وبلاگ همه چیز

مشخصات بلاگ

۴۵ مطلب با موضوع «فیزیک و نجوم» ثبت شده است

منبع: سایت فیزیک

مترجم: سوران زوراسنا

عنوان لاتین مقاله: Is dark matter made of primordial black holes



ستاره­شناسان که در حال مطالعه حرکات کهکشان­ها و خصوصیات تابش پس­زمینه کیهانی بودند، در قرن گذشته متوجه شدند که بیشتر ماده موجود در جهان غیرقابل مشاهده می­باشد. در حدود ٨٤ درصد از ماده موجود در کیهان، ماده تاریک است که بیشتر آن در هاله­های اطراف کهکشان­ها قرار دارد. این ماده را ماده تاریک نامیده­اند زیرا نور را منتشر نمی­کند.


برای دانلود کامل مقاله برروی دانلود کلیک نمایید.


دانلود

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۰۲ ارديبهشت ۹۷ ، ۲۳:۵۰
نجوم

منبع: سایت فیزیک

مترجم: سوران زوراسنا

عنوان لاتین مقاله: Where is the universe's missing matter



ستاره شناسان با استفاده از رصدخانه فضایی XMM-Newton آژانس فضایی اروپا، هاله­های پر از گاز در اطراف کهکشان­ها را به­منظور یافتن ماده «گمشده» که گمان می­رود در آنجا باشد را مورد بررسی قرار دادند، اما آنها با دستان خالی برگشتند پس آن کجاست؟


برای دانلود کامل مقاله برروی دانلود کلیک نمایید.


دانلود


۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۳۱ فروردين ۹۷ ، ۱۵:۳۳
نجوم

منبع: سایت فیزیک

مترجم: سوران زوراسنا

عنوان لاتین مقاله: What's happening in Orion's Horsehead Nebula



این مقاله به بررسی فعل و انفعالات درون سحابی سر اسبی در صورت فلکی جبار (شکارچی) برای تشکیل ستارگان جدید پرداخته است.





انتشار مطلب با ذکر منبع آزاد است.
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۱۷ فروردين ۹۷ ، ۱۶:۲۰
نجوم

منبع: سایت فیزیک

مترجم: سوران زوراسنا

عنوان لاتین مقاله: Does Titan's hydrocarbon soup hold a recipe for life



این مقاله به بررسی شکل‌گیری حیات میکروبی برروی سطح تیتان (قمر زحل) پرداخته است.





انتشار مطلب با ذکر منبع آزاد است.
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۱۳ بهمن ۹۶ ، ۱۲:۰۵
نجوم

منبع: سایت فیزیک

مترجم: سوران زوراسنا

عنوان لاتین مقاله: Hubble and Spitzer team up to find magnified and stretched out image of distant galaxy


در این مقاله که توسط آژانس فضایی آمریکا (ناسا) تهیه گردیده است، به تلاش ستاره‌شناسان در استفاده از پدیده لنز گرانشی برای کشف کهکشان‌های دوردست پرداخته شده است.





انتشار مطلب با ذکر منبع آزاد است.
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۲۲ دی ۹۶ ، ۱۹:۱۰
نجوم

وبسایت منتشر کننده: سایت علمی بیگ‌ بنگ

مترجم: زهرا عاملی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: ScienceAlert


بیگ بنگ: دانشمندان به تازگی مسأله‌ی مرکزی جهان را تایید کردند: کیهان نباید اصلاً وجود داشته باشد. زیرا هنگام تولد کیهان، حضور مقدار برابر ماده و پادماده باید موجب می‌شد اینها یکدیگر را خنثی کنند، به این معنا که شما قادر نمی‌بودید که این متن را حدود 13/8 میلیارد سال بعد بخوانید.

