محمد رضا تقديم ميکند m_ra_r@yahoo.com
مجري : پروفسور برايان کاکس چرا اينجاييم؟ از کجا آمده ايم؟
.اين ها قديمي ترين سوالات هستند
و اين طبيعت انسان است .که به دنبال پاسخ بگردد
اکنون ميتوانيم تاريخمان را تا صدها هزار سال پيش
.و تا آغاز گونه بشر رهگيري کنيم
.ولي در واقع داستان ما به گذشته بسيار دورتري بازميگردد
.داستان ما با آغاز کيهان شروع مي شود
.13.7ميليارد سال پيش آغاز شد
و اکنون با بيش از 1000 ميليارد کهکشان
که هر کدام داراي هزار ميليارد ستاره اند .پر شده است
.در اين مجموعه ميخواهم اين داستان را بازگو کنم
.چون در نهايت ما بخشي از کيهان هستيم
.بنابراين داستان آن ،داستان ماست
اين قسمت درباره مواد سازنده ما
.و منشاء آن هاست
از آنجا که درک ريشه هاي خود ما
...به معني درک زندگي ستاره هاست
و چگونه است که ستاره ها با مرگ خود زندگي جديدي... .در کيهان به ارمغان مي آورند
،چون هر کوهي هر سنگي در اين سياره
،هر چيز زنده اي هر بخشي از شما و من
.در کوره هاي فضايي ساخته شده است
شگفتي هاي کيهان
مسحور کننده
:ترجمه وزيرنويس از محمدرضا m_ra_r@yahoo.com
در Pashupatinath اينجا .شهر کاتماندو در پايتخت نپال است
و هندوها از سراسر هند و نپال
.براي پرستش "شيوا" خدايشان به اينجا مي آيند
.و اينجا معبد شيوا است
.در حال حاضر شيوا خداي نابودي است
،در دين هندو همه چيز بايد نابود شود
.تا چيزهاي جديدي به وجود بيايند
و اين دليل آمدن زائران به سواحل رودخانه باگماتي
.در پايين معبد شيوا است
عقيده اين چرخه خلق و نابودي
.مفهومي را به وجود آورده است
بسياري از اين زائران در دوران پاياني ،زندگي خود به اينجا آمده اند
.تا در اينجا بميرند و سوزانده شوند
،هندو ها به تناسخ اعتقاد دارند .دنباله اي ابدي از مرگ و تولد دوباره
،سوزاندن جسد باعث آزاد شدن روح شده .تا براي زندگي بعدي آماده شود
همچنين آنها معتقدند عناصر فيزيکي بدن
به جهان بازگردانده مي شود
.پس مي توانند براي دوره بعدي زندگي بازيافت شوند
اين يک باور کهن است که دستي در حقيقت
.راجب چگونگي کارکرد کيهان دارد
هر آيين و تمدني در سراسر جهان .داستاني از خلقت دارد
،که ميگويد ما از کجا آمده ايم چگونگي آمديم
.و پس از مرگ چه اتفاقي مي افتد
،خوب ، من يک داستان ديگر از خلقت دارم
.و کاملا بر مبناي فيزيک و کيهان شناسي است
در حال حاضر ، ميتواند به ما بگويد .ما از چه ساخته شده ايم و از کجا آمده ايم
در حقيقت ، به ما ميگويد هر چيزي در جهان
.از چه چيزي ساخته شده و از کجا آمده است
،همچنين نيازهاي اوليه بشر را هم توضيح ميدهد
.تا بخش بزرگتري را احساس کرد
چون براي گفتن اين داستان
.شما بايد تاريخ کيهان را بدانيد
و به ما مي آموزد مسير روشنگري
،درک زندگي و مرگ خود ما نيست
.بلکه زندگي و مرگ ستاره هاست
داستان خلقت من داستان چگونگي .به وجود آمدن ما توسط کيهان است
اين داستان توضيح ميدهد که چگونه تک تک اتم هاي بدن ،ما در خارج از زمين
، در اعماق فضا
.و از طريق چرخه اي حماسي از ستاره ها خلق شد
،و براي درک اين داستان
به سفري به ستاره ها در مراحل مختلف .حياتشان خواهيم رفت
،اينجا محل بدنيا آمدن ستاره هاست ،يک سحابي
،شيرخوارگاه ستاره اي .محلي که ستاره هاي جديد به سمت حيات منفجر مي شوند
،اين ستاره ها براي ميليارد ها سال خواهنند سوخت
تا طمع گرسنگي شان براي سوخت ،منجر به انفجار شان شده
.و به يک غول مبدل شوند
.صد ها برابر اندازه خورشيد ما
و وقتي که مي ميرند با بزرگترين صدا در کيهان .نابود ميشوند
،ولي براي درک چگونگي آمدن ما از ستاره ها
.بايد سفر را از نزديکي خانه خودمان شروع کنيم
خوب، اين طلوع خورشيد در نپال است
و آنها بلندترين کوههاي جهان هستند ."هيماليا"
.هرکدام از اين قله ها بيشتر از 6.5 هزار متر ارتفاع دارند
.چه چشم انداز زيبايي
اما باورنکردني است فکر اينکه ،ده ها ميليون سال پيش
.اين کوه ها کاملا متفاوت بودند
.هيماليا هميشه کوهستان نبوده است
مي توانيم سرنخ هايي را در بررسي .دقيق تر پيدا کنيم
،اين سنگ آهک هيماليايي است
.سنگي که اين از دل اين کوهستان باشکوه خارج شده است
اگر دقيق تر نگاه کنيد ميتوانيد .نوعي گچ را با ساختار دانه اي ببينيد
