ساختار جهان ما چنان گسترده است که برای مطالعه آن در سطح کلان و به عنوان یک کل، شاخهای مهم موسوم به کیهان شناسی در علوم فضا و نجوم ایجاد شده است. در این مقاله قصد داریم به معرفی کیهان شناسی به زبان ساده پرداخته، تفاوت آن را با نجوم و اخترفیزیک بررسی کنیم و با اصطلاحات مهم آن آشنا شویم؛ با ما همراه باشید.
کیهان شناسی چیست؟
علم کیهان شناسی (به انگلیسی Cosmology) حوزهای است که از علوم نجوم و فیزیک به منظور درک جهان فیزیکی بهره میبرد و به توضیح بزرگترین ساختارهای کیهان به عنوان یک مجموعه کلی میپردازد. این علم منشا و تکامل جهان، از بیگ بنگ تا امروز و همچنین آینده کیهان را دربرمیگیرد. تعریف ناسا از کیهان شناسی نیز این گونه است: «مطالعه علمی خصوصیات جهان در مقیاس بزرگ به عنوان یک کل.»
کیهان شناسان اغلب در مورد مفاهیم کمتر شناختهشدهای مانند نظریه ریسمان، ماده تاریک و انرژی تاریک و نیز جهانهای موازی بحث میکنند. این در در حالی است که سایر جنبههای نجوم با اجرام آسمانی و پدیدهها یا مجموعهای از آنها سر و کار دارند.
تفاوت کیهان شناسی و نجوم چیست؟ علم نجوم به منظور ارزیابی موقعیت، حرکت و سایر ویژگیهای مشابه در رابطه با اجرام آسمانی به کار گرفته میشود. همچنین درباره تفاوت کیهان شناسی و اخترفیزیک باید بگوییم اخترفیزیک علمی است که به ارائه نظریههای فیزیکی اجرام و ساختارهای کوچک تا متوسط در جهان میپردازد.
در همین رابطه بخوانید: لبه کیهان کجاست و در آن چه اتفاقی میافتد؟+فیلم
تاریخچه کیهانشناسی
اصطلاح کیهانشناسی را توماس بلونت (Thomas Blount)، عتیقهشناس و فرهنگشناس بریتانیایی، برای اولین بار در زبان انگلیسی در سال ۱۶۵۶ استفاده کرد و در سال ۱۷۳۱ برای نخستین بار توسط کریستین وولف (Christian Wolff)، فیلسوف آلمانی، در زبان لاتین به کار گرفته شد. در ادامه به معرفی انواع کیهان شناسی میپردازیم که شامل دو نوع کلی میشود.
کیهان شناسی دینی یا اساطیری
کیهان شناسی دینی شامل مجموعهای از باورهای مبتنی بر ادبیات اساطیری و دینی است که تبیین منشا، تکامل و سرنوشت نهایی جهان از منظر ادیان را دربرمیگیرد. این حوزه در علم نجوم به شرح رویدادهای کیهان از ابتدا تا انتهای خلقت میپردازد.
کیهانشناسی فیزیکی
کیهان شناسی فیزیکی، مطالعه منشا جهان قابل مشاهده، ساختارهای با مقیاس بسیار بزرگ آن، قوانین علمی حاکم بر چنین ساختارهایی و نیز سرنوشت نهایی جهان است. این شاخه از کیهان شناسی را دانشمندانی مانند ستارهشناسان، فیزیکدانان، متافیزیکدانان و فیلسوفان فیزیک مطالعه میکنند.
از آنجایی که این حوزه با فلسفه نقاط اشتراکی دارد، نظریههای کیهانشناسی فیزیکی ممکن است شامل گزارههای علمی و غیرعلمی بوده و یا به فرضیههایی غیر قابل آزمایش وابسته باشند. کیهانشناسی فیزیکی در حقیقت زیرشاخهای از نجوم است که به کل جهان مربوط میشود و نوع مدرن آن تحت تسلط نظریه بیگ بنگ است که طی آن نجوم رصدی و فیزیک ذرات با یکدیگر ترکیب میشوند.
