نموذج التضخم الكونى cosmic inflation

نموذج التضخم الكونى

هو فرضية تقول بان الكون بعد نشأته قد مر بمرحلة تم فيها توسع متطرد او متسارع فى الكون و اول نموذج يحمل هذه الخاصية التضخمية قد افترضه الكسى ستاروبنسكى لتفادى الشذوذ التماثلى
conformal anomaly فى النظرية التجاذبية الكمية وهذه النظرية التضخمية رغم تعقيداتها تختلف عن تلك المستخدمة فى علم الكوزمولوجى , وبدلا من ان يقوم الكسى بحل مسألة التجانس و ايسوتروبى (وحدة الخواص) فقد افترض منذ البداية ان الكون متجانس وايسوتروبيى والسبب هو ان الغاية التى من اجلها واضع الكسى نموذجه التضخمى تختلف عن تلك الغاية فى النموذج التضخم الكونى فى علم الكوزمولجى

وهكذا كان نموذج الكسى هو اول نموذج تنبأ بالامواج التثاقلية ذات الطيف المستوى
Gravitational waves with flat spectrum
والاهم من ذلك ان اول اَلية لانتاج اضرابات اديباتيكية على الممتد المترى (المترك) فى الطيف المستوى وهى الالية المسئولة عن تفسير انتاج المجرات والتى تم العثور عليها بمشاهدات اشعاع الخلفية متباين الخواص. هذه الالية قد اقتراحها كل من مخائلوف و شيبيسوف فى سياق نموذج الكسى ستاروبسكى هذا.

وهناك واحد من ابسط نماذج التضخم الكونى قد وضعه الين قوث والان هذا النموذج يطلق عليه اسم التضخم الكونى القديم وهذا النموذج يعتمد على نظرية التبريد الفائق فى مرحلة الانتقال الطورى الكونى Cosmological phase transition وهى مرحالة ينتقل فيها الكون من طور الى طور اخر

وعلى الرغم من ان هذا السناريو للتضخم الكونى لم يكتب له النجاح الا انه لعب دور كبير جدا فى تطوير نموذج تضخُمى للكون فى علم الكوزمولوجى لانه اعطى وصفا فيزيائيا واضحا لكيفية استخدام التضخم الكونى فى حل معضلات الكوزمولوجى

على قرار هذا السناريو الذى وضعه الن قوث فان التضخم الكونى كان عبارة عن تمدد متسارع بصورة متطردة ( تمدد كونى بدالة اسية) فى الحالة الفراغية الكاذبة فائقة البرودة.
يقصد بالحالة الفراغية الكاذبة بانها حالة ورائية خالية من المجالات والجسيمات ولكن لها كثافة طاقة عالية جدا (تخيل معى كون ممتلئ بهذا العدم (اللاشئ) الثقيل جدا)
وعندما يتمدد الكون فان الفضاء الخالى لا يتأثر ويظل خاليا ولا تتغير كثافة طاقته لذا فان الكون الذى له كثافة طاقة ثابته فانه يتمدد بتسارع متطرد (تمدد بدالة اسية متذائدة) اما فى الفراغ الكاذب يكون التمدد مضمحلا بمعنى اخر يتمدد الكون ذو الكثافة الطاقية الثابتة بدالة اسية بينما يضمحل الفراغ الكاذب

وهكذا فان هذا التمدد الكونى نسبة لذيادته المتسارعة ينتج عنه كون كبير جدا ومستويا جدا ويبدأ الفراغ الكاذب فى الاضمحلال وبعد عملية الانتقال الطورى تظهر فقاعات (تشبه فقاعات رغوة الصابون) وتتصادم هذه الفقاعات مع بعضها البعض مما يتسبب فى ذيادة درجة حرارة الكون

للأسف فان هذه الصورة البسيطة والبديهية للتضخم فى الحالة الفراغية الكاذبة (وهى غالبا ما تعرض فى كتب الفيزياء لغير المتخصصين) مضللة الى حد ما لان الفقاعات التى تظهر فى الطور الجديد اذا تم تكونها بالقرب من بعضها البعض فات التصادمات بينها تجعل الكون غير متجانسا بصورة كبيرة وهذا يتناقض مع حقيقة ان الكون متجانسا. اما اذا افترضنا ان الفقاعات تكونت متباعدة عن بعضها البعض فان اى فقاعة سوف تمثل كون مفتوح منفصل بنفسه ويكون له كثافة اوميقا صغير جدا وتقترب من الصفر
لذلك فان كلا الخيارين غير مقبول مما قاد الى ان هذا السناريو لا يمكن تحسينه

