>>> تـازه های اخـترشـنــاسـی, نجوم و فیزیک <<<

[مهدی زین الدین]

هرشل: این تلسکوپ فضایی بهار امسال توسط آىیان به فضا پرتاب خواهد شد. این تلسکوپ با استفاده از طول‌موج‌های بلند مادون قرمز به کاوش جهان خواهد پرداخت. این امکان به هرشل این امکان را می‌دهد که از دل غبارها بتواند اولین مراحل ساخته‌شدن ستاره‌ها و سیاره‌ها را تشخیص دهد.

پلانک: این تلسکوپ به همراه هرشل به فضا ارسال خواهد شد. پلانک تابش زمینه کیهانی را بررسی خواهد کرد. تابش زمینه کیهانی که به آن‌ "اولین نور" هم گفته می‌شود می‌تواند اطلاعات زیادی درباره اولین ساختارها در کیهان به دانشمندان بدهد.

سایوز: این موشک روسی امسال برای اولین از پایگاه کورو فرانسه به فضا پرتاب خواهد شد. چون موشک‌هایی که از نزدیک خط استوا پرتاب می‌شوند با قدرت اولیه بیشتری از زمین جدا می‌شوند و به همین خاطر می‌توانند میزان بیشتری بار با خود حمل کنند. سایوز در سال 2010 ارسال عملیاتی ماهواره‌های عملیاتی گالیله به فضا را آغاز خواهد کرد.

وگا: وگا جدیدترین موشک اروپا است. فعلا قرار است وگا اولین پرتاب خود را در ماه دسامبر از پایگاه کورو انجام دهد. از وگا برای حمل بارهای کم حجم استفاده خواهد شد.

فرانک دووین: این فضانورد بلژیکی اولین فرمانده اروپایی ایستگاه بین‌المللی فضایی خواهد شد. او قرار است با یک موشک سایوز در ماه می به فضا برود. او شش ماه فرمانده ایستگاه خواهد بود و پنج خدمه زیر نظر او خواهند بود.

Goce: این ماهواره اولین ماهواره کاوش‌گر زمین آژانس افضایی اروپا به شمار می‌رود. این ماهواره تفاوت‌های گرانشی در سطح زمین به نقشه خواهد کشید. این اطلاعات به دانشمندان کمک خواهند کرد رفتارهای اقیانوس‌ها را دقیق‌تر بررسی کنند.

اسموس: ماموریت بررسی رطوبت خاک و شوری اقیانوس یکی دیگر از ماموریت‌های آژانس فضایی اروپا در سال 2009 است. یافته‌های این ماموریت فضایی به ما کمک خواهد کرد تا به اطلاعات جدیدی درباره چرخه آب در زمین و الگوهای گردشی اقیانوس‌ها دست پیدا کنیم.

کریوستا 2: اولین ماموریت کریوستا بر روی زمین نابود شد. اما اهمیت آن به قدری بود که آژانس فضایی یک بار دیگر آن را عملیاتی کند. در این ماموریت نرخ تغییرات زمین و ضخامت یخ‌ها به دقت بررسی خواهد شد.

[مهدی زین الدین]

اخترشناسانی از سراسر جهان در پاریس گردهم آمدند تا سال جهانی نجوم را آغاز کنند؛ پروژه‌ای که قرار است بزرگترین شبکه اجتماعی برای شریک کردن مردم در شکوه آسمان شود.

این مراسم روز پنجشنبه (26 دي) در مقر اصلی سازمان علمی، فرهنگی و آموزشی ملل متحد (یونسکو) کار خود را آغاز کرد. در این مراسم نه تنها نمایندگان دولت‌های عضو، که سیاستمداران، دانشمندان، اخترشناسان جوان و دانشجویان، فضانوردان، صاحبان صنایع و هنرمندان این رشته از بیش از 100 کشور جهان گردهم آمده بودند تا سال جهانی نجوم که یادآور چهارصدمین سالگرد رصد تلسکوپی آسمان است را جشن بگیرند.

کارتین سزارسکی، رییس اتحادیه بین المللی نجوم در سخنرانی افتتاحیه این آیین گفت: «بعد از سالها برنامه‌ریزی، زمان آن فرا رسیده است تا این سال را آغاز کنیم، سالی که در آن مردم جهان به کشف دوباره جایگاه خود در جهان خواهند پرداخت و از کشفیات هیجان‌انگیز روز آگاه خواهند شد. برگزاری افتتاحیه این مراسم در یونسکو نشانی از مشارکت فعال 136 کشور در این برنامه جهانی است ».

در این افتتاحیه غیر از سخنرانی‌های آغازین، فعالیت‌های متنوع دیگری نیز برگزار شد که از جمله آن می‌توان ارایه مقالاتی از سوی برندگان جایزه نوبل، باب ویلسون و باروخ بلومبرگ، بحث درباره آخرین کشفیات نجومی، بحث درباره نقش نجوم در فرهنگ‌ها و رفتارهای اجتماعی، اجرای برنامه موسیقی پایانی از سوی برنده جایزه گرمی ، کرونوس کوارتت اشاره کرد.

این برنامه که آغازگر رسمی سال جهانی نجوم است، خانواده جهانی نجوم را در مقابل دیدگان مردم قرار می دهد. صدها برنامه تنها در نخستین هفته برگزاری این سال در سراسر جهان برگزار شده است تا بر اثرات فرهنگی و اجتماعی نجوم تاکید کرده و سعی کند تلاش‌هایی که برای پاسخ به برخی از پرسش های بنیادی بشر صورت می گیرد را آشکار کند.

کویچیرو ماستورا، دبیرکل یونسکو در این برنامه گفت:«مردم همواره به آسمان نگاه کرده‌اند تا به پرسش‌هایی همچون ما چگونه در این جا جمع شده‌ایم ؟ و چرا ما اینجا هستیم ؟ پاسخ دهند. آسمان متعلق به همه مردم است و نجوم ابزاری برای ترویج صلح و درک مشترک میان ملت‌ها است و به همین دلیل در قلب ماموریت سازمان یونسکو قرار دارد.» وی در ادامه افزود: «همه ما شهروندان جهان هستیم و همه ما و به ویژه جوانان باید بیشتر درباره جهانی که در آن زندگی می‌کنند بدانند و پلی میان دانش و فرهنگ برقرار کنند.»

قابل ذکر است در این برنامه افرادی نیز از کشور ما حضور داشته‌اند، بر اساس اعلام سایت افتتاحیه سال جهانی نجوم، نام بابک امین تفرشی و شادی حامدی آزاد، نمایندگان پروژه ویژه سال جهانی نجوم (twan) آیرین شیوایی (بخش دانشجویی) و آقایان و خانم‌ها فرید قاسملو، فریبا ثابت پایروند و نیلوفر جاوید خلیلی در لیست میهمانان به چشم می‌خورد.

[مهدی زین الدین]

رييس آژانس فضايي آمريكا (ناسا) با بيان اين كه مايل است در دولت اوباما نيز در اين سمت به فعاليتش ادامه دهد از سوالاتي اساسي در زمينه روند ادامه برنامه‌هايي فضايي آمريكا خبر داد كه به زعم وي دولت جديد بايد طي چند ماه‌ آينده به پاسخ روشني درباره آنها برسد.

مايكل گريفين تصريح كرد: دولت اوباما با تصميات حياتي در حوزه هوافضا مواجه است. اين كه چطور مي‌توان ايستگاه فضايي بين‌المللي مدارگرد را پس از سال 2015 با پرجا نگهداشت؟ چطور مي‌توان عمليات‌ شاتل‌ها را پس از بازنشستگي در سال 2010 ادامه داد؟ چطور مي‌توان به پرتاب نخستين جايگزين شاتل در سال 2014 با بودجه كمتر از چهار ميليارد دلار سرعت بخشيد و چطور مي‌توان براي پروازهاي اضافي شاتل در پروژه طيف سنج مغناطيسي آلفا كه وسيله آزمايشي كائناتي است، بودجه تامين كرد.

به گفته رييس سازمان فضايي آمريكا (ناسا) اين تصميمات بايد تا فصل تابستان اتخاذ شوند.