دیوید اسپرگل (David Spergel)، دانشمند اخترفیزیک نظری اهل آمریکا، کیهانشناسی را یک «علم تاریخی» توصیف کرده است و دلیل آن را این چنین بیان میکند: «وقتی به فضا نگاه میکنیم، در واقع به گذشته نگاه مینگریم.» علت هم این است که نور اجرام دوردست، میلیونها یا میلیاردها سال طول میکشد تا به ما برسد؛ مثلا وقتی در آسمان شب به ستارهای در فاصله ۳ میلیون سال نوری از زمین نگاه میکنیم، در حقیقت نوری از آن ستاره را میبینیم که ۳ میلیون سال پیش تابیده و اکنون به ما رسیده است.
کیهان شناسی کوانتومی نیز شاخهای از کیهانشناسی فیزیکی است و شامل رویکردی در فیزیک نظری میشود که از آن برای توسعه نظریه جهان کوانتومی بهره میگیرند. دانشمندان از طریق این رویکرد تلاش میکنند به پرسشهای حلنشده و قابل بحث کیهانشناسی فیزیکی کلاسیک، بهویژه سوالات مربوط به مراحل اولیه جهان، پاسخ دهند. در این نوع کیهان شناسی، جهان به جای فضا زمان کلاسیک بهعنوان یک تابع موج در نظر گرفته میشود.
رشته کیهان شناسی و تحصیل در آن
اگر بخواهید یک کیهان شناس توانمند باشید نیاز به مدرک دکترا در یکی از رشتههای مرتبط مانند فیزیک، ریاضیات یا نجوم دارید. البته فعالیت در حوزه کیهان شناسی به داشتن دانش کافی در هر سه زمینه نیازمند است. این حوزه چشمانداز شغلی مناسبی دارد و افراد دارای صلاحیت میتوانند در مراکز فضایی، شرکتهای خصوصی هوافضایی و ارگانهای تحقیقاتی تجاری و غیرتجاری استخدام شوند. همچنین دستمزد سالیانه کیهان شناسان در ایالات متحده از ۷۸ هزار دلار تا ۱۱۱ هزار دلار متغیر است.
لازم به ذکر است ایالات متحده در میان تمام کشورهای جهان بهترین دانشگاهها را برای تحصیل در رشتههای فیزیک و نجوم دارد. این کشور دارای ۱۱۸ موسسه در میان ۶۰۰ موسسه برتر جهان است که دورههای آموزشی در زمینههای فیزیک و نجوم ارائه میدهند.
دروس حوزه کیهان شناسی چیست و محصلان در آن چه میخوانند؟ دانشجویان در این حوزه علمی به مطالعه خلقت، تکامل و آینده جهان و نیز ساختار کهکشانها میپردازند. مشهورترین نظریههایی که دانشمندان این حوزه تاکنون ارائه دادهاند شامل نظریه ریسمان، ماده تاریک و انرژی تاریک میشود؛ از این رو کیهان شناسان در این زمینهها به پژوهش و تحقیق مشغول میشوند.
در همین رابطه بخوانید: اندازه کیهان چقدر است و چه شکلی دارد؟
کیهان شناسی در ایران
در حال حاضر برخی دانشگاههای معتبر ایران نیز در حوزه کیهان شناسی فعالیت دارند؛ مانند دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف و دانشگاه شهید بهشتی تهران. علاقمندان به فعالیت در این حوزه پس از گذراندن مراحل تحصیلی که اشاره کردیم، میتوانند در رصدخانهها فعالیت کرده و به پژوهش درباره کیهان و موضوعهای مرتبط با کیهانشناسی بپردازند یا وارد حوزه آموزش کیهان شناسی شوند.
کتاب و مستند کیهان شناسی
برای دانلود کتابهای حوزه نجوم و کیهانشناسی میتوانید به مقاله ما درباره بهترین کتابهای نجوم مراجعه کنید. شما علاقمندان همچنین میتوانید مستندهایی جذاب و آموزنده در این زمینه را از این لینک دانلود کنید. برای آشنایی با اصطلاحات کیهان شناسی و نجوم نیز میتوانید به مقاله ما با موضوع نجوم چیست مراجعه کنید.
امیدواریم این مقاله برای شما مفید بوده باشد. دیدگاههای خود را در قسمت نظرات با ما در میان بگذارید و سوالاتتان را بپرسید؛ کارشناسان اسپاش به شما پاسخ میدهند.
اولین کیهان شناس اسمش چی بود؟
اولین مطالعات کیهان شناسی نظری منسوب به انیشتین هست.