هذه المشكلة فى سناريو الن قوث قد تم حلها بوضع نظرية جديد للتضخم الكونى وفى هذه النظرية يمكن للتضخم اما ان يبدأ فى الحالة الفراغية الكاذبة او فى حالة غير مستقرة تقع فى قمة (النهاية العظمى) دالة الجهد (لاحظ ان الحالات الفيزيائية المستقرة والتى نحصل عليها من معادلة الحركة تمثل النهائية الصغرى لدالة الجهد) .
لتوضيح الصورة تخيل معى جسم (يقابل دالة مجال فاى) فى قمة جبل (هذا الجبل يمثل دالة الجهد الفعال للمنظومة ) فاذا تحرك الجسم حركة صغيرة الى جهة اليمن او اليسار(حركة الجسم هذه تقابل اضطراب فى الدالة فاى) فانه سوف يتدحرج من قمة الجبل الى قاعه ( ولذلك تكون هذه الحالة غير مستقرة) والان فان حركة المجال فاى بعيدا عن الحالة الفراغية الكاذبة (قمة دالة الجهد) لها اهمية خاصة : لان الاضطراب فى الكثافة التى نتجت خلال عملية التدحرج البطئ للتتضخم يتناسب تناسبا عكسيا مع تفاضل المجال فاى بالنسبة للزمن. وهكذا فان الفرق الرئيسى بين السناريو الجديد للتضخم الكونى والسناريو القديم (السناريو الذى اقترحه الن قوث) يكمن فى ان السناريو الجديد يتسبب فى جعل الكون متجانسا لان فى السناريو الجديد لا يحدث التضخم الكونى فى الحالة الفراغية الكاذبة اى عندما يكون تفاضل المجال فاى بالنسبة للزمن منعدما (انعدام المشتقة الاولى عند النهائية)كما هو الحال فى سناريو الن, بل يحدث التضخم بعيدا عن الحالة الفراغية الكاذبة اى عندما لا يكون تفاضل فاى بالنسبة للزمن مساويا للصفر, مما يجعل الكون متجانسا

وفقت اخى فى عرض نموذج التضخم الذى لم اكن اعلم معناه بالعربية

التضحم الكونى الحادث وفق exponential function ما بعد الانفجار الكبير ناتج من قوة الانفجار ويفترض ان يستمر الكون فى التمدد بفعل القصور الذاتى ويتباطأ بفعل self gravitation ولكن معدل التمدد وفق ثابت هابل متسارع لذلك


اريد ان أسالك عن شئ
هناك دليل على وجود exotic dark matter وكلنا نعرفه فى المجرات الحلزونية وعدسات الجاذبية ...الخ

هذا مؤكد

لكن هناك كتاب In Search of Dark Matter يتحدث ان التمدد يتبأطا مع الزمن وان الكون فى وقت ما سينكمش Collapse الى ان يعود لحالة dense state هل هذا صحيح لا اجد اجابة مؤكدة

وحتى تأثير كوزمير لم اكتشف وافهم علاقته بالمادة المظلمة

معلومات قيمة جدا اخى الصادق

اشكرك على شرحها

واتمنى لو اضفت معادلة او معادلتين

كلٍ من السناريويون الجديد والقديم يمثل تعديل كبير لنظرية الانفجار العظيم الا ان هذا التعديل غير مكتملا . كان ولا يزال يفترض ان الكون كان فى حالة اتزن حرارى منذ بداية نشاءته وكان متجانسا تجانسا نسبيا وكبير بما يكفى حتى لينجو بنفسه( لا ينهار) الى بداية مرحلة التضخم. ومرحلة التضخم هذه ما هى الا مرحلة وسيطة من من تطور الكون. وفى حقبة الثمانينات من القرن السابق كانت هذه الفرضية طبيعية وبديهية جدا ولا مفر منها بناءا على ماهو متاح من الملاحظات ( اشعاع الخلفية الكونية) وكان الجميع يعتقد بان الكون قد بدأ من الانفجار الكبير الساخن جدا , ولذلك كان من الصعب التخلى عن جميع هذه الافتراضات, الا انه قد تم وضع سناريو جديد للتضخم الكونى يعرف بسناريو التضخم الفوضوى Chaotic inflation scenario
وهذا السناريو حل جميع مشكلات السناريو الجديد و السناريو القديم ووفقا لهذا السناريو الفوضوى قد يحدث التضخم فى نظريات لها دوال جهد بسيطة مثل V=phi^n
حيث يمكن للتضخم ان ينشاء حتى ولو لم يكن هناك اتزن الحرارى فى بداية الكون ويمكن ان يبدأ التضخم فى كثافة مساوية لكثافة بلانك مما يجعل مشكلة الحالة الابتدائية للتضخم سهلة الحل.

