Google

* آخرین فعالیتهای دسته جمعی توسط اعضای تالار تخصصی

موج مثبت


سپیدار سیستم


آموزش حسابداري جهت مصاحبه و استخدام


گپ وخنده


ختم قرآن ویژه ماه مبارک رمضان


انجمن کوهنوردی و طبیعت گردی متا


یاران محک


کاربازی-بازی کار


دفتر جناب آقای کیانی


دفتر جناب آقای فریدون مظفر نژاد


حسابداری تک کاربره IR




normal_post - ‎هفت شگفتی‎ ‎در جهان فیزیک‎  - متا نویسنده موضوع: ‎هفت شگفتی‎ ‎در جهان فیزیک‎  (دفعات بازدید: 771 بار)

0 کاربر و 1 مهمان درحال دیدن موضوع.

آفلاین حمید رستمی

xx - ‎هفت شگفتی‎ ‎در جهان فیزیک‎  - متا
‎هفت شگفتی‎ ‎در جهان فیزیک‎
« : ۱ مرداد ۱۳۹۰ - ۰۰:۵۱:۳۸ »
   
‎                          ‎هفت شگفتی‎ ‎در جهان فیزیک‎

هفت شگفتی عظیم در جهان فیزیك ما به جایی رسیده‌ایم كه‎ ‎كه بدون حل كردن برخی از ‏مشكلات و مسایل فیزیك، نمی‌توانیم در مورد حقایق و‎ ‎پدیده‌های جالب و شگفت‌انگیز دیگر ‏فیزیكی، اطلاعات بیشتری كسب كنیم. برای درك‎ ‎مفاهیمی مثل خاستگاه و بنیاد جهان ‏هستی، سرنوشت نهایی سیاهچاله‌های فضایی یا امكان‎ ‎سفر در زمان، نیاز داریم كه ‏بدانیم جهان هستی چگونه ادامه‌ی حیات‎ ‎می‌دهد‎.