،چون سنگ آهنگ در درجه اول شکل گيري بوجود مي آيد
و از پوسته موجودات دريايي مرده . مرجان ها و پوليپ ها شکل ميگيرد
وقتي که آن ها ميميرند تحت فشار بسيار زيادي له مي شوند
.و در آخر سنگ آهکي را بوجود مي آورند
.بنابراين هيماليا زماني محل زندگي موجودات بوده است
.اکثر سنگ هاي هيماليا در اعماق اقيانوس تشکيل شده اند
و بعد از چند ميليون سال بالا آمدند و .به اين قله هاي پهناور تبديل شدند
.ما حتي فسيل هايي در بالاي کوه اِوِرست پيدا کرده ايم
اين مثالي زيبا درباره چرخه تجديد شدني منابع زمين است
.که پس از سپيده دم زمان به جريان افتاده است
.و ما بخشي از اين سيستم هستيم
هر کدام از اتم هاي بدن من زماني .قسمتي از يک چيز ديگر بوده است
پس يک درخت باستاني ،يا يک دايناسور يا يک سنگ
.در اصل ، قطعاً يک سنگ
دليل اينکه که سنگ هاي زمين به چيزي زنده تبديل ميشوند
و سپس چيزهاي زنده دوباره به سنگ و زمين باز ميگردند
اين است که همه چيز از ترکيبات پايه .ساخته شده است
،آن ترکيبات ،ترکيبات شيميايي هستند
.بلوک هاي سازنده همه چيزهاي زمين
عناصري مانند هيدروژن، هليوم ،ليتيوم ،بريليوم ،بور ،کربن ،نيتروژن
اکسيژن، فلوئور ، نئون ، سديم، منيزيم
...آلمينيوم ، سيليکون ، فوسفر
همه چيز در جهان از ترکيبي از همين عناصر شيميايي ،ساخته شده اند
.تنها به شيوه هاي مختلفي کنار هم قرار گرفته اند
.پس هيماليا از سنگ آهک ساخته شده است
.و آن کربنات کلسيم است
در حال حاضر کلسيوم ، کربن و اکسيژن
.سه عنصر حياتي زندگي هستند
،کلسيم موجود در دندان ها و استخوان هاي من اکسيژني که در هواي تنفسي من است
.و کربني که در هر مولکول زنده بدن من يافت ميشود
الان تقريبا با اين عناصر
،در شکل هاي ترکيبي آشنا هستيد
ولي شما به ندرت عناصري را پيدا ميکنيد .که خودشان باشند
اين دليل خوبي است که چرا تعداد زيادي عنصر
.در فرم خاص خود در طبيعت يافت نمي شود
.آن ها شديدا واکنش پذير هستند
.اين سديم است
همانطور که مي توانيد ببينيد ، فلزي نقره اي .و همچنين بسيار واکنش پذير است
در حقيقت ، هنگامي که آن را در آب بياندازيد .بسيار واکنش پذير مي شود
.تقريبا واکنشي خشن و منفجره خواهيد ديد
چيزي که بيشتر متعجب کننده است
،زماني است که با کلر ترکيب مي شود
،و کلريد سديم را تشکيل مي دهد
.نمک" که براي حيات ضروري است"
.آفرين
و اين دليل علاقه من به شيمي به .همان اندازه علاقه من به فيزيک است
اين واکنش است که عناصر را قادر به
ترکيب با يکديگر ميکند .تا مواد جديدتري به وجود آيد
.از بين رفت کجا رفت؟
و اين موضوع به نوبه خود زمين را قادر به توسعه .تنوع بي پايان خود کرده است
.و اين تنوع شامل ما هم مي شود
،پس براي توضيح اينکه از کجا آمده ايم
.بايد توضيح بدهيم که عناصر از کجا آمده اند
در حال حاضر ميدانيم که زمين از 92 عنصر .شيميايي به وجود آمده است
.و تقريبا شگفت آور است که به پيچيدگي اطراف خود فکر کنيم
همچنين ميدانيم که هر چيزي در آنسوي زمين
هر چيزي که ميتوانيم در کيهان ببينيم .از همين 92 عنصر تشکيل شده است
و توجه داشته باشيد که من نگفتم .ما فکر ميکنيم" که از آن ها ساخته شده اند"
من گفتم "ما ميدانيم" که .اين چيزي است که از آن ساخته شده اند
.چرا که ميتوانيم اين را اثبات کنيم
.ترکيب شيميايي زمين در خارج از زمين هم امتداد دارد
ما به کره ماه قدم گذاشتيم
و ميدانيم که سرشار از .هليوم ، نقره و آب است
ما ربات هاي سياره پيمايي را به سياره همسايه خود فرستاديم
و کشف شد که مريخ ،سرشار از آهني است
که با اکسيژن ترکيب شده .تا رنگ آشناي قرمز زنگ زده مريخ را بوجود بياورد
.و ميدانيم که جو "ذُحل" سرشار از گوگرد است
ما فضاپيمايي را به لبه منظومه شمسي فرستاديم
تا کشف کنيم "نپتون" سرشار از مولکول هايي .زنده مانند "متان" است
ولي بقيه کيهان چي؟
به نظر غيرممکن است که ما کشف کنيم ستاره ها از چه چيزي ساخته شده اند
.چون بسيار دور هستند
حتي نزديک ترين ستاره به ما "پروکسيما سنتوري"
،ده هزار برابر نپتون با ما فاصله دارد
.4.2سال نوري از زمين
و نزديک ترين کهکشان، "آندرومدا" 2.5 ميليون . سال نوري از ما فاصله دارد