هل يمكن ان نفترض مباشرة

ان الكون قد بدأ بحائط بلانك

اى عند كثافة بلانك وعند سرعة الضوء

وبنصف قطر بلانك وكتلة بلانك و-----------------------

هل سنحتاج الى فترة للتضخم

وسيكون الكون متجانسا فى هذه الحالة

تحياتى اخى محمد
التضخم هو الذى يبدأ من كثافة بلانك وليس الكون وعلى العموم مازالت هذه النظرية كلاسيكية ولم ندخل المفاهيم الكمية بعد لانك تعلم عند قيم بلانك يجب اخذ التصحيحات الكمية فى الاعتبار لان النظرية المهيمنة عند ابعاد بلانك هى نظرية كمية تثاقلية اما مسألة السرعة فهى ليست سرعة الضوء وانما سرعة معدل التمدد التى تحدد بثابت هابل
والله اعلم

هل لى بمعادلة لهذه السرعة

( كنت اقول افكارى )

السلام عليكم اخى محمد تابع المعادلات فى الصورة التالية وهى معادلات كتبها بخط اليد (فاعزر قباحة خطى) واستخدمت الماسح الضوئى لتحويلها الى صورة ووضعتها على الرابط
http://www.MegaShare.com/595263

اهلا بك اخى العزيز الصادق

لم استطع التحميل

يمكنك استخدام هذا الموقع

يعطى رابط مباشر


http://www.herosh.com/index.php

وهذه بقية المعادلات فى صورة ملف pdf من نفس الرابط
http://www.herosh.com/up/73952/965974953.pdf
وشكر الله لكم

اخى العزيز الصادق

فى البداية اشكرك جدا جدا

(خطك جميل)


حسيت لما شفت الخط انك دكتور (ما شاء الله عليك)


ثانيا

اذا كان هناك اوراق غير هذه الاوراق الثلاثة

ارجو رفعها على نفس موقع الرفع المباشر

ارجوك يادكتور الصادق

تلميذك / محمد ابوزيد

ملاحظة الموقع الاول يطلب كلمة سر وغير مباشر

لذا يفضل وضعها على الموقع الثلنى المباشر

موضوع جميل جدا و بالمعادلات أجمل
يستاهل تقييم ممتاز
http://farm2.static.flickr.com/1294/...135130.jpg?v=0

اخى محمد ابوزيد
جزاك الله خيرا وبارك فيك
*معك حق الموقع الثانى افضل
*لايوجد سوى هذه الثلاث ورقات
اخى اتمنى منك ان تقوم بوضع موضوع لطريقة رفع المعادلات مباشرة فى الموقع وماهى الصيغة الافضل لادخال المعادلة فى شكل صورة على الموقع وهل يجب رفع الصورة الى موقع رفع ام اضافتها من جهاز الكمبيوتر وماهو العدد الاقصى من المعادلات التى يسمح باضافتها فى الموضوع الواحد وارجو ان يثبت الموضوع حتى يكون مرجع لاى شخص يريد كتابة معادلات رياضية او اضافة صور توضيحية فى المنتدى وياحبذا لو وضعت اسماء مواقع الرفع الافضل

ولكم الشكر اخى العزيز محمد ابوزيد

الاخت الكريمة مروة ابراهيم شكر الله لك وبارك فيك

أستاذ الصادق
ممكن تستخدم برنامج math type لكتابة المعادلات و حفظها كصور
http://rapidshare.com/files/149857730/MT60c.rar
و بعدها ترفع الصورة علي موقع رفع صور
www.m5zn.com
و بعدها تحط الصورة في المنتدي
و أظن أن أفضل إمتداد للصورة gif أو jpg

اهلا بك اخى الصادق

اذا كانت المعادلة موجودة على النت يمكنك اخذ الرابط

وذلك بالضغط كلك يمين واختيار خصائص ثم اخذ العنوان او الرابط

ثم الضغط فى الايقونه الخاصة بالصور والتى على شكل مربع اصفر

وبها اهرام بعد الضغط عليها فى الجزء المخصص


ولى تكملة----------

للاسف الروابط لا تعمل اخي الصادق

بالفعل فاجعة كبيرة الروابط لا تعمل

هذه مشكلة كبيره انبه لها دوما

لابد من ان نحتفظ بهذه الثروة على اسطوانات او هارد خارجى


اخوكم / محمد ابوزيد

فعلا الرابط لايعمل للاسف الشديد لذلك افضل استخدام المرفقات فى هذه الحاله

تحياتى