چرا همه چیز در فضا همیشه در حال حرکت است؟

هیچ چیز در جهان ما ثابت نمی ماند: زمین به دور خورشید می چرخد، خورشید دور کهکشان می چرخد، و حتی کهکشان ها دائما در حال حرکت هستند. پس چرا همه چیز در فضا در حرکت است؟

ادوارد گومز، اخترفیزیکدان و مدیر آموزش رصدخانه لاس کامبرس، به Live Science گفت: همه چیز به چگونگی ساخته شدن جهان و اجرام درون آن بستگی دارد. دانشمندان فکر می کنند جهان با انفجار بزرگ آغاز شد، یک انبساط فوق سریع از یک نقطه منفرد بی نهایت متراکم که در نهایت به شکل گیری هر چیزی که امروز می بینیم منجر شد.

گومز گفت: از همان ابتدای پیدایش جهان، به سمت بیرون شروع به انبساط کرد، زیرا نیروی انفجار بزرگ باعث شد همه چیز از هم جدا شود.

کارول کریستین، اخترفیزیکدان و دانشمند پروژه توسعه برای تلسکوپ فضایی هابل در مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور، می گوید: این به نوعی نشانه آغاز است. ‘آغاز حرکت بود و بنابراین حرکت از همان ابتدا در جهان ایجاد شده است.’

بنابراین یکی از دلایلی که همه چیز در فضا در حرکت است این است که جهان در حال انبساط است. اما این گسترش فقط در مقیاس های بسیار بزرگ تأثیر دارد. گومز می‌گوید: ما فقط می‌بینیم که واقعاً در چیزهایی اتفاق می‌افتد که بسیار دور یا دور هستند، زیرا لزوماً این اشیاء در فضا حرکت نمی‌کنند. این است که فضای بین اجسام بزرگتر می شود.

با این حال، در مقیاس های کوچکتر، چرخش حرکتی است که بر اجسام در فضا حاکم است. کریستین به لایو ساینس گفت: این ماده چرخان به نوعی در جهان هم بومی است. ‘هیچ چیزی وجود ندارد که نچرخد.’

این به دلیل تکانه زاویه ای است: وقتی دو جسم در فضا به هم نزدیک می شوند، جاذبه متقابل آنها را به سمت یکدیگر می کشد و اگر با هم برخورد نکنند یا در جهات مختلف پرواز نکنند، تمایل دارند به دور یکدیگر بچرخند. این پدیده بر همه چیز تأثیر می گذارد، از کوچکترین دانه های معدنی گرفته تا بزرگترین کهکشان ها.

گومز گفت: ‘منظومه شمسی مانند پیتزا ساخته شده است… اگر شما یک پیتزا ایتالیایی درست می کنید، خمیر پیتزا را بالا می اندازید و همانطور که آن را می چرخانید، به صورت یک دیسک صاف می شود.’ و اساساً منظومه شمسی ما اینگونه ساخته شده است: این چیزی که تکانه زاویه‌ای نامیده می‌شود، آن اثر چرخشی اشیا را به یک دیسک کشیده می‌کند.

به همین دلیل است که سیارات منظومه شمسی به دور خورشید می چرخند: منظومه شمسی به عنوان یک توده در حال چرخش از گاز و غبار شروع شد که در نهایت به یک ستاره و سیارات تبدیل شد. در طول مسیر، حرکت زاویه ای تضمین می کرد که چرخش هرگز متوقف نشود.

اما اثر چرخش یک کهکشان به گونه‌ای متفاوت از آنچه که ما می‌توانیم ببینیم، اتفاق می‌افتد.

گومز می‌گوید: به‌گونه‌ای می‌چرخد که گویی مانند پایه پیتزا است، گویی به جای اینکه از اجزای منفرد، ستاره‌ها تشکیل شده باشد، جامد است. ‘باید این باشد که [ستاره‌های] دورتر باید کندتر از ستاره‌های مرکز حرکت کنند. اما در واقع، شما آن را نمی‌بینید… و این یکی از اولین نشانه‌هایی است که جهان چیز دیوانه‌کننده‌ای دارد که نمی‌توانید آن را انجام دهید. ببینید که ما اکنون به آن ماده تاریک می گوییم.’

ماده تاریک با نور برهمکنش ندارد، بنابراین ما نمی توانیم آن را با تلسکوپ ببینیم. با این حال، جرم دارد و از طریق اثرات گرانشی با اجسام دیگری که جرم دارند برهمکنش می‌کند. ماده تاریک نیز حرکت زاویه ای را تجربه می کند. دلیل دیگری است که همه چیز در فضا در حال حرکت است.

در پایان، حرکت یک عنصر اساسی در جهان است. گومز گفت: نشان می‌دهد که جهان زنده است – نه به معنای هوشیار بودن، اما می‌دانید، چیزهایی در حال رخ دادن هستند – واکنش‌های شیمیایی، واکنش‌های فیزیکی در حال رخ دادن هستند و این به انرژی نیاز دارد. ‘و اساسی ترین شکل انرژی حرکت است.’