واجفتیدگی

جدایی ماده و تابش یا واجفتیدگی (به انگلیسی: decoupling) با انبساط جهان و سرد شدن آن، به تدریج فوتون‌های نور انرژی خود را از دست دادند، و دیگر قادر نبودند اتم‌ها را چون گذشته یونیزه کنند. وضعیت دقیقاً همان چیزی است که در پدیده فوتوالکتریک رخ می‌دهد: فوتون‌های با طول‌موج بلند، هر چقدر هم پرتعداد، نمی‌توانند الکترون را از اتم فلز جدا کنند. در نهایت، تمام الکترون‌ها در حالت پایه مستقر شدند، و فوتون‌ها نتوانستند هیچ برهم‌کنشی داشته باشند. در طی یک مدت کوتاه، جهان از یک حالت کدر، به یک جهان کاملاً شفاف تبدیل شد. از آن پس و در ادامه انبساط جهان، فوتون‌ها توانستند تقریبا آزاد و بدون مانع حرکت کنند. این فرایند به واجفتیدگی معروف است.

جدایی ماده و تابش یا واجفتیدگی در حدود ۳۸۰ هزار سال پس از مه‌بانگ اتفاق افتاد.

پیش از واجفتیدگی، فوتون‌ها وجود داشتند، اما آزادانه حرکت نمی‌کردند، چون مدام با الکترون‌های آزاد برخورد می‌کردند (پراکندگی تامسون) و مسیرشان شکسته می‌شد. یعنی فوتون‌ها آزاد نبودند مسافت‌های بلند را طی کنند، در پلاسما گرفتار بودند و تنها می‌توانستند فاصله‌های بسیار کوتاهی بین دو برخورد طی کنند (مسیر مؤثر حرکتشان خیلی کوتاه بود). به عبارت ساده‌تر به نظر می‌رسد «سرعت نور کند بوده» یا «به دام افتاده»، در حالی که واقعیت این است که سرعت لحظه‌ای هر فوتون همیشه ثابت بوده ولی چون دائم پراکنده می‌شده، پیشروی کلی و مؤثر نور در فضا بسیار کند بوده است. به همین دلیل جهان در آن زمان کدر بود. وقتی دمای جهان به حدود ۳۰۰۰ کلوین رسید و پروتون‌ها و الکترون‌ها اتم‌های خنثی تشکیل دادند، تعداد الکترون‌های آزاد به‌شدت کاهش یافت، فوتون‌ها دیگر به دام نیفتادند و توانستند آزادانه در فضا حرکت کنند. از آن لحظه جهان شفاف شد و همان فوتون‌ها تا امروز تقریبا بدون مانع به راه خود ادامه داده‌اند و ما آن‌ها را به‌صورت تابش زمینه کیهانی می‌بینیم.

منبع

• لیدل، اندرو. آشنایی با کیهان‌شناسی نوین. ترجمهٔ غلامرضا شاه‌علی. شیراز: انتشارات شاهچراغ. شابک ۹۷۸-۹۶۴-۲۶۳۲-۷۶-۳.