What is the universe made of? - Dennis Wildfogel

Translator: soroush sabouri Reviewer: soheila Jafari

All the material objects around you

همه ی اشیاء مادی در اطراف شما

are composed of submicroscopic units

از واحد‌هایی کوچکتراز دید میکروسکوپ

we call molecules.

به نام مولکول تشکیل شده اند.

And molecules in turn are composed

و خود مولکول‌ها متشکل از

of individual atoms.

اتم‌ها هستند.

Molecules frequently break apart

مولکول‌ها به تناوب می شکنند

and then form new molecules.

و سپس مولکول‌های جدیدی را به وجود می آورند.

On the other hand,

از سوی دیگر،

virtually all the atoms you come in to contact with

تقریبا تمام اتم‌هایی که

through the course of your life,

در طول زندگی در اطراف شما هسند،

the ones in the ground beneath you,

چه درزمین زیرپای شما،

the air you breath, the food you eat,

هوایی که نفس می کشید، غذایی که می خورید،

those that make up every living thing, including you,

آنهایی که هر موجود زنده ای ،از جمله شما، را تشکیل می‌دهند،

have existed for billions of years

برای میلیارد ها سال است که وجود دارند

and were created in places very unlike our planet.

و درمکان هایی بوجود آمده اند که هیچ شباهتی به سیاره ما ندارد.

How those atoms came about is what I want to share with you.

منشاء آن اتم ها موضوعی است که می خواهم با شما به اشتراک بگذارم.

It all started 14 billion years ago

همه چی از ۱۴ میلیارد سال پیش شروع شد

with an event we call The Big Bang,

از رویدادی به نام "بیگ بنگ" (انفجار بزرگ ، مهبانگ).

which resulted in a universe consisting of gas alone.

که نتیجه ی کیهانی سراسر گاز بود.

There were no stars and no planets.

بدون هیچ ستاره و سیاره ای.

The gas was made up only of atoms

گاز تنها از اتم‌هایی متعلق به

belonging to the simplest elements.

ساده ترین عناصر تشکیل شده بود.

It was about 75 percent hydrogen

حدود ۷۵ درصد آن هیدروژن

and almost all the rest was helium.

و تقریبا تمام مابقی آن هلیوم بود.

No elements like carbon, oxygen or nitrogen existed.

هیچ عنصری مانند کربن، اکسیژن یا نیتروژن وجود نداشت.

No iron, silver or gold.

فلزی مانند آهن یا نقره یا طلا وجود نداشت.

In some places, the density of this gas was slightly higher than in others.

در برخی قسمت ها تراکم این گازها بیشتر ازمابقی بود.

Due to gravity, those places attracted even more gas,

طبق گرانش، آن قسمت ها حتی مقدار گاز بیشتری نیز جذب کردند،

which further strengthened the pull of gravity,

که نیروی گرانش را تقویت می کرد،

which then drew more gas in, and so on.

که باعث دریافت کردن گازبیشتری نیز می شد و غیره.

Eventually, large dense gas balls formed,

در نهایت، گوی های گازی متراکمی تشکیل شدند،

shrinking under their own gravity

و تحت نیروی گرانش خود فشرده شدند

and consequently heating up on the inside.

و نتیجتا از داخل افزایش دما پیدا کردند.

At some point, the core of such a ball

در برخی مواقع، هسته ی گوی مانند

gets hot enough that nuclear fusion occurs.

به قدر کافی داغ می شد تا همجوشی هسته ای رخ دهد.

Hydrogen atoms smash together to form helium,

اتم های هیدروژن بر اثر برخورد هلیوم را شکل می دهند.

accompanied by a great release of energy,

و مقدار زیادی انرژی آزاد می کنند،

strong enough to counteract the shrinking force of the gravity.

که به اندازه کافی برای خنثی کردن نیروی متمرکز گرانش قوی است.

When the energy pushing out from the fusion reactions

وقتی انرژی آزاد شده از واکنش های هسته ای

matches the gravity pulling all the gas inwards,

با نیروی گرانشی به سمت داخل تطابق پیدا می کند،

an equilibrium occurs.

توازن برقرار می شود.

From this a star is born.

و ستاره متولد می شود.

Over its lifetime,

در خلال عمر خود،

the fusion reactions in the core of a massive star

واکنش‌های هسته‌ای، درهسته‌ی ستارگان بزرگ

will produce not only helium,

علاوه بر هلیوم،

but also carbon, oxygen, nitrogen

کربن، اکسیژن ، نیتروژن

and all the other elements in the periodic table up to iron.

و تمام عناصر دیگر جدول تناوبی تا آهن را تولید می‌کنند.

But eventually, the core's fuel runs out,

نهایتا، سوخت هسته تمام می‌شود،

leaving it to collapse completely.

و دچار فروپاشی می‌شود.

