟
جهان قابل‌مشاهده
کیهان بدون مرکز
بیگ‌بنگ و انفجارها چگونه متفاوت هستند؟
آیا جهان مرکز دارد؟
تولد کیهان؛ بیگ‌بنگ
ساختن سازه‌ی کیهانی
مرگ کیهان
فراتر از کیهان چیست؟
چهار مرحله از کیهان اولیه
مراحل تحول کیهان
کیهان، نظریه‌ی انفجار بزرگ، انرژی تاریک، امواج گرانشی
کرانچ بزرگ
انتقال داپلر یا انتقال به قرمز و انتقال به آبی
پس‌زمینه‌ی کیهانی ماکروویو (CMD)
تسریع انبساط کیهان
انرژی تاریک
ماده‌ی تاریک
ضدماده
امواج گرانشی
نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین
عدسی گرانشی
منابع