به گزارش بیگ بنگ، یک تفسیر این است که یک تفاوت اساسی بین ماده و پادماده از وقوع این فاجعه جلوگیری می‌کند، ولی جدیدترین تحقیقات سرن در سوئیس نشان می­دهد که سوای بارهای متفاوت، آنها از بقیه‌ی جنبه‌ها کاملاً مشابه‌اند. یکی از محققان به نام “کریستین اسمورا” می‌گوید: «تمامی بررسی‌های ما نشان‌دهنده‌ی یک تقارن کامل بین ماده و پادماده است و به همین علت کیهان نباید واقعاً وجود داشته باشد. یک جایی در این میان باید یک عدم تقارن وجود داشته باشد، ولی ما اصلاً نمی‌توانیم بفهمیم که تفاوت در کجاست. منبع شکست تقارن چیست؟»

اگر بخواهیم درست از نقطه‌ی آغاز شروع کنیم، تا جایی که دانش‌مان می‌گوید، بیگ بنگ مقدار برابر ماده و پادماده را تولید کرد یعنی هم تمامی مواد قابل دیدن در جهان و هم جفت آینه‌ای فرّار آن‌ها را. با توجه به اینکه وقتی ماده و پادماده به هم می‌رسند معمولاً با جرقه‌ای از انرژی ِ خالص نابود می‌شوند انرژی‌ای که برای تأمین نیروی سفینه‌ی فضایی کافی‌ است بنابراین باید چیزی که ما هنوز درباره‌ی آن اطلاعی نداریم وجود داشته باشد که وقوع این فرایند را در آغاز جهان متوقف کرده باشد.

خواص مغناطیسی آنتی‌پروتون‌ها، نسخه‌ی پادماده‌ای پروتون‌های رایج، یکی از آخرین امیدهای یافتن عدم توازن بین دو نوع ماده بودند. اما دانشمندان بعد از دقیق‌ترین اندازه‌گیری‌ها می‌گویند هنوز هم هیچ تفاوتی وجود ندارد. از آنجا که پادماده‌ها نمی‌توانند به صورت فیزیکی نگه داشته شوند، دانشمندان از دام پنینگ ذرات باردار استفاده کردند تا آنتی‌پروتون‌ها را در دماهای بسیار بسیار کم، در میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی محصور کنند و آماده‌ی اندازه‌گیری شدن، نگه دارند.

افراد تیم در طی این تحقیق، با نگه داشتن پادماده برای ۴۰۵ روز، رکورد نگهداری پادماده را شکستند. قدرت میدان مغناطیسی تا نه رقم معنادار اندازه گیری شد، که ۳۵۰ مرتبه دقیق‌تر از مطالعات قبلی بود، اما با این وجود تفاوتی بین پروتون و آنتی‌پروتون (یا ماده و پادماده) مشاهده نگردید. اندازه‌ی قدرت مغناطیسی برای افراد علاقه‌مند، 2/۷۹۲۸۴۷۳۴۴۱- مگنتون هسته‌ای بود، که با اندازه‌ی مثبت پروتون برابر بود.

 

از اینجا به چه سو می‌رویم؟

اینطور دانشمندان سرن می‌گویند به سوی دقتی حتی بیشتر از این‌ها. باید علتی برای اینکه چرا همه‌ی ما داریم اینجا زندگی می‌کنیم و نفس می‌کشیم وجود داشته باشد. یا اینکه ما در یک شبیه‌سازی کامپیوتری عظیم هستیم! آزمایش‌های آتی برای مطالعه‌ی خواص مغناطیسی آنتی‌پروتون‌ها با جزئیات بیشتر برنامه‌ریزی شده‌اند، و این موضوع را بررسی می‌کنند که آیا گرانش می‌تواند تفاوت بین ماده و پادماده، باشد. اسمورا می‌گوید: «احساس می‌کنیم که با ارتقاء آزمایش‌ها توسط تکنیک‌های نوآورانه‌ی جدید، بهبود‌های بیشتری می‌تواند ایجاد شود، و در آینده، پیرو ارتقاء سرن که انتظار می‌رود تا ۲۰۲۱ تمام شود، قادر خواهیم بود به پیشرفت حداقل ده برابری نائل آییم.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature منتشر شده است.



وبسایت منتشر کننده: سایت علمی بیگ‌ بنگ

مترجم: زهرا عاملی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: ScienceAlert




۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۱۴ آبان ۹۶ ، ۲۲:۴۲
نجوم

وبسایت منتشر کننده: سایت علمی بیگ‌ بنگ

نوشته: راجر بارلو/ استاد دانشگاه هادرزفیلد- محقق و مدیر مؤسسه بین‌المللی برنامه‌های شتاب‌دهنده

مترجم: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: thecoversation.com


بیگ بنگ: جان دالتونِ شیمی­دان، نظریه­ای بر این مضمون ارائه کرد که تمام مواد و اشیاء از ذراتی به نام اتم ساخته شده­­اند و این نظریه حتی تا بعد از دو قرن، توسط جامعه علمی مورد قبول می­­باشد. اتم­ها از هسته­­ای بسیار کوچک و الکترون­هایی به مراتب کوچکتر تشکیل شده­­اند که این الکترون­ها با فاصله­­ای زیاد به دور هسته در حال گردش­­اند.