‏۱‏‎) ‎جهان هستی چگونه برپاست؟‎


ما به جایی رسیده‌ایم كه‎ ‎كه بدون حل كردن برخی از مشكلات و مسایل فیزیك، ‏نمی‌توانیم در مورد حقایق و‎ ‎پدیده‌های جالب و شگفت‌انگیز دیگر فیزیكی، اطلاعات ‏بیشتری كسب كنیم. برای درك‎ ‎مفاهیمی مثل خاستگاه و بنیاد جهان هستی، سرنوشت ‏نهایی سیاهچاله‌های فضایی یا امكان‎ ‎سفر در زمان، نیاز داریم كه بدانیم جهان هستی ‏چگونه ادامه‌ی حیات‎ ‎می‌دهد‎.
هم‌اكنون یك ایده‌ی خوب در ذهن ما هست كه می‌تواند منتج به كشف حقیقت و‎ ‎بنیاد ‏هستی شود. علم فیزیك در قرن بیستم بر پایه‌ی انقلابهای دوگانه‌ی مكانیك‎ ‎كوانتومی ‏‏(تئوری ماهیت جسم) و نظریه‌ی معروف اینشتین در مورد فضا، زمان و جاذبه‎ ‎معروف به ‏نسبیت، بنا شده است. اما وقتی شما به دو تعریف نهایی از واقعیت دست پیدا‎ ‎می‌كنید ‏زمانی كه تنها یك واقعیت را موجود می‌بینید، این راضی‌كننده نیست‎.
تلاش‎ ‎برای یگانه‌سازی این دو تئوری، موانع تكنیكی فنی و مفهومی وحشتناكی را بر سر ‏راه‎ ‎بهترین نظریه‌پردازان فیزیك در طول دهه‌های گذشته قرار داده و آنان را به چالش‎ ‎كشیده است. برای مثال از آنجایی كه جاذبه، خودش را به عنوان یك عامل ایجاد انحراف‎ ‎در ‏فضای چهاربعدی زمان-مكان معرفی می‌كند، پذیرش نظریه‌ی كوانتومی در مورد جاذبه‎ ‎ایجاد ‏مشكل می‌كند. از یك جهت، این به معنای پذیرش شك و تردید هایزن‌برگ در مورد‎ ‎فرضیات ‏موجود راجع به زمان – مكان به شكل فی‌نفسه است كه قطعاً مشكل‌ساز خواهد‎ ‎بود‎.
اما ممكن است این تردیدها، یك معنای دیگر هم داشته باشند و آن به معنای‎ ‎وجود یك ‏مشكل در رابطه با گرایش و رویكرد ما نسبت به قضیه است. شاید ما نباید مفهوم‎ ‎جاذبه را ‏به تنهایی بررسی كنیم. اكثر تلاشهایی كه برای یكسان‌سازی نظریات موجود در‎ ‎مورد ‏جاذبه انجام شدند، خود منجر به این گشتند كه تعریف كیفیت و كمیت جاذبه، وارد‎ ‎یك بحث ‏و میدان جدید شود كه به ناچار همه‌ی نیروهای طبیعت مانند همه‌ی اجزای‎ ‎زیراتمی را به ‏یك چارچوب تئوریك محدود می‌كند. این ایده‌یی است كه برخی از‎ ‎فیزیك‌دانها آن را "تئوری ‏همه‌چیز" می‌خوانند‎.
نظریه‌ی جدیدی كه در حال حاضر‎ ‎مطرح می‌شود، نظریه‌ی "فرا-رشته‌یی" است كه به ‏وجود حلقه‌های كوچك و ریز رشته‌یی‎ ‎اتمی به عنوان سازنده‌ی همه‌ی مواد حكم می‌دهد. ‏فرضیه‌ی دیگری كه وجود دارد و به‎ ‎تئوری ام مشهور است هنوز كمی پیچیده و مبهم به ‏نظر می‌رسد و می‌تواند به عنوان‎ ‎لایه‌یی كه در ابعاد وسیعتر فضایی حركت دارد، تصویر ‏شد. اما مرحله و روند پیشرفت در‎ ‎این نظریه‌ها در بهترین حالت، اینگونه جمع‌بندی ‏می‌شود كه هیچ كس دقیقاً به یاد‎ ‎نمی‌آورد وجود حرف‎ "M” ‎در نظریه‌ی ام، دقیقاً به چه ‏دلیلی است و چه واژه‌یی را‎ ‎تداعی می‌كند. راه درازی در پیش است‎...