وي در ادامه متذكر شد : اگر مسوولان پروژه‌هاي توليد آرس و اوريون را به عنوان وسايل نقليه جايگزين شاتل تقويت كنند و سرعت ببخشند، مشاغل فوري براي تمام ايالتها در اين رشته فني ايجاد خواهد شد كه اگر من بودجه لازم را در اختيار داشته باشم، از همين فردا كار را شروع مي‌كنم!

گريفين تاكيد كرد: افزايش سرمايه‌گذاري‌ در ناسا مي‌تواند به ايجاد فرصت‌هاي شغلي بيشتر كمك كند.

به گزارش ايسنا، اين مقام ارشد ناسا، خاطر نشان كرد: تامين بودجه بيشتر براي ناسا در هر قالب و بسته محرك اقتصادي در شرايط كنوني هم فرصت‌هاي شغلي تازه ايجاد مي‌كند و هم حاكميت و رهبري آمريكا را در عرصه هوافضا تقويت مي‌كند.

گريفين با اشاره به اين كه صادرات هوافضا يكي از نقاط تعادل مثبت واقعا ضعيف در اقلام تجاري آمريكا است، افزود: سرمايه‌گذاري‌ در برنامه‌هاي ناسا مشاغلي با درآمدهاي بالا در بسياري از ايالتهاي اين كشور ايجاد كرده و اقتصاد آمريكا را ارتقاء مي‌دهد.

منبع: ایسنا

[مهدی زین الدین]

شبیه‌سازی رایانه‌ای حركت چند جرم در فضا بر اثر نیروی گرانش به همت رضا منتظری نمین، محمد علی اسلامی و حسام محقق دانش‌آموزان ایرانی انجام شد و این طرح رتبه اول فیزیك بخش دانش‌آموزی دهمین جشنواره جوان خوارزمی را از آن خود كرد.

مسئله چند جرم در نجوم از جمله مسائل مهمی است كه با حل آن، مسایل زیاد و مهمی در شاخه‌های كیهان‌شناسی، اخترفیزیك،‌ دینامیك سیاره‌ای، دینامیك كهكشانی و موارد دیگری درباره مكانیك سماوی روشن می‌شود. از جمله، چگونگی توزیع مواد كهكشان، ساختار كهكشان‌ها، ساختار بزرگ مقیاس علم، حركات سیارات و حركت ستارگان.
از آن‌جا كه حل این گونه مسایل راه تحلیل ندارد، در این طرح برای حل پاره‌ای از این مسایل از روش‌های عددی كه توسط برنامه‌های رایانه‌ای توسط طراحان نوشته شده، استفاده شد.
برای حل این مسایل دو دسته برنامه نوشته شده كه تفاوت آن‌ها در طرز محاسبه نیرو منجر به اختلاف در سرعت و دقت این دو روش می‌شود.
روش عددی كه گروه برای حل این مسایل برگزیده، روش «رانگا كوتای درجه ۴» بود كه از لحاظ دقت و سرعت، نسبت به روش‌های دیگر برتری داشت

[مهدی زین الدین]

تحقیقات دانشمندان ناسا نشان می دهد انفجارات و فورانهای عظیم خورشیدی می تواند پیامدهای جدی برای ارتباطات، شبکه های نیرو و سایر فناوریهای روی زمین به همراه داشته باشد..

نتایج تحقیق دانشمندان ناسا برای نخستین بار داده های اقتصادی روشنی ارائه می کند که حاکی از نقش جدی شرایط فوق العاده فضایی ناشی از فعالیت مغناطیسی خورشید در بروز اختلالات روی زمین است.
به اعتقاد محققان بخش فیزیک خورشیدی ناسا، خورشید نیروی حیات زمین شمرده می شود و برای کاستن از بار مسائل احتمالی امنیت عمومی در زمین، درک بهتر رویدادهای آب و هوایی فضا که ناشی از فعالیت های خورشید است امری حیاتی به شمار می رود.
دانشمندان معتقدند انتشار طوفانهای همیشگی از پلاسما موسوم به بادهای خورشیدی موجب رهاسازی دوره ای میلیاردها تن مواد موسوم به پرتابه های متراکم هاله ای در فضا می شود و این ابرهای عظیم در برخورد با زمین می توانند با راه اندازی طوفان های مغناطیسی بزرگ در مغناطیس کره و جو فوقانی بر عملکرد و کارکرد مطمئن سامانه های فناوری زمینی و هوایی اثر بگذارند.
بر اساس گزارش ساینس دیلی، دانشمندان بر این باورند که بدون اقدامات یا طرح های تأمینی، روند وابستگی روزافزون به ساختارهای مدرن فناوریهای حساس به شرایط آب و هوای فضایی می تواند موجب آسیب پذیرتر شدن جامعه در آینده شود.

[mohammad_92]

آنگاه كه فضا در زمان مي پيچد

در داستان هاي علمي تخيلي تاب خوردن فضا – زمان يك موضوع پيش پا افتاده است و از آن براي سفر سريع به كهكشان هاي دور استفاده مي شود . اينكه سفر در زمان اغلب داستان هاي علمي تخيلي امروز واقعيت هستند و اين بخت و اقبال فضا – زمان است .

به عقيده من فضا مي تواند خميده شود يا اينكه تاب بردارد . براي بيش از دو هزار سال اصل هاي هندسه ي اقليدسي بديهي بودند . حتي امروزه شما مي تواند قدرت آن را براي آموزش در مدارس مشاهده كنيد . از نتايج مهم و اساسي اين هندسه اين است كه مجموع زواياي داخلي مثلث را ١٨٠ درجه در نظر مي گيرد . گرچه امروز مردم به اين موضوع پي برده اند كه قدم هاي ديگر نيز در علم هندسه ممكن است .

براي مثال در سطح زمين نزديكترين چيز به يك خط صاف چيزي است كه آن دايره بزرگ مي خوانند . بين دو نقطه كوتاهترين مسير وجود دارد . بنابراين اين يك اصل است و آن جريان استفاده از خط است .

حال به مثلث سطح زين كه ستوا را مي سازد . خط صفر درجه در طول جغرافيايي در لندن و طول جغرافيايي در شرق كه ٩٠ درجه است و از بنگلادش مي گذرد . دو خط طول جغرافيايي در استوا در حالي كه زاويه قائم است با هم مواجه مي شوند . اين دو طول جغرافيايي همچنين در قطب شمال با هم ملاقات دارند در حالي كه زاويه ٩٠ درجه است . بنابراين مثلثي با سه زاويه قائم داريم كه مجموع زواياي داخلي آن ٢٧٠ درجه است و در اين حالت مجموع زواياي از ١٨٠ درجه بيشتر است . اين مثلث كه در هندسه اقليدس وجود دارد در صفحه صاف صدق مي كند .

يك خواسته براي مثلث ها وجود دارد كه مجموع زواياي آن را كمتر از ١٨٠ درجه جلوه مي دهد .

سطح زمين داراي دو بعد فضايي مي باشد كه شما مي توانيد در سطح زمين در دوبعد مذكور به صورت قائم به طرف يكديگر حركت كنيد . شما حتي اين امكان را داريد كه در چهار جهت اصلي يعني شمال ، جنوب ، شرق و غرب حركت كنيد البته بعد سومي هم در جهت قائم بر دو بعد وجود دارد كه آن هم همان بالا و پائين است . يعني در سطح زمين سه بعد فضايي وجود دارد . سومين بعد فضايي تخت است . يعني از هندسه اقليدسي تبعيت مي كند در مثلث آن مجموع زوايا ١٨٠درجه است . هرچند هر شخص مي تواند حركت در زمين دو بعدي را تصور كند . اما نمي تواند حركت در سومين بعد فضايي را تجربه كند يعني بعد بالا يا پائين . كساني كه هندسه اقليدسي پايبند بودند تمايل نداشتند ، براي زندگي در سطح زمين از بعد سوم اطلاعي حاصل كنند . فضا نيز براي اينكه خميده باشد تمايل دارد تا هندسه غير اقليدسي باشد . آنها تمايل داشتند زندگي دشوار باشد و در اين صورت فضا بايد دو بعدي مي بود .

