/**
Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /home/theorium/theorium.net/wp-content/themes/disto/functions.php:931) in /home/theorium/theorium.net/wp-includes/feed-rss2.php on line 8
نوشته لوئی آگاسیز و نظریه عصر یخبندان اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>لوئی آگاسیز و نظریه عصر یخبندان ؛ در طی ۶۰۰ میلیون سال گذشته ۱۷ عصر یخبندان شناخته شده در زمین رخ داده است. اعصار یخبندان (که به دورههای یخساری هم معروف است) دورهای از تاریخاند که یخ صفحههای عظیم نواحی وسیعی از زمین را پوشانده بود که معمولاً از یخهای فصلی پوشیده نمیشد.
لوئی آگاسیز، که طبیعیدان بود، در سال ۱۸۳۶ هنگام گذراندن تعطیلات در کوههای آلپ سویس پی برد که سنگها خراشیدگیها و شکستگیهای عمیقی دارند. او به این فکر تازه رسید که این شکستگیها در اثر یخسارها ایجاد شدهاند و زمانی در گذشتۀ دور تمام اروپا پوشیده از یخسار بوده است. این ایده او را به این نظریه رساند که یخسارها حاصل اعصار یخبندان بوده است. او این نظریۀ تازه را در سال ۱۸۳۷ به انجمن سویسی (هلوتی) ارایه کرد.
اکنون درباره اعصار یخبندان اطلاعات بسیاری داریم، ولی دانشمندان هنوز نمیدانند که چه چیزی سبب پیدایش عصر یخبندان میشود. فهرست احتمالات شامل مدار زمین، جدا شدن قاره ها، تغییر در زمین کربن دیوکسیدجو، و پرتوهای کیهانی میشود.
در طی ۶۰۰ میلیون سال گذشته ۱۷ عصر یخبندان شناخته شده در زمین رخ داده است. آخرین عصر بخبندان در دوره ی پلئیستوسن (در حدود ۲ میلیون سال پیش) شروع شد و از چهار دوره یخچالی تشکیل میشد که آخرین آنها از ۴۰ هزار سال تا ۱۰ هزار سال پیش از این ادامه داشته است. امروزه در یک دوره بین یخچالی نسبتاً گرمتر به سر میبریم و همچنان به سوی یک دوره یخچالی پیش میرویم. در عصر حاضر در حدود ۱۰ درصد سطح زمین از یخ پوشیده شده است، ولی در طی عصر یخبندان در حدود ۳۰ درصد زمین از یخ پوشیده شده بود.
عصر یخبندان یا عصر یخی، دوره درازمدت کاهش دمای آب و هوای زمین است که در گسترش یخسارهای قارهای، یخسارهای قطبی و یخسارهای آلپی تأثیرگذار است. از دیدگاه یخبندانشناسی، عصر یخبندان بیشتر به دورهای از یخسارها در نیمکره شمالی و جنوبی، گفته میشود؛ با این تعریف، ما هنوز در عصر یخبندان هستیم چرا که یخسارهای گرینلند و قطب جنوب هنوز وجود دارند. به زبان گفتاری (محاورهای)، هنگامی که درباره چند میلیون سال آینده، سخن گفته میشود، عصر یخبندان برای اشاره به دورههای سردتر با یخسارهای پهناور در قارههای شمالی آمریکا و اوراسیا گفته میشود: با این دید، آخرین عصر یخبندان، نزدیک به ۱۱٬۰۰۰ سال پیش، پایان یافت.
لویی آگاسیز یک دیرینهشناس، یخچالشناس، زمینشناس و پزشک سوئیسی بود که در در ۲۸ می سال ۱۸۰۷ میلادی متولد و در ۱۴ دسامبر ۱۸۷۳ چشم از جهان فروبست. لوئی آگاسیز به دلیل نوآوری در مطالعه تاریخ طبیعی مشهور است. لوئی آگاسیز در سوئیس بزرگ شد و استاد دانشگاه نوشاتل شد. بعداً او به ایالات متّحده آمریکا رفت و در آن جا استادی دانشگاه هاروارد را بر عهده گرفت.
لویی آگاسیز نخستین کسی بود که در سال ۱۸۳۷ مفهوم امروزی عصر یخبندان را ارائه داد و با شواهد معتبر علمی اظهار کرد که در گذشته شرایط اقلیمی مناطق مختلف جهان بسیار متفاوت با امروز بودهاست. او در همان سال به عضویت آکادمی سلطنتی علوم سوئد انتخاب شد. او بر اساس تحقیقات دانشمندان پیش از خود مانند هورس بندیکت دو سوسور و چند دانشمند دیگر یخچالهای طبیعی آلپ را بهعنوان موضوع مطالعات خود انتخاب کرد و به این نتیجه رسید که صخرههای سرگردان کوههای آلپ توسط یخچالهای طبیعی از دامنههای رشتهکوه جورا پراکنده شده است .
نوشته لوئی آگاسیز و نظریه عصر یخبندان اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نوشته نظریه ی ریسمان ؛ ابعادِ جادوئیِ علم اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نظریه ی ریسمان ؛ ابعاد جادوئی علم ؛ نظریه ی ریسمان ادعا می كند كه دنیای ما، دارای ۱۰ بعد است. یعنی نه بعد مكانی و یك بعد زمانی دارد. این برخلاف تجربیات ماست. یعنی ما فكر می كنیم كه در دنیایی با سه بعد مكانی و یك بعد زمانی زندگی می كنیم. به همین دلیل توجیه می كند كه شش بعد اضافی در واقع در دنیای ما وجود دارند ولی فشرده شده اند. فشرده شدن یعنی اینكه مثلا شما یك شلنگ را از فاصله ی دور بصورت یك بعدی می بینید اما از نزدیك بصورت یك استوانه ی دو بعدی. امروزه برخی از نظریه پردازان ریسمانها بحث ابعاد بیشتر، حتی ۲۶ بعد را مطرح كرده اند.
در نظریه ی ریسمان به جای اینكه هر ذره را مستقل در نظر بگیریم به صورت رشته ای پیوسته با شكلهای مختلف درنظر میگیریم , مثلا الكترون را می توان مانند یك النگو رشته ای بدانیم كه دو سرش بهم گره خورده و حلقه دایره ای تشكیل داده است.
علت بوجود آمدن این نظریه این بود كه گرانش با كوانتوم مشكل دارد. همچنانكه گفته شد در دنیای ما چهار نیروی اصلی بنامهای الكترومغناطیسی، هسته ای قوی، هسته ای ضعیف و گرانشی وجود دارد. سه نیروی اول به ترتیب می توانند با هم در انرژیهای بالا متحد شوند و یك نظریه واحد داشته باشند. یعنی انشعاباتی از یك نظریه ی اصلی باشند. اصطلاحاٌ می گویند این سه نظریه در انرژیهای بالا تقارن دارند و در انرژیهای معمولی دچار شكست خودبخودی تقارن می شوند.
اما چهارمین نیروی اصلی یعنی گرانش دو مشكل اساسی دارد. یكی وحدت نیافتن با سه نیروی دیگر و دیگر اینكه اگر ذرات را نقطه ای در نظر بگیریم، سطح مقطع برهم كنش نیروی گرانشی بین دو ذره ی نقطه ای كه بهم نزدیك می شوند طبق نظریه ی كوانتومی بی نهایت بدست می آید. از اینرو ذرات بصورت ریسمانهای یك بعدی در نظر گرفته شدند. مثلا الكترون یا كواركها همگی ریسمانهای بسته و حلقوی با شكلهای مختلفند. در این تصورجدید، دیگر برهم كنش ذرات در زمان و مكان خاص رخ نمی دهد بلكه شما دو حلقه دارید كه در فضا بهم نزدیك می شوند و با عكسبردای تخیلی یك پوسته به شكل شلنگ نمایش داده می شود. مثل اینكه دو شلنگ بهم برخورد كرده باشند و دو شلنگ جدید بوجود آورده باشند. در این نظریه هم وحدت میسر است و هم بینهایتهای گرانش كوانتومی برطرف می شود.
