می خواهید بدانید فضا چه وسعتی دارد ؟ برای دیدن یک مثال منطقی به ساحل بروید و توده ای از دانه های شن بردارید . در هر توده ای که بر میدارید بیش از 8 میلیون دانه شن است . ما فرض می کنیم در سیاره زمین یک تریلیون تریلیون دانه شن وجود دارد ولی این عدد در مقایسه با اعداد کیهانی بزرگ محسوب نمیشود ! زیرا اینک می دانیم که حدود 100000کهکشان است و در هر کدام حدود 200 میلیارد ستاره وجود دارد ، بنابراین این حقیقت دارد که تعداد اجزای موجود در کیهان از دانه های شن تمام سواحل کره زمین بیشتر است !
بسیاری از این ستارگان به خورشید ما شباهت دارند ، آیا ممکن است که نوعی بیگانه از زندگی بر روی سیاره ای در مدار یکی از این ستارگان وجود داشته باشد ؟ ولی برای وجود حیات باید سیاره ای وجود داشته باشد .تا همین اواخر حتی یک سیاره را در بیرون منظومه شمسی خود پیدا نکرده بودیم .تا دهه 1990 هیچ سیاره ای را بین سیاره های اطراف خود کشف نکرده بودیم و فکر می کردیم که منظومه شمسی ما نوعی هسته کیهانی است . اکنون می دانیم که سیارات آنچنان هم نادر نیستند . ستاره شناسان بیش از 300000 سیاره کشف کرده اند که به دور ستارگان دیگر در گردش هستند . این سیارات ، سیارات فزون خورشیدی نام گرفته اند .
کشف اولین سیاره در بین ستارگان دیگر با یک حقه شروع شد . می دانیم که یک ستاره با تکیه به نیروی جاذبه اش سیاره های اطراف خودش را به گردش در می آورد طوریکه می توانید این گردش را ببینید . بنابراین کافیست تا به نوسان ستاره دقت کنید . و هر چه سیاره گردش کننده بزرگتر باشد این نوسان بیشتر میشود . ستاره شناسان همچنان میتوانند با استفاده از بسامد نوسان ستاره ، سرعت گردش سیاره را تعیین کنند . هر چه سرعت گردش سیاره بیشتر باشد نوسان ستاره بزرگتر خواهد بود . ولی این روش محدودیت هایی دارد و از آن نمی توان برای شناسایی سیارات کوچک نظیر زمین استفاده کرد . و فقط برای ردگیری همتایان بزرگ آنها مناسب است . قبلا روشهای تحقیقاتی به دانشمندان اجازه می داد تا سیاراتی را به بزرگی نپتون یا کوچکتر کشف کنیم . هر چه حجم سیاره کمتر باشد تاثیر کمتری روی ستاره مدار ساز خود دارد و این باعث مشکل شدن شناسایی سیاره می شود . اکنون ستاره شناسان در آستانه آغاز جستجو برای سیارات سخت کوچک نظیر زمین اند . دانشمندان فکر می کنند احتمال وجود شرایط لازم برای حیات در این نوع سیارات بالاتر است . کپلر ماهواره ایست که برای جستجوی سیارات شبیه به زمین در اطراف ستارگان شبیه به خورشید طراحی شده . این ماهواره در اصل یک دوربین بزرگ است بنابراین کاری که انجام می دهد گرفتن فیلمی پیوسته و دنباله دار از آسمان است .
بدون تردید در همسایگی ما تعداد زیادی از سیارات در گردش اند . محدوده ما کمتر از 0.1 درصد کهکشان راه شیری است و می دانیم که صد میلیارد کهکشان دیگر هم وجود دارند ، بنا بر این احتمال وجود سیارات مانند زمین و وجود حیات در آنها چقدر است ؟ آیا ما تنهاییم ؟ این یکی از بزرگترین سؤالات ما درباره کیهان است . برای یافتن پاسخ آن به ستارگان نگاه می کنیم . ولی سؤال بزرگتری نیز مطرح شده است . کیهان در ابتدا چگونه متولد شده است ؟
پاسخ سؤال دوم در وسعت فضا پیدا نخواهد شد ، بلکه در سازندگان همه چیز یعنی ذرات کوچک ماده نهفته است . عظمت فراوان کیهان حقیقتاً تصور ناشدنی است ، با این حال کنایه آمیز اینجاست که هر شیء غول پیکر در این وسعت بی پایان از ذرات کوچک ماده ساخته شده است .این ذرات اتم نامیده شده اند . برای درک اندازه بسیار کوچک اتم ها بد نیست بدانید که نسبت یک اتم به یک پرتقال برابر نسبت آن پرتقال به کره زمین است . اگر بخواهیم مفهوم واژه بسیار بزرگ را درک کنیم ، باید به چیزی بسیار کوچک نگاه کنیم ، زیرا در هر اتم کلید هایی پنهان هستند که با آنها می توانیم یکی از بزرگترین اسرار کیهانی را بر ملا کنیم .