به گزارش بیگ بنگ، میزی را تصور کنید که میلیاردها بار بزرگتر از اندازۀ معمولی خود است؛ در این حالت اتم­های این میز به اندازه هندوانه خواهند بود. اما با این وجود، هسته واقع در مرکز و الکترون­های در حال گردش به دور آن، هنوز قابل مشاهده نخواهند بود. پس چرا هنوز انگشتان ما و حتی نوری از میان فواصل موجود در این اتم­ ها عبور نمی­­کند؟

برای فهمیدن آن، ما باید به الکترون­ها توجه کنیم. متأسفانه بیشتر آنچه که ما در مدارس آموخته­­ایم بسیار برای ما ساده­سازی شده­­اند. بر خلاف آنچه که ممکن است در مدارس به شما آموخته باشند، در واقع حرکت الکترون­­ها به دور هسته اتم، به شکل حرکت زمین به دور خورشید نیست. به جای آن، الکترون­­ها را مانند دسته­­ای از زنبورها یا پرندگان تصور کنید که حرکت جداگانه این موجودات قابل مشاهده نمی­باشد اما با این وجود شما حرکت کلی آنها را در دسته، مشاهده می­کنید.


الکترون­ها می ­رقصند!

در حقیقت، الکترون­­ها می­­رقصند. کلمۀ بهتری برای توصیف آن وجود ندارد. اما الگوی این رقص تصادفی نیست. بلکه چیزی شبیه به سالن رقص که در آن الگوی مشخصی برای حرکت زوجین وجود دارد و این الگو با معادله­­ای به نام معادله شرودینگر مشخص شده است. این الگوها انواع مختلفی دارند. برخی از آنها کند و ملایم مانند حرکات رقص والتز و برخی از آنها سریع و پرانرژی مانند حرکات رقص چارلستون می­­باشند.

هر الکترون الگوی خاص به خود را دنبال می­کند اما گاهی اوقات این الگو تغییر پیدا می­کند و این تغییر زمانی اتفاق می­افتد که الکترونی دیگر در حال استفاده از الگوی حرکتی جدید مورد نظر نباشد. هیچ دو الکترونی در یک اتم از الگوی حرکتی یکسانی تابعیت نمی­­کنند. این قانون با نام اصل طرد پاولی شناخته می­شود. با اینکه الکترون­ها هیچ وقت خسته نمی­شوند، تغییر الگوی حرکت به یکی از انواع سریع­تر آن، مصرف انرژی را به دنبال دارد و زمانی که الکترونی الگوی حرکتی کندتری را انتخاب می­­کند، انرژی از دست می­­دهد.

پس زمانی که انرژی بصورت تابش نور بر یک الکترون می­تابد، الکترون انرژی جذب کرده و الگوی حرکتی سریع­تری را انتخاب می­کند. از آنجایی که الکترون­­ها مشتاق جذب انرژی و تغییر الگوی حرکتی خود می­­باشند، باریکۀ نور قادر به عبور از میان اتم­­های اشیاء (میز) نمی­باشد. بعد از مدت زمان بسیار کوتاهی، الکترون­­ها این انرژی جذب شده را، احتمالا به شکل نور، از دست می­­دهند. تغییرات در الگوی حرکتی الکترون­ها و از دست دادن دوباره انرژی بصورت نور باعث بازتاب نور و رنگ­­ها شده و ما میز را بصورت جامد مشاهده می­­کنیم.


مقاومت در زمان لمس

پس چرا وقتی ما میز را لمس می­کنیم، محکم به نظر می­رسد؟ احتمالا پاسخ بسیاری از پایگاه­های اینترنتی این است که دلیل این اتفاق، دافعه می­­باشد و دو ذره با بار منفی، یکدیگر را دفع می­کنند. اما این پاسخ نادرست می­باشد و نشان می­دهد نباید به دنیای اینترنت اعتماد کرد. دلیل سختی میز، رقص الکترون­­ها می­­باشد. اگر شما میز را لمس کنید، الکترون­های موجود در اتم­­های دستانتان به الکترون­­های میز نزدیک می­شوند. با نزدیک شدن الکترون­های یک اتم به هسته اتمی دیگر، الگوی رقص آن دچار تغییر می­شود.