‏۲‏‎) ‎آیا "ضدجاذبه‌"ی اینشتین‎ ‎واقعاً یك اشتباه بود؟‎


اینشتین، ضدجاذبه را بزرگترین اشتباه خود‎ ‎می‌شمارد. اما به نظر می‌رسد كه او با اضافه ‏كردن یك نظریه‌ی ضدجاذبه به فرضیه‌ی‎ ‎نسبیت خود كه آن را شرط فلسفه‌ی انتظام گیتی ‏می‌خوانند، كار درستی انجام داده‎ ‎است‎.
این شرط اضافه در فرضیه‌ی نسبیت، به فضا یك خاصیت تدافعی نسبت می‌دهد به‎ ‎این ‏معنا كه فضا خودش را دفع می‌كند، گسترده‌تر می‌شود و هرچه سریعتر این روند‎ ‎افزایش ‏گستردگی ادامه می‌یابد. اینشتین این عامل به ظاهر بی‌ارزش را اضافه كرد چرا‎ ‎كه تصور ‏می‌شد جهان هستی ثابت است و بی‌حركت. در نتیجه نیاز بود تا نیرویی وجود‎ ‎داشته ‏باشد و قدرت كشش جاذبه‌یی زمین را بالانس و دچار تعادل كند كه مواد موجود بر‎ ‎روی ‏زمین، كوچك و كوچكتر نشوند‎.
اما در دهه‌ی ۱۹۲۰، ادوین هابل كشف كرد كه جهان‎ ‎هستی خود به خود در حال گسترش ‏و افزایش است. در نتیجه اینشتین نیز نظریه‌ی "تعادل‎ ‎انتظامی گیتی" را به دلیل ترس، پس ‏گرفت‎!
اما به نظر می‌رسد این ایده نباید محو‎ ‎شود. نظریه‌ی كوانتومی میدانها، ثابت می‌كند كه ‏حتی فضاهای خالی نیز با انرژی زیاد‎ ‎در حال طغیان و جنب و جوش هستند. در واقع همان ‏تاثیر جاذبه‌یی‎ g=‎‏۱۰‏‎ ‎كه نظریه‌ی‎ ‎ضدجاذبه‌ی اینشتین را توصیف می‌كند. این نظریه در مورد ‏قدرت دافعه‌ (كه در مقابل‎ ‎جاذبه مطرح می‌شود) مقداری گنگ و مبهم است اما به آن یك ‏ارزش تخمینی‎ ‎می‌دهد‎.
تقریباً 10 سال پیش، فضانوردان متوجه شدند كه سرعت گسترش ابعاد جهان‎ ‎هستی در ‏حال افزایش است و در نتیجه نظریات آزمایش خود در مورد نیروی ضدجاذبه را‎ ‎مطرح كردند. ‏در عین ناباوری و سرگردانی فیزیكدانها هم این فضانوردان، قدرت ضدجاذبه‎ ‎را شامل ۱۲۰ ‏نیرو دانستند كه ۱۰ بار از مقدار پیش‌بینی‌شده‌ی قبلی كوچكتر‎ ‎است‎.
این نتیجه، بسیار گمراه‌كننده و عجیب است. اگر تعادل برقرار شده میان جاذبه‎ ‎و دافعه، ‏مقداری برابر با صفر بود، در نتیجه یكی از قوانین عمیق و مهم طبیعی در‎ ‎موردش صدق ‏می‌كرد اما یك عدد غیرصفر كه تازه با تئوری ابتدایی نیز غیرقابل مقایسه‎ ‎شناخته شده را ‏نمی‌شود تعبیر كرد‎.
برای وخیم‌تر كردن شرایط، كیهان‌شناسان به‎ ‎ایده‌یی علاقه‌مند شدند كه نیروی دافعه‌ی ‏بسیار قوی و بزرگی در اولین مرحله‌ی تفكیك‎ ‎پس از انفجار بزرگ یا‎ Big Bang ‎را مطرح ‏می‌كند چرا كه این نظریه، سناریوی جذاب و‎ ‎محبوب مربوط به زمین غیرمسطح و در حال ‏افزایش حجم را تایید می‌كند. با توجه به این‎ ‎تئوری، جهان هستی پس از تولد و ‏شكل‌گیری، با سرعتی غیرقابل باور توسط یك عامل‎ ‎قدرتمند و عظیم، تغییر حجم داد و این ‏نیرو را قدرت ضدجاذبه یا دافعه ایجاد‎ ‎نمود‎.

در نتیجه اگر بخواهیم دلیل و برهانی بر این افزایش حجم سریع و‎ ‎روزافزون بیابیم، به ‏نظریه‌یی نیاز داریم كه توضیح دهد چرا ضدجاذبه در ابتدا بسیار‎ ‎قوی و شدید بود، سپس با ‏شتاب و سرعت كاهش مقدار پیدا كرد و سپس به مقداری در حوالی‎ ‎صفر رسید. به ‏عبارت دیگر، ما می‌خواهیم بدانیم كه چرا نیروی ضدجاذبه، تقریباً در‎ ‎اولین فازهای ‏شكل‌گیری جهان هستی حذف و محو شد اما به طور كلی از بین نرفت؟‎
یك‎ ‎احتمال این است كه نیرو بر اثر گذشت زمان، محو می‌شود. احتمال دیگر می‌تواند این‎ ‎باشد كه نیرو در فضا تغییر می‌كند و در نتیجه ممكن است از ورای دوربین تلسكوپهای‎ ‎ما، ‏همه چیز بسیار بزرگتر از آنچه هستند نشان داده شوند. اگر اینگونه است، در نتیجه‎ ‎هر ‏جسمی در آن منطقه، با سرعت در كهكشانها و ستاره‌های دیگر پخش و متلاشی ‏می‌شد و‎ ‎در نتیجه اصلاً هیچ ناظری نمی‌توانست حضور داشته باشد تا نیرو را اندازه‎ ‎بگیرد‎.
آنچه كه ما نیاز داریم، یك تئوری است كه قدرت نیروی دافعه یا ضدجاذبه را‎ ‎به اندازه‌ی ‏بخشی از قدرت همه‌ی نیروهای موجود در طبیعت برای ما تعریف كند‎. ‎متاسفانه به نظر ‏نمی‌رسد كه تئوریهای موجود مثل تئوری فرارشته‌یی یا تئوری "ام‎"‎،‎ ‎این میزان خاص را ‏مشخص كنند و مقدار كمی كه باقی می‌ماند هم همچنان ناشناخته و‎ ‎اسرارآمیز خواهد ‏بود. در نتیجه باید دوباره به سوال یك رجوع كنیم‎!