بنابراين سه بعد براي حد اقل زندگي مناسب بود . اما فقط افراد معدودي مي توانستند فضاي سطح زمين را براي زندگي دو بعدي در نظر بگيرند . براي افراد قابل تصور بود كه در محيط زندگي شان سه بعد فضايي وجود دارند . اما در سطح كرات بعد ديگري نيز بود كه قابل روئت نبود . اگر سطح كره بزرگ باشد فضاي نزديك آن تخت است و قوانين هندسه اقليدسي در اين شرايط بسيار خوب هستند ، البته در فاصله هاي كم . اما ما اخطار كرده ايم كه هندسه اقليدسي در مسافت هاي زياد ناگهان از عرصه سقوط كرد .

براي تصوير اين موضوع يك تيم از نقاش ها را تصور كنيد كه رنگ هايي را به سطح يك توپ بزرگ اضافه مي كنند و به ضخامت لايه هاي رنگ افزوده مي شود و مساحت سطح نيز تمايل دارد افزايش يابد و به سمت بالا رود ، اگر سطح توپ مسطح بود فضا سه بعدي مي بود و هر كس مي توانست در روي رنگهاي نامحدود اضافه شده حركت كند و توپ خواسته اش اين بود كه بزرگ و بزرگتر شود . هرچند اگر سه بعد فضا واقعي بودند در سطح ديگر كره ها بعدهاي ديگري بود . همچنين حجم توپ تمايل داشت افزايش يابد اما متناهي باشد . هچنين شخصي كه لايه هاي رنگ را افزوده ؛ و عاقبت توپ مي خواهد نصف فضايش پر شود .

نقاش ها نيز تمايل دارند منطقه اي را جستجو كنند كه كوچك باشد و هرگز كوچك نشود و در اين حالت تقريبا" تمام فضاي توپ به وسيله لايه هاي رنگ اشغال شده است . سپس آنها مي دانند فضاي زندگي شان خميده است نه تخت .

اين مثال براي كساني است كه نمي توانند اصل اول هندسه جهاني را استنباط كنند . در عوض هر كس بايد اندازه ي محيطي را كه در آن زندگي مي كند به وسيله آزمايش هاي هندسي در مي يابد .

هرچند يك راه براي خميدگي فضا را جرج فردريك ريمان آلماني در سال ١٨۵٤ شرح داد و هندسه را توضيح داد و باقيمانده از قسمتي از رياضيات در ٦٠ سال بود . هندسه او به طور مطلق مي توانست خميدگي فضا را شرح دهد . ولي به نظر مي آمد كه نتواند علت فيزيك فضا را در رابطه با خميدگي آن توضيح دهد كاربرد كار او در سال ١٩١۵ توسط اينشتن مشخص شد زماني كه او تئوري نسبيت عام را مطرح ساخت .

نسبيت عام يك انقلاب فكري در فيزيك بود كه راه تفكر در رابطه با جهان را به طور كلي متحول ساخت . اين تئوري فقط در رابطه با خميدگي فضا نيست و خميدگي يا تاب زمان نيز نيز در آن داراي اهميت ويژه اي است ؛ در سال ١٩٠۵ عقيده اينشتين اين بود كه فضا و زمان با هم بسطي دوستانه دارند و مكان رويداد را با چهار عدد مي توان شرح داد .

سه عدد وضعيت رويداد را توضيح مي دهد و در مقياس هاي بزرگ مانند طول ها و عرض هاي جغرافيايي كيهاني و فاصله از مركز كهكشان ها كاربرد دارند . چهارمين عدد زمان رويداد است ، بدينگونه مي توانيم فكر كنيم كه فضا و زمان با هم هستند ، همچنين در اين وضعيت چهارمين بعد آفريده مي شود كه آن را فضا – زمان مي خوانند . هر نقطه در فضا زمان است كه داراي برچسبي شامل چهار عدد مي باشد و اين اعداد وضعيت زمين را در فضا – زمان مشخص مي كنند . به هم پيوستن فضا و زمان در فضا – زمان چيزي است كه اگر بتوان يكي از آنها را رها كرد راهي منحصر به فرد است ؛ يعني اگر راهي يكتا وجود داشت تا زمان و موقعيت يك چيز در رويداد مشخص شود . هرچند مقالات قابل توجه اينشتن در ادره ي ثبت اختراعات در سال ١٩٠۵ نشان داد كه فضا – زمان در يك رويداد رخ مي دهد منوط براينكه حركت جسم چگونه باشد . فضا – زمان مشترك است و اين دو جزو لايجتزي يكديگرند .

بنابراين ما براي سفر در زمان به كشتي فضايي نياز داريم كه با سرعتي فراتر از سرعت نور مسافت ها را پيمايش كند . متأسفانه در همان مقالات اينشتين آمده است كه براي شتاب دادن به كشتي فضايي نياز به نيروي پيشرانه و شتاب دهنده اي داريم كه بزرگ و بزرگتر شود تا شتابي نزديك به سرعت نور بگيرد . در اين زمان به مقدار انرژي زيادي و در واقع به انرژي بي نهايتي نياز داريم تا از زمان گذر كنيم . در سال ١٩٠۵كه مقالات اينشتين منتشر شد به نظر مي آمد كه تئوري سفر در زمان پيش فرضي رد شده باشد . همچنين بيان شده بود سفر به ستاره هاي ديگر و ديگر كهكشان ها در قالب سفرهاي فضايي تجارتي آرام و كسل كننده خواهند بود ؛ در كل در آن مقالات آمده بود كه گذر از سرعت نور ناممكن است و با تجهيزات كنوني براي سفر به نزديكترين ستاره هشت سال و به مركز كهكشان هشتاد هزار سال وقت لازم است . اگر كشتي فضايي بتواند به سرعت نور نزديك شود مردم مي توانند طي سالهاي معدودي به مركز كهكشان ها بروند هرچند كه باز هم بسيار زياد است .

در مقالات اينشتين كه در سال ١٩١۵ منتشر شد اين موضوع شرح داده مي شود كه فضا – زمان به وسيله ماده و انرژي پيچ و تاب داده مي شود و يا مي پيچد. ما واقعا" مي توانيم اين پيچ و تاب را مشاهده كنيم . محصول جرم خورشيد اين است كه نور و امواج راديويي هنگام عبور از كنارش مسيرشان كمي خميده مي شود . علت اين پديدار شدن موقعيت ستاره يا چشمه هاي شبه اختري است كه باعث تغييرمكان كم آن مي شود .

زماني كه خورشيد بين زمين و منبع راديويي قرار مي گيرد تغيير مكان بسيار كم است و در حدود يك هزارم درجه است ، در حكم حركت يك اينچ در مسافت يك مايل . با وجود اين اندازه مذكور مي تواند به دقت اندازه گيري شود . اين امر با پيشگويي نسبيت عام تطابق دارد . اين مدركي بر پايه آزمايش است كه فضا – زمان خميده مي شود .

مقدار اين خميدگي در همسايگي ما بسيار كم است . زيرا ميدان گرانشي خورشيد كم دوام است . هرچند براي ما روشن است كه اين رويداد در تمام ميدان هاي گرانشي قوي نيز رخ مي دهد ، براي مثال در بيگ بنگ يا در سياهچاله ها .

بنابراين فضا – زمان به درخواست داستان هاي علمي تخيلي مي تواند به اندازه كافي خميده باشد ؛ البته براي سفرهاي ماوراي فضايي به وسيله كرم چاله يا تونل فضا – زماني .

در اولين نظر همه ي اينها قابل دسترس به نظر مي رسد ، براي مثال در سال ١٩٤٨ كرت گودُل در جستجو راه حل هايي براي معادلات ميداني نسبيت عام بود تا بتواند جهان را به گونه نمايش دهد كه دركل ماده دوار است . درجهان او ممكن بود تا خارج شوي از سفينه فضايي و بازگردي قبل از اينكه عازم شوي .

گودُل در انجمن پيشرفته پرينستون بود جايي كه اينشتين آخرين سال هاي عمر خود را در آن سپري كرد . او بيشتر به خاطر اين موضوع معروف است كه كه ثابت كرد هر چيز درست را نمي توان ثابت كرد . حتي در چيز به ظاهر ساده اي مانند حساب . اما آيا واقعا" او چقدر نظر نسبيت عام را در رابطه با سفر به زمان دچار دگرگوني ساخت ؟ چيزي كه اينشتين تمايل نداشت آن را ممكن بداند .