دلیل این اتفاق این است که الکترونی در سطح انرژی پایین اتمی، قادر به انجام الگوی حرکتی قبلی در نزدیکی اتم جدید نیست. زیرا آن فضا توسط الکترونی از هسته مقابل گرفته شده است. الکترون تازه وارد باید در نقشی جدید و پرانرژی ظاهر شود. این انرژی توسط نور تأمین نمی­شود بلکه توسط نیروی وارده توسط انگشتان شما در زمان لمس میز تامین می­­شود.

بنابراین در نزدیک کردن دو اتم به یکدیگر انرژی مصرف می­شود زیرا که تمام الکترون­های دو اتم ناچار به تغییر الگوی حرکتی خود به سطحی بالاتر و پرانرژی­تر می­باشند. نزدیک کردن تمام اتم­های انگشت و میز به یکدیگر مقادیر بسیار بالایی از انرژی را می­طلبد که این مقدار بیش از توان ماهیچه­ای شما می­باشد. به این دلیل شما میز را در زمان لمس آن محکم حس می­کنید.


وبسایت منتشر کننده: سایت علمی بیگ‌ بنگ

نوشته: راجر بارلو/ استاد دانشگاه هادرزفیلد- محقق و مدیر مؤسسه بین‌المللی برنامه‌های شتاب‌دهنده

مترجم: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: thecoversation.com

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۰۵ آبان ۹۶ ، ۱۱:۱۰
نجوم

وبسایت منتشر کننده: وبسایت علمی بیگ‌ بنگ

مترجم: منصور نقی‌لو

منبع: ScienceAlert



بیگ بنگ: شاید هیچگاه این مسئله به ذهن­تان خطور نکرده باشد که چرا جهان فقط سه بعد فضایی دارد، اما این سوال از خیلی وقت پیش فیزیکدانان را به چالشی جدی کشیده است. ایده­ای که فیزیک ذرات را با چیزی به نام «نظریه گره» ترکیب می­کند نه تنها می­تواند توضیحی قابل­ قبول عرضه کند، بلکه بینش ما را نسبت به عواملی که جهان چند لحظه پس از پیدایش آنها را تجربه کرد، گسترش بدهد. حجم­های ساکن فضا که دارای سه درجه آزادی به نام­های عرض، عمق و طول هستند، به نظر خیلی اساسی می­رسند، اما تصور جهانی به صورت دیگر خیلی دشوار است.


به گزارش بیگ بنگ، مکعبی چهاربعدی را به عنوان یک جسم واقعی فرض کنید و حالا سریع احساس خواهید کرد که مغرتان الگویی را دنبال می­کند. ما نمی­توانیم این احتمال را رد کنیم که ابعاد دیگری از فضا وجود دارد اما به سادگی نمی­توانیم آنها را تجربه کنیم. مدل­هایی مثل نظریه ریسمان راه را برای وجود نه بعد و حتی بیشتر باز می­کنند. اما تا زمانی که شواهدی قوی از وجود آن ابعاد پیدا نکنیم، باید توجه خود را معطوف مقیاسی بزرگ از انسان­ها، سیاره­ها و کهکشان­ها کنیم.


تیمی بین­المللی از فیزیکدانان به دنبال دلایل پیرامون این تعداد جادویی بوده و در حال یافتن راه­حلی قوی در مدلی موسوم به تورم گره هستند. محققان با یک اصول مشخصی به نام “لوله­های شار” کار تحقیقی خود را آغاز کردند. این اصل ریشه در مدل سازی الکترومغناطیس جیمز کلارک ماکسول در قرن نوزدهم میلادی دارد. لوله­های شار (جریان) کمابیش راهی برای توصیف کانال­های خطوط نیروی فرضی تولید شده در اثر مغناطیس هستند. ما با بارهای الکتریکی مثبت و منفی و قطب­های شمال و جنوب آهنرباها آشنا هستیم.