‏۳‏‎) ‎چرا ما در سه بعد زندگی می‌كنیم؟‎


آیا اینكه زمین ما سه بعد دارد، اتفاقی‎ ‎است یا باید برایش دنبال یك تعبیر عمیقتر گشت؟ ‏بعضی از تئوریسین‌ها معتقدند كه فضای‎ ‎به وجودآمده بر اثر انفجار بزرگ، تنها به صورت ‏اتفاقی از سه بعد تشكیل گشت و ممكن‎ ‎است قسمتهای دیگری از جهان هستی وجود ‏داشته باشند كه ابعادشان متفاوت‎ ‎باشد‎.
مثلاً هیچ دلیل منطقی نمی‌توان یافت برای پاسخ به این سوال كه چرا مثلاً‎ ‎جهان هستی ‏فقط دو بعد ندارد. چندصد سال پیش، ادوین آبوت اثری به نام "زمین مسطح‎" ‎نوشت كه در ‏آن جهانی دوبعدی را تصویر كرد. جهانی كه در آن اجسام و موجودات حیات خود‎ ‎را تنها بر ‏روی "سطح" ادامه می‌دادند. اما فیزیك جهان دوبعدی با فیزیك جهان ما‎ ‎بسیار متفاوت ‏خواهد بود. برای مثال در فضای دو بعدی، امواج به شفافیت انتشار در‎ ‎فضای سه بعدی، ‏پخش نمی‌شوند و باعث ایجاد انواع مشكلات در سیگنال‌رسانی و انتقال‎ ‎اطلاعات ‏می‌گردند. و نیز از آنجایی كه زندگی آگاهانه، به فرآیند انتقال درست و صحیح‎ ‎اطلاعات ‏بستگی دارد، در نتیجه این تفاوتها كافی خواهند بود برای اینكه مشاهدات ما‎ ‎را تنها در حد ‏مناطقی ناشناخته محدود نگاه دارند‎.
تصور كردن فراتر از سه بعد نیز‎ ‎مشكلات مختلفی به همراه خواهد داشت. در چنین ‏حالتی، سیستمهای نجومی و سیاره‌یی‎ ‎غیرممكن می‌شوند چرا كه عكس قانون جاذبه ‏یعنی قانون قدرتهای افزایشی به وجود خواهد‎ ‎آمد. در نتیجه به نظر می‌رسد كه جهان سه ‏بعدی تنها جهانی است كه وجود دارد و‎ ‎فیزیكدانها می‌توانند درباره‌اش بنویسند. اما نكات ‏ریزی وجود دارد كه باعث می‌شود‎ ‎این فرضیه با شك و تردید همراه باشد‎.
شاید فضا سه بعدی نیست و تنها اینگونه برای‎ ‎ما نشان داده می‌شود. شاید فضا ۹ یا ۱۰ ‏بعد دارد و حتی ابعاد بیشتر! برخی از‎ ‎تئوریهایی كه قصد یكپارچه‌سازی نیروهای طبیعت را ‏دارند مانند فرضیه‌ی فرا-رشته‌یی،‎ ‎امكان وجود تعداد ابعاد بیشتری نسبت به آنچه كه ما ‏می‌بینیم را رد‎ ‎نمی‌كنند‎.
دلیلشان نیز این است كه بسیاری از معادلاتی كه برای توصیف وضعیت موجود‎ ‎به كار ‏می‌روند، با در نظر گرفتن تعداد بیشتر ابعاد، نتایج بهتری می‌دهند! در نتیجه‎ ‎نمی‌توان آن را ‏كاملاً بی‌معنی دانست. ابعاد اضافی فضا، سابقه‌ی حل بسیاری از‎ ‎مشكلات و مسایل ‏حل‌ناشدنی فیزیك را دارند. برای مثال اینشتین برای توصیف كردن‎ ‎جاذبه، به یك بعد اضافی ‏نیاز داشت و آن، زمان بود. و تئودور كالوتزا نیز یك بعد به‎ ‎سه بعد اثبات شده اضافه كرد چرا ‏كه می‌خواست نظریات جاذبه را با فرضیات ماكس‌ول در‎ ‎مورد الكترومغناطیس، همگون ‏سازد‎.
