Gravity vs. Pressure: The battle that formed the universe - Fabio Pacucci

Translator: Mohammad Badsar Reviewer: Masoud Motamedifar

Welcome one and all!

با سلام و خوشامد به همگی!

It’s time to grab your seat for the biggest battle

وقت آن است که جایگاه خود را برای بزرگترین جنگ انتخاب کنید

in the soon-to-be-formed universe.

در جهانی که بزودی تشکیل می‌شود.

That’s right— the Big Bang is about to go down!

درست است - مهبانگ در شرف وقوع است!

In one corner is the force that brings all matter together.

در یک گوشه نیرویی است که همه ماده را گرد هم می‌آورد.

It acts on any particle with mass, and its range is infinite—

روی هر ذره دارای جرم عمل می‌کند و محدوده عمل آن بی‌نهایت است-

give it up for gravity!

برای گرانش دست بزنید!

In the other corner, our contender can push matter away

در گوشه دیگر رقیب ما می‌تواند ماده را با قدرت شگفت‌انگیزی

with spectacular strength.

از همدیگر دور کند.

When the going gets tough, this fighter just gets tougher.

هر چه کار پیش می‌رود این رقیب قوی‌تر می‌شود.

That’s right, it’s pressure!

درست است، این فشار است!

Over the next several hundred thousand years,

طی چند صدهزار سال آینده،

these two contenders will be wrestling for the fate of the universe.

این دو رقیب برای سرنوشت جهان کشتی می‌گیرند.

That’s right folks, the ripple effects of this historic match

درست است دوستان، اثرات موجی این نبرد تاریخی

will shape the structure of the universe as we know it today.

ساختار جهان را به شکلی که امروز می‌شناسیم در خواهد آورد.

But what are these powers fighting over?

اما این قدرت‌ها بر سر چه می‌جنگند؟

We’ll find out when the Big Bang hits right... now!

وقتی مهبانگ رخ دهد همان لحظه خواهیم فهمید!

Let’s zoom in for the play-by-play.

بیایید به جزئیات بازی بپردازیم.

This epic event has brought three components into our infant universe.

این حادثه حماسی سه جزء را در جهان نوپای ما پدید آورده است.

Dark matter, which only interacts with gravity.

ماده تاریک، که فقط با گرانش بر هم‌کنش دارد.

Baryonic matter, which makes up all matter you’ve ever seen,

ماده باریونی که همه ماده‌ای که تابحال دیده‌ایم را می‌سازد،

is affected by both gravity and pressure.

که هم تحت تأثیر فشار و هم گرانش است.

And radiation composed of innumerable particles of light,

و تشعشع که از ذرات غیرقابل شمارش نور به نام فوتون

also known as photons.

تشکیل شده است.

In the moments just after the Big Bang,

در لحظه درست پس از مهبانگ،

all three components are in equilibrium,

هر سه جزء در تعادل هستند،

meaning no one location is denser than another.

یعنی موقعیت هیچ یک متراکم‌تر از دیگری نیست.

But as the universe starts expanding, differences in density start to emerge.

اما با شروع انبساط جهان، تفاوت در چگالی بروز می‌کند.

Gravity immediately gets to work pulling matter together.

گرانش فوراً شروع کرد به کشش و جمع کردن و یکجا کردن ماده.

Dark matter begins to collect at the center

ماده تاریک شروع کرد به تجمع در مرکز

of these increasingly dense regions,

این نواحی که بطور فزاینده متراکم‌تر می‌شود،

forming the foundations of future galaxies.

و پی‌ریزی کهکشان‌های آینده را شکل می‌دهد.

Meanwhile, pressure begins gathering its strength.

در همین حال، فشار شروع به تجمع قدرت خود می‌کند.

In this hot, high-energy environment,

در این ناحیه داغ و پرانرژی،

protons and electrons can’t come together to form atoms,

پروتون‌ها و الکترون‌ها نمی‌توانند تجمیع شده و اتم‌ها را شکل دهند،

so these loose particles zip around, freely interacting with ambient photons.

این ذرات رها به سرعت حرکت می‌کنند و آزادانه با فوتون‌های اطراف تعامل می‌کنند.

The result is almost a fluid of baryonic matter and radiation.

نتیجه تقریباً سیالی است از مواد باریونی و تشعشع.

But the closer these baryonic particles get, the hotter the fluid becomes,

اما با نزدیک‌تر شدن این ذرات باریونی، این سیال داغ‌تر می‌شود،

pushing photons to ping around with incredible force.

و فوتون‌ها را با انرژی بسیار زیاد حرکت می‌دهد.

This is the power of pressure, specifically radiation pressure,

این است قدرت فشار خصوصاً فشار تشعشع،

battling to push things apart.