دنیای کوانتومی از نوع مشابهی از سیستم چسبندگی بهره می­برد. از اینرو، لوله­های شار می­توانند در مقیاس کوانتومی برای توضیح اینکه چرا ذراتی به نام کوارک­ها به هم می­چسبند تا ذراتی مثل پروتون و نوترون به وجود آورند، مورد استفاده قرار بگیرند. دنیای کوانتومی پاسخ مخصوص خود را به آن دارد. اگر یک جفت کوارک چسبیده را از همدیگر جدا کنید، لوله شار تا زمان گسلیدن و بسته شدن بسط می­یابد. انرژی موجود در آن میدان به تولید یک پاد کوارک و کوارک دیگری منجر می­شود. گاهی اوقات این جفت در تماس با یکدیگر قرار گرفته و اثر مخالفی به وجود می­آورند. برخی اوقات نیز هر کوارک به نصف مجزایی از جفت اصلی متصل می­شود تا شریک جدیدی به وجود بیاورد. وقتی جهان فقط چند میکروثانیه سن داشت، کوارک­ها وجود داشتند. پس می­توان به این دلیل تکیه زد که لوله­های شار احتمالا نقش بزرگی داشتند. این نقطه شروع برای گمانه­زنی­های پیچیده فیزیکدانان بود.


«توماس کفارت» محققی از دانشگاه واندربیلت خاطر نشان کرد: «ما پدیده مشهور لوله شار را مد نظر قرار داده و آن را به سطح انرژی بالاتری برده­ایم» گسلیدن یک لوله شار و تولید یک کوارک و پادکوارک باید پایان داستان باشد به ویژه اگر کوارک و پادکوارک دوباره یکدیگر را از بین برده باشند. اما یک استثنای عجیب وجود دارد؛ این لوله­ها به یک خط مستقیم تک­بعدی محدود هستند. آرایش­های پیچیده لوله­های شار می­تواند پایایی مختلفی داشته باشد. آنها پایدارترین نمونه در سه بعد هستند و سریعاً راهی برای تفکیک و جدایی پیدا می­کنند. وقتی جهان به قدر کافی انبساط پیدا کرد و کوارک­ها به یکدیگر متصل شدند، می­بایست فضای خالی با مجموعه­ای از این گره­های لوله شار پر شده باشد.


کیهان­شناسان این ایده را در سر دارند که جهان خیلی زود پس از پیدایش دستخوش پدیده­ای به نام انبساط قرار گرفت و در کسری از ثانیه اندازه آن از یک پروتون به اندازه یک گریپ فروت افزایش پیدا کرد. محققان به موارد فیزیکی عجیب و جدیدی در آزمایش­های خود دست پیدا می­کنند که پلاسمای کوارک­ها و ذرات آنها به نام گلوان­ها را تکرار می­کند. شاید به زودی شواهدی قوی مبنی بر تاریخچه پیچ­خورده جهان پیدا کنیم. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ European Physical Journal C منتشر شده است.


وبسایت منتشر کننده: وبسایت علمی بیگ‌ بنگ

مترجم: منصور نقی‌لو

منبع: ScienceAlert


۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۰۳ آبان ۹۶ ، ۲۲:۱۰
نجوم

وبسایت منتشر کننده: وبسایت علمی بیگ‌ بنگ

مترجم: سمیر الله وردی

منبع: the Daily Galaxy



بیگ بنگ: به گفتۀ پیتر هوراوا، فضازمان، تار و پودی که هندسۀ آن با گرانش ِ ستارگان، سیارات و ماده قابل تغییر است ممکن است چیزی بیش از یک سراب نباشد. هوراوا که در دانشگاه کالیفرنیا- برکلی مشغول به کار است قصد دارد این تار و پود را بشکافد و فضازمان را از یکدیگر خالی کند تا به یک نظریۀ یکپارچه دست یابد و در نهایت دو دنیای عجیب ِ مکانیک کوانتوم و گرانش را با یکدیگر تلفیق کند.