حال ما مي دانيم كه راه حل گودُل نتواست جهاني را كه ما در آن زندگي مي كنيم را نمايش دهد . زيرا آن توسعه يافته نبود . ولي مقدار زياد و نسبتا" خوبي را براي كميتي داشت كه ما آن را ثابت كيهاني مي خوانيم و به طور كلي باور دارد كه روبه صفر است . هرچند به ديگر چيزها ظاهر راهي معقول و خوب را براي سفر در زمان پيشنهاد و جستجو مي كرد . مخصوصا" اين موضوع جالب به نظر مي رسد كه جهان داراي ريسمانهاي كيهاني باشد كه سرعت حركتشان به يكديگر بسيار نزديك است . هرچند سرعتشان اندكي از سرعت نور كم تر است . ريسمانهاي كيهاني تئوري قابل توجهي در فيزيك هست كه داستان هاي علمي تخيلي آنها را واقعي نمي دانند تا بتوان آنها را گرفت . چنانكه نامشان اشاره مي كنند كه مانند ريسمان هستند كه طول دارند ولي مقطع عرضي آن ها بسيار كوچك است و اين اجسام بيشتر شبيه نوارهاي اسفنجي هستند . آنها در زير كشش و فشار زيادي هستند . كششي همانند يك صد ميليارد ميليارد ميليارد تن .

ريسمانهاي كيهاني ممكن است صداي محض و دوردست داستان هاي علمي تخيلي باشند . اما يك علت علمي خوب براي آن وجود دارد كه مي تواند فرمي از جهان اوليه باشد براي مدتي بعد از بيگ بنگ . چون آنها زير كشش چنين بزرگ قرار دارند ممكن است هركس از آنها انتظار داشته باشد كه سرعت نور را بهبود بخشند جهان گودُل و حركت سريع ريسمانهاي كيهاني هر دو باهم اشتراك دارند . زيرا هردو اقدام به خميده شدن فضا – زمان مي كنند كه در آنها سفر در گذشته براي همه ي اوقات ممكن است . امكان دارد خداوند خميدگي جهان را آفريده باشد . اما ما دليلي براي تفكر مانند او نداريم . جهان براي مجاز شدن سفر در گذشته بعد از بيگ بنگ تا حدي اقدام به خميده شدن كرد .

از زماني كه ما نتوانستيم راه آغاز شده جهان را تغيير دهيم ، سوال اينجا است كه آيا سفر در زمان ممكن است ؟ و متعاقبا" سوال اين است كه آيا مي توانيم فضا – زماني خميده بسازيم تا هركس بتواند به وسيله آن به گذشته قدم بگذارد ؟ به عقيده من اين يك مبدأ مهم براي پژوهش است . اما هركس براي خم كردن آن دقت ندارد . اگر هركس امتياز كاربردي يك پژوهش را براي سفر در زمان در دست داشته باشد بي شك آن را روانه ميدان خواهد كرد . هر كس كه تكنيك عمل را دارد اين كار رامي كند ، كارهايي مانند حبس زمان و يا خميدگي كه رمزهايي براي سفر در زمان هستند . هرچند اين مطلب تا حدي در رابطه با سفر در زمان است ، ولي بايد نام نهادن قابل احترام علمي را در رابطه با خميدگي فضا – زمان دريافت كنيم .

اگر از نسبيت عام گذر كنيم مي توانيم اجازه سفر در زمان را صادر كنيم ؛ آيا اين اجازه در قالب جهان ما مي گنجد و اگر نمي گنجد چرا نه ؟ اين موضوع دقيقا" وابسته به سفر در زمان است كه از موضعي از جهان به جاي ديگر برويم . هم چنين من گفتم اينشتن اين موضوع را بيان كرد نيروي پرتابه سفينه فضايي براي گذر از سرعت نور بايد بي نهايت باشد . بنابراين تنها راه موجود براي سفر در جهان و يا براي رفتن از يك سوي كهكشان به سوي ديگر آن خميدگي زياد فضا – زمان است كه يك تونل كوتاه يا كرمچاله را مي آفريند . با اين امكان مي توانستيم از يك سوي كهكشان يه سوي ديگر آن وصل شويم و اين عملي ميان بر است كه برويد و برگرديد ، در صورتي كه در اين شرايط دوستانتان زنده باشند . چنين كرمچاله هايي به سختي به ذهن ما خطور مي كنند ، همچنين هستي و مقدورات آينده .

اگر شما مي توانستيد از يك سوي كهكشان به سوي ديگر آن سفر كنيد در يك يا دوهفته بازگشت شما مقدور بود تا اينكه به زمان قبل از عازم شدنتان برسيد . شما حتي مي توانستيد در سفر برگشت خود در زمان به وسيله يك كرمچاله اداره كنيد اگر پايان آن دو حركتي نسبي نسيت به يكديگر بود .

اگر چه براي آفريده شدن كرمچاله به ماده اي كه فضا – زمان در راه مقابل خميده مي كند نياز است مانند سطح يك زين و اين همان راه درست براي خميدگي فضا – زمان و مجاز كردن سفر در زمان است . اگر جهان آغازي نمي داشت اين خميدگي تصويب سفر در زمان بود و براي ساختن راههاي مورد نياز به ماده با جرم منفي و چگالي انرژي منفي نياز است .

قوانين فيزيك كلاسيك مي خواهند تا توانايي جهان در خميده شدن ممنوع شود براي سفر زمان مجاز نشود . هر چند قوانين فيزيك كلاسيك قوانين فيزيك كوانتومي را بر هم مي زنند . در حالي كه صرفنظر از نسبيت عام اين تئوري يعني كوانتوم تصوير جديدي از جهان را ايجاد كرده است . اين تئوري را مي توان آرام بخش دانست و اضافه برداشت را از روي يك يا دو محاسبه را مجاز مي كند . در صورتي كه لبه ها موافقت كنند . در ديگر الفاظ تئوري كوانتوم در بعضي جاها منفي بودن چگالي انرژي را مجاز مي كند مشروط براينكه در ديگر جاها مثبت باشد . علت اينكه تئوري كوانتوم اجازه مي دهد چگالي انرژي منفي باشد وجود اصل عدم قطعيت است . اين سخنان كميت مسلم هست . و گفته هايش در قالب اين مثال مي گنجد ؛ ما نمي توانيم مقدار سرعت و و موقعيت يك ذره را با هم به طور خوب مشخص كنيم ، معمولا موقعيت آن تعيين مي شود زيرا نسبت به سرعت آن از خطاي كمتري برخوردار است و بالعكس . همچنين اصل عدم قطعيت در ميدان هايي مانند ميدان هاي الكترومغناطيسي و ميدان هاي گرانشي به كاربسته مي شود و دركل براين موضوع دلالت مي كند كه ميدان ها به طور دقيق نمي توانند صفر باشند ، حتي در وقتي كه ما فكر مي كنيم فضا خالي است . به اين دليل نمي تواند صفر باشد كه اگر به اين گونه باشد مقدار هر دو كميت يعني مقدار سرعت و مقعيت آن به خوبي مشخص مي شد و اين با اصل عدم قطعيت مغايرت دارد و تخلفي در آن است . در عوض ميدان بايستي مقدار حداقل و محققي از تغييرات را داشته باشد كه اشخاص مي توانند آن را تفسير كنند و ما آن را نوسانات خلاء مي خوانيم .

يك جفت ذره و ضد ذره ناگهان پديدار مي شوند و مجزا از هم به حركت مي پردازند و با هم بازمي گردند و يكديگر را نابود مي كنند . اين جفت مذكور يعني ذره و ضد ذره حقيقي اند . زيرا اندازه آنها را مستقيما" با آشكارساز نمي توان مشاهده كرد . هرچند اثر غيرمستقيم آنها قابل رؤيت است . يك راه براي اين كار عملي است كه آن را اثر كسمير مي خوانند . هر كس با دو تكه فلز نظير هم مي تواند اين كار را بكند ، اين دو ورقه ي فلز بايد در فاصله نزديك و مجزايي از هم باشند ؛ اين ورق ها براي ذرات و ضد ذرات عملي همانند آينه دارند . اين وسيله كه ناحيه اي ازبين دو صفحه است مانند يك ذره شبيه به آلت پيپ است و فقط امواج نوري كه فركانس آنها تشديد شده را مي پذيرد . همچنين نتيجه اين است كه مقدار كمي نوسان خلاء وجود دارد و ذرات حقيقي در نوسانات خلاء و يا بيرون آن مي تواند هر طول موجي داشته باشد . كاهش تعداد ذرات بين صفحات دستگاه كه ضربه اي وارد نكرده اند فشار را كاهش داده ، در صورتي كه فشار زيادي به صفحات اعمال نشده است . بدين سال نيروي نحيفي بين دو صفحه وجود دارد ، اين نيرو با آزمايش اندازه گيري شده است . بنابراين واقعا" ذرات حقيقي وجود دارند و محصول و مفهومي واقعي هستند . چون كه ذرات حقيقي و يا نوسانات خلاء كه بين دو صفحه است داراي مقدار كمي چگالي انرژي هستند نسبت به داخل منطقه بيروني . اما چگالي انرژي فضاي خارجي دور از صفخات است و بايد صفر باشد و يا به صورت ديگر فضا تمايل دارد خميده باشد تا اينكه تقريبا" مسطح باشد . بنابراين چگالي انرژي بين دو صفحه بايد منفي باشد .