That causes an unbelievably powerful explosion

که باعث یک انفجار باورنکردنی می‌شود

we call a supernova.

که به آن یک سوپرنوآ (ابرنواختر) می‌گوییم.

Now there are two things to note

حال دو نکته مهم می‌ماند

about how supernovas create elements.

که چگونه ابرنواختر ها عناصری را بوجود می آورند.

First, this explosion releases so much energy

اول اینکه انفجار مقدار زیادی انرژی آزاد می کند

that fusion goes wild

که همجوشی را شدت می دهد و

forming elements with atoms even heavier than iron

عناصری حتی با اتم های سنگین تر از اتم آهن تشکیل می شود

like silver, gold and uranium.

مانند نقره ، طلا و اورانیوم.

Second, all the elements that had been accumulating

دواینکه تمام عناصری که درهسته ی ستاره

in the core of the star,

انباشته شده اند،

like carbon, oxygen, nitrogen, iron,

مانند کربن، اکسیژن ،نیتروژن ، آهن،

as well as all of those formed in the supernova explosion,

و همچنین تمام آنهایی که در انفجار های ابرنواختری تشکیل شده اند،

are ejected in to interstellar space

به فضای میان ستاره ای پرتاب شده اند

where they mix with the gas that's already there.

و با گازهایی که آنجا بوده اند مخلوط شده اند.

History then repeats itself.

و چرخه تکرار می شود.

Gas clouds, now containing many elements

توده های گاز، اکنون شامل عناصر زیادی هستند

besides the original hydrogen and helium,

علاوه برهیدروژن و هلیوم اصلی،

have higher density areas

که مناطق متراکم تری دارند

that attract more matter, and so on.

که مواد بیشتری را به سمت خود می کشند، و ادامه داستان.

As before, new stars result.

مانند قبل ستاره های جدید متولد می شوند.

Our sun was born this way about 5 billion years ago.

حدود ۵ میلیارد سال پیش، خورشید ما نیز اینگونه متولد شد.

That means that the gas it arose from

که یعنی گازی که از آن بوجود آمده

had itself been enriched with many elements

خودش شامل عناصر زیادی

from supernova explosions since the universe began.

از انفجار ابرنواختری در شروع جهان بوده.

So that's how the sun wound up with all the elements.

و اینگونه است که خورشید عناصر گوناگونی در خود دارد.

It's still mostly hydrogen at 71 percent,

هنوز هم تقریبا ۷۱ در صد آن هیدروژن است،

with most of the rest being helium at 27 percent.

و پس از آن هلیوم با ۲۷ درصد.

But bear in mind

به یاد داشته باشید

that while the first stars were made up

وقتی نخستین ستارگان تنها از

of hydrogen and helium alone,

هیدروژن و هلیوم شکل گرفتند

the remaining elements in the periodic table

ما بقی عناصر جدول تناوبی

make up two percent of the sun.

دو درصد خورشید را تشکیل می دهند.

And what about Earth?

اما زمین چطور؟

Planets form as an incidental process to star formation

تشکیل سیاره ها، فرایندی همزمان با تشکیل ستاره است

out of the same gas cloud as the star itself.

بیرون آمده از ابرهای گازی همان ستاره،

سیاره های کوچک مانند زمین ، گرانش کافی ندارند

Small planets like ours don't have enough gravity

to hold on to much hydrogen or helium gas

تا مقدار زیادی هیدروژن وهلیوم را نگه دارند

since both of those are very light.

چرا که هر دوی آنها بسیار سبک هستند.

So, even though carbon, nitrogen, oxygen and so on

بنابراین، حتی اگر کربن، نیتروژن، اکسیژن و غیره

made up only two percent of the gas cloud from which Earth was formed,

تنها دو درصد توده گازی که زمین از آن شکل گرفته را تشکیل داده باشند،

these heavier elements form the bulk of our planet

این عناصر سنگین تر بخش عمده سیاره ما را

and everything on it.

و هرآنچه روی آن است را تشکیل می دهند .

Think about this:

به این فکر کنید :

with the exception of hydrogen and some helium,

به غیر از هیدروژن و مقداری هلیوم،

the ground you walk on,

زمینی که روی آن راه می روید،

the air you breath, you,

هوایی که نفس می کشید، خود شما

everything is made of atoms

همه از اتم ها تشکیل شده

that were created inside stars.

که در داخل ستاره ها ایجاد شده.

When scientists first worked this out

وقتی دانشمندان برای اولین بار به این پی بردندن

over the first half of the 20th Century,

در نیمه اول قرن بیستم،

the famous astronomer Harlow Shapley commented,

ستاره شناس معروف هارولد شپلی گفت:

"We are brothers of the boulders, cousins of the clouds."

«ما برادران سنگ ها و عموزاده‌های ابرها هستیم.»