به گزارش بیگ بنگ، جامعۀ جهانی فیزیک شروع به استفاده از نوآوری جدید هوراوا کرده تا اسرارِ کیهان شناختیِ مادۀ تاریک و انرژی تاریک که همزاد یکدیگر هستند را توضیح دهد. محققان دریافتند که ممکن است سیاهچاله­ها آنگونه که انتظار داریم رفتار نکنند. اگر ایده “هوراوا” درست باشد، می­تواند برداشت ما از فضازمان را برای همیشه تغییر دهد و منجر به دستیابی «نظریۀ همه چیز» شود. به مدت چندین دهه، فیزیکدانان در تلاش خود برای انطباقِ نظریۀ نسبیت عامِ اینشتین که گرانش را توصیف می­کند و مکانیک کوانتومی که جهان ذرات اتمی و نیروهایی با کوچکترین مقیاس را شرح می­دهد، با موانعی روبرو بوده اند. فضازمان بر اساس نظریۀ کوانتوم یک پس­زمینۀ ایستا است که ذرات در درون آن حرکت می­کنند، اما در مقابل، نظریات اینشتین، نه تنها فضازمان را به طور جدایی­ناپذیری به یکدیگر متصل می­کند، بلکه فضا-زمانِ و مادۀ درون آن را نیز قابل توصیف کرده است.


بیشترِ انگیزۀ تحقیق روی نظریه کوانتوم و نسبیت برای ایجاد نظریۀ گرانش کوانتومی؛ در واقع نیاز به درکِ رویدادی است که فورأ پس از بیگ بنگ رخ داد یا رویدادی که در نزدیکی افق رویدادِ سیاهچاله­ها رخ می­دهد و این یعنی میدان­های گرانشی گسترده هستند. “هوراوا” راه حل خود را در فیزیکِ مادۀ فشرده پیدا کرده است، به ویژه در اتم کربن به ضخامت یک اتم که گرافین نامیده می­شود و الکترون­هایش در اطرافِ سطح همانند توپ­هایی در ماشینِ پین بال می­چرخند. از آنجایی که اتم­های گرافین فقط در کسری از سرعت نور حرکت می­کنند، هیچ نیازی به در نظر گرفتنِ “نسبیت” نیست. اما اگر این گرافین را تا صفر مطلق خنک کنید، مشاهده خواهید کرد که چیز خارق­العاده­ای رخ می­دهد: سرعت الکترون­ها به طور چشمگیری افزایش می­یابد. اکنون، نظریات نسبیت برای توصیفِ صحیحِ آنها لازم هستند.


این تغییر بود که تصورِ هوراوا را برانگیخت. نظر هوراوا در مورد گرافین این است که تقارنِ لورنتس همیشه در آن واضح نیست. (تقارن لورنتس در دانش فیزیک، که نام آن برگرفته از نام هندریک لورنتس می­باشد، عبارت است از “ویژگی طبیعت که می­گوید نتایج آزمایش­ها مستقل از جهت­گیری و سرعت آزمایشگاه در میان فضا هستند) او تصور کرد که آیا همین مسئله برای جهان ما نیز صدق می­کند. چیزی که امروزه در اطراف مشاهده می­کنیم، کیهانی سرد است که در آن فضا و زمان به نظر با تقارنِ لورنتس به یکدیگر متصلند حقیقتی که نشان می­دهد آزمایشات با دقتِ حیرت­آوری انجام شده­اند، اما مواد و ذرات در لحظات اولیه بسیار متفاوت بودند. چه می­شود اگر تقارنی که امروزه واضح است برای طبیعت بنیادی نباشد، اما با سرد شدنِ جهان از گلولۀ انفجاری بیگ بنگ چیزی ظاهر شود، درست همانطور که با سرد شدنِ گرافین در آن ظاهر شد؟


هوراوا معادلات اینشتین را بهینه­سازی کرد، بصورتی که تقارنِ لورنتس حذف شد؛ خاصیتی که سرعت نور را برای تمام مشاهده­گران به طور ثابت حفظ می­کند؛ بطوری که مهم نیست با چه سرعتی حرکت می­کنند، در واقع زمان در خلاف درجه کاملأ یکسان کُند سپری می­شود. این امر یک مجموعه از معادلات را برای هوراوا مطرح کرد که گرانش را در چارچوب یکسانِ کوانتوم همانند دیگر نیروهای بنیادیِ طبیعت توصیف کند: گرانش به علت ذرات کوانتومی که گراویتون نامیده می­شوند بصورت یک نیروی جاذب ظاهر می­شود، درست به همان صورتی که نیروی الکترومغناطیسی با فوتون­ها حمل می­شود. او همچنین نسبیت عام را اصلاح کرد تا مسیرِ بهتری را از گذشته تا آینده برای “زمان” متصور شود، تکاملی کیهانی درست همان­گونه که مشاهده می­کنیم.