و اصل اينكه فضا زمان خميده مي شود .و اين تأييدي بر اثر كسمير است كه مي توان آن را در جهت منفي خميده كرد و اين پيشرفتي در علم تكنولوژي است و نيرو مذكور مي تواند كرمچاله و يا خميدگي فضا – زمان را شكل دهد تا سفر در گذشته ممكن شود اگر در زماني در آينده سفر در زمان را آموختيم در صورتي كه اين سفر بازگشتي ندارد در آن زمان به بحث در رابطه با آن مي پردازيم .

بعضي از مردم ادعا دارن د كه ما با آينده ملاقات داريم آنها مي گويند يوفوها ( بشقاب پرنده ها ) از آينده مي آيند . و كار آنها صلاحديد دولت هاي خيانتكار كهكشاني براي پوشاندن خود است .

تا از خودشان محافظت كنند و اين امر تا حدي ناممكن و ضعيف به نظر مي رسد تا اينكه بتوانيم از بيگانه ها اطلاعات كسب كنيم . من به اين طوري تا حدي شكاك هستن . گزارش مشاهده بشقاب پرنده ها نمي تواند علتي بر وجود فرازميني ها باشد ، زيرا آنها متقابلا" متغاير هستند . اگر شما يك بار پذيرفتيد كه اين ها اشتباهند و يا خيال بوده اند ، اين موضوع تماما" احتمالي نيست كه آنها وجود دارند تا بيايند ودرآينده با مرم ما ملاقات كنند .

و يا اينكه اگر آنها واقعي هستند تمايل دارند از سمت ديگر كهكشان ها بيايند و در زمين ساكن شوند و آن را به تسخير خود در بياورند و يا اينكه در رابطه اي به ما اخطار دهند ، آنها موجوداتي بيهوده اند . يك راه ممكن براي اينكه با سفر در زمان تطبيق كند امري است كه بايد در آينده نظاره گر آن باشيم و خواستار آن است كه در موردش به بحث پرداخته شود .

اين ديدگاه تميل دارد آينده ما را ثابت جلوه دهد و اينگونه سخن مي گويد كه طبق مشاهدات فضا به اندزه كافي براي سفر در زمان خميده نيست ، از سوي ديگر راههاي آينده باز است و ممكن است كه ما بتوانيم فضا را به اندازه كافي خميده كنيم تا بتوانيم در زمان سفر كنيم . همچنين ما نيز تمايل داريم كه در زمان سفر كنيم و بازگرديم .

چه كسي تمايل دارد فضاپيما را در پايگاه پرتاب منجر كند و يا اينكه از عازم شدنش در اولين محل جلوگيري كني شرح ويژه ديگري براي اين پارادوكس وجود دارد . چه فرزندي مي خواهد خانواده اش را به قتل برساند در صورتي كه هنوز زاده نشده است . اين دو ذاتا" هم ارز هستند .

هركس بايد راه حلي پايدار را براي معادلات فيزيك جستجو كند حتي اگر فضا به حدي خميده شود كه سفر در زمان ممكن شود . در اين ديدگاه شما نمي توانيد با موشك شروع به كارشوي و به گذشته سفر كني مگر اينكه شما از قبل بازگشتي داشته ايد ؛ افرادي كه اين ديدگاه را مطرح كرده اند خواسته اند كه ما كاملا" مصمم باشيم . در اين صورت ما نمي توانيم افكاري را متحول سازيم كه به قدري اختياري هستند كه در ديگر مكان ها آن را نزديك شدن به تاريخ متناوب مي خوانند . اين نظريه توسط فيزيكداني به نام ديويد دويش حمايت شده است و توسط فيلم سازي به نام استيون اسپيلبرگ به تصوير كشيده است . « بازگشت به جهان آينده »

اين تاريخ متناوب تمايل ندارد تا هر بازگشتي از آينده را در خود داشته باشد قبل از اينكه سفينه فضايي عازم شود و وارد يك تاريخ متناوب ديگر شود .

فيزيكداني به نام ريچارد فيمان عقيده داشت كه بر طبق نظريه كوانتوم جهان فقط داراي يك تارخ نيست و در عوض در جهان ممكن است تاريخ هاي يكتاي زيادي وجود داشته باشد كه هر يك داراي احتمالاتي هستند . تاريخ هاي آرامي كه در شرق ميانه وجود دارند بادوام هستند .

در بعضي از تاريخ ها فضا – زمان خميده بوده است كه بعضي از اجسام مانند راكت ها مي توانسته اند در ميانشان سفر كنند . در هر حال هر تاريخ تودار ، كامل و جامع است و بعضي از آنها فضا را خميده شرح نمي دهد بنابراين يك موشك نمي تواند به تاريخ ديگري انتقال يابد و دوبار به حالت نخست بازگردد . اين ها در تاريخ هاي يكسان و آرام است و فرضيه ي تاريخ ها هم چنان به قوت خود باقي است كه در جاي تاريخ هاي متناوب قرار مي گيرد . بدينگونه است كه ما در تاريخ پايدار و يا نا متناقض گير كرده و ترديد كرده ايم . هرچند در اين زمان نيازي به درگيري با مسائل جبري يا اختياري نمي باشد . اگر احتمالات براي تاريخ فضا – زمان و خميدگي آن بسيار كم باشد ، احتمال سفر در زمان بسيار درشت اندامي مي كند و من آن را ترتيب زماني حفظ گمان ها نامگذاري مي كنم . در كل قانون هاي فيزيك با يكديگر متحد شده اند و درشت اندامي مي كنند تا جلوي سفر در زمان گرفته شود .

پايان اين مقاله چنين است كه فضا – زمان سريع و يا سفر به زمان گذشته نمي تواند از ارائه ادراك و فهم جلوگيري كند و آن را غير محتمل جلوه دهد

به نقل از :

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[mohammad_92]

انصافاٌ هاوكينگ در توضيح مطالب پيچيده و بغرنج فيزيك به زبان ساده مهارت خاصي دارد. بهمين دليل آثار عمومي ايشان از استقبال چشم گيري برخوردار است. علاوه بر آن نام هاوكينگ به دليل در دو كار جالب در مورد سياه چاله ها جاودان خواهد شد. يكي تكينگي و ديگري تبخير سياه چاله ها. اين دو مورد زمينه ي يك بحث فراگير جهاني را بين فيزيكدانان فراهم كرد. هرچند به اعتراف خود هاوكينگ در كتاب تاريچه زمان از فيزيكدانان روسي الهام گرفته بود، اما اين هاوكينگ بود كه با محاسبات و معادلات رياضي توانست توجه فيزيكدانان را به آن جلب كند. اين نوشته نقدي است بر مقالات پايان فيزيك كه در سايت هوپا منتشر شد و مجموع آنها در اينجا و بطور يكجا فرهم شده است. در اين نوشته برخي نكات مهم نوشته هاوكينگ مورد بحث قرار مي گيرد.