مطمئناً ما نمی‌توانیم بعد چهارم را ببینیم اما‎ ‎این هم احتمالاً یك دلیل دارد. این بعدهای ‏اضافه، می‌توانند بسیار كوچك و فشرده‎ ‎شوند. یك لوله‌ی پلیمری آب را از دور در نظر ‏بگیرید. مانند یك خط دراز و معوج به‎ ‎نظر می‌رسد. از یك بعد نزدیكتر آن را نگاه كنید. به ‏شكل تیوب یا لوله دیده می‌شود‎. ‎اما آنچه كه در حقیقت این لوله را می‌سازد، یك سطح ‏دایره‌یی شكل كوچك است كه دور‎ ‎محیط لوله چرخیده است. به طور مشابه، بعد چهارم ‏نیز می‌تواند چنین لوله‌یی باشد كه‎ ‎دور فضای سه‌بعدی می‌چرخد اما آنقدر كوچك است ‏كه دیده نمی‌شود‎.
در نتیجه تصور‎ ‎كردن ابعاد بسیار زیادتری كه اینگونه در فضا پنهان‌ شده‌اند، به راحتی ممكن ‏است‎. ‎اما متاسفانه نظریه‌ی فرا-رشته‌یی هنوز دقیقاً سه بعد گشوده‌شده را تایید نمی‌كند‎ ‎در نتیجه برای تصور ما نسبت به جهان هستی هم تعریف درستی نمی‌توان ارایه‎ ‎داد‎.
اما برای تصور كردن یك بعد جدید، راههای دیگری هم هست. فرض كنید نیروهای‎ ‎فیزیكی ‏بتوانند نور و جسم را به یك صفحه‌ی سه‌بعدی مسطح یا ورقی‌شكل تقلیل دهند و‎ ‎محدود ‏كنند در حالی كه به برخی پدیده‌های دیگر فیزیكی اجازه می‌دهند تا وارد بعد‎ ‎چهارم شوند. ‏ساكن شدن سطوح دو بعدی به جای اجسام سه‌بعدی در فضاهای مشخص باعث‎ ‎می‌شود تا هر جسم و پدیده‌یی به شكل طرح و نقشه‌اش نشان داده شود. مثلاً ما یك ‏توپ‎ ‎كره‌یی شكل را به صورت دایره ببینیم! به طریق مشابه، ممكن است ادعا شود كه ما ‏در‎ ‎حال حاضر تنها تصویری سه بعدی از اجسام و مفاهیمی را می‌بینیم كه در واقع ‏چهاربعدی‎ ‎هستند‎.
اما فضای "سه لایه‌یی" ما می‌تواند تنها در چهار بعد نیز محدود نشود‎. ‎لایه‌های قابل كشف ‏دیگری نیز می‌توانند وجود داشته باشند كه در فضای چهاربعدی حضور‎ ‎دارند. اثبات این ‏فرضیه، انجام آزمایشهایی تازه را می‌طلبد كه وجود بعد چهارم را‎ ‎نیز به ما نشان دهد. اما ‏این نظریه وجود دارد كه برخورد لایه‌های چندبعدی در‎ ‎مقیاسهای این‌چنینی می‌تواند به ‏تكرار شدن "انفجار بزرگ" منجر گردد در نتیجه حضور‎ ‎ما بر روی كره‌ی زمین شاید اصلاً ‏موید همین مطلب باشد كه فضا واقعاً سه‌بعدی‎ ‎نیست‎!