تئوری در ابتدا فقط برای بوزونها بود، به منظور اینكه فرمیونها هم وارد تئوری ریسمان شوند باید یك نوع بخصوص از تقارن به نام ابرتقارن وجود میداشت كه به واسطه آن برای هر بوزون، یك فرمیون متناظر وجود داشته باشد. پس ابرتقارن، ذرات حامل نیرو و ذراتی كه ماده را میسازند به هم مربوط میكند.
نتایج ابرتقارن در آزمایشات ذرات مشاهده نشدهاند اما نظریه پردازان معتقد هستند كه ذرات ابرتقارن بزرگتر و سنگینتر از آن هستند كه در شتابدهندههای فعلی بتوان آنها را مشاهده كرد. ایجاد شتابدهندههای قویتر انرژی بالا در دهه آینده میتواند شواهد لازم برای ابرتقارن در اختیار ما قرار دهند..
متخصص های نظریه ی ریسمان بر این باور هستند كه پنج تئوری ابر ریسمان وجود دارد . نوع I ، نوع IIA و نوع IIB و دو حالت تئوری ریسمان اكتشافی یا هترو تیك.
این پنج تئوری ابر ریسمان به یكدیگر متصل هستند . همچون یك تئوری خاص و پایه ای. این تئوری ها به دگرگونی وابسته اند كه به آن دوگانی می گوییم . اگر دو تئوری با دوگانی دگرگونی وابسته باشند ، بدان معنا است كه اولین تئوری می تواند در برخی از راه ها دگرگون شده باشد . به این دو تئوری دوگانه برای یكدیگر گفته می شود .
این كمیت های پیوند دوگانگی ها جدا از هم تصور می شدند . مقیاس ها فاصله های كم و زیاد ، نیرو ، طول و … . این كمیت ها همیشه در فیزیك در هر دو تئوری میدان های كلاسیك و تئوری ذرات كوانتومی دارای حد خاصی هستند . اما ریسمان ها می توانند تفاوت بین كوچكی و بزرگی ، نیرومندی و ضعف باشند .
عقیده نظریه ریسمان در زمینه ی سیاهچاله؛ همانطور كه می دانیم سیاهچاله ها نتیجه معادلات اینشتین هستند و چون تئوری ریسمان وجود گرانش را می پذیرد و شامل معادلات اینشتین نیز می شود پس وجود سیاهچاله ها را نیز می پذیرد . اما تئوری ریسمان بیشتر از تقارن جالب انواعی از ماده كه معمولا” در معادلات اینشتین عادی به نظر می رسند بر خواسته است . بنابراین سیاهچاله در بافت تئوری ریسمان موضوعی جالب برای مطالعه هستند .
زمانی كه این موضوع كشف شد كه سیاهچاله ها می توانند با توجه به فرایند های كوانتومی نابود شوند به نظر می آمد كه آنتروپی و دما دارایی ترمودینامیك هستند . دمای سیاهچاله با معكوس جرمش متناسب است . بنابراین سیاهچاله با نابودی اش گرم و گرمتر از دوره ی سابق خود می شود . آنتروپی سیاهچاله یك چهارم منطقه ی افق رویداد است ، بنابراین آنتروپی همچون سیاهچاله كوچك و كوچكتر می شود و در نتیجه منطقه ی افق رویداد نیز رفته رفته كاهش می یابد .
حال باید گفت كه در تئوری ریسمان نقل روشنی بین زیر كوانتوم ها و تئوری كوانتوم و فرض آنتروپی سیاهچاله وجود ندارد.
نوشته نظریه ی ریسمان ؛ ابعادِ جادوئیِ علم اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نوشته تئوری ام ؛ تئوری جسورانه دنیای فیزیک اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>تئوری ام ؛ تئوری جسورانه دنیای فیزیک ؛ تئوری ام یك تئوری جسورانه فیزیكی است كه از هندسه ای عجیب و منحصر به فردی برخوردار است. طرفداران این نظریه جدید فیزیكی ادعا می كنند كه این تئوری مسیری برای دست یافتن به نظریه ای برای همه چیز است. نظریه پرداز این نظریه ادوارد ویتن است.
این تئوری كه از بسط و گسترش تئوری ابر ریسمان بوجود آمده است، همه ۵ تئوری ابر ریسمان را و ۱۱ بعد ابر گرانی را در بر می گیرد. علت اینكه فیزیكدانان به چشم یك نظریه ی متهور و ستیزه جو به این نظریه نگاه می كنند این است كه این نظریه فاقد هرگونه پشتوانه ی تجربی و آزمایشگاهی است و وجودش را تنها مدیون یكسری ریاضیات پیچیده و هندسه ای غامض است.
در سال ۱۹۹۵ ادوارد ویتن انقلاب دوم ابر ریسمان را پایه گذاری كرد و از این راه به شهرت جهانی رسید. ویتن مقالات فراوانی در زمینه نظریه ی ابر ریسمان كه تاحدودی در ان زمان به فراموشی سپرده شد انتشار داد و راه حل برون رفت از چالش های پیش روی نظریه ریسمان را در گسترش ابعاد این نظریه از ده بعد به یازده بعد دانست ، بدین صورت تئوری ام كه یك تئوری یازده بعدی است شكل گرفت.
تئوری ام در حقیقت از تركیب ۵ تئوری مختلف ریسمان بوجود امده است این تئوری در راستای تلاش های بی ثمر گذشته كه سعی در متحدكردن نسبیت عام و كوانتوم مكانیك برای دست یافتن به نظریه به نام ابرگرانش.
ابر گرانی یك تئوری میدان است كه جزیی از ابر ریسمان به حساب می آید و از كوچك كردن ریسمان ها تا حد صفر یعنی نقطه بو جود می آید كه ابر تقارن و نسبیت را یگانه می نماید ذرات میدان گرانی گراویتون با اسپین ۲ است ولی در ابر گرانی ذرات میدان گراویتینو (گرانی كوچك ) می باشد و اسپین آن ۲/۳ است.) بود گام بر میدارد.
تئوری ام كه از ۱۱ بعد برخودار است در حقیقت با گرفتن دوگان نظریه ده بعدی ریسمان بدست می آید این موضوع كه چگونه تقارن دوگانگی می تواند مشكلات را برای رسیدن به نظریه ی نهایی از پیش رو بردارد موجب شگفتی دانشمندان است.
تقارن دوگانگی به خوبی ۵ نظریه ی مختلف ریسمان را به هم مر بوط می سازد و برابر بودن آنها را نشان می دهد دوگانگی در حقیقت پل ارتباطی بین سایر تئوری های ریسمان است.
تئوری جدید دوگانگی به خوبی برابری و ارتباط نظریه های ریسمان را با یكدیگر بر ملا می سازد كه می تواند در این زمینه از دو گانگی اس (-duality S) تی (T-duality) و یو( -duality U) نام برد هریك از این دو گانگی ها راهی است برای تبدیل یك تئوری ریسمان به تئوری ریسمان دیگر و در این میان دوگانگی تی را می توان ساده ترین دوگانگی از میان سایر دوگانگی ها كه تئوری های ریسمان را به هم مرتبط می سازد در نظر گرفت.
دوگانگی یك تقارن مستحكم در نظریه ی ریسمان است ،بر همین اساس ما با گرفتن دوگان یك نظریه ریسمان به نظریه ریسمان دیگر می رسیم و به همن صورت می توانیم نشان دهیم كه تمامی ۵ تئوری ریسمان در حقیقت یكی هستند.
دوگانگی های بین ۵ نمونه تئوری ریسمان رابطه ای منطقی و جالب بوجود می آورد (اگر ابر گرانی را به حساب آوریم باید بگوئیم ۶ تئوری ریسمان ) و به خوبی پنج نمونه ریسمانها را بهم مربوط می سازد و برابری آنها را ثابت می كند.
بدین صورت با یك تحول بزرگ از دل یك نظریه ی ده بعدی نظریه ای یازده بعدی (نظریه ی ام ) متولد می شود كه این نظریه امید ها را در راه اتحاد نسبیت عام با مكانیك كوانتومی برای رسیدن به نظریه ای برای همه چیز زنده نگه می دارد.