هاوكينگ:

ذرات مادي رو كه همگي مي‌شناسيم. پروتون‌ها و نوترون‌ها در هسته اتم و الكترون‌ها كه به دور هسته مي‌چرخند. ذرات مادي اتم رو به‌نام كلي فرميون‌‌ها مي‌شناسيم. فرميون‌ها يك سيستم پيام‌رساني دارند كه بين آن ذرات رد و بدل شده و به راه‌هاي معيني موجب ايجاد تاثير و در نتيجه تغييراتي در آن‌ها مي‌شود. اين سرويس‌ها را نيرو مي‌ناميم. ذراتي وجود دارد كه اين پيام‌ها را بين فرميون‌ها و در برخي موارد حتي بين خود رد و بدل مي‌كنند. اين ذرات پيام‌رسان به‌طور مشخص بوزون ناميده مي‌شوند. پس هر ذره‌اي كه در جهان وجود دارد يا فرميون هست يا بوزون.

نظريه سي. پي. اچ. :

همه ي ذرات اعم از فرميونها و بوزونها از ذرات واحدي تشكيل شده اند كه آن سي. پي. اچ. يا CPH, Creation Particle Higgs مي ناميم. سي. پي. اچ. ها روي يكديگر اثر دارند و اين اثر بصورت توليد اسپين براي آنها نمودار مي شود. سي. پي. اچ. ها پس از آنكه داراي اسپين شدند، با يكديگر ادغام شده و كوانتومهاي انرژي را به وجود مي آورند. اين كوانتومهاي انرژي در فراينهاي فيزيكي به زوج هاي ماده و پاد ماده تبديل مي شوند. در واقع بوزونها و فرميونها از ذرات واحدي تشكيل مي شوند كه سي. پي. اچ. ناميده مي شود. اگر ما ديدگاه خود را از مورد نيرو و انرژي تغيير دهيم و اين دو را هم ارز بدانيم (كه در حقيقت هم ارز هم هستند) آنگاه مي توانيم دليل تاثير بوزنها بر فرميونها و همچنين تاثير بوزونها را بر يكديگر توضيح دهيم.

هاوكينگ:

گفتيم كه سرويس‌هاي پيام‌رسان 4گانه نيرو ناميده مي‌شوند. يكي از اين نيروها گرانش هست. نيروي گرانش را كه ما را روي زمين نگه مي‌دارد، مي‌توانيم مثل پيامي در نظر بگيريم. حامل اين پيام نوعي بوزون هست كه گراويتون ناميده مي‌شود. گراويتون‌ها حامل پيامي بين ذرات اتم‌هاي بدن ما و ذرات اتم‌هاي زمين هستند و به ذرات مذكور مي‌گويند كه به‌هم نزديك شوند.

نظريه سي. پي. اچ. :

هنگاميكه سي. پي. اچ. داراي اسپين است، گراويتون ناميده مي شود.

هاوكينگ:

نظريه‌ها

نظريه نسبيت عام اينشتين نظريه‌اي در باره جرم‌هاي آسماني بزرگ مثل ستارگان، سيارات و كهكشان‌هاست كه براي توضيح گرانش در اين سطوح بسيار خوب است.

مكانيك كوانتومي نظريه‌اي است كه نيروهاي طبيعت را مانند پيام‌هايي مي‌داند كه بين فرميون‌ها (ذرات ماده) رد و بدل مي‌شوند. اين نظريه اصل نااميدكننده‌اي را نيز كه اصل عدم قطعيت نام دارد در بر مي‌گيرد. بنابر اين اصل هيچ‌گاه ما نمي‌توانيم همزمان مكان و سرعت (تندي و جهت حركت) يك ذره را با دقت بدانيم. با وجود اين مسئله مكانيك كوانتومي در توضيح اشياء، در سطوح بسيار ريز خيلي موفق بوده بوده است.

يك راه براي تركيب اين دو نظريه بزرگ قرن بيستم در يك نظريه واحد آن است كه گرانش را همانطور كه در مورد نيروهاي ديگر با موفقيت به آن عمل مي‌كنيم، مانند پيام ذرات در نظر بگيريم. يك راه ديگر بازنگري نظريه نسبيت عام اينشتين در پرتو نظريه عدم قطعيت است.

اما اگر نيروي گرانش را مانند پيام بين ذرات در نظر بگيريم، با مشكلاتي مواجه مي‌شويم. قبلاْ ديديم كه شما مي‌توانيد نيرويي را كه شما را روي زمين نگه مي‌دارد، مثل تبادل گراويتون‌ها(همان پيام‌رسان‌هاي گرانش) بين ذرات بدن خود و ذراتي كه كره زمين را تشكيل مي‌دهند، در نظر بگيريد. در اينصورت نيروي گرانشي با روش مكانيك كوانتومي بيان مي‌شود. اما چون همه گراويتونها بين خود نيز رد و بدل مي‌شوند، حل اين مساله از نظر رياضي بسيار بغرنج مي‌شود. بي‌نهايت‌هايي حاصل مي‌شوند كه خارج از مفهوم رياضي معنايي ندارند. نظريه‌هاي علم فيزيك واقعاْ نمي‌توانند با اين بي‌نهايت‌ها سر و كار داشته باشند. آن‌ها اگر در نظريه‌هاي ديگر يافت شوند، تئوريسين‌ها به روشي كه آن را ريترماليزيشن يا بازبهنجارش مي‌نامند، متوسل مي‌شوند. ريچارد فاينمن در اين باره مي‌گويد: اين كلمه هر چقدر زيركانه باشد، باز من آن را يك روش ديوانه‌وار مي‌نامم. خود او هنگامي كه روي نظريه‌اش در مورد نيروي الكترومغناطيسي كار مي‌كرد، از اين روش سود جست. اما او به اين كار زياد راغب نبود. در اين روش از بي‌نهايت‌هاي ديگري براي خنثي كردن بي‌نهايت‌هاي نخستين، استفاده مي‌شود. نفس اين عمل اگر چه مشكوك است ولي نتيجه در بسياري از موارد كاربرد خوبي دارد. نظريه‌هايي كه با به‌كارگيري اين روش به‌دست مي‌آيند، خيلي خوب با مشاهدات همخواني دارند.

استفاده از روش بازبهنجارش در مورد نيروي الكترومغناطيسي كارساز است ولي در مورد گرانش اين روش موفق نبوده. بي‌نهايت‌ها در مورد نيروي گرانش از جهتي بدتر از بي‌نهايت‌هاي نيروي الكترومغناطيسي هستند و حذفشان ممكن نيست. ابرگرانش كه هاوكينز در خطابه لوكاشين خود بدان اشاره كرد و نظريه ابرريسمان كه در ا» اشياء بنيادي جهان، بصورت ريسمان‌هاي نازكي هستند، پيشرفت‌هاي اميدوار كننده‌اي داشته‌اند، اما هنوز مسئله حل نشده است.

نظريه سي. پي. اچ. :

مشكل اصلي در فيزيك اين است كه تلاش مي كنند اين دو نظريه، يعني مكانيك كوانتوم و نسبيت را با يكديگر سازگار سازند. در حاليكه با توجه به اصل هم ارزي نيرو و انرژي نياز به تلاش زيادي نيست تا نسبيت و مكانيك كوانتوم با يكديگر سازگار شوند. در واقع بايستي مكانيك كلاسيك، مكانيك كوانتوم و نسبيت را همزمان و با توجه به اصول و قوانين شناخته شده ي علمي كه از نظر تجربي نيز تاييد شده مورد بررسي مجدد قرار داد. براي اينكار بايستي تعريف جديدي از انرژي ارائه داد و با توجه با اين تعريف ساختمان فوتون را تعريف كرد. با چنين نگرشي بينهايت هاي مشكل ساز بسادگي برطرف خواهند شد. بينهايت هاي موجود و مشكل ساز ناشي از نگرش موجود در مكانيك كوانتم به درات است كه ساختمان ذراتي نظير فوتون و الكترون را قابل بررسي نمي داند. ابرريسمانها نيز قادر به ارائه ي راه اساسي نخواهند بود. زيرا در نظريه ريسمانها، يك ريسمان يك واحد بسيار كوچك انرژي است. اما در اين نظريه هم نگرش نويني به انرژي ديده نمي شود. در حاليكه نظريه سي. پي. اچ. كار را با يك نگرش نوين و انقلابي از خود انرژي آغاز مي كند.