هوراوا گفت: «به طور ناگهانی عناصر جدیدی برای اصلاح رفتارِ گرانش در فواصل بسیار کوتاه دارید.» نظریۀ هوراوا با دو نیم کردنِ تقارن بین فضا-زمان در واقع فیزیکِ سیاهچاله­ها را تغییر می­دهد به ویژه سیاهچاله­های میکروسکوپی را که ممکن است بالاترین انرژی­ها را تشکیل دهند، یعنی تشکیلِ این سیاهچاله­ها و این مسئله که آیا همانگونه هستند که در نسبیت عام به نظر می­رسند «یک پرسش بسیار بزرگ است. گرانشِ هوراوا همچنین به حلِ یکی از بزرگترین اسرارِ حل نشدۀ کیهان شناسیِ مدرن کمک می­کند: پازلِ مادۀ تاریک، اگر از معادلات حرکت ناشی از نسبیت عام کمی خارج باشند، می­توان سرعت­های مشاهده شدۀ ستارگان و کهکشان­ها را بدون نقشِ مادۀ تاریک توضیح داد. هوراوا می­گوید: «این امکان وجود دارد که کسری از تصویرِ مادۀ تاریکِ جهان ناشی از اصلاحاتِ معادلات اینشتین باشد.»


انرژی تاریک نیز به این شرح می­باشد: نظریاتِ فیزیک ذره­ای قدرتِ انرژی تاریک را حدودِ ۱۲۰ مرتبه بزرگتر از چیزی می­داند که مشاهده شده است، همچنین نسبیت عام نمی­تواند این اختلافِ زیاد را توضیح دهد. اما نظریۀ “هوراوا” شامل پارامترهایی است که می­توان آنها را به گونه­ای تنظیم کرد که انرژی خلأ که با فیزیکِ ذرات پیش بینی شده را تا یک مقدار مثبتِ کوچک کاهش داد، که این مقدار هم با حرکاتِ مشاهده شدۀ ستارگان و کهکشان­ها منطبق است. پاسخ­های نهایی در این زمینه می­تواند با مشاهداتِ ارتقا یافتۀ سیاهچاله­های پرجرم بدست آیند که شامل مناطقی با گرانش شدید است که می­توانند اصلاحاتِ لازم، برای نسبیت عام را نشان دهند و نظریۀ گرانش کوانتومیِ هوراوا را اثبات کنند، درست به همان صورتی که اندازه­گیری­های توضیح داده نشده مدار عطارد نشان داد که قوانین نیوتن ناقص است و دری را برای نظریات اینشتین گشود.


وبسایت منتشر کننده: وبسایت علمی بیگ‌ بنگ

مترجم: سمیر الله وردی

منبع: the Daily Galaxy




۱ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۳۰ مهر ۹۶ ، ۲۳:۰۰
نجوم

وبسایت منتشر کننده: وبسایت علمی بیگ‌ بنگ

مترجم: سحر الله وردی

منبع: ScienceAlert



بیگ بنگ: سوالاتی در مورد اینکه آیا حقیقت ما یک شبیه­سازی از چیز عمیق­تری است، فیلسوفان و اندیشمندان را از زمان افلاطون به فکر فرو برده است. تعدادی از فیزیکدانان نشان دادند که عجایب کوانتوم از جمله پیچ و تاب در فضا-زمان قابل شبیه­سازی نیست و این مسئله را مطرح کردند که «ماتریس» هیچ پاسخی ندارد.

به گزارش بیگ بنگ، فیزیکدانان نظری مثل زوهار رینگل و دمیتری کووریژین از دانشگاه آکسفورد یک بلوک جامد را برای حل الگوریتم­های شبیه­سازی­های کوانتومی “مونت کارلو” کشف کردند. توضیحش این است که اساسأ ما نمی­توانیم فیزیکی که حتی دربارۀ بزرگترین کامپیوتر می­دانیم را شبیه­سازی کنیم. می­توان گفت احتمالا شما در یک شبیه­سازی کامپیوتری نیستید. شبیه­سازی­های “مونت کارلو” در واقع محاسباتی مبتنی بر نمونه­های تصادفی یک سیستم هستند. آنها مختص فیزیک کوانتومی نیستند، اما برای تبدیل دنیای فازیِ شایدها به چیزی کمی قابل پیش­بینی­تر سودمندند. همچنین آنها می­توانند مسائل خاصی را حل کنند سیستم هایی که شامل چند شی کوانتومی در حال حرکت می­باشند.