،اما با وجود اين فواصل وسيع
،اين دنياهاي بيگانه بي وقفه براي ما سيگنال مي فرستند
.و دقيقا به ما ميگويند که از چه چيزي ساخته شده اند
تنها ارتباط ما با ستاره هاي دور
نور شان است که در سراسر کيهان حرکت کرده .و به ما ميرسد
و کدگزاري اين نور
.کليد فهم ما از مواد سازنده کهکشان است
.و همه اش به خاصيت ويژه عناصر شيميايي برميگردد
ميبيند، وقتي به عنصر ها گرما بديد ،وقتي اونا رو شعله ور کنيد
.از خودشون نور منتشر ميکنن
.و هر عنصري رنگ منحصر به فرد خودش را داره
پس اين "استرانيم" موقع سوختن .رنگ زيباي قرمز داره
.سديم زرد است
.پتاسيم ياس بنفش است
.و مس آبي رنگ
.هر عنصر رنگ مشخصه خود را دارد
اين خاصيتي است که ميگويد .ستاره ها از چه چيزي ساخته شده اند
ولي اين کمي پيچيده تر از
نگاه ساده اي به رنگ نور هاي .منتشر شده از ستاره هاست
دليل اون رو با نگاه کردن به نور نزديک ترين ستاره .به ما يعني خورشيد مي فهميد
.اين طيف نور خورشيد است
،و در نگاه اول بسيار آشناست
.مثل يک رنگين کمان است
چون اين دقيقا چيزي است که رنگين کمان است
.اين طيف نور خورشيد است
،ولي اگر کمي از نزديک تر نگاه کنيد
.ميبينيد که اين طيف با خط هاي سياهي پوشيده شده است
.اين ها خطوط جذبي ناميده مي شوند
هر عنصري در درون خورشيد
،فقط نوري با رنگ خاص منتشر نمي کند
.همچنين نور همان رنگ را نيز جذب ميکند
،با نگاه کردن به اين خطوط سياه نور خورشيد
به راحتي مي تواني عناصر سازنده آن را مانند .بارکد بخوانيم
براي مثال اين دو خط سياه
.درون زرد کم رنگ طيف سديم هستند
آهن رو پايين اينجا مي تونيد ببينيد .و هيدروژن
پس با نگاه کردن به اين خطوط ،با جزئياتي دقيق
.ميتونيد بگيد که دقيقا چه عناصري در خورشيد وجود دارد
و معلوم ميشه که ،حدود 70 درصدش هيدروژن است
.28درصد هليوم و 2 درصد از بقيه عناصر
،اين کارو فقط براي خورشيد نميتونيد انجام بديد
بلکه براي هر ستاره اي که در آسمان است ميشه اينکارو کرد
.و ميتونيد دقيقا مواد تشکيل دهنده اون بفهميد
اون ستاره اي که اونجاست ستاره قطبي است و دليل ديدنش اينه که
بقيه ستاره ها به نظر ميرسه .که دور اون مي چرخند
.در حال حاضر 430 هزار سال نوري از ما فاصله داره
ولي با نگاه کردن به اون ميدونيم که
،از مواد تشکيل دهنده سنگيني مثل خورشيد تشکيل شده است
اما به طور قابل توجهي کربن کمتر و هيدروژن بيشتري دارد
.و همين موضوع درباره بقيه ستاره ها هم صادق است
وگا" دومين ستاره درخشان آسمان شمال است"
،تنها يک سوم فلزي که در خورشيد است را دارد
.درحالي که بقيه ستاره ها پر از فلزات سنگين هستن
،سيريوس ،ستاره کاروان کش .سه برابر خورشيد آهن دارد
.و پروکسيما سنتوري پر از منزيوم است
،اما هرچند که مقدار عناصر ممکن است متفاوت باشد
،هرقسمت از فضا را که مشاهده ميکنيم
تنها ميتوانيم همان 92 عنصري .که در زمين پيدا کرديم را پيدا کنيم
ما از همان موادي که ستاره ها و کهکشان ها .تشکيل شده اند ، تشکيل شده ايم
ولي اين مواد از کجا آمده اند؟
و چطور به کيهان پيچيده اي که امروز ميبينيم تبديل شده اند؟
به منظور درک اينکه ما از کجا اومديم
بايد رويدادهايي رو که در اولين ثانيه هاي عمر کيهان
.اتفاق افتاد رو بفهميم
ميدونيد، وقتي کيهان به وجود اومد .به طرز غيرقابل باوري داغ ومتراکم بود
به معناي واقعي کلمه ،زبان علم .قادر به توصيف آن نيست
ولي .واقعا زيبا بود
،هيچ ساختاري وجود نداشت .قطعا هيچ موادي هم وجود نداشت
همه چيز در هرحالتي که نگاه ميکردي .به يک شکل بود
ما ميتوانيم ايده هايي رو درباره چگونگي گسترش کيهان
از اين حالت تقارن خالص داشته باشيم
بوسيله مشاهده رفتار آب .در اين منظره جالب توجه
،"اين چشمه آب گرم "اِل تاتيو .در رشته کوه هاي آند در کشور شيلي است
با جوشيدن آب ، حباب ها از ميان زمين بالا مي آيند
،تا به ملاقات هواي منجمد کننده کوهستان بروند
،آب در هر سه حالت طبيعي اش يافت ميشود
.بخار ، مايع و يخ
،در داغ ترين حالت آب مانند حالت اوليه اش در کيهان است
.ابري تمايز نيافته
ولي همين که سرد ميشود .ناگهان رفتارش تغيير ميکند
ميبينيد اگه ابري از بخار رو نگاه کنيد
از هر زاويه اي يک شکله