هاوكينگ:

راه ديگر

از طرف ديگر اگر ما مكانيك كوانتومي را براي مطالعه اجسام بسيار بزرگ در قلمرويي كه گرانش فرمانرواي بي‌چون و چرا است، بكار گيريم، چه خواهد شد؟ به‌ديگر سخن اگر ما آنچه را كه نظريه نسبيت عام در باره گرانش مي‌گويد، در پرتو اصل عدم قطعيت بازنگري كنيم، چه اتفاقي خواهد افتاد؟

همانطور كه گفتيم طبق اصل عدم قطعيت (Uncertainty principle) نمي‌توان با دقت مكان و سرعت يك ذره را همزمان اندازه گرفت. آيا اين بازنگري موجب تفاوت زيادي خواهد شد؟ در ادامه خواهيم ديد كه استفن‌هاوكينگ در اين زمينه به چه نتايج شگرفي دست يافته است.

سياهچاله‌ها سياه نيستند!

شرايط مرزي ممكن است به اين نتيجه منتهي شود كه مرزي وجود ندارد حالا كه از ضد و نقيض‌ها گفتيم، يكي ديگر هم اضافه كنيم:

فضاي خالي، خالي نيست

در ادامه خواهيم ديد كه چگونه مي‌توان به اين نتيجه رسيد. فعلا همينقدر بدانيم كه اصل عدم قطعيت بدان معني است كه فضا مملو از ذره و پادذره است!

نظريه نسبيت عام همچنين به مـــا مي‌گويد كـــه وجود ماده يـــا انرژي سبب خميدگي يــا تاب‌خوردن فضا-زمان مي‌شود. يك نمونه خميدگي آشنا مي‌شناسيم. خميدگي باريكه‌هاي نور ستارگان دور هنگامي كه از نزديكي اجسام با جرم بزرگ نظير خورشيد مي‌گذرند.

اين دو موضوع را به‌ياد داشته باشيم:

1- فضاي «خالي» از ذرات و پادذرات پر شده است. جمع كل انرژي آن‌ها مقداري عظيم يا مقداري بي‌نهايت از انرژي است.

2- وجود اين انرژي باعث خميدگي فضا-زمان مي‌شود.

نظريه سي. پي. اچ. :

به جاي آنكه اصل عدم قطعيت را به نسبيت تعميم دهيم، بايد به اين نكته ي بسيار مهم توجه كنيم كه همه ي جهان از كوانتوم ها (انرژي، اتم، ذرات زير اتمي) تشكيل شده اند. بنابراين همان قوانيني را كه بر اين ذرات حاكم است مي توانيم به تمام جهان تعميم دهيم. در نظريه سي. پي. اچ. فضا از سي. پي. اچ. انباشته شده است. سي. پي. اچ. ها روي يكديگر كار انجام مي دهند و كوانتوم هاي انرژي را توليد مي كنند. در مكانيك كوانوتم هيچ توضيحي وجود ندارد كه چرا فضا از فضا از ماده و پاد ماده انباشته شده است و تنها اصل عدم قطعيت مجوز آن را صادر كرده است. در حاليكه در نظريه سي. پي. اچ. ضمن توضيح كافي براي آن، دليل اينكه چرا در فضا ماده وجود دارد يا فضا به توليد ماده و پاد ماده مي پردازد ارائه مي شود.

همچنين در نسبيت عام با توجه به اصل هم ارزي فضا داراي انحنا است. در حاليكه در نظريه سي. پي. اچ. انحناي فضا كاملاً توجيه شهودي دارد. همين دلايل شهودي و ملموس نشان مي دهد كه فضا باايستي داراي انحنا باشد و ميزان انحناي فضا نيز تابع چگالي سي. پي. اچ. در فضا است.

هاوكينگ:

نسبيت عام و مكانيك كوانتومي هر دو نظريه‌هاي فوق‌العاده خوب و از موفق‌ترين دستاوردهاي فيزيك در قرن گذشته هستند. از اين دو نظريه نه‌تنها براي هدف‌هاي نظري بلكه براي بسياري كاربردهاي عملي، به‌نحوي درخشان استفاده مي‌شود. با وجود اين اگر آن‌ها را با هم در نظر بگيريم، نتيجه همانطور كه ديديم بي‌نهايت‌ها و بي‌معني بودن است. نظريه همه چيز بايد به‌نحوي اين بي‌معنا بودن را حل كند.

نظريه سي. پي. اچ. :

نظريه همه چيز با گذشت سالهاي متمادي و كار مداوم فيزيكدانان روي آن هنوز نتوانسته اين مشكل را حل كند. زيرا همچنانكه گفته شد، بدون توجه به هم ارزي نيرو و انرژي اين مشكل قابل حل نخواهد بود.

ويژگيهاي برجسته نظريه سي. پي. اچ

در اين نظريه بر خلاف نظريه ريسمانها مي توان علت ثابت بودن سرعت نور و مسير منحي شكل نور را در ميدانهاي گرانشي توضيح داد.

در واقع:

نظريه سي. پي. اچ. هر سه نظريه ي مكانيك كلاسيك، مكانيك كوانتومي و نسبيت را پوشش مي دهد.

بسياري از پديدهاي فيزيكي كه نظرات قديمي و حتي نظريه ريسمانها قادر به توضيح انها نيستند، در نظريه سي. پي. اچ. بسادگي قابل توضيح دادن است.

منشاء زمان و شرايط پيدايش جهان قابل مشاهده (بينگ بنگ) توضيح داده مي شود.

در فيزيك تا به حال همواره از تاثير نيرو بر اجسام صحبت مي شود. نظريه سي. پي. اچ. اولين نظريه اي است كه از تاثير اجسام بر نيرو سخن مي گويد.

نظريه سي. پي. اچ. فيزيك را از حالت يك دانش پيچيده و خشك، به صورت يك دانش ساده و شهودي در آورده است.

از زمان مطرح شدن نظريه ريسمانها به دليل آنكه توان توضيح پديده ها را با همان ده بعدي كه در آغاز بيان كرده بود نداشت، دائم بر تعداد ابعاد آن افزوده مي شود و امروزه تلاش مي شود با بيست و شش بعد به توضيح جهان بپردازد. در حاليكه نظريه سي. پي. اچ. نيازي ندارد ابعاد اضافي را بكار گيرد.

در ساختار كلان حهان همان قانوني حاكم است كه در كوچكترين واحدهاي كميت هاي طبيعت حاكم است. يعني قوانين جهان ميكروسكپي را مي توان به جهان ماكروسكپي تعميم داد و اين كاري است كه نظريه سي. پي. اچ. انجام داده است.

اميد است نظريه ي سي. پي. اچ. بتواند در گسترش بحثهاي علمي در دانشگاه هاي كشور موثر واقع شود. گسترش بحث و تبادل نظر در زمينه هاي علمي مي تواند در نهادينه شدن گفتمان منطقي در جامعه مفيد باشد. به متن سخنراني در سمينار فيزيك مراجعه فرماييد.

منبع :

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[مهدی زین الدین]

ناسا در گزارشي آخرين لحظات زندگي خدمه شاتل كلمبيا را پيش از آن كه بر اثر انفجار شاتل كشته شوند تصوير كرده است

به گزارش آسوشيتدپرس نكته‌اي كه ناسا با انتشار اين گزارش 400 صفحه‌اي در پي آن است، رسيدن به سطح رضايت‌بخشي از ميزان قابليت زنده بودن در سفينه‌هاي فضايي بعدي است. اين گزارش همچنين در مقايسه با گزارشي كه پنج سال پيش درباره حادثه كلمبيا منتشر شد به جزئيات بيشتر و كامل‌تري اشاره مي‌كند.

در اين گزارش اشاره شده است خدمه كلمبيا در آخرين دقايق و پس از اين كه متوجه شدند شاتل دچار سانحه شده است تمام تلاش خود را به كار بسته بودند تا از وقوع حادثه جلوگيري كنند اما مسئله اين بود كه آن‌ها نمي‌دانستند جلوگيري از وقوع حادثه غيرممكن است. كلمبيا هنگام بازگشت به جو زمين دچار سانحه شد و علت آن آسيب ديدن بخشي از پوشش حرارتي آن بود كه هنگام پرتاب ترك برداشته بود.

خدمه كنترل شاتل را از دست داده بودند. كلمبيا به دور خود مي‌چرخيد، برق كابين خاموش شده بود و بخش‌هايي از شاتل در حال جدا شدن بودند؛ اين توصيفي است كه در گزارش از آخرين لحظات شاتل ارائه شده است.

