مرور کتاب دو اخترشناس ایرانی/

عالم دیدنی ده به توان یازده کهکشان دارد و برخورد کهکشان‌ها یک‌اتفاق رایج است

کتاب «در جست‌وجوی فهم کیهان» که سال ۱۴۰۳ منتشر شده، اثر مشترک دو فیزیکدان و اخترشناس ایرانی است که در آن درباره مسایل مختلفی ازجمله کهکشان‌ها و ستاره‌های آن‌ها صحبت می‌شود.

کد خبر: ۱۲۹۸۲۵۷

تاریخ: ۲۰ فروردين ۱۴۰۴ - ۱۲:۵۹

به گزارش خبرنگار فرهنگی تابناک، کتاب «در جست‌وجوی فهم کیهان» نوشته مشترک بهرام مشحون و شانت باغرام سال گذشته توسط نشر نو منتشر و راهی بازار نشر شد.

این‌کتاب به‌گفته نویسندگانش برای کنجکاوی در باب ناشناخته‌های عالم از انبساط کیهان گرفته تا سیاهچاله‌ها نوشته شده است. موضوعاتی چون ماده، حیات فرازمینی و انرژی تاریک هم در این‌کتاب که در حکم یک‌سفر علمی است، مطرح شده‌اند. سفر مورد اشاره نیز در بستر تاریخ فیزیک کلاسیک تا امروز جریان دارد و نویسندگان اثر، ساختار و تحول ستارگان و کهکشان‌ها را در قالب این‌سفر بررسی می‌کنند. در ادامه مسیر سفرشان هم به تابش زمینه کیهانی، ساختارهای بزرگ‌مقیاس، مدل مهبانگ و تاریخچه کیهان می‌پردازند. بهرام مشحون و شانت باغرام حین توضیح این‌مباحث، بنیادهای فیزیک نیوتنی، الکترومغناطیس، مکانیک کوانتومی، نسبیت خاص و عام و کیهان‌شناسی را هم تشریح می‌کنند.

بهرام مشحون متولد ۱۳۲۶ در تهران، یکی از چهره‌های فیزیک نظری دنیا و متخصص گرانش و نسبیت است. او استاد بازنشسته دانشگاه میزوری کلمبیا و استاد معین پژوهشگاه دانش‌های بنیادی و دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف است. او سال ۱۳۵۱ از رساله دکتری خود درباره سیاهچاله‌ها دفاع کرد و کتابی درباره گرانش غیرموضعی نوشته که انتشارات آکسفورد چاپش کرده و همچنین پژوهش‌هایی در زمینه فیزیک نظری در کارنامه خود ثبت کرده است.

شانت باغرام دیگر نویسنده کتاب هم متولد ۱۳۶۱ در تهران، کیهان‌شناس و عضو هیات علمی دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف است. او محقق پسادکتری دانشگاه واترلو، موسسه فیزیک نظری پریمیتر کانادا و پژوهشکده نجوم پژوهشگاه دانش‌های بنیادی بوده است. باغرام که از سال ۱۳۹۳ در دانشگاه صنعتی شریف تدریس می‌کند، جایزه ابوریحان بیرونی فرهنگستان علوم و جایزه مرکز فیزیک نظری عبدالسلام تریسته ایتالیا را هم در کارنامه دارد.

بهرام مشحون درباره چگونگی نگارش این‌کتاب می‌گوید «بعد از بازنشسته‌شدن به ایران بازگشتم. مدت سی‌سال استاد دانشگاه میزوری در آمریکا بودم و سال‌ها در این‌دانشگاه درسی درباره مفاهیم کیهان‌شناسی تدریس کردم که درسی عمومی بود برای همه دانشجویان و ریاضیات سطح بالا لازم نداشت. بسیاری از مفاهیم کیهان‌شناسی جدید را می‌توان بدون استفاده از ریاضیات پیچیده توضیح داد و هدف اصلی درس نیز همین بود. دانشجویان تمام رشته‌های دانشگاهی می‌توانستند این‌درس را بگیرند. مطالبی که در کلاس می‌گفتم از منابع مختلف جمع می‌کردم و در عین حال به دانشجویان پیشنهاد می‌کردم که کتاب بسیار مناسبی را هم که برای این‌درس وجود داشت مطالعه کنند. درس کلاس شامل ۱۵ فصل اول این‌کتاب بود. امروز کیهان‌شناسی در خط مقدم علم است و به‌سرعت پیشرفت می‌کند. بنابراین چندین‌بار پیش آمد که مفاهیم تازه‌کشف‌شده، مانند انرژی تاریک، در کتاب نبود و یا بود و نیاز به اصلاح داشت، به‌طور مثال در مورد میله مرکزی کهکشان راه شیری.»

این‌استاد دانشگاه می‌گوید پس از بازگشت به ایران، شرایط برای ارایه این‌درس به دانشگاه صنعتی شریف آماده بود اما شیوع کرونا همه‌چیز را به هم زد و با همت شانت باغرام بوده که این‌درس ارایه شده است. با پیشنهاد باغرام از تدریس مشحون فیلمبرداری شد و فایل‌های آن در اختیار دانشجویان قرار گرفت که دسترسی به آن‌ها در اینترنت رایگان است. قدم بعدی باغرام در این‌همکاری، تبدیل فیلم‌ها به متن مکتوب و تهیه کتاب پیش‌رو بوده است.