ولي با سرد شدنش در اين ظرف سرد درحال انجماد
.سريعا کريستاليزه شده و به آب يکپارچه تبديل ميشود، يخ
با کريستاليزه شدن يخ
تقارن بخار آب ناپديد شده
و ساختار پيچيده زيبايي پديدار مي شود
به همين صورت بر اين باوريم که با سرد شدن کيهان
وارد اين مجموعه از رويدادها شده وساختار هاي .پيچيده اي پديدار شدند
يکي از مهم ترين لحظات
.حدود يک ميلياردم ثانيه بعد از بيگ بنگ بود
.در اين لحظه بخش مهمي از تقارن جهان شکسته شد
شناخته شده با نام ،شکست تقارن ضعيف الکتريکي
،لحظه اي که ذرات ريزاتمي جرم پيدا کردند
.اولين ماده براي اولين بار
.در ميان آنها "کوارک" بود
همانطور که کيهان به سرد شدن ادامه ميداد
اين کوارک ها به ديگر پيوسته و بزرگتر و پيچيده تر شدند
.که پروتون و نوترون نام گرفتند
قبل از اينکه کيهان به عمر 1 دقيقه برسد
.کوارک ها در داخل پروتون ها و نوترون ها محبوس شده بودند
آن ها بلوک هايي ساختماني از هسته هاي اتم
.براي ساخت بلوک هاي عناصر ساختند
.همان پروتون ها ونوترون ها امروزه هم وجود دارند
.آنها قلب هسته همه اتم ها هستند
تنها بعد از چند ثانيه از شروع جهان
.بلوک هاي اساسي تمام عناصر شکل گرفتند
.خوب ، مسخره به نظر ميرسد
در حقيقت تمام چيزي که براي ساختن من لازم داريد
و همه چيزهاي زمين
و در اصل هر ستاره اي و هر کيهاني در آسمان
.بعد از دقيقه اول عمر جهان همونجا وجود داشت
،تقريبا باورنکردني است
ولي ما اسناد آزمايشگاهي بسيار قوي در اختيار داريم
.که نشان مي دهد همين گونه بوده است
خوب ، از همين نقطه ، به نوعي
روند کنارهم گيري ذره ها و پيچيده .و پيچيده تر شده چيزها شروع شد
.داستاني جذاب و باورنکردني است
براي گفتن اين داستان
بايد عميق تر به داخل اتم نگاه کنيم .به هسته مرکزي اش
اينجا محليه که ميشه ديد پروتون ها و نوترون ها چطور به هم متصل شده
.تا 92 عنصر مختلف رو به وجود بيارن
الان ، شگفت آورترين چيز درباره ساختار عناصر شميايي
.اين است که بسيار ساده هستند
فکر ميکنم بشه بهش .بازي بچگانه گفت
تصور کنيد اين حباب هاي .چيدمان شميايي کيهان من باشد
.و هر حبابي يک پروتون است
.اين هسته ساده ترين عنصر شيميايي است
عنصري فقط با يک پروتون .در هسته اش "هيدروژن" نام دارد
.و از هيدروژن ميتوانيد همه عناصر ديگر را بسازيد
.مرحله اول کنار هم گذاشتن دو پروتون است
!نگاش کن .دو تا حباب به هم چسبيده بود
و اتفاقي که بعد چسباندن دو پروتون روي ميده
.تبديل يکي از پروتون ها به نوترونه
.که "دوتريوم" نام گرفته است
دوتريوم هنوز هم به شکل هيدروژن است
چرا که فقط يک پروتون در هسته اش وجود دارد
.و اين تعداد پروتون هاست که عناصر را تعريف ميکند
فقط موقعي که دو دوتريوم با هم ترکيب ميشوند
.عنصر جديدي به وجود مي آيد
دو دوتريوم را با هم ترکيب کنيم
.و به هسته اي از دو پروتون و دو نوترون برسيم
،هليوم به وجود مي آيد .دومين عنصر ساده
و تنها مسئله ،اضافه کردن تعداد بيشتري .پروتون و نوترون است
.خوب ، اين يک هسته بسيار پيچيده است
.دوازده چيز به هم چسبيده
،پس احتمالا کرين 12 است .که داراي 6 پروتون و6 نوترون است
و شما ميتونيد بازهم عناصر پيچيده و پيچيده تري بسازيد
،سنگين ترين عنصر کيهاني
.اورانيوم و بالاتر از اون
.فيزيک ساده و زيبا
اين فرايند ساخت عناصر جديد .هم جوشي هسته اي" نام دارد"
که اجازه ميدهد ساده ترين مواد
.تنوع نامحدودي را درکيهان به وجود بياورد
اگر چه اين مثال حباب ميتواند عناصر به ظاهر ساده اي را توليد کند
.در واقعيت ساخته شدنشان بسيار مشکل است
به قدري مشکل که تنها يک محل براي .بوجود آمدنش وجود دارد
درون ستاره هايي مانند خورشيد .عناصر به هم مونتاژ ميشوند
تنها محلي که به اندازه کافي گرم و متراکم است
.که هم جوشي هسته اي رخ بدهد
حتي در اين صورت هم ، تنها قسمتي از ستاره
.است که به دماي لازم مورد نياز براي اين کار ميرسد
دماي خورشيد در سطح 6000 ،درجه سلسيوس است
.به اندازه اي داغ نيست که همجوشي را انجام دهد
،ولي در اعماقش به 15 ميليون درجه سلسيوس ميرسد
خورشيد هيدروژن را با تلاطمي پر سرعت به .هليوم تبديل ميکند
.هر ثانيه 600 ميليون تن هيدروژن را ميسوزاند