وين هال يكي از كارشناسان ناسا و كسي كه بر روي اين گزارش كار كرده است در اين باره مي‌گويد: چندين زنگ هشدار به صورت همزمان در كابين به صدا در آمده بود. خدمه سعي مي‌كردند كه كنترل شاتل را به دست بگيرند.

تيم تحقيقاتي ناسا با توجه به اين گزارش 30 مورد تغييرات را در ساختار شاتل و ديگر سفينه‌هاي فضايي پيشنهاد كرده است كه بيشتر آن‌ها شامل كلاه‌ايمني، دستكش‌ها و كمربند‌هاي ايمني مي‌شود. ناسا همچنين پس از اين حادثه به فضانوردان توصيه كرده است كه توجه بيشتري به پوشيدن جليقه ايمني داشته باشند.

در گزارش آمده است كه اگر فضانوردان مي‌توانستند لباس ايمني خود را بپوشند وقت بيشتري داشتند و به خاطر افت يكباره فشار بي‌هوش نمي‌شدند. در اين صورت آن‌ها مي‌توانستند واكنش‌هاي بهتري نسبت به حادثه نشان دهند. البته در گزارش تاكيد شده است كه اين امر باعث نجات آن‌ها نمي‌شد.

[مهدی زین الدین]

در اين گزارش رويدادهايي كه منجر به مرگ فضانوردان شده است ليست شده‌اند: افت يك‌باره فشار به خاطر شكاف برداشتن كابين، برخورد فضانوردان به وسائلي كه داخل كابين بوده است، انفجار نزديك به خلا در فاصله 10 هزار فوتي زمين و بالاخره برخورد با زمين.

كلبميا دومين شاتل ناسا بود كه بر اثر انفجار نابود شد. علت انفجار كلمبيا هنگام ورود دوباره به جو زمين شكافي بوده است كه در بال آن ايجاد شده بود. اين شكاف هنگام پرتاب براثر برخورد بخشي از فوم عايق حرارتي آن كه از تانك سوخت جدا شده بود ايجاد شد. در ديگر حادثه در تاريخ شاتل‌ها، شاتل چلنجر كمي بعد از پرتاب منفجر شد كه در آن حادثه در سال 1986 هم هفت نفر جان خود را از دست دادند.

برخي كارشناسان ناسا از اين كه اين گزارش رسانه‌اي شده است ابراز تعجب كرده‌اند چون قرار نبوده است اين گزارش در اختيار رسانه‌ها قرار بگيرد. توجيه مقامات ناسا براي جلوگيري از رسانه‌اي شدن گزارش جلوگيري از قرار گرفتن خانواده‌هاي قربانيان در كانون توجه رسانه‌ها بوده است.

ناسا انتشار گزارش را به درخواست خانواه‌ها به بعد از كريسمس موكول كرده است.
برخي انتشار اين گزارش را غيرضروري عنوان كرده‌اند و در توجيه گفته‌اند دانستن اين كه فضانوردان چگونه جان داده‌اند چندان ضروري نيست.

با اين حال اين نكته كه فضانوردان به يك‌باره به خاطر افت زياد فشار بي‌هوش شده‌اند و هنگام مرگ درد نكشيده‌اند خبر خوشي براي دوستان فضانوردان بوده است.

[مهدی زین الدین]

اسپيريت (Spirit) اولين ربات اين پروژه در روز سوم ژانويه سال 2004 - 13 دي ماه 1382 - بر روي سطح مريخ به زمين نشست و 21 روز بعد نيز ربات دوم که آپورچونيتي (Opportunity) نام دارد در سطح مريخ به آن پيوست.

انتظار کارشناسان و مهندسان ناسا بر آن بود که اين دو ربات حداكثر حدود سه ماه بر روي سطح اين کره فعاليت کنند، اما اکنون دوام اين دو دستگاه در محيط بسيار سرد مريخ باعث شگفتي آنها شده است.

اطلاعاتي که اين دو ربات به کره زمين ارسال کرده اند حقايق بسياري درباره تاريخچه وجود آب در نواحي استوايي کره مريخ در ميلياردها سال قبل را آشکار کرده است.

«روح» و «فرصت» حاصل تلاش جمع كثيري از دانشمندان و محققان آژانس فضايي آمريكا به سرپرستي دكتر فيروز نادري - از دانشمندان و مديران ايراني ناسا - است كه در آن زمان سرپرستي ماموريت‌هاي مريخ ناسا را برعهده داشت و در حال حاضر مديريت كل ماموريت‌هاي منظومه شمسي ناسا را برعهده دارد.

نادري، زماني هدايت ماموريت‌هاي مريخ را در آژانس فضايي آمريكا برعهده گرفت كه تقريبا تمام ماموريت‌هاي قبلي ناسا در مريخ با شكست مواجه شده بود.

جان کالاس، مدير پروژه اسپيريت و آپورچونيتي در مركز JPL ناسا در ايالت کاليفرنيا گفت: با در نظر گرفتن شرايط بسيار دشواري که اين دو دستگاه به طور روزانه تجربه مي کنند، بايد آنها را دستگاه هاي بسيار مقاومي تلقي کرد.

ما مي دانيم که هر لحظه ممکن است يک قطعه مهم در هر يک از اين دو مريخ نورد از کار بيفتد و بطور غيرمنتظره به اين ماموريت خاتمه دهد اما از طرف ديگر ممکن است طي سال آينده - با ادامه فعاليت اين دو كاوشگر - بتوانيم معادل طول مدت چهار ماموريت ديگر را با هر دستگاه پشت سر بگذاريم.

مريخ نورد «اسپيريت» (روح) در حال کاوش يک تو رفتگي به عرض 150 کيلومتر است که دانشمندان آن را «دهانه آتشفشان گوسف» (Gusev Crater) نام داده اند. اين دستگاه تاکنون شواهد متعددي را يافته که نشان مي دهند سنگ ها و خاک اين منطقه با آب بطور گسترده اي در تماس بوده اند.

ربات «آپورچونيتي» (فرصت) در سمت ديگر اين سياره در ناحيه‌اي مسطح موسوم به Meridiani Planum مشغول فعاليت است.

اطلاعات به دست آمده توسط اين ربات شک و شبهه درباره وجود آب در گذشته بر روي سطح سياره مريخ را از بين برده است و بر اساس اين اطلاعات تاييد شده که سنگ هاي بستري مورد مطالعه اين دستگاه در معرض عبور يک جريان آرام آب سطحي قرار داشته اند.

با اين وجود در هر دو روبات شواهدي جدي مبني بر بروز استهلاک ديده مي شود.

اسپيريت به دليل از کار افتادن يکي از چرخهايش بايد براي رسيدن به هر مقصدي به عقب حرکت کند و بازوي ربات آپورچونيتي هم به دليل قطع شدن يک سيم در مفصل "شانه" با مشکل عمل مي کند.

همچنين اين دو ربات در مقاطعي با بحران تامين انرژي روبرو بودند زيرا گرد و خاک سطح مريخ روي صفحات سلول هاي خورشيدي، که وظيفه شارز مجدد سلولهاي انرژي آن را بر عهده دارند، پوشانده بود.

زماني که اسپيريت و آپورچونيتي از کار بيفتند، ناسا مجبور خواهد شد براي انجام ماموريت بعدي خود منتظر بماند.

اخيرا اين سازمان برنامه اعزام رباتي مجهزتر و کاراتر (به نام آزمايشگاه علوم مريخ - MSL) در سال 2011 را به دليل مشکلات فني و مالي به تعويق انداخت.

اين تصميم پس از آن اتخاذ شد که اروپا هم برنامه اعزام مريخ نورد خود - موسوم به اکسومارس - را به دليل مشکلات مالي به تعويق انداخت.

احتمالا هزينه بالاي اعزام سفيه هاي فضايي به سطح سياره مريخ باعث خواهد شد پروژه هاي آتي اعزام دستگاه هاي مريخ نورد به طور مشترک توسط ناسا و آژانس فضايي اروپا انجام شوند.

ناسا در ماه نوامبر سال 2008 تماس خود با مريخ‌نشين فينيکس را از دست داد. اين ربات كاوشگر مشغول فعاليت در شرايطي بسيار دشوارتر و در نقطه‌اي بسيار مرتفع بود.