‏۴‏‎) ‎آیا سفر در زمان امكانپذیر است؟‎


شاید سوال یك نیز‎ ‎بازگویی همین سوال باشد. ماهیت جسم و جاذبه‌ی كوانتومی را ‏فراموش كنید. شاید این‎ ‎سوال را هر كسی دوست دارد كه پاسخ دهد. سفر در زمان به ‏یك موضوع علمی – تخیلی مورد‎ ‎علاقه و جذاب برای مردم تبدیل شد پس از اینكه اچ.جی. ‏ولز، رمان نوگرایانه و جالب‎ ‎خود با نام "ماشین زمان" را نوشت. اما هرآنچه كه اینجا مطرح ‏شده، لزوماً علمی‎ – ‎تخیلی نیست. برای مثال سفر در زمان به سوی آینده، یك واقعیت ‏علمی پذیرفته شده است‎. ‎تئوری نسبیت اینشتین تایید می‌كند كه یك جسم ناظر و ‏مشاهده‌گر در برابر زمین،‎ ‎می‌تواند به سمت آینده‌ی زمین جهش كند. این تاثیر را ‏ساعتهای اتمی ثابت‎ ‎كرده‌اند‎.
اما اینگونه درگیر شدن با تار و پودهای زمان، به سرعتی مشابه سرعت نور‎ ‎نیاز دارد كه ‏شاید در تئوری قابل اثبات و ممكن باشد اما به یك شاهكار بزرگ مهندسی‎ ‎نیاز دارد، حتی ‏اگر به بودجه و هزینه‌هایش فكر نكنیم. اما سفر در زمان به سمت عقب،‎ ‎مشكلات بزرگتری ‏خواهد داشت. نسبیت، این فرضیه را تایید نمی‌كند كه یك جسم ناظر‎ ‎بتواند در دو بعد ‏زمان-مكان سفر كند و به عقب هم برگردد. اما در همه‌ی داستانها و‎ ‎سناریوها، چنین ‏شرایط خارق‌العاده‌یی نیز در نظر گرفته شده است‎.
یكی از راههای‎ ‎سفر به عقب در زمان، استفاده از یك "لانه‌ی مار" فضایی خواهد بود. ‏تئوریسین‌ها‎ ‎معتقدند چنین تونل یا دروازه‌ی ستاره‌یی كه دو نقطه را در ابعاد زمان – مكان ‏به‎ ‎یكدیگر متصل كند، وجود دارد. اگر یكی‌شان را پیدا كنید و داخلش بپرید، چند لحظه‌ی‎ ‎بعد از نقطه‌یی دیگر در جهان هستی سردر خواهید آورد. آنها معتقدند اگر چنین چاله‌یی‎ ‎وجود داشته باشد، می‌توان آن را با ماشین زمان نیز مطابق و هماهنگ كرد. می‌توانید‎ ‎از ‏طریق آن سفر كنید و نه تنها از یك مكان دیگر سر دربیاورید، كه وارد یك زمان دیگر‎ ‎نیز ‏بشوید. این "زمان" می‌تواند در گذشته یا آینده باشد‎.
اگر امكان سفر به گذشته‎ ‎وجود داشته باشد، انواع پارادوكس‌ها و تضادها نیز اتفاق خواهند ‏افتاد. مانند معمای‎ ‎یك مسافر زمان كه به سالهای گذشته می‌رود و مادرش را وقتی یك ‏كودك است، به قتل‎ ‎می‌رساند. از این تضادها می‌توان گریخت اگر اصرار بورزیم و بدانیم كه ‏هیچ چیز‎ ‎نمی‌تواند قانون علت و معلول و كنش و واكنش را از بین ببرد. اما سفری دوطرفه ‏در‎ ‎مسیر زمان، هنوز پیچیده و غیرقابل هضم است‎.
برای بسیاری از فیزیكدانها، این‎ ‎مساله بسیار غیرعقلانی است. استفان هاوكینگز نظریه‌ی ‏‏"تخمین محافظت از تسلسل وقایع‎" ‎را مطرح می‌كند‎ ‎و معتقد است كه یك نیرو یا عامل ‏خاص باعث می‌شود تا اجسام فیزیكی یا‎ ‎نیروها نتوانند به گذشته برگردند. این مساله ‏شاید به دلیل موانع و سدهای فیزیكی‎ ‎اساسی بر سر راه ساخت ماشین زمان اتفاق ‏می‌افتد. برای مثال انرژی خلاء كوانتومی در‎ ‎صورتی كه هیچ محدودیتی برای ورود به ‏حفره‌های ماری فضا نداشته باشد، طغیان خواهند‎ ‎كرد و دفع خواهند شد‎.
این مساله همچنان لاینحل باقی مانده اما موضوعی است كه‎ ‎بسیاری از مردم، وقت و ‏تلاش خود را صرف آن می‌كنند. همانطور كه هاوكینگز اشاره‎ ‎كرده، صرف هزینه برای ‏تحقیق در مورد سفر به زمان بسیار سخت است. در نتیجه به نظر‎ ‎می‌رسد برهان یا ‏تكذیبیه‌یی برای حل این مساله، خود به مشكلات عمومی دیگر منجر شود‎. ‎مانند طرح یك ‏نظریه‌ی رام‌شدنی و قابل دسترسی در مورد جاذبه‌ی‎ ‎كوانتومی‎.