با اين کار مقادير زيادي از گرما و نور توليد ميکند
.که به سياره ما حيات مي بخشد
اين روند تبديل عناصر به يکديگر
.به ما امکان زندگي ميدهد
ولي به ازاي تمام نيرويش خورشيد تنها هيدروژن را
،به ساده ترين عنصر يعني هليوم تبديل ميکند .ساده ترين عنصر بعدي
.ولي همچنان بيش از 90 عنصر ديگر در جهان وجود دارد
پس بقيه از کجا مي آيند؟
اگر عناصر سنگين تر در ستاره هايي .مثل خورشيد توليد نميشود
پس بايد مکاني ديگر در کيهان باشد .که در آن اين عناصر به وجود بيايند
دانستنش ضروري است
چون عنصر بعد از هليوم است که .اين زندگي پيچيده را به ما داده است
و وقتي به انسان و سياره زمين ميرسيد
.فقط يک عنصر است که واقعا اهميت دارد
"کربن"
.حيات کاملا به کربن وابسته است
منظورم اينه که من از ميلياردها ميلياردها ميليارد ،کربن ساخته شده ام
،مانند همه انسان هاي ديگه .هر موجود زنده اي در زمين
.تصور کنيد چه مقدار کربن وجود دارد
پس اين کربن ها از کجا آمده اند؟
خوب، از تنها محلي در کهکشان .که عناصر در آن ساخته ميشوند
.ستاره ها
،اما براي زندگي کردن ما .ستاره اي بايد بميرد
ستاره ها در اوايل زندگي شان مانند خورشيد
.تنها به اندازه ساخت هليوم داغ هستند
،شکل گيري عناصر سنگين تر به گرماي بيشتري احتياج دارد
،دمايي که تنها در پايان زندگي يک ستاره توليد مي شود
،به فضا نگاه کنيد
ممکن است فکر کنيد کيهان مکان ثابت ايست ،تغيير ناپذير
.و ستاره ها هميشه در آنجا بوده اند
.اما در حقيقت ستاره ها تنها چرخه موقت در آسمان هستند
،اگرچه ممکن است براي ميليون ها يا ميليارد ها سال بدرخشند
فقط تا زماني که هيدروژن کافي براي سوزاندن دارند .ميتوانند زنده بمانند
وقتي هيدروژن ستاره اي تمام شود .ستاره شروع به مردن ميکند
اما فقط از بين نميرود
به جاي خنک شدن .ستاره شروع به داغتر شدن ميکند
.تا لحظه نوري ناگهاني
.بعد ستاره شروع به باز شدن ميکند
،براي بيش از ده ها هزار سال
.هزاران برابر اندازه قبليش باد ميکند
،اما در اين حالت پف کرده
.ستاره قادر به نگهداشتن دماي سطح خود نخواهد بود
با سرد شدنش .رنگ مشخصه ستاره در حال مرگ را به خود ميگيرد
.به يک غول سرخ تبديل مي شود
.اين ها تصاوير يک غول سرخ در کهکشان ماست
."ستاره اي به نام "بيتل جيز
درحال حاضر اين يکي از نزديک ترين ستاره ها .کيهان به ماست
.در حدود 600 سال نوري
ولي اندازه اش شگفت آور است
اگر خورشيد رو اينجا بزاريم ونوس رو اينجا
و تقريبا اينجا زمين ومريخ هم در اينجا
در حيقيت کل منظومه شمسي
و تمام مسير تا مشتري رو ميتونيد داخل اين ستاره . جا بديد
به علت بزرگي زياد
.ميتونيد جزئيات سطح اش رو ببينيد
پس اينا لکه هاي خورشيدي روي .سطح بتلگئوس است
.ولي اين رويداد شگفت انگيز سطح نيست
براي فهميدن مکاني که کربن از آن ميايد
.بايد بفهيميم در مرکز ستاره چه اتفاقي مي افتد
اين زندان در ريو را مانند ستاره در حال مرگ بتلگئوس .تجسم کنيد
.بيرون از اينجا سطح بازتاب کننده نور به فضا است
همينطور که من به اعماق بيشتر زندان ميروم
شرايط داغ تر و داغتر ،چگالتر و چگالتر ميشود
،تا زماني که به هسته مرکزي ستاره ميرسم
و اينجاست که همه مواد تشکيل دهنده حيات .ساخته مي شود
،داخل هسته
ستاره در حال جنگي بي ثمر .در برابر جاذبه خودش است
همانطور که بشدت در تلاش است جلوي خود را بگيرد .ولي تحت وزن خود درحال فرو پاشي است
.عناصر در توالي وترکيب جداگانه اي ساخته ميشوند
در مرحله اول هنوز هم هيدروژني براي سوزاندن موجود است
در حالي که ستاره در حال سوزاندن هيدروژن است هليوم در هسته
انرژي زيادي آزاد ميکند واين انرژي ،از هسته ميگريزد
به معناي واقعي ايجاد فشار خارجي توازن نيروي گرانش را به وجود مي آورد
.و خوب باعث ثابت شدن ستاره ميگردند
ولي ناگهان هيدروژن داخل ستاره تمام ميشود
،و در اينجاست که هم جوشي متوقف ميشود
،ديگر هيچ انرژي اي آزاد نميشود
.و فشار خارجي از بين ميرود
،در اين مرحله ستاره به سرعت شروع به فروپاشي ميکند
پوششي از
.هيدروژن و هليوم رها ميشود
در زير اين پوسته ،هسته فرو ميريزد
دما دوباره افزايش مي يابد
تا زماني که به 100 ميليون درجه برسد در اينجا مرحله دوم آغاز ميشود