تئوری ام با تمام موفقیت هایش تا حدی نامفهوم و نارسا است و تاكنون نیز كسی شرح روشن و كاملی از این نظریه بیان نكرده است.
چرا كه مبانی بنیادی فیزیكی كه این نظریه برپایه ی آن استوار گردیده مشخص نیست و تنها این تئوری دارای یك چارچوب كلی بوده كه امید می رود در آینده فیزیكدانان با استفاده از دوگانگی مسائلی كه تاكنون مبهم و غیر قابل حل مانده است حل شوند. ولی همچنان این سوال در اذهان فیزیكدانان به عنوان مسئله ای لاینحل باقی مانده است.
نوشته تئوری ام ؛ تئوری جسورانه دنیای فیزیک اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نوشته نظریه نسبیت انیشتین اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>
نظریه نسبیت انیشتین بر دو اصل استوار است؛ اول اینکه اصل نسبیت: تمام قوانین علم در تمام چارچوبهای مرجع یکساناند. و دوم اینکه ثابت بودن سرعت نور: سرعت نور در خلا ثابت و از سرعت ناظر مستقل است. با توجه به این نظریه، هیچ ذره ای قادر نیست با سرعتی بیش از سرعت نور حرکت کند، چرا که بر اساس معادلات نسبیت جرمش به سمت بی نهایت میل می کند.
مثلا وقتی جسمی با سرعت نزدیک سرعت نور حرکت کند زمان برای او بسیار کند میگذرد. و همچنین ابعاد این جسم کوچکتر میشود. جرم جسمی که با سرعت بسیار زیاد حرکت میکند دیگر ثابت نیست بلکه ازدیاد پیدا میکند.
در فیزیک کلاسیک، دو نظریه اساسی نسبت به ماهیت نور وجود داشت که از آنها به نظریهی «موجی» و «ذره ای» نور یاد می کنند، که نظریه ی اول توسط هویگنس و نظریه دوم توسط نیوتن مطرح شد. در گذر زمان، فیزیکدانان متوجه شدند که نور در برخی شرایط از خود خواص موجی و در برخی شرایط دیگر خواص ذره ای بروز می دهد.
از جمله تاثیرهای ذره ای نور می توان از واجد انرژی بودن نام برد و از جمله خواص موجی می توان خاصیت پراش را ذکر کرد. پس از پی بردن فیزیکدانان به خاصیت موجی نور، آنها در جستجوی محیطی می گشتند که موج بتواند در آن منتشر شود. به همین علت مفهومی را به نام اتر اعتبار کردند که در تمام فضا منتشر شده بود و امکان عبور امواج نور را فراهم می کرد. اما مشکل اساسی این فرضیه آن بود که هیچگاه چنین ماده ای کشف نشد.
این اعتقاد تا زمانی ادامه داشت که آزمایش مورل-مایکلسون توجه همه ی فیزیکدانان را به خود معطوف کرد. اما توجیه آن تا مدتها میسر نشد، تا اینکه هندریک لورنتس این پدیده را با ایده ی انقباض فضا و زمان تجیه کرد.
به همین دلیل انیشتین در مقاله ای در سال ۱۹۰۵ خاطر نشان کرد که با وجود چنین نظریه ای، نیازی به مفهوم اتر از بین می رود. یکی از مهم ترین نتایجی که انیشتین از ایده ی لورنتس گرفت این بود که نظریه ی او به شکل عجیبی معنای مطلق بودن زمان را از میان میبرد. سرانجام فعالیت انیشتین بر رو این موضوع، او را به ارایه ی یک نظریه ی بدیع فیزیکی در مورد مفاهیم فضا و زمان رساند.
با توجه به این نظریه، هیچ ذره ای قادر نیست با رعتی بیش از سرعت نور حرکت کند، زیرا بر اساس معادلات نسبیت جرمش به سمت بی نهایت میل می کند. ( خود نور در نظریه ی نسبیت دارای جرم سکون نیست و به همین علت مشمول این قانون نمی شود. )
نکته ی اصلی نظریه ی نسبیت این است که ابعاد فضایی و زمانی نسبت به سرعتهای مختلف، به شکل های مختلف ظاهر می شوند. برای مثال اگر با سرعت نور حرکت کنیم، می بینیم که بازه های زمانی متداول به صفر رسیده و ابعاد فضایی منقبض می شوند تا آنجا که به صفر برسند. به این ترتیب هر اندازه که سرعت ذره بیشتر شود، بر اساس معادلات نسبیت، زمان کند تر شده و ابعاد فضایی منقبض می شوند.
پروفسور استیون هاوکینگ در «تاریخچه ی زمان» در این باره می نویسد: «پیامد قابل توجه دیگر نسبیت، ایجاد انقلاب در برداشت ما از زمان و مکان است. بنا برا نظریه ی نیوتن، اگر اشعه ای از نقطه ای ب نقطه ای دیگر گسیل شود، ناظران متفاوت در مورد مدت زمان سیر نور هم داستانند، ( چرا که زمان مطلق است. ) اما لزوما بر فاصله ای که نور پیموده، متفق القول نیستند. ( چرا که مکان مطلق نیست. ) از آنجا که سرعت نور برابر با مسافت طی شده بخش بر مدت زمان است، برای ناظران مختلف سرعت نور یکسان نخواهد بود. از سوی دیگر، بنا بر نظریه ی نسبیت همه ی ناظران باید سرعت نور را مقداری ثابت اندازه گیری کنند. اما هنوز در مورد مسافتی که نور پیموده است هم داستان نیستند. بنابراین باید روی زمانی هم که طول کشیده است ا نور این مسافت را بپیماید، هم داستان نباشند. به دیگر سخن، نظریه ی نسبیت فاتحه ی مفهوم زمان مطلق را خواند. به نظر می رسید که هر ناظر خود باید معیاری برای زمان داشته باشد، و ساعتهای مشابه و یکسان که همراه ناظران متفاوت باشد، لزوما زمان واحدی را نشان نخواهند داد. »
اگر جسمی با سرعت نور حرکت کند، زمان برایش متوقف میشود، طولش به صفر میرسد و جرمش بینهایت میشود.نسبیت عام برای حرکتهایی ساخته شده که در خلال حرکت سرعت تغییر میکند یا باصطلاح حرکت شتابدار دارند. شتاب گرانش زمین g که همان عدد ۹٫۸۱m/sاست نیز یک نوع شتاب است. پس نسبیت عام با شتابها کار دارد نه با حرکت. نظریه ایست راجع به اجرامی که شتاب گرانش دارند. کلا هرجا در جهان، جرمی در فضای خالی باشد حتما یک شتاب گرانش در اطراف خود دارد که مقدار عددی آن وابسته به جرم آن جسم میباشد.
پس در اطراف هر جسمی شتابی وجود دارد. نسبیت عام با این شتابها سر و کار دارد و بیان میکند که هر جسمی که از سطح یک سیاره دور شود زمان برای او کندتر میشود. یعنی مثلا، اگر دوربینی روی ساعت من بگذارند و از عقربههای ساعتم فیلم زنده بگیرند و روی ساعت آدمی که دارد بالا میرود و از سیاره زمین جدا میشود هم دوربینی بگذارند و هردو فیلم را کنار هم روی یک صفحه تلویزیونی پخش کنند، ملاحظه خواهیم کرد که ساعت من تند تر کار میکند.
نسبیت عام نتایج بسیار شگرف و قابل اثبات در آزمایشگاهی دارد. مثلا نوری که به پیرامون ستارهای سنگین میرسد کمی بسمت آن ستاره خم میشود. سیاهچالهها هم برپایه همین خاصیت است که کار میکنند. جرم انها بقدری زیاد و حجمشان بقدری کم است که نور وقتی از کنار آنها میگذرد به داخل آنها میافتد و هرگز بیرون نمیآید.
انیشتین در نظریه نسبیت خاص با حرکت شتابدار و یا با گرانش کاری نداشت. او نخستین بار این موضوعات را در نظریه نسبیت عام خود که در ۱۹۱۵ انتشار یافت مورد بحث قرار داد.
نظریه نسبیت عام دید گرانشی را بکلی تغییر داد و در این نظریه جدید نیروی گرانش را مانند خاصیتی از فضا در نظر گرفت نه مانند نیرویی میان پیکرها، یعنی برخلاف آنچه که نیوتن گفته بود. در نظریه او فضا در مجاورت ماده کمی انحنا پیدا میکرد. در نتیجه حضور ماده اجرام، مسیر یا به اصطلاح کمترین مقاومت را در میان خمهها (منحنیها) اختیار میکردند.
دانشمندان در موقع خورشید گرفتگی در جزیره پرنسیپ پرتغال واقع در افریقای غربی دیدند که نور ستارهها به جای آنکه به خط راست حرکت کنند در مجاورت خورشید و در اثر نیروی گرانشی آن خم میشوند و به صورت منحنی در میآیند. یعنی ما وضع ستارهها را کمی بالاتر از محل واقعیش میبینیم.
ماهیت تمام پیروزیهای نظریه نسبیت عام انیشتین اخترشناختی بود ولی دانشمندان حسرت میکشیدند که ای کاش راهی برای آزمون آن در آزمایشگاه داشتند. نظریه انیشتین به ماده به صورت بسته متراکمی از انرژی نگاه میکرد به همین خاطر میگفت که این دو به هم تبدیل پذیرند یعنی ماده به انرژی و انرژی به ماده تبدیل میشود. E = mc² دانشمندان به ناگاه پاسخ بسیاری از پرسشها را یافتند.
پدیده پرتوزایی به راحتی توسط این معادله توجیه شد. کم کم دانشمندان دریافتند که هر ذره مادی یک پادماده مساوی خود دارد و در اینجا بود که ماده و انرژی جداییناپذیر شدند.
نوشته نظریه نسبیت انیشتین اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نوشته اصل عدم قطعیت اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>اصل عدم قطعیت ؛ در فیزیک کوانتومی, اصل عدم قطعیت هایزنبرگ, اظهار میدارد که جفتهای مشخصی از خواص فیزیکی, مانند مکان و تکانه, نمیتواند با دقتی دلخواه معلوم گردد.
به عبارت دیگر, افزایش دقت در کمیت یکی از آن خواص مترادف با کاهش دقت در کمیت خاصیت دیگر است. این عبارت به دو طریق مختلف تفسیر شدهاست.
بنا بر دیدگاه هایزنبرگ معنای آن این است که غیر ممکن است که همزمان سرعت و مکان الکترون یا هر ذره دیگری با دقت یا قطعیت دلخواه معین گردد.
بنا بر دیدگاه گروه دوم, که افرادی چون بالنتین در آن قرار دارند, این عبارت راجع به محدودیت دانشمندان در اندازهگیری کمیتهای خاصی از سیستم نمیباشد, بلکه امری است راجع به طبیعت و ذات خود سیستم چنان که معادلات مکانیک کوانتومی شرح میدهد. در مکانیک کوانتوم, یک ذره به وسیله بسته موج شرح داده میشود.
با توجه به این اصل اگر اندازهگیری مکان ذره مد نظر باشد, طبق معادلات ذره میتوان در هر مکانی که دامنه موج صفر نیست, وجود داشته باشد و این به معنی عدم قطعیت مکان ذره میباشد.
برای به دست آوردن مکان دقیق ذره, این بسته موجد باید تا حد ممکن «فشرده» شود, که یعنی, ذره باید از تعداد زیادی موج سینوسی که به یکدیگر اضافه شدهاند (بر روی هم جمع شدهاند) ساخته شود.
از طرف دیگر, تکانه ذره متناسب با طول موج یکی از این امواج سینوسی است, اما میتواند هر کدام از آنها باشد. بنا بر این هر چقدر که مکان ذره –به واسطه جمع شدن تعداد بیشتری موج- با دقت بیشتری اندازهگیری شود, تکانه با دقت کمتری معین میشود و بر عکس این مووضع نیز صادق است.
تنها ذرهای که مکان دقیق دارد, ذره متمرکز در یک نقطه است, که چنین موجی طول موج نامعین دارد (و بنا بر این تکانه نامعین دارد). از طرف دیگر تنها موجی که طول موج معین دارد, نوسان منظم تناوبی بیپایان در فضا است که هیچ مکان معینی ندارد.
در نتیجه در مکانیک کوانتومی, حالتی نمیتواند وجود داشته باشد که ذره را با مکان و تکانه معین شرح دهد. اصل عدم قطعیت را میتوان بر حسب عمل اندازهگیری, که شامل فروپاشی تابع موج میباشد, نیز بازگویی کرد.
هنگامی که مکان اندازهگیری میشود, تابع موج به یک برامدگی با پهنای بسیار کم فروپاشیده میشود, و تکانه تابع موج کاملاً پخش میشود. تکانه ذره به مقداری متناسب با دقتِ اندازهگیری مکان, در عدم قطعیت باقی میماند.
مقداری باقیمانده عدم قطعیت نمیتواند از حدی که اصل عدم قطعیت مشخص کرده است, کمتر شود, و مهم نیست که فرآیند و تکنیک اندازهگیری چیست. این بدین معنی است که اصل عدم قطعیت مربوط به اثر مشاهدهگر است. اصل عدم قطعیت کمترین مقدار ممکن در آشفتگی تکانه, در حین اندازهگیری مکان, و بر عکس, را معین میکند.
اصل عدم قطعیت اغلب اوقات به این صورت بیان میشود؛ اندازهگیری مکان ضرورتاً تکانه ذره را آشفه میکند, و بر عکس. این عبارت, اصل عدم قطعیت را به نوعی اثر مشاهدهگر تبدیل میکند.
این تبیین نادرست نیست, و توسط هایزنبرگ و نیلز بوهر استفاده شدهاست. باید توجه داشت که هر دو آنها, کم و بیش در چهارچوب فلسفی پوزیتویسم منطقی میاندیشیدند.
در این روشِ نگرش, ذات حقیقی یک سیستم فیزیکی, بدان گونه که وجود دارد, تنها با تن دادن به بهترین اندازهگیری ممکن تعریف میشود, اندازهگیریای که الااصول قابل اجرا باشد.
به عبارت دیگر, اگر یک خاصیت سیستم (الااصول) قابل اندازهگیری با دقتی بیشتر از یک حد معین نباشد, آنگاه این محدودیت یک محدودیتِ سیستم است و نه محدودیتِ دستگاههای اندازهگیری. پس هر گاه که آنها از آشفتگی غیرقابل اجتناب در هر اندازهگیری قابل تصور حرف میزدند, منظورشان آشکارا, عدم قطعیت ذاتی سیستم بود و نه عدم قطعیت ابزارها و وسایل اندازهگیری.
امروزه پوزیتویسم منطقی در بسیازی از موارد از رونق افتاده است, و از همین رو تبیین اصل عدم قطعیت بر حسب اثر مشاهدهگر میتواند گمراهکننده باشد.
برای یک شخص که به پوزیتویسم منطقی اعتقاد ندارد, آشفتگی خاصیت ذاتی یک ذره نیست, بلکه مشخصه فرآیند اندازهگیری است, نزد چنین فردی ذره به صورت نهانی دارای تکانه و مکان دقیقی است اما ما به دلیل نداشتن ابزارهای مناسب نمیتوانیم آن کمیتها را به دست بیاوریم.
چنین تعبیری قابل قبول در مکانیک کوانتوم استاندارد نیست. در مکانیک کوانتوم, حالتهایی که در آن سیستم دارای تکانه و مکان معین باشد, اصلاً وجود ندارد.
تبیین اثر مشاهدهگر میتواند به طریق دیگری هم موجب گمراهی شود, چرا که برخی اوقات خطا در اندازهگیری ذره سبب ایجاد آشفتگی میشود.
مثلاً اگر یک فیلم عکاسی بی عیب و نقص که یک سوراخ ریز در وسط آن قرار دارد را برای آشکارسازی فوتون استفاده کنیم, و فوتون تصادفا از درون آن سوراخ عبور کند, با اینکه هیچ مشاهده مستقیمی از مکان ذره انجام نشده است, اما تکانه آن نامعین خواهد شد.
که این استدلال از دیدگاه کپنهاگی نادرست است, چرا که عبور ذره از میان سوراخ, سبب تعین مکان شده و طبق اصل عدم قطعیت در آن هنگام تکانه نامتعین است. همچنین ممکن است استدلال شود که, پس از عبور فوتون از سوراخ اگر تکانه را اندازه بگیریم, میتوانیم به تکانه ذره هنگام عبور از سوراخ پی ببریم, و در این حالت هم تکانه و هم مکان ذره را با دقت نامحدود اندازه گرفته ایم.
پاسخ صریح هایزنبرگ به چنین استدلالی این است که در اگر تکانه دقیقاً در لحظه عبور از سوراخ اندازهگیری نشود, اصلاً تعین نداشته است, و اندازهگیری در آینده چیزی از واقعیتی که گذشتهاست را معین نمیکند. تبیین مذکور به طریق دیگری هم میتواند موجب گمراهی شود.
به دلیل سرشت ناموضعِ حالتهای کوانتومی, دو ذره که در هم تنیده شدهاند را میتواند از هم جدا کرد و اندازهگیری را در فقط بر روی یکی از آن دو انجام داد.
این اندازهگیری هیچ آشفتیگیای به معنای کلاسیکیاش در ذره دیگر ایجاد نمیکند, اما میتواند اطلاعاتی درباره آن آشکار سازد. و بدین طریق میتواند مقدار مکان و تکانه را با دقت نامحدود اندازهگیری کرد.
بر خلاف سایر مثالها, اندازهگیری به این طریق هرگز سبب تغییر توزیع مقدار مکان یا تکانه کل نمیشود. توزیع تنها هنگامی تغییر میکند که نتایج اندازهگیری از راه دور معلوم شود. اندازهگیری از راه دور مخفیانه (به طوری که ذره دیگر آگاه نشود), هیچ اثری بر توزیع تکانه یا مکان ندارد. اما اندازهگیری از راه دورِ تکانه میتواند اطلاعاتی را آشکار کند که سبب فروپاشی تابع موج کل میشود. این امر سبب محدود شدن توزیع مکان و تکانه میشود, وقتی که اطلاعات کلاسیک (نزد ذره دیگر) آشکار شده و (به آن) انتقال مییابد.
برای مثال اگر دو فوتون در دو راستای مخالف هم بر اثر فروپاشی یک پوزیترون تابیده شوند, تکانههای دو فوتون خلاف جهت هم خواهد بود.
با اندازهگیری تکانه یک ذره, تکانه دیگری معین میشود, و سبب میشود که توزیع تکانه آن دقیقتر شود, و مکان آن را در عدم تعین رها خواهد کرد.
اما بر خلاف اندازهگیری موضعی (از نزدیک) این فرآیند هرگز نمیتواند عدم قطعیت بیشتری در مکان ذره دوم, بیش از آن که قبلا وجود داشته ایجاد نماید. تنها این امکان وجود دارد که عدم قطعیت را به طرق مختلف محدود کرد, که بستگی به خاصیتی دارد که شما برای اندازهگیری ذره دور انتخاب میکنید.
با محدود کردن عدم قطعیت در p به مقادیر بسیار کوچک, عدم قطعیتِ باقیمانده در x همچنان بزرگ خواهد بود. (به واقع, این مثال پایه بحث آلبرت انیشتین در مقاله پارادکس EPR در سال ۱۹۳۵ بود). هایزنبرگ صرفاً بر ریاضیاتِ مکانیک کوانتوم تمرکز نکرد, و اساساً این دغدغه را داشت که پایهگذار این باور باشد که عدم قطعیت یک مشخصه واقعی جهان است. برای این کار, او استدلالات فیزیکی خود را بر اساس وجود کوانتا, و نه کل فرمالیسم مکانیک کوانتومی طرحریزی کرد. او صرفاً به فرمالیسم ریاضی بسنده نکرد و از آن برای توجیه چیزی استفاده نکرد, چرا که این خود فرمالیسم بود که نیاز به توجیه داشت.
نوشته اصل عدم قطعیت اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نوشته نظریه مهبانگ (بیگ بنگ) اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نظریه مهبانگ (بیگ بنگ) ؛ بر اساس این تئوری جهان از انفجار یک نقطه بوجود آمده است. این تئوری اولین بار بر اساس مشاهدات ادوین هابل و همکارانش مبنی بر دور شدن همه کهکشانهای آسمان از کهکشان راه شیری بجز کهکشانهای محلی مطرح شد.
این نظریه، آغاز كائنات را از یك هسته اتم در فضا و زمانِ صفر مى داند زیرا آن هنگام هنوز فضا و زمان آغاز نشده بود. تصور بكنید كه تمام كائنات در یك هسته اتم یاحتى كوچكتر از آن جاى داشت و در یك لحظه این فضا و زمان آغاز مى شود یعنى اینكه یك انفجار بزرگ كه حاصل گرانش شدید ناشى از فشردگى بوده، شروع شد.
این واقعه بین سیزده تا پانزده میلیارد سال پیش رخ داده است، درحقیقت این حادثه از آن نقطه صفر شروع مى شود. قابل ذكر است كه با وجود چنین فشردگى اى طبیعتاً دماى بسیار زیادى در لحظه كمى قبل از انفجار بزرگ حاكم بوده است. هنگامى كه فضا و زمان شروع به بزرگ و باز شدن كرد، دما مدام رو به كاهش بوده به طورى كه تخمین زده مى شود وقتى فقط یك ثانیه از تشكیل كائنات مى گذشته است ده میلیارد كلوین نزول دما داشته ایم.
انبساط جهان به قدرى شدید رخ داده است كه از اندازه كوچكتر از یك هسته اتم در یك لحظه به اندازه كره زمین بزرگ مىشده، یعنى انبساط و تورم بعد از بیگ بنگ شروع شده بود اما هنوز كهكشانها به وجود نیامده بودند. نور آغاز كائنات بود سپس بعد از نور، ماده ایجاد شد و شاید بعد از دو میلیارد سال از انفجار بزرگ كهكشانها شكل گرفتند و خورشید ما یكى از ذرات كوچك آنهاست.
دور شدن کهکشانها با تعیین انتقال به قرمزِ خطوط طیفی آنها نتیجه گیری شده است. مشاهدات نشان می دادند که هر چه کهکشانهای دورتر باشند سرعت دور شدن آنها هم بیشتر است. منطقی است که نتیجه گیری کنیم که اگر در زمان به عقب برگردیم در زمانی همه کهکشانها حرکت خود را از یک نقطه شروع کرده باشند. این نقطه یگانه (نقطه تکینگی کیهانی) نه تنها کهکشانها بلکه ستاره ها٬ گازها و غبارها وحتی تابش الکترومغناطیسی را شامل می شده است.
با توجه به این موارد و با در نظر گرفتن نظریه نسبیت عام٬ دو مدل برای کیهان مطرح شده است. یکی نظریه کیهان ثابت یا پایدار و دیگری تئوری بیگ بنگ.
بر اساس مدل اول٬ در حالیکه کیهان منبسط می شود موادِ بین کهکشانها و در فضای خالی ایجاد شده و در مجموع چگالی کیهان و تمام خواص آن ثابت می ماند. این کیهان نه آغاز دارد و نه پایان بطور پیوسته منبسط شده و مواد جدید خلق میشود. بر اساس مدل دوم جهان از انفجار یک نقطه بوجود آمده است. این مدل به همراه نظریه نسبیت عام٬ با این واقعیت که هرچه کهکشانها از هم دورتر باشند با سرعت بیشتری از هم دور می شوند (آن چیزی که قانون هابل نامیده شده) مطابقت دارند. این مدل پیش بینی می کند که دمای اولیه در زمان انفجار در حد یک میلیارد درجه بوده است.
از لحظه آغاز فرآیند آفرینش تا زمانی که به زمان پلانک مشهور است (ده بتوان منفی ۴۳) هیچ رابطه یا فرمول فیزیکی شناخته شده ای وجود ندارد و فقط از این زمان به بعد است که روابط فیزیکی وجود دارند. بعد از عبور از چند مرحله ویژه وکاهش تدریجی دما در زمان ده بتوان منفی ۱۲ چهار نیروی بنیادی شکل گرفته ودر زمان ده بتوان منفی شش هم دما آنقدر پایین آمده تا شرایط برای شکل گیری هسته اتمها فراهم شود.
در این زمان عناصر طبیعی بویژه هلیوم وهیدروژن شکل گرفته اند. بعد از گذشت سیصد هزار سال از لحظه آفرینش کیهان برای فوتونها شفاف شده و تابش از ماده جدا شده است. با انبساط کیهان ماده٬ از تابش زمینه جدا شده و اتمها تشکیل شده اند. گرانش موجب تغییر چگالی های موضعی شده و ستاره ها شکل گرفته اند.
بر اساس این مدل٬ تابش زمینه باید دمای خاصی داشته باشد و با گذشت زمان کاهش یافته و در حال حاضر نیز دمای آن ۵ درجه کلوین باشد.کشف تابش زمینه توسط پنزیاس و روبرت ویلسون و عکسبرداری های ماهواره COBE از نقاط قوت این مدل است. گفتنی است در کنار این موارد تایید کننده ایراداتی نیز بر آن وارد است. نقطه مقابل بیگ بنگ بیگ کرانچ یا مهرمبش نام دارد.
براى لحظه انفجار بزرگ عدد ده به توان منفى چهل و سه را در نظر مى گیرند و بعد از آن لحظه، حادثه شروع مى شود كه حتى هنوز به هزارم ثانیه نرسیده، تغییرات در حال رخ دادن بوده است.
آشكار است برای آگاهی از چگونگی اولین ثانیه ها و یا بهتر بگوییم اولین اجزای ثانیه های پس از انفجار اولیه نباید از ستاره شناسان پرسید بلكه در این مورد باید به فیزیكدان های متخصص در امر فیزیك ذره ای مراجعه كرد كه در مورد تشعشعات و ماده در شرایط كاملا سخت و غیر عادی تحقیق میكنند و تجربه می كنند.
تاریخ كیهان معمولا به ۸ مقطع كاملا متفاوت و غیر مساوی تقسیم میشود؛
قسمتی از این سنگ بناها دوباره با یكدیگر برخورد می كنند و به صورت تشعشع فرو می پاشند. در لحظه های بسیار بسیار اولیه ذرات فوق سنگین نیز می توانسته اند به وجود آمده باشند.
این ذرات دارای این ویژگی هستند كه هنگام فروپاشی ماده بیشتری نسبت به ضد ماده و مثلا كوارك های بیشتری نسبت به آنتی كوارك ها ایجاد می كنند. ذرات كه فقط در همان اولین اجزای بسیار كوچك ثانیه ها وجود داشتند برای ما میراث مهمی به جا گذاردند كه عبارت بود از : افزونی ماده در برابر ضد ماده
كوارك های جدید دیگر نمی توانند در درجه حرارت های رو به كاهش به وجود آیند ولی از آن جایی كه كوارك های بیشتری نسبت به ضد كوارك ها وجود دارند برخی از كوارك ها برای خود جفتی پیدا نكرده و به صورت اضافه باقی می مانند. هر ۳ كوارك با یكدیگر یك پروتون با یك نوترون می سازند. سنگ بناهای هسته اتم های آینده اكنون ایجاد شده اند.
در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنیادی كه از همه سبكتر بودند وجود داشتند : هلیم و هیدروژن. هیدروژن كه سبك ترین عنصر شیمیایی می باشد سنگ بنای اصلی كهكشانه ها و سیارات می باشد.
هیدروژن همچنین سنگ بنای اصلی موجودات زنده ای است كه بعدا روی زمین به وجود آمدند و احتمالا روی میلیاردها سیاره دیگر نیز وجود دارند.
در مركز ستارگان اولیه هسته اتم های سنگین از قبیل اكسیژن و یا كربن یعنی سنگ بناهای اصلی لازم و ضروری برای زندگی و حیات بوجود آمدند.
جنبش انبساطی یا به عبارت دیگر از همدیگر دور شدن كهكشانه ها به هر حال رو به كند شدن است. زیرا جزایر جهانی متعدد در واقع به سمت یكدیگر جذب می شوند و در نتیجه حركت انبساطی آن ها كند تر می شود.
اكنون پرسش فقط این است كه آیا زمانی تمام این حركت ها متوقف خواهد گردید و این عالم در هم فرو خواهد پاشید؟ این مساله بستگی به تراكم ماده در جهان هستی دارد.
هر چه این تراكم بیشتر باشد نیرو های جاذبه بین كهكشانه ها و سایر اجزای گیتی بیشتر بوده و به همان نسبت حركت آن ها با شدت بیشتری متوقف خواهد شد. در حال حاضر چنین به نظر می رسد كه تراكم جرم بسیار كمتر از آن است كه زمانی عالم در حال انبساط را به توقف در آورد.
به هر حال این امكان وجود دارد كه هنوز جرم های بسیار بزرگ ناشناخته ای از قبیل ( سیاهچاله های اسرار آمیز) یا ( ابرهای گازی شكل تاریك) وجود داشته باشند و نوترینو ها كه بدون جرم محسوب می شوند جرمی هرچند كوچك داشته باشند.
اگر این طور باشد در این صورت حركت كیهانی زمانی شاید ۳۰ میلیارد سال دیگر متوقف خواهد شد. در آن زمان كهكشان ها با شتابی زیاد حركت به سوی یكدیگر را اغاز خواهند كرد تا در نهایت به شكل یك گوی آتشین عظیم با یكدیگر متحد شوند.
آن زمان شاید می باید روی یك انفجار اولیه جدید دیگر و تولد یك عالم جدید حساب كنیم. با توجه به سطح كنونی دانش بشر و میزان پژوهش های انجام شده باید اینطور فرض كرد كه عالم تا ابدیت انبساط خواهد یافت.
نوشته نظریه مهبانگ (بیگ بنگ) اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نوشته نظریه تورمی کیهانی اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نظریه تورمی کیهانی ؛ اگر نظریه تورمی كیهان شناسی درست باشد ، این معنا را می دهد كه كیهان بسیار بزرگتر از آنچه است كه تصور می شود و احتمالا به همان اندازه هم پیرتر از سن كنونی است كه برای آن در نظر می گیریم ، و تنها یك مهبانگ را به خود ندیده است بلكه تا به حال شاهد بینهایت از مهبانگ ها بوده است .
نظریه تورمی به منظور توجیه خصوصیات قابل مشاهده كیهان مطرح شد و تا به حال نیز بسیار موفق بوده است . برای مثال می توان بررسی ماهیت امواج پس زمینه كیهانی نام برد كه كیهانشناسان آن را به عنوان پس فروزشی ( تابشی ) به علت گرمای كیهان در زمان بیگ بنگ تفسیر می كنند .
اخترشناسان با توجه به اندازه گیری های بسیار دقیقی كه از این پرتو ها داشتند ، دریافتند كه این پرتوها با شدتی یكسان وبا دقتی باور نكردنی و در حدود ۰٫۰۰۱ درصد ، از تمامی جهات به زمین می رسند .با رد یابی گذشته ی پرتو ها و بازگشت در زمان ، كیهان شناسان به این نتیجه می رسند كه دما و چگالی ماده در كیهان نیز می بایست با دقتی در همین حدود ، در زمان گسیل این پرتوها ( در حدود ۳۰۰٫۰۰۰ سال بعد از بیگ بنگ ) یكنواخت و همگن باشد .
بدون نظریه تورمی، این یكنواختی و همگنی تا به این اندازه زیاد كه باید در نظر بگیریم ، قابل توجیه نیست .محاسبات نشان می دهد كه بدون تورم كیهان زمان كافی را برای اینكه چنین همگنی و یكنواختی در آن رخ دهد ندارد .بنا براین چیزی را كه به اجبار باید در نظر بگیریم این است كه كیهان بدون هیچ توضیحی از ابتدی آغازش یكنواخت و همگن بوده است .
دركل حالت كلاسیك نظریه مهبانگ بر خلاف نامش ، واقعاً یك نظریه برای توضیح مهبانگ نیست بلكه بیشتر به پیامد ها و اثرات مهبانگ می پردازد .این نظریه بیان می كند كه چگونه جهان نو بنیاد ، داغ و چگال اولیه گسترش پیدا می كند و از گرمای خود می كاهد و یا چگونه عناصر سبك اولیه درطول انبساط كیهان با یكدیگر تركیب می شوند و یا چه طور ماده به وجود می آید تا كهكشان ها وستارگان را بنا نهد ، اما این نظریه چیزی برای گفتن در مورد اینكه هسته ی اولیه مهبانگ چه بود و اینكه چه چیزی باعث شد كه مهبانگ رخ دهد ، ندارد . به علاوه محاسباتی نیز در مورد همگنی كیهان ارایه نمی دهد .
اما در مقابل ، نظریه تورمی توان توجیه لحظه مهبانگ (BANG OF THE BIG BANG ) را دارد. این نظریه بر پایه یك فرضیه بر گرفته شده از فیزیك نوین ذرات بنا شده است كه بیان می كند كه ذرات در چگالی بالا می توانند به طور شگفت انگیزی گرانش را از سر خود باز كنند ، به این معنا كه باعث شوند كه گرانش بر خلاف خاصیت جاذبه ی خود حالت دافعه داشته باشد. (خطوط ژئودزیك به جای همگرایی در یك نقطه ، پس از همگرایی در یك محدوده، واگرا میشوند)
به این حالت از ماده خلا كاذب گفته می شود. نظریه تورمی بیان می كند كه انبساط جهان كه امروزه شاهد آن هستیم نتیجه ی دافعه گرانشی این خلا كاذب است كه جهان را در لحظات بسیار كوچك آغازین در بر داشته است .
در نظریه تورمی ،همگنی جهان در همان لحظات ابتدایی و قبل از تورم رخ می دهد .در آن زمان محدوده جهان (كه شروع به همگن شدن همانند آنچه كه مشاهده شده است می كند) بسیار كوچك بوده است (بیش از یك میلیارد كوچك تر از اندازه یك پروتون) و برای حجمی تا این حد كوچك زمان زیادی برای رخ دادن همگنی وجود داشته است در مقایسه با فرآیند هایی كه اكنون می شناسیم مانند هوایی كه در اتاق حركت می كند و با انتشار خود حالت یكنواختی را در اتاق به وجود می آورد. بعد از این همگنی، تورم باعث انبساط جهان تا به اندازه ای شد، كه بتواند تمامی كهكشان ها و ستارگانی را كه اكنون آنها را می بینیم در خود جا دهد .
نظریه تورمی تنها همگنی را كه در امواج پس زمینه كیهانی میبینیم توجیه نمیكند بلكه این نظریه همچنین میتواند خصوصیات آماری اختلاف بسیار كم در شدت امواج پس زمینه كه توسط ابزارهای بسیار دقیقی كه حتی نوسانات كمتر از ۰٫۰۰۱ را نیز ثبت میكنند، را نیز توضیح دهد .
مادامیكه كه نظریه تورمی میبایست بر پایه پیشگوییهایش در مورد خصوصیات قابل مشاهده جهان محك خورده و مورد قضاوت قرار گیرد، كنجكاوی باعث میشود كه از خود بپرسیم این نظریه چه چیزی را در مورد جهان بیان میكند؟ پاسخ این سوال نا مانوس به نظر میرسد.
دافعه گرانشی خلا كاذب (كه باعث تورم شده است) به اندازه ای قدرتمند است كه انبساط سریع و باور نكردنی را به وجود میآورد و وسعت جهان در مدت زمان ۳۷-^۱۰ ثانیه به دو برابر افزایش می یابد و در ۳۷-^۱۰ ثانیه بعد نیز وسعت جهان باز هم دوبرابر می شود و جهان مادامی كه خلا كاذب باقی مانده است هر ۳۷-^۱۰ ثانیه به دوبرابر شدن خود ادامه می دهد اما خلا كاذب ناپایداراست و در نهایت در برهه ای از بین رفته و انرژی خود را تبدیل به ذرات مادی می كند.
از این نقطه به بعد این نظریه با مدل استاندارد بیگ بنگ آتشین (standard hot big bang picture ) هم رای است . انبساط چشمگیر این نظریه اشاره بر این موضوع دارد كه وسعت جهان بیش از آن است كه تصور می شود بنا براین قسمت های مشاهده شده جهان صرفا مانند لكه ای هستند در یك فضای بزرگتر .
اما تمامی داستان بسیار پیچیده تر از این است . خلا كاذب ناپایدار است و در بیشتر مدل های این نظریه مانند مواد رادیو اكتیو شروع به واپاشی می كند همانند اورانیم .این واپاشی توسط نیمه عمر توضیح داده می شود به این معنا كه نیمی از خلا كاذب بعداز سپری شدن اولین زمان نیمه عمر باقی می مانند و یك چهارم مقدار اولیه بعد از سپری شدن دومین زمان نیمه عمر و به همین تزتیب تا به آخر اما بر خلاف مواد رادیو اكتیو ، خلا كاذب همراه با واپاشی منبسط نیز می شود و سرعت منبسط شدن بیشتر از واپاشی خلا كاذب است.
به نظر می آید كه نیمه از مقدار اولیه خلا كاذب پس از سپری شدن یك نیمه عمر باقی بماند اما این مقدار خلا كاذب حجمی بیشتر از مقدار اولیه خود دارد .خلا كاذب هیچگاه نا پدید نمی شود بلكه به جای آن همواره حجم آن به صورت نامحدود افزایش می یابد .قسمت های مختلف پهنه خلا كاذب به طور نامنظم واپاشی می كنند و جهان های “” حبابی “” جدید را در فرآیندی همواره رو به رشد تولید می كنند . جهان ما تنها یكی از جهان های برخاسته از گروهی بینهایت از این حباب هاست .
این چرخه همواره ادامه خواهد داشت. خلا های كاذب در هم می شكنند پس به ندرت مشاهده گری بتواند چیزی بیش از احتمال قابل صرف نظری برای دیدن نشانه ای از وجود آنها داشته باشد. با این حال، درك چرخه ی بینهایت جهان ها به منظور محاسبه آماری از خصوصیات جهان خودمان ، كه به نوعی شاخه ای از این فرآیند است ، لازم به نظر می رسد .
در مطالعه نظریاتی مانند نظریه تورمی ، كیهان شناسان فرض می كنند كه قوانین فیزیك در این جهان های چندگانه یكسان است . كیهان شناسان درواقع هیچ راهی برای فهمیدن این كه آیا به راستی این گونه است یا خیر ندارند اما هدف آنها مطالعه نتایج قوانین فیزیك به همین نحوی است كه آنها را می شناسیم و نه اندیشیدن بیهوده در مورد قوانین جهان های دیگر . با این حال ، این احتمال وجود دارد كه جهان های دیگر متفاوت از جهانی كه خودمان در آن زندگی می كنیم باشند .
در حالی كه فضای تهی خالی از هر گونه ویژگی در نظر گرفته می شد، در فیزیك نوین ذرات ، فضای تهی ، كه خلا نیز نامیده می شود ، مقوله ای بسیار پیچیده است . زوج های ماده _پاد ماده به طور پیوسته در آن ظاهر و ناپدید می شوند و خود فضا نیز به قسمت های كمتر شناخته شده ای به نام “حباب های ریز كوانتمی” تقسیم می شود كه اگر به اندازه ی كافی بزرگنمایی داشته باشیم (تا اندازه های ( ۳۶-^۱۰ ) ) قابل مشاهده هستند.
به دلیل این پیچیدگی ، فیزیكدانان نمی دانند كه آیا فقط یك نوع از فضاهای تهی ( خلا ) پایدار است یا اینكه چند نوع هستند . انواع دیگر فضهای تهی نمی توانند ۳ بعدی باشند ، و احتمالا آنها جرم ذرات مادی و نیروی هایی كه بر رفتار های آنها حكمرانی می كنند ، را دگرگون می كنند. اگر انواع مختلفی اگر فضا ها وجود دارند، چرخه ی بینهایت جهان ها می تواند معیاری برای تمامی احتمالات ممكن باشد .
نوشته نظریه تورمی کیهانی اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نوشته نظریه چرخه بی پایان تولد و نابودی ققنوسوار كیهان اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نظریه چرخه بی پایان تولد و نابودی ققنوسوار كیهان؛ در افسانه ها، اسطوره ها و ادبیات عرفانی جهان از وجود پرنده ای اسرارآمیز به نام ققنوس خبر داده شده است كه سرنوشت شگفت انگیزی دارد. این پرنده در انتهای عمر، خودش را به آتش كشیده و می سوزاند اما دقیقاً در واپسین لحظه و از درون آخرین شعله های آتش به ناگهان ققنوس دیگری متولد می شود. حكایت عجیبی است اما از آن عجیب تر اینكه ممكن است كل جهان هم دقیقاً چنین حكایتی داشته باشد که این افسانه پایهای برای نظریه چرخه بیپایان تولد و نابودی ققنوسوار كیهان شد.
این ایده شگفت انگیز برای نخستین بار همین چند سال پیش توسط فیزیكدانی به نام آبهای آشتكار و همكارانش مطرح شد. این فیزیكدان ها براساس شبیه سازی های رایانه ای در چارچوب مدل “كیهان شناسی كوانتومی حلقوی” به این نتیجه رسیدند كه ممكن است جهان ما همانند یك ققنوس عظیم كیهانی از دل آخرین شعله های یك جهان دیگر سر بر آورده باشد، جهانی كه به واسطه گرانش خود تا مرز فروپاشی و نابودی كامل پیش رفته بود اما در واپسین لحظه به ناگهان جهان ما از درون آن متولد شد.
بر اساس این مدل جهان ما نیز در پایان عمر خود و به واسطه گرانش ماده – انرژی موجود در خود شروع به انقباض و فروپاشی كرده و این فروپاشی تا مرز رسیدن به یك نقطه “تكینگی” و نهایتاً محو شدن كامل جهان پیش خواهد رفت اما این انقباض كیهانی در آخرین لحظه به ناگهان معكوس شده و با یك جهش كیهانی، جهانی دیگر از دل جهان ما متولد شده و شروع به انبساط خواهد كرد.
اگر این مدل درست باشد در این صورت بجای آنكه بگوییم جهان در حدود ۷/۱۳ میلیارد سال پیش در مِهبانگ (بیگ بنگ) به وجود آمده است باید گفت كه جهان در واقع ازلی و ابدی بوده اما در این بین متناوباً چرخه های ققنوسوار تولد و نابودی كیهانی را پشت سر گذاشته است که از آن به نظریه چرخه بیپایان تولد و نابودی ققنوسوار كیهان می توان نام برد.
اما چرا انقباض هر جهان پیشین در واپسین لحظه به ناگهان متوقف و معكوس شده و به تولد جهان جدیدی منجر شده است؟ در پاسخ باید گفت زیرا با انقباض و فروپاشی هر جهان، حجم جهان مزبور، كوچك تر و كوچك تر و چگالی ماده موجود در آن بیشتر و بیشتر شده تا نهایتاً این چگالی به حد چگالی پلانك یعنی در حدود ۱۰ به توان ۹۶ كیلوگرم بر متر مكعب (یعنی یك میلیون میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد كیلوگرم بر متر مكعب) رسیده است. این چگالی خارقالعاده معادل است با چگالی حاصل از متمركز كردن جرم یك تریلیون خورشید در حجمی به ابعاد یك پروتون!
اما بر اساس نظریه گرانش كوانتومی حلقوی، چگالی پلانك حداكثر چگالی قابل حصول در كیهان است چرا كه با رسیدن به آستانه چگالی پلانك، نیروی دافعه فوق العاده شدیدی در تار و پود فضا- زمان شكل می گیرد. علت ایجاد این دافعه خارق العاده آن است كه با رسیدن به این حد چگالی، دیگر امكان فشرده شدن بیش از پیش كوانتوم های فضا-زمان وجود نخواهد داشت. در نتیجه با رسیدن به آستانه چگالی پلانك، فضا-زمان كه اكنون تا حد نهایت خود فشرده شده است، نیروی دافعه واكنشی فوق العاده قدرتمندی را از خود بروز می دهد كه بر نیروی گرانش موجود غلبه كرده و موجب جهش ناگهانی و تولد یك جهان جدید خواهد شد. این جهان تازه متولد شده، به واسطه جهش بزرگی كه در لحظه تولد خود پشت سر گذاشته است همچنان به انبساط خود ادامه خواهد داد تا نهایتاً این جهان جدید نیز به نوبه خود و پس از میلیاردها سال به واسطه گرانش ماده- انرژی موجود در آن، از انبساط كیهانی خود بازایستاده و شروع به انقباض و فروپاشی خواهد كرد و بدین ترتیب بر طبق نظریه چرخه بیپایان تولد و نابودی ققنوسوار كیهان این چرخه جهان همچنان تا ابد ادامه خواهد یافت.
آری، به راستی شگفتانگیز است چراكه ممكن است افسانه ققنوس همانا حكایت اسرارآمیز جهان ما باشد.
نوشته نظریه چرخه بی پایان تولد و نابودی ققنوسوار كیهان اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نوشته نظریه میدان هیگز اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>نظریه میدان هیگز به این نوع سوالات می پردازد که؛ آيا خلاء کيهانی واقعاً فضايی تهی از ذرات يا انرژي است؟ خير چرا که بر اساس مدل های موجود، تمامي فضا مملو از ذراتی است که به واسطه انرژی خلاء مستمراً آفريده و نابود می شوند.
اين ذرات که همان ذرات مشهور هيگز هستند و خبر کشف آنها به تازگی در رسانه های جهان منتشر شد تمامی فضای کيهان را همانند يک مِه يا ابر رقيق کيهانی پُر کرده اند.
بر اساس جديدترين اندازه گيری های صورت گرفته، جرم ذرات هيگز تقريباً ۱۳۰ برابر سنگين تر از پروتون است. اهميت ويژه اين ذرات بدان علت است كه به كمك شدت برهم كنش ساير ذرات بنيادی جهان با ذرات هيگزی که کل جهان را پُر کرده اند می توان جرم ذرات مزبور را توضيح داد.
داستان از اين قرار است كه هر ذره بنيادی در مسير حركت خود در فضا عملاً بايد از ميان انبوهی از ذرات هيگز عبور كند. بنابراين اگر ذره ای، برهم كنش بسيار ضعيفی با ذرات هيگز داشته باشد، به سادگی از ميان آنها عبور خواهد كرد، گويی كه تقريباً جرمی ندارد. اما ذراتی كه برهم كنش شديدی با ذره هيگز دارند، به سختی از ميان انبوه اين ذرات عبور می كنند و همين مسأله سبب می شود كه به گونه ای رفتار كنند كه گويی لختی يا جرم زيادی دارند.
بر اين اساس می توان گفت كه تمامی ذرات بنيادی در لحظه تولد جهان (مِهبانگ) بدون جرم بوده اند اما در كسر بسيار كوچكی از ثانيه پس از آن هنگامی كه ذرات هيگز از انرژی مِهبانگ پديد آمده و كل جهان را پُر كردند به ناگهان برخی از ذرات بنيادی به واسطه برهم كنش با آنها جرمدار شدند. ضمناً ازآنجائيكه ذرات هيگز با خودشان هم برهم كنش می كنند بنابراين آنها هم به نوبه خود دارای جرم شدند. اينگونه بود كه پديده جرم در جهان ما به وجود آمد.
نوشته نظریه میدان هیگز اولین بار در بنیاد بین المللی تئوری ها و دکترین ها. پدیدار شد.
]]>