اتم واحد بسیار کوچک ماده است ، با این حال جزء سازنده بنیادی تمام مواد است . برای درک کیهان باید رفتار ماده را در ابعاد خیلی کوچک درک کنیم .اتم ها ، از این مقیاس کوچک هم کوچک تر هستند . یونانیان دوران باستان اولین افرادی بودند که فرضیه ساخته شدن همه چیز را از یک جزء تجزیه نشدنی ماده ارائه دادند . آنها این جزء را آتِموس نامیدند و ما امروز به آن اتم می گوئیم . اتم ها به گونه ای تصور ناشدنی کوچک هستند ، آنقدر کوچک که پیش از دیدنشان باید چند صد هزار عدد از آنها را کنار یکدیگر قرار دهیم . موی انسان تقریبا باریک ترین چیزی است که می توانیم ببینیم با این حال سیصد هزار اتم (300000) عرض دارد ، (یعنی وقتی سیصد هزار اتم کنار هم قرار بگیرند عرض موی شما را تشکیل می دهند ، حیرت انگیز نیست ؟ ) بنا بر این اگر اتم ها به بزرگی توپ پینگ پنگ بودند قطر یک تار مو به شانزده کیلومتر می رسید ! موارد مشابه بسیاری وجود دارند ، برای مثال گفته شده است که در نقطه پایان یک جمله یک میلیارد اتم جا می شود . ولی حتی خود اتم ها از ذرات کوچکتری ساخته شده است . در مرکز یک اتم یک هسته وجود دارد و هسته ترکیبی از ذراتی موسوم به پروتون و نوترون است ، الکترون ها در لبه های اتم و در چند لایه و پیکر بندی مختلف توزیع شده اند . این ذرات در تعداد مختلف کنار یکدیگر قرار گرفته و عناصر را خلق می کنند . ساده ترین اتم یعنی اتم هیدروژن یک الکترون و یک پروتون دارد ، با دو برابر شدن تعداد این ذرات و اضافه کردن دو نوترون به آنها یک اتم هلیوم ساخته می شود ، با سه برابر کردن آنها یک اتم کربن خواهیم داشت ، این فهرست به همین ترتیب ادامه پیدا می کند تا به سنگین ترین عنصر موجود در زمین یعنی پلوتونیوم می رسیم . این عناصر تنها چند مورد از نود و چهار عنصر کشف شده در سیاره زمین اند .این عناصر اجزاء سازنده همه چیز هستند ، حتی زندگی !
الکترون ها مانند سیارات به دور خورشید خود که در اینجا هسته اتم است گردش می کنند. بسیاری از ما فکر می کنیم ساختار اتم توده ای به هم فشرده است که الکترون ها با فاصله بسیار کمی به دور هسته می چرخند . ولی در حقیقت 999999999/99 درصد اتم فضای خالی است .
اتم ها را نمی توان در دست نگهداشت یا بوسیله میکروسکوپ نگاه کرد ، پس دانشمندان چگونه به مطالعه آنها و ساختار درونی شان می پردازند ؟ با دستگاه هایی به نام برخورد دهندگان ذرات . آنها با حرکت دادن ذراتی نظیر پروتون ها با سرعتی نظیر سرعت نور حول مسیری دایره ای و کوبیدن آنها به ذرات دیگر کار می کنند . این برخورد ها مقادیر هنگفتی انرژی و تعداد زیادی ذرات کوچکتر تولید می کنند . ذرات کوچکتر با شتاب در تمام جهات به حرکت در می آیند . این الگوهای پیچیده همه چیز را درباره جهان درون اتمی به دانشمندان نشان می دهند .
ذره تیری به ذره هدف اصابت کرده و خورده ذرات به اطراف پاشیده می شوند . اتم جزء سازنده بنیادین کیهان است . اتم ها به معنای واقعی کلمه در قلب همه چیز قرار دارند ، بنابراین شناختن آنها به مفهوم درک کیهان و جهانی است که درآن زندگی می کنیم . ذرات موجود در اتم ها شامل پروتون ها ، نوترون ها و الکترون ها در تعداد متفاوتی در کنار یکدیگر قرار گرفته و اتم هایی با خصوصیات شیمیایی منحصر به فرد می سازند . این ساختار های اتمی مختلف عناصر نامیده می شوند . در سیاره زمین 94 عنصر کشف شده است ، آنها به طرق حیرت انگیزی در کنار یکدیگر قرار گرفته و مولکول ها را می سازند . هیدروژن و اکسیژن دو عنصر بسیار اشتعال پذیر طبیعت اند ولی کنایه آمیز اینجاست که با هم ترکیب می شوند و بهترین خاموش کننده آتش جهان یعنی آب حاصل این پیوند است . عناصر با یکدیگر ترکیب می شوند و مولکول ها را می سازند . و سپس مولکول ها تمام چیز هایی را می سازند که آنها را دیده ، بو کشیده ، لمس کرده و می چشیم .
منبع : برنامه چهار سوی علم ، شبکه چهار سیما
جدول جزئیات 10 رصدخانه فعال کشور به همراه قطر آینه و لنز تلسکوپها