و هسته هليومي دوباره شروع به هم جوشي ميکند
.اکنون هم جوشي هليوم دو چيز را توليد ميکند
اول انرژي بيشتري آزاد شده .و فروپاشي متفوقف ميشود
.ولي در مرحله دوم دو عنصر ديگر به وجود مي آيد
،کربن
.اکسيژن ،دو عنصر حياتي برا زندگي
.پس اين محل به وجود آمدن کربن در کيهان است
،هر اتم موجود در دست من
هر اتمي که در هر موجود زنده اي وجود دارد
.در قلب ستاره اي در حال مرگ توليد شده است
،حالا در مقايسه با عمر يک ستاره
.توليد کربن و اکسيژن در زماني کمتر از يک پلک برهم زدن است
چون تنها طي يک ميليون سال
منبع هليوم هسته ستاره استفاده شده
و براي ستاره اي به جرم خورشيد ،جايي است که هم جوشي متوقف مي شود
چون انرژي گرانشي بيشتري وجود ندارد
که هسته را بيشتر از اين براي شروع مجدد .هم جوشي فشرده کند
ولي براي ستاره هايي حجيم مانند بتلگئوس .هم جوشي هسته مي تواند ادامه يابد
،وقتي هليوم تمام ميشود
گرانش قالب شده .و فروپاشي ادامه پيدا ميکند
دما دوباره زياد مي شود ،و مرحله سوم آغاز ميگردد
که در آن ،همجوشي کربن باعث توليد منيزيم ، نئون و آلمينيوم مي شود
و با ادامه اين روند هسته فرو ريخته
و منجر به آغاز مرحله بعدي توليد ،عناصر مي شود
،هر مرحله داغ تر و کوتاهتر از مرحله قبلي است
و ناگهان، در مرحله آخر که تنها ،دو روز طول ميکشد
،قلب ستاره تقريبا به آهن خالص تبديل مي شود
.استFe که نشانه شيميايي آن
.اينجاست که هم جوشي هسته اي پايان مي يابد
در طول ميليون ها سال زندگي اش
ستاره همه عناصر مهم را توليد ميکند
.عناصري که 99 درصد کره زمين را تشکيل مي دهند
هم اکنون هسته يک توپ خالص از اين عناصر است
.که لايه به لايه به هم چسبيده اند
،در خارج ،پوسته اي از هيدروژن وجود دارد
،در زير آن لايه اي از هليوم
بعد کربن و اکسيژن ،و بقيه عناصر ديگر
.که تا مرکز قلب ستاره امتداد يافته اند
و اولين باري که هم جوشي آهن خالص توليد کرد
.ستاره تنها چند ثانيه تا مرگ فاصله داشت
،لحظه اي که سوخت ستاره به اتمام رسيد
ديگر قادر به آزاد کردن انرژي براي .واکنش هم جوشي نيست
.و تنها يک چيز اتفاق مي افتد
،همان مقدار زماني که طول ميکشد اين زندان فرو بريزد
.کل ستاره به درون خود فرو مي پاشد
اين سرنوشتي است که در انتظار اکثر ستاره هاي .کيهان است
حتي با اين وجود هم نابودي داخلي ستاره .تنها 26 عنصر توليد ميکند
پس بقيه عناصر حياتي
و بسياري از عناصر ارزشمند چه مي شود؟
.اينجا جنگلهاي شمال کاليفرنيا است
صد سال پيش ،کل منطقه پر از آدم بود
.همگي به دنبال يک عنصر
و دليل بودن آنها هنوز هم مشخص است
.شانزدهمين معدن
.زماني اولين معدن طلاي کاليفرنيا بود
و به لطف ناگهاني زمين شناسي
.بيش از 100 سال به کار خود ادامه داد
نکته منحصر به فرد کل اين سايت در قرار گرفتن آن بر روي
گسل متقاطع کننده آمريکاي شمالي .و صفحه اقيانوس آرام است
.شکاف بين سنگ و کوارتز رو ميتونيد ببينيد
.و سمت راست اينجا هم بالاي اون رو مي بينيد
.مابين اين گسلها سنگ کوارتز تشکيل شده است
در 140 ميليون سال پيش در دوران ژوراسيک
،وقتي دايناسورها در اين اطراف پرسه ميزدند
.آب جوش بالا آمده و جريان گرفت
و اون آب بود که طلا رو از درز هاي .کوارتز بالا آورد
پس همه معدنچيان بايد
،درزهاي کوارتز رو ميگشتند
.و بيش از 100 سال مقدار زيادي طلا در اينجا پيدا کردند
.خوب ، اين مربوط به همجوشي مي شود
اين طلاست همانطور که از زمين بيرون مي آيد
و به طور غيرمعمولي خالص است .حدود 85 درصد طلاي خالص
.ولي به اين شکل هم پيدا ميشود
.اين طلايي بود که در بستر رودخانه پيدا شده بود
،و قطعه سنگيني از طلاست
،بين 1 تا 1.5 انس طلا
.که يعني امروز حدود 2000 دلار قيمت داره
و اين ارزش ذاتي آن است که .معادن طلا رو با ارزش ميکنه
ولي يک چيز عجيب درباره بهايي .که به طلا ميدهيم وجود دارد
در طول تاريخ مردم به هر طريقي
براي بدست آوردن اين ماده با ارزش .تلاش کرده اند
چيزي که عجيب است اين است که .براي هر کاري سودمند نيست
اکثر طلايي که در طول تاريخ استخراج شده
.به جواهر تبديل شده است
و تنها يک چيز منحصر بفرد دارد .و آن کمياب بودنش است
تمام معادن طلاي زمين در تاريخ بشر
.فقط ميتواند 3 استخر المپيک را پر کند