هرچند، شبیه­سازی­های “مونت کارلو” به هیچ وجه بی نقص نیستند. در این سیستم خنثی کردن مثبت­ها و منفی­ها می­تواند رخ دهد که آن را «مسئله نشانه» می­نامند. نمایشِ بدون نشانه می­تواند به حل این مسئله کمک کند، اما طریقۀ انجام آن برای بسیاری از مسائل فیزیک، هنوز نامشخص است. در واقع، برای برخی از مسائل غیرممکن است.

این سئوالی است که رینگل و کووریژین به دنبال پاسخ آن بودند؛ آیا نوعی مانع در کشف یک روش “بدون نشانه” برای کاربرد شبیه­سازی­های “مونت کارلو” در سیستم­های کوانتومی خاص وجود دارد؟ اگر این چنین نیست، آنگاه شاید در یک حمام پر از ژل دراز کشیده­اید، لوله­هایی در سرتان وجود دارد و یک کامپیوتر غول­پیکر برای تولید الکتریسیته در ناکارآمدترین باتری دنیا، شیرۀ شما را می­کشد! (درست مثل ِ فیلم ماتریکس)

اما اگر در آنجا مانعی وجود داشته باشد به این معنا است که کامپیوترهای کلاسیک هرگز نمی­توانند ریاضیات ضمنی را حل کنند تا نشان دهند ما چه چیزی در مکانیک کوانتومی می­بینیم. بقیه تضمین می­کنند که استیک ۱۰۰% از ماهیچه گاو درست شده، نه فقط کد دوتایی. در فیزیک ماده چگال پدیده­ای به نام اثر هال حرارتی وجود دارد که در آن، قرار دادن شیئی جامد با یک انتهای داغ و یک انتهای سرد درون میدان مغناطیسی، یک گرادیان حرارتی در طول آن تولید می­کند.

اگر یک فیزیکدان هستید، می توانید همین چیز را بصورت یک ناهنجاری گرانشی توصیف کنید که به ساده­ترین شکل کمی شبیه تار و پود فضا-زمانِ متمایل یا پیچ و تاب خورده است. نظریه پردازان اعداد را در مدل­های شبیه­سازی مونت کارلو، خرد کردند تا ناهنجاری گرانشی را حل کنند؛ آنها ثابت کردند که مشکلی در آنجا وجود دارد.

رینگل گفت: «کار ما پیوند جذابی بین دو موضوعِ به نظر غیرمرتبط برقرار می­کند: ناهنجاری­های گرانشی و پیچیدگی کامپیوتری. این کار نشان می­دهد که رسانایی هال حرارتی یک اثر مطلقأ کوانتومی است: اثری که هیچ مشابه ِ کلاسیک محلی، برای آن وجود ندارد.» هالیوود این سئوال را مطرح می­کند که آیا جهان چه این جهان، چه جهانِ ساخته شده به دست خودمان می­تواند از طریق نوعی کامپیوتر شبیه­سازی شود؛ این سوال در دایرۀ فلسفی جدی گرفته شده است.

فیلسوف بریتانیایی نیک بوستروم استدلال کرد که این امر بر اساس وعده­هایی برای پیشرفت­های تکنولوژیکی و زمانی، امکانپذیر می­باشد. فیزیکدانان اشاره کردند که فیزیک کوانتومی این امر را به طرز  شگفت آوری غیرمحتمل می­داند، زیرا الکترون­ها و اتم­ها، توپ­های کوچکی نیستند که به طور قابل پیش­بینی در طول فضا بچرخند. رینگل و کووریژین نشان دادند که ما در یک نسخۀ بیگانه مافوق بُعدی از ویندوز ۱۱ قرار نداریم و این یک سیستم کامپیوتری نیست که به آسانی بخواهیم تصورش کنیم. در واقع اینطور به نظر می رسد که در یک واقعیت گیر افتادیم، باید شروع کنیم بهترین استفاده را از آن ببریم. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science Advances منتشر شده است.


وبسایت منتشر کننده: وبسایت علمی بیگ‌ بنگ

مترجم: سحر الله وردی

منبع: ScienceAlert





۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۲۵ مهر ۹۶ ، ۱۳:۵۵
نجوم