کتاب «در جست‌وجوی فهم کیهان» ۱۰ فصل اصلی دارد که به‌ترتیب عبارت‌اند از: «آغاز داستان از عالم جادو تا نیوتن»، «نگریستن به آسمان»، «ستارگان»، «کهکشان‌ها»، «مهبانگ»، «فیزیک پس از نیوتن»، «فضا و زمان و نسبیت»، «نسبیت عام، سیاهچاله‌ها و امواج گرانشی»، «مدل کیهان‌شناسی» و «زندگی در کیهان: انتهای کیهان و نادانسته‌های کیهان‌شناسی».

نویسندگان در فصل اول در پی پاسخ به ۴ سوال هستند. این‌سوالات از این‌قرارند: «زمین دیگر مرکز عالم نیست!»، «می‌اندیشم، پس هستم!»، «بر شانه غول‌ها: نظام جهان نیوتنی» و «تقارن‌های موجود در معادلات نیوتن». در دومین‌فصل کتاب هم به ۳ موضوع پرداخته می‌شود: «نور: تابش الکترومغناطیس»، «از نوابغ سالزبورگ: اثر داپلر» و «ستارگان و بازگشتی مجدد به اندیشه‌های نیوتن».

«از دمای بدن تا دمای ستارگان»، «زندگی ستارگان»، «ستارگان متغیر: نردبان فواصل کیهانی» و «ستارگان مرده» هم عناوینی هستند که مخاطب کتاب در فصل سوم با آن‌ها روبروست. فصل چهارم کتاب هم دربرگیرنده ۷ عنوان اصلی است که به این‌ترتیب‌اند: «خانه ما: کهکشان راه شیری»، «ریخت‌شناسی کهکشان‌ها»، «از کهکشان‌ها تا ابرخوشه‌های کهکشانی»، «آسمان از دید نجوم رادیویی»، «اختروش‌ها»، «سیاهچاله‌های ابرپرچرم» و «ماده تاریک».

«چرا آسمان شب تاریک است؟» و «تابش زمینه کیهان: آوایی از مهبانگ» هم دو بخشی هستند که در فصل پنجم کتاب درج شده‌اند. فصل ششم هم با عنوان «فیزیک پس از نیوتن» دربرگیرنده ۲ بخش «وحدت الکتریسیته، مغناطیس و اپتیک» و «تولد مکانیک کوانتومی»‌ است. فصل هفتم هم ۷ عنوان اصلی دارد که از این‌قرارند: «زمان»، «چرا پیر می‌شویم؟»، «آنتروپی»، «فضا»، «فیزیک و هندسه»، «هندسه ریمانی و نظریه نسبیت» و «نسبیت حرکت و حرکت نسبی».

در فصل هشتم، چهار عنوان «چه باید کرد؟»، «سیاهچاله‌ها»، «تکینگی و افق سیاهچاله‌ها» و «امواج گرانشی» قرار دارند و فصل نهم هم دو عنوان «چرا آسمان نمی‌افتد؟» و «انتقال به سرخ کیهانی» را در خود جا داده است. آخرین فصل کتاب با عنوان «زندگی در کیهان» هم دربرگیرنده «سخن پایانی» نویسنده کتاب است.

در قسمتی از این‌کتاب می‌خوانیم:

با تحقیقات حدود ۲۰ سال گذشته، متوجه شده‌ایم که برخورد کهکشان‌ها از اتفاقات رایج در کیهان است. به برخورد کهکشان‌های کوچک با کهکشان‌های بزرگ ادغام‌های خرد و به برخورد دو کهکشان پر جرم و بزرگ با یکدیگر ادغام بزرگ می‌گوییم. همچنین شواهد رصدی‌ای وجود دارد که در این‌ادغام‌ها گاز کهکشانی هم نقش عمده‌ای می‌تواند داشته باشد. اگر کهکشان‌های در حال ادغام دارای گاز باشند، به آنها ادغام‌های تَر و در صورتی که گاز نداشته باشند، ادغام‌های خشک می‌گویند.

همچنین شواهدی وجود دارد که کهکشان‌های مارپیچی با هم ادغام شده و کهکشان‌های بیضوی بزرگ و پرجرمی را درست می‌کنند که ممکن است با برداشت‌های شهودی از نمودار هابل اندکی متفاوت باشد.

در هر صورت، ادغام کهکشان‌ها نقش مهمی در شکل‌گیری و تحول کهکشان‌ها و همچنین دینامیک و توزیع ماده در کیهان دارد.

از کهکشان‌ها تا ابرخوشه‌های کهکشانی

وقتی به آسمان نگاه می‌کنیم کهکشان‌ها به‌طور متوسط یک مگاپارسک با یکدیگر فاصله دارند. نکته جالب دیگر آن است که در هر کهکشان به طور متوسط ده به توان یازده ستاره وجود دارد و جالب‌ آن‌که در جهانی که ما آن را عالم مشاهده‌پذیر می‌نامیم، حدود ده به توان یازده کهکشان از انواع و اقسام مختلف وجود دارد. در فصل پنجم با این‌مفهوم جهان مشاهده‌پذیر بیشتر آشنا خواهیم شد. به‌علت وجود اثر گرانش در تمام مقیاس‌ها، همان‌طور که ستارگان تمایل دارند به یکدیگر نزدیک‌ شده و خوشه درست کنند، کهکشان‌ها نیز تمایل دارند در گروه‌ها و خوشه‌ها گرد هم آیند.

در مشاهده آسمان چنین به نظر می‌رسد که می‌توانیم تعدادی از کهکشان‌ها را عضو یک‌گروه به حساب آوریم که شکل این‌گروه ممکن است با گروه‌های دیگر متفاوت باشد.

«در جست‌وجوی فهم کیهان» با ۳۰۰ صفحه مصور، شمارگان هزار و ۱۰۰ نسخه و قیمت ۳۵۰ هزار تومان منتشر شده است.