حل معمای جاذبه ، هدف نهایی علم فیزیک
ايزاك نيوتن نظريه جاذبه را در سال 1689 نوشت، و معادلات او تا همين امروز براي پرتاب كاوشگرها به كرانه هاي دوردست منظومه شمسي به كار گرفته مي شود.
پس درك ما از جاذبه ممكن است دچار چه اشكالي باشد؟
نظريه نيوتن اشكالاتي دارد. اين نظريه مدار تير، نزديك ترين سياره به خورشيد، را درست توضيح نمي دهد و همانطور كه نيوتن به خوبي مي دانست اين نظريه چيزي درباره اينكه نيروي جاذبه چه هست به ما نمي گويد.
200 سال طول كشيد تا نابغه ديگري به نام آلبرت اينشتين با نظريه اي عميق تر ظاهر شود.
نظريه نسبيت عام اينشتين نيروهايي كه ما به صورت قوه جاذبه مي بينيم را ناشي از انحناي فضا و زمان (يا دقيقتر بگوييم "فضا-زمان") در اثر اجرام سنگين مانند زمين و خورشيد مي داند.
نظريه پيشرفته تر
اين مفهومي عجيب است، اما بسياري از ما هر روز وقتي در اتومبيل مي نشينيم و سيستم موقعيت ياب ماهواره اي را روشن مي كنيم درحال استفاده از نظريه اينشتين هستيم.
حيرت انگيز است كه بايد اين واقعيت كه زمين زمان را خم مي كند در محاسبات وارد شود، وگرنه ماهواره هاي موقعيت ياب هر روز 11 كيلومتر از سر جاي خود سر خواهند خورد.
نظريه اينشتين به زيبايي مدار تير و پديده هاي خيلي پيچيده تر در كيهان را پيش بيني مي كند.
شايد سخت ترين آزمون براي نظريه اينشتين در قالب تپ اخترهاي (پالسار) دوقلو ظاهر شود: دو ستاره با جرمي معادل خورشيد اما فشرده شده در ابعاد يك شهر كه هر ثانيه هزاران بار دور يكديگر مي گردند.
رصدخانه ليگو به دنبال مشاهده آثار امواج جاذبه است
نظريه نسبيت پيش بيني مي كند كه اين ستاره هاي عجيب همزمان با آزاد كردن انرژي به شكل امواج گرانشي، بايد در حركتي مارپيچي به سوي يكديگر بچرخند.
تغييرات مشاهده شده در رقص شديد تپ اخترهاي دوقلو دقيقا همانقدر است كه اينشتين با نظريه اش پيش بيني مي كند، اما امواج گرانشي هنوز ديده نشده است.
يافتن امواج گرانشي وظيفه اي است كه به رصدخانه هاي "ليگو" (Ligo) در نزديكي شهرهاي سياتل و نيواورلئان سپرده شده است.
امواج گرانشي چنانچه توسط اينشتين پيش بيني شده يكي از عجيب ترين پديده هاي طبيعت است.
اين هم جواب نخواهد داد
امواج جاذبه اگر وجود داشته باشند همين حالا كه داريد اين گزارش را مي خوانيد درحال حركت از ميان بدن شما هستند، ساعتتان را سريع و كند مي كنند، سرتان را كش مي دهند يا فشرده مي كنند، اما خوشبختانه به ميزاني كمتر از يك ذره تشكيل دهنده اتم.
به همين دليل احساسشان نمي كنيد اما خارق العاده اينكه ليگو ممكن است تاثير آنها را مشاهده كند. رصد امواج گرانشي موفقيت چشمگير ديگري براي اينشتين خواهد بود اما حتي اين نيز فيزيكدان هايي مثل من را راضي نمي كند.
به خاطر اينكه ما مي دانيم مكان هايي در جهان هست كه حتي نظريه اينشتين در آنها جواب نخواهد داد. در قلب سياهچاله ها، يعني خورشيدهاي عظيمي كه فروپاشيده اند و به نقطه اي با چگالي بي نهايت بدل شده اند، اينشتين ناكام خواهد ماند.
و حتي حياتي تر اينكه، در آغاز زمان يعني هنگام انفجار بزرگ (Big Bang) تصوير اينشتين از فضا و زمان ديگر كفايت نمي كند. بنابراين ما فيزيكدان ها با يك مشكل عميق روبرو هستيم.
اگر واقعا بخواهيم درك كنيم كه جهان چگونه و حتي چرا شروع شد، آنوقت بايد بدانيم كه فضا و زمان در آن لحظه آغازين چگونه بود.
چنين نظريه اي اگر وجود داشته باشد آنچيزي خواهد بود كه به نظريه كوانتوم جاذبه معروف است. نظريه اي كه از اينشتين پيشي مي گيرد و نه تنها در عالم سيارات، ستاره ها و كهكشان ها جواب مي دهد، بلكه همچنين در جهان اتمي سياهچاله ها و در لحظه آغاز جهان نيز كار مي كند.
و اين هدف نهايي علم فيزيك در قرن 21 خواهد بود.
برنامه "Horizon" بي بي سي تحت عنوان ?What on Earth is wrong with Gravity روز 29 فوريه در ساعت 9 شب از كانال دو بي بي سي پخش مي شود.
کد:
http://www.dostan.net