‏۵‏‎) ‎آیا ما در یك صافی كهكشانی زندگی‎ ‎می‌كنیم؟‎


سیاهچاله‌های آشنای كهكشانی همچنان می‌توانند باعث ایجاد بهت و‎ ‎حیرت برای ‏فیزیكدانهای تئوریست شوند. یك سیاهچاله‌ی فضایی می‌تواند زمانی كه یك‎ ‎ستاره‌ی بزرگ ‏آتش می‌گیرد و محو می‌شود، تشكیل گردد. هسته‌ی آن بر اثر جاذبه‌ی‎ ‎درونی فراوان، به ‏دو نیم تقسیم می‌شود. اگر جسم به لحاظ شكلی، كروی باشد، آنگاه‎ ‎همه‌ی مواد ‏تجزیه‌شده از ریشه با نسبتهای مساوی به سمت مركز هندسی هسته، ریزش‎ ‎می‌كنند ‏در نتیجه مقدار میدان چگالنده و میدان جاذبه به بی‌نهایت میل خواهد كرد. تا‎ ‎زمانی كه ‏جاذبه، خود را به عنوان تاروپودی از هندسه‌ی مكان – زمان معرفی می‌كند،‎ ‎میزان ‏خمیدگی و پیچش این دو بعد یعنی زمان و مكان، به بی‌نهایت میل خواهد كرد و‎ ‎برای زمان ‏‏– مكان یا هر دوی آنها، یك خط مرز و محدوده خواهد ساخت. ریاضیدانها، این‎ ‎پدیده را تكین ‏یا فردیت می‌نامند‎.
هیچ كس نمی‌داند كه از این فردیت‌ها، چه چیزی‎ ‎حاصل می‌شود. آیا فضا-زمان، همانجا به ‏پایان خواهد رسید یا این فردیتها به از‎ ‎كارافتادگی نظریات ما منجر می‌شوند؟ اگر زمان – ‏مكان مرز و حدودی داشته باشد، آنگاه‎ ‎پیش‌بینی كردن حاصل آن نیز غیرممكن خواهد بود. ‏از آنجایی كه پیش بینی و فلسفه‌ی جبر‎ ‎و تقدیر، پایه‌ی همه‌ی تصاویر علمی و منطقی از ‏جهان حاضر را تشكیل می‌دهد، فردیتها‎ ‎می‌توانند پا را از مرزهایی فراتر بگذارند كه علم ‏نمی‌تواند‎.
وقتی یك سیاهچاله‌ی‎ ‎فضایی، حاصل یك تفرد را در بربگیرد، آن دیگر پوشیده و مستور ‏می‌شود و دیگر‎ ‎تهدیدآمیز نیست. در ۱۹۶۷، راجر پنروز، فرضیه‌ی "سانسور فضایی" را ‏مطرح كرد. در این‎ ‎فرضیه، اعتقاد بر این بود كه همه‌ی تفردهای ایجادشده بر اساس ‏كاهش جاذبه، قاعدتاً‎ ‎توسط سیاهچاله‌های فضایی پوشیده می‌شوند و در نتیجه برای ما ‏غیرقابل مشاهده هستند‎. ‎راه چاره نیز غیرقابل دسترسی بود یعنی وجود تفردهای ‏ناپوشیده كه می‌توانند باعث‎ ‎اتفاقاتی بدون توجیه و دