اندیشیدن تنها راه نجات

مکانیسمِ #هیگز
از دکتر مَت اوداود
هفدهم دسامبر 2015

پاسخ به پرسش هایی در موردِ افقِ رویدادِ سیاهچاله و شعاعِ #شوارتزشیلد
زبان کلیپ انگلیسی با زیرنویس پارسی

خاستگاه نوشتار ارائه شده برای مطالعه در بخش پاسخ به پرسش های این ویدئو :

Stars as resonant absorbers of gravitational waves



⚛ @AndisheKonim

مکانیسمِ #هیگز از دکتر #مت_اوداود
زبان کلیپ انگلیسی با زیرنویس پارسی

و در انتها پاسخ به پرسش هایی در موردِ افقِ رویدادِ #سیاهچاله و شعاعِ #شوارتزشیلد

آدرس مقالۀ ارائه شده برای مطالعه
در بخش پاسخ به پرسش های این ویدئو

Stars as resonant absorbers of gravitational waves



⚛ @AndisheKonim

#آلبرت #اینشتین وجود سیاهچاله‌ها را کشف نکرد بلکه این تئوری نسبیت او بود که تشکیل سیاهچاله‌ها را پیش‌بینی می‌کرد. در واقع این #کارل #شوارتزشیلد بود که اولین بار با استفاده از تئوری انقلابی اینشتین نشان داد که سیاهچاله‌ها می توانند شکل بگیرند.



⚛ @AndisheKonim

تصویر سیاهچالهٔ M87 تنها یک دایرهٔ سیاه رنگ نیست، حاصل میلیون‌ها گیگابایت اطلاعاتی است که توسط #هارد_دیسک از مکانی به مکان دیگر منتقل می‌شد!
ویمیدریوش ستاره شناس و پروفسور دانشگاه آریزونا می‌گوید هر شب مشاهدهٔ مرکز کهکشان توسط تلسکوپ‌های افق رویداد، بیش از یک #پتابایت یا یک میلیون گیگابایت حجم می‌گرفت سپس این اطلاعات مکان به مکان از مسیرهای سخت و صعب العبوری انتقال داده می‌شد.
انتقال این حجم از اطلاعات در هر شب توسط #اینترنت غیر ممکن بود، و ما ناچار بودیم این اطلاعات را از طریق تعداد زیادی هارد دیسک منتقل کنیم و همین مشکل، فرآیند کار را بسیار کند می‌کرد.
برای انتقال اطلاعات از تلسکوپِ واقع در قطب جنوب ناچار بودیم تا ماه دسامبر و گرم شدن هوا صبر کنیم زیر خروج از این مکان غیر ممکن بود.
ارتباط و کالیبره کردن دیتاها هم بسیار مشکل بود به طوریکه بیشتر اوقات فکر می‌کردیم افرادی چون آلبرت #انیشتین، #ادینگتون و #شوارتزشیلد منتظر و نگران نتیجهٔ کار ما هستند و این استرس و نگرانی ما را در پروژه دو چندان می‌کرد.
⚛ @AndisheKonim

تئوری فیزیکدانان نشان می‌دهد صدایی معادل ۱۱۰۰ دسی بل فضا-زمان را می‌شکافد و به #سیاهچاله‌ای تبدیل می‌شود که از جهان قابل مشاهدهٔ ما بسیار بزرگتر خواهد شد!!
در حقیقت ۱۱۰۰ دسی‌بل نیاز به توانی معادل ۹۸^۱۰ وات بر متر مربع دارد.
اگر شما مقداری انرژی را در فضایی محصور کنید، این انرژی مانند یک جرم عمل می‌کند. انرژی ۱۱۰۰ دسی‌بل به اندازه غیر قابل تصوری جرم و #جاذبه ایجاد می‌کند که به راحتی می‌تواند به یک سیاهچاله تبدیل شود.
دسی‌بل نوعی واحد #لگاریتمی است و ۱۱۰۰ دسی‌بل ۱۰۹^۱۰ برابر، قدرتمندتر از ۱۰ دسی‌بل است!
موج صدایی با این قدرت قادر است هوا را به قدری درهم فشرده کند که جرم هر متر مکعب از هوا درون شعاع #شوارتزشیلد خودش فرو می‌ریزد، در چنین شرایطی سرعت فرارِ مواد در منطقه تراکم، از سرعت نور بیشتر شده و سیاهچاله شکل می‌گیرد.

⚛ @AndisheKonim

انفجار بزرگ، ماده تاریک و انرژی تاریک...

🔹 #انفجار #بزرگ

● اینشتین بر پایه پیش‌فرض‌های ذهنی خودش انتظار داشت که معادله‌ای که شکل دنیا را توجیه می‌کند، معادله‌ای ایستا باشد. ولی ادوین هابل با تلسکوپ کشف کرد که جهان در حال انبساط است ودیدگاه #اینشتین زیر سئوال رفت! اینشتین بعداً گفت که این کار بزرگ‌ترین اشتباه عمرم بود.

● اگر جهان در حال انبساط باشد پس باید این انبساط از یک نقطه آغاز شده باشد. اگر به زمان گذشته بازگردیم، به جایی می‌رسیم که همه #جرم دنیا در یک نقطه متمرکز شده‌اند و شروع به انبساط کرده‌اند.

● جرج گاموف، فیزیکدان اصالتاً روسی، پیش‌بینی کرد که اگر چنین انفجاری رخ داده‌باشد، باید آثار این انفجار در همه جهات به طور متقارن پراکنده شده‌باشد. پس باید بتوان آثار آن را همین الان هم روی زمین مشاهده کرد.

● گاموف پیش‌بینی کرد که باید آثار #بیگ_بنگ ، با تابشی با طول موج حدوداً 4 کلوین دیده شود. در سال 1965، دو مهندس جوان آزمایشگاه تلفن بل به اسم #پنزیاس و #ویلسون که آنتنی ساخته بودند در حال ردیابی امواج الکترومغناطیسی، تابشی را در طول موج 7/2 کلوین کشف کردند.

● آنها اول خیال کردند که علامتی از موجودات فضایی کشف کرده‌اند! اما بعد که مشخص شد که این تابش در تمام جهات و با شدتی تقریباً ثابت در حال ساطع‌شدن است، معلوم شد که این همان تابشی است که #گاموف پیش‌بینی کرده‌بود. به این ترتیب عملاً نظریه انفجار بزرگ و انبساط عالم تایید شد.

🔹 ماده تاریک

● حل‌های گوناگونی در معادله #نسبیت_عام صدق می‌کند. یکی از این حل‌ها، حل شوارتزشیلد است. حل #شوارتزشیلد توجیه کننده حرکت اجسام به دور یک جرم مرکزی است. مثلاً برای چرخش #زمین به دور #خورشید از حل شوارتزشیلد معادله نسبیت عام استفاده می‌شود. جوابی که برای مسیر حرکت زمین به دور خورشید از این روش به‌دست می‌آید عملاً با جوابی که از معادله #نیوتن می‌آید، یکی است.

● چون که جرم خورشید آن‌قدر کم است که جواب نیوتنی هم کافی است. اما وقتی جرم به اندازه کافی زیاد می‌شود دیگر معادله نیوتن نمی‌تواند حرکت را توجیه کند. مثلاً برای حرکت خورشید به دور مرکز کهکشان راه شیری، دیگر باید از معادله اینشتین استفاده کرد.

● وقتی سرعت حرکت یک جسم مثلاً یک #کهکشان به دور حرکت مرکز یک خوشه کهکشانی را اندازه می‌گیرند، عددی که به‌دست می‌آید، خیلی بیشتر از آن است که جرم آن خوشه کهکشانی بتواند چنین سرعتی را تأمین کند.

● پس باید ماده‌ای وجود داشته‌باشد که تأمین‌کننده این سرعت است ولی ما قادر به آشکارسازی این ماده نیستیم. برای همین به آن «ماده تاریک» می‌گویند. #ماده_تاریک یکی از موارد حل نشده نسبیت عام است.

🔹 انرژی تاریک

● مدل جهان با استفاده از نسبیت عام می گوید: «جهان حدود 13.8 میلیارد سال پیش با یک انفجار بزرگ اولیه آغاز شده‌بود. در آن زمان تمام محتویات عالم در یک نقطه بی‌نهایت کوچک و بی‌نهایت چگال متمرکز بود. این تراکم فضا-زمان را چنان خمیده بود که تمام آن در همان نقطه متمرکز بود. سپس انفجار بزرگ روی داد و محتویات عالم همراه خود فضا-زمان از هم جدا شدند. در ابتدا فقط تابش بود سپس ذرات شکل گرفتند و درحدود 300 هزار سال پس از انفجار بزرگ، اتم‌ها شکل گرفتند و به قول فیزیک‌دانان جهان شفاف شد. هرچه زمان گذشت جهان سردتر شد و ساختارهای بزرگ‌تری مثل ستاره‌ها و کهکشان‌ها شکل گرفتند. جاذبه گرانشی بین اجرام آنها را در کنار هم نگه‌داشت.»

● جهان هنوز هم به انبساط و سرد شدن ادامه می‌دهد. در اواخر قرن بیستم کیهان‌شناسان با واقعه‌ای حیرت‌آور روبه‌رو شدند. اندازه‌گیری‌ها نشان داد که جهان، «انبساط تند‌شونده» دارد❗️

● این حالت تنها زمانی پیش می‌آید که نیرویی بیشتر از #گرانش و در خلاف جهت آن در جهان وجود داشته باشد. اما منشا این نیروی اسرارآمیز چیست؟ هنوز هیچ‌کس نمی‌داند. برای همین به آن «انرژی تاریک» می‌گویند.

🔺 انرژی تاریک چیزی حدود 75 درصد محتویات عالم را تشکیل داده و ماده تاریک هم حدوداً 20 درصد عالم را و آن قسمت از ماده و انرژی را که بشر شناخته و در « #مدل_استاندارد ذرات بنیادی» آن را توضیح‌داده، همه‌اش 5 درصد عالم است. ماهیت ماده تاریک و انرژی تاریک هنوز دو راز بزرگ و فاش نشده فیزیک هستند...!
برگرفته از ایران ساینس⚛
نویسنده: مهدی صارمی فر