و اين کميابي است .که طلا را با ارزش ميکند
.ولي طلا تنها يکي از عناصر کمياب است
.بيش از 60 عنصر سنگين تر از آهن در جهان وجود دارد
برخي عناصر بار ارزش مانند . طلا ، نقره ، پلاتينيوم
برخي حياتي .مانند مس و روي
و برخي مفيد مانند .اورانيوم ، قلع و سرب
ولي در کيهان
.مقدار بسيار کمي از اين عناصر وجود دارد
دليل اين کمبود
اين است که توليد مقاديري از عناصر سنگين
.در يکي از نادر ترين شرايط کيهاني انجام ميگيرد
.و بايد اعماق فضا را براي پيدا کردنش مشاهده کنيم
،در کهکشاني شامل صدها ميليون ستاره
.شرايط تنها براي کمتر از چند دقيقه در هر قرن بوجود مي آيد
که به اين دليل است که اين شرايط
تنها در تلاطم مرگ نهايي يک ستاره .بسيار بزرگ روي مي دهد
.ستاره هايي با حداقل 9 برابر جرم خورشيد
فقط اين ستاره ها هستند که ميتوانند به گرماي مورد نياز
.براي توليد مقادير زيادي از اين عناصر دست پيدا کنند
در اعماق قلب ستاره .نهايتا هسته مغلوب جاذبه ميشود
با سرعت زيادي ...بدرون خودش فرو ميريزد
.و با نيروي عظيمي دوباره به جاي خودش برميگردد
با برخورد امواج به بيرون ستاره
بالاترين درجه حرارت را در کيهان توليد مي شود
.يک صد ميليارد درجه
،اين شرايط فقط در 15 ثانيه پاياني اتفاق مي افتد
.ولي براي توليد عناصر سنگيني مانند طلا کافي است
.اين يک "سوپرنوا" است "ستاره اي داراى نور متغيرى که روشنى اش " "صد ميليون برابر خورشيد است"
.قوي ترين انفجار کيهاني
ميدونيد فکر کنيد که چيزي با ارزش
مثل طلاي داخل يک حلقه
درواقع در ستاره منفجر شده اي در فضا
با فاصله اي بيش از ميليون ها سال نوري .ميلياردها سال پيش توليد شده است
با وجود کمياب بودن سوپرنووا ها
هنگامي که اتفاق مي افتند .بزرگترين تراژدي آسمان هستند
،اين تصويري از صحابي رطيل است
که ابري از گاز و گرد و غبار است
در ابرهاي ماژلاني بزرگ که کهکشان .ماهواره اي راه شيري قرار دارد
.و چيزي است که در هر شب پر ستاره اي مشاهده مي شود
ولي در شبي در 1987 .سحابي رطيل به اين شکل نبود
ستاره اي جديد در آسمان .شب پديدار شد
اين يک انفجار سوپرنوايي است .انفجار مرگ آور يک ستاره عظيم
و با وجود عکس زيبايش
.فوق العاده رويدادهاي کيهان خشني هستند
،اين کهکشاني است در 55 ميليون سال نوري زمين
.ولي اين انفجار سوپرنووايي در اين کهکشان است
و مي بينيد که به درخشندگي .هسته کهکشان است
،چيزي حدود 1 ميليارد خورشيد در هسته کهکشان وجود دارد
.ولي يک سوپرنووا ميتواند به اين درخشندگي آن باشد
هنوز براي درک واقعي وسعت اين انفجار
بايد يکي از نزديک ترين تصاوير
.مرگ يک ستاره را در کهکشان خودمان ببينيم
اگرچه به طور متوسط در هر قرن يک سوپرنووا در هر کهکشاني رخ ميدهد
از تولد علم مدرن هيچ سوپرنووايي در کهکشان راه شيري .ديده نشده است
آخرين آنها در سال 1604 روي داد .که براي ما بسيار دير است
هم اکنون اخترشناسان در حال جستجوي آسمان
.براي پيدا کردن ستاره اي نزديک به انفجار هستند
و در ميان گزينه هاي موجود .نامي آشنا وجود دارد
اين صورت فلکي شکارچي است .و اين بتلگئوس است
و ميدانيم که بسيار ناپايدار است
چرا که در 10 سال گذشته 15 درصد تارتر .شده است
هم اکنون اخترشناسان بر اين باورند که .اين ستاره هر لحظه ممکن است به يک سوپرنووا تبديل شود
،که به معني هر لحظه اي در يک ميليون سال آينده است
.ولي درهر صورت فردا هم ميتواند باشد
.و بتلگئوس تنها 600 سال نوري فاصله دارد
اکنون وقتي که نابود ميشود .به طرز باورنکردي اي درخشان خواهد شد
ممکن است درخشان ترين .ستاره آسمان شب باشد
.ممکمن است به اندازه ماه کامل درخشش داشته باشد
.تقريبا دومين خورشيد زمين در روز
دريک لحظه بتلگئوس انرژي اي توليد خواهد کرد
که از کل انرژي توليد شده خورشيد در عمرش .بيشتر خواهد بود
با پاره شدن ستاره آتشي به فضا پرتاب خواهد شد
. تمام عناصري که در طول عمرش ساخت
،اين عناصر يک سحابي را تشکيل مي دهند
ابر غني شيميايي .شناور در فضا
و در قلب سحابي فانوس کوچکي از نور خواهد ماند
باقي مانده ستاره اي که زماني يک ميليارد و نيم کيلومتر وسعت داشت
.و در جاذبه خودش له شد
اين بتلگئوس است .ستاره اي نوتروني