که مبارزه می‌کند تا مواد را از هم دور کند.

With each of gravity’s vicious tugs squeezing photons and matter together,

با هر کشش شدید گرانش که فوتون‌ها و مواد را یکجا جمع می‌کند،

pressure exerts a forceful shove back.

فشار نیروی قدرتمند مخالف را اعمال می‌کند.

And as the two giants struggle, they heave this fluid back and forth—

و با مبارزه این دو غول، این سیال به جلو وعقب کشیده می‌شود --

creating massive waves called baryonic acoustic oscillations.

که موجب خلق موج‌های بزرگی به نام نوسان آکوستیک باریونی می‌شود.

Moving at almost two thirds the speed of light

که با سرعتی معادل دو سوم سرعت نور حرکت می‌کند

these BAOs ripple across space,

این موج نوسان در محدوده فضا،

impacting the universe on the biggest scale imaginable.

جهان را در بزرگترین مقیاس قابل تصور تحت تأثیر قرار می‌دهد.

These rolling waves determine the distribution of matter throughout space,

این امواج چرخان توزیع ماده در محدوده فضا را تعیین می‌کند،

meaning that today— almost 14 billion years after this fight began—

یعنی امروز-- تقریبا ۱۴ میلیارد سال پس از آغاز این نبرد --

we're more likely to find galaxies at their peaks

ما شانس بیشتری داریم تا کهکشان‌ها را در حالت حداکثری

and empty space in their troughs.

و فضای خالی بین آنها یافت کنیم.

And that’s not all.

و این همه داستان نیست.

We can still see these ripples in the background radiation of the universe,

ما همچنان می‌توانیم این امواج را در پس‌زمینه تشعشع جهان ببینیم،

a permanent reminder of this epic brawl.

یک اثر ماندگار از این نزاع حماسی.

But after being locked in a stalemate for roughly 370,000 years,

اما پس از محبوس بودن در یک بن‌بست به مدت حدود ۳۷۰/۰۰۰ سال،

the tide of our battle finally begins to turn.

موج جنگ ما شروع می‌کند به بازگشت.

After all this time, the heat from the Big Bang has dissipated significantly,

پس از طی این زمان، گرمای مهبانگ بطور چشمگیری مصرف شده است،

cooling the universe down to a temperature

و جهان سرد شده و به دمایی رسیده

at which loose electrons start to pair up with protons.

که در آن جفت شدن الکترون‌های رها با پروتون‌ها آغاز می‌شود.

Known as the “era of recombination,”

که معروف است به «دوره بازترکیبی»،

this stops electrons from recklessly pinging around.

این موضوع الکترون‌ها را از تحرک آزادانه و شدید باز می‌دارد.

This allows light to stream freely for the first time,

و به نور فرصت می‌دهد که برای اولین بار آزادانه جریان پیدا کند،

illuminating the universe.

و جهان را روشن کند.

These photons now only exert a tiny force on the neutral atoms they interact with,

این فوتون‌ها اکنون در تعامل با اتم‌های خنثی نیروی کمی وارد می‌کنند،

gradually reducing the power of pressure.

و کم‌کم قدرت فشار کاهش می‌یابد.

And with that, it’s time to crown our champion!

و در این شرایط وقت آن است که قهرمان را انتخاب کنیم!

The undefeated force, the most pervasive power in the universe:

نیروی شکست‌ناپذیر، فراگیرترین قدرت در جهان:

it’s gravity!

گرانش است!

And yet, this rivalry isn’t over.

و همچنان این رقابت تمام نشده است.

A similar battle continues between these two sworn enemies today,

مبارزه مشابهی بین این دو دشمن قسم‌خورده ادامه دارد،

within every single star.

درون هر ستاره منفرد.

As gravity pulls a star’s gas inward,

هر چه گرانش گاز ستاره را به درون می‌کشد،

pressure increases and pushes the matter back outward.

فشار افزایش یافته و ماده را به سمت بیرون هل می‌دهد.

This push and pull keeps the Sun, and all other stars,

این هل دادن و کشیدن خورشید و همه ستارگان را

stable for billions of years.

میلیاردها سال در شرایط پایدار نگه می‌دارد.

In fact, this clash of the titans is the same reason

در حقیقت، این جنگ خدایان همان دلیلی است

Earth’s atmosphere doesn’t collapse to the ground.

که جو زمین روی زمین سقوط نمی‌کند.

So while their greatest fight might have ended,

خوب با اینکه بزرگترین جنگ ممکن است پایان یافته باشد،

these two warriors are still to be locked in combat—

این دو مبارز همچنان در نبرد هستند --

even as a new challenger approaches.

حتی اگر جنگنده جدیدی وارد شود.