.و اين چگونگي پايان زندگي اين ستاره خواهد بود
،اکنون با نابودي بتلگئوس
.صورت فلکي شکارچي طور ديگري ديده مي شود
،يعني فقط حفره اي درخشان در فضا
.که زماني ستاره قرمزي در آن مي درخشيد
ولي از مرگ ستاره هاي قديمي .ستاره هاي جديد متولد ميشوند
.خيلي شبيه به چرخه مرگ و زندگي در زمين است
.اما در مقياس کيهاني
.و رخ دادن آن را امروز در صورت فلکي شکارچي ميتوانيد ببينيد
چون در دسته شمشير .مي توانيد سحابي شکارچي را ببينيد
الان با چشم غير مسلح
.چيزي بيشتر از يک وصله مبهم نيست
ولي اگر از نزديک نگاه کنيد .ميبينيد که رويدادهاي بيشتري درحال رخ دادن است
.سحابي شکارچي يکي از شگفتي هاي کيهان است
پنهان درون ابرها .نقاط روشني از نور است
اينها ستاره هاي جديد هستند
.شکل گرفته از عناصر توليد شده سوپرنووا
.ستاره هاي جديد از بقاياي مرده يکديگر متولد مي شوند
.و اين پديده کيهاني مرگ و تولد دوباره است
چرا که يک سحابي درست مانند اين بود که 5 ميليارد سال پيش
.خورشيد ما را متولد کرد
.در اطرافش شبکه اي از سيارات
.در ميان آن ها زمين بود
هر چيزي که ما در زمين پيدا ميکنيم .از سحابي نشاَت گرفته است
ولي اين پايان داستان چگونگي خلق ما توسط .کيهان نيست
،چون وقتي بيشتر به اعماق سحابي نگاه ميکنيم
تنها به عناصر منحصر به فردي نگاه نميکنيم
ما پيچيدگي بيشتري ميبينيم .دانه هاي وجودي مان را
اين طيف نوري سحابي شکارچي است
.که توسط تلسکوپ فضايي هرشل گرفته شده است
و تصويري واقعي است از يک نور .در فضاي بين ستاره اي
ميدونيد ، معمولا نموداري مثل اين رو به شما نشون نميدم
ولي اين شگفت انگيز است چرا که چيزي که نمايش ميدهد
ابر گازي است سحابي شکارچي
.فقط ابري از عناصر نيست
.شيمي پيچيده تري در اين قسمت فضا روي ميدهد
چراکه هر اوج اين نمودار مربوط به يک مولکول متفاوت است
و برخي از مولکول ها هستند .که گمان ميکنم بسيار واضح اند
آب ، دي اکسيد سولفور
.و همچنين ترکيبات پيچيده کربن
متانول ، سيانيد هيدروژن
فرمالدئيد ديمتيل اتر
پس چيزي که در اينجا ميبينيم شيمي پيچيده کربن است
.در اعماق فضا
.شيمي کربن شروع حيات شيميايي است
و تعجب برانگيز است که اين شيمي
ممکن است تاثير مستقيمي بر زندگي روي زمين گذاشته باشد
،اين مدرک از شهاب سنگ آمده است
بقاياي باقي مانده از شکل گيري منظومه شمسي
.که گاهي با زمين برخورد ميکنند
يکي از بهترين مکان ها براي پيدا کردن شهاب سنگ
صحراي آتاکاما .در رشته کوه هاي آند در آمريکاي جنوبي است
اين شهاب سنگه
تکه سنگي که از يه جايي از منظومه شمسي .اينجا افتاده
.و از همه سنگ هايي که اينجاست قديمي تره
،احتمالا قديمي ترين سنگي که ميتونيد در زمين پيدا کنيد
،چون از ابرهاي گازي ابتدايي تشکيل شده
سحابي اي که فروپاشيد
.تا خورشيد و سياره ها در 4.5 ميليارد سال پيش تشکيل دهد
.پس واقعا باستاني است
اين تکه اي از سطح شهاب سنگه
مي تونيد مناطق قهوه اي رنگ رو ببينيد؟
خوب، در اين مناطق ما آمينو اسيد پيدا کرديم
بلوک هاي سازنده پروتئين
.همان پروتئين هايي که من و حيات رو مي سازد
.ترکيبات پيچيده کربن
بنابراين به ما ميگويد که ترکيبات پيچيده کربني که نياز داريد
تا به موجود زنده تبديل شويد
.چهار و نيم ميليارد سال قبل در فضا توليد شده اند
پس اولين آمينو اسيد زمين ،بلوک هاي اساسي ساختمان حيات
شايد در درون فضا تشکيل شده باشد
.و بوسيله شهاب سنگ به ما رسيده باشند
وقتي به اعماق فضا نگاه ميکنيم به ريشه خودمان نگاه ميکنيم
.چراکه به راستي ما فرزندان ستارگانيم
و در هر اتمي در بدن شما
.کل تاريخ کيهان از زمان انفجار بزرگ تاکنون نوشته شده است
.داستان ما داستان کيهان است
هر بخشي از هر کسي
از هر چه شما دوستش داريد ،و هر چيزي که ازش متنفريد
هر چه برايتان ارزشمند است توسط نيروهاي طبيعت در دقايق اوليه
.عمر کيهان شکل گرفته اند
تبديل شده در قلب ستارگان .يا ساخته شده بوسيله مرگ آتشين شان
،و هنگامي که شما ميميريد
اين تکه ها در چرخه بي پاياني از
.مرگ و زندگي به کيهان باز ميگردند
.شگفت انگيز است که بخشي از کيهان باشيد
.و چه داستاني است ، چه داستان باشکوهي
مترجم : محمد رضا m_ra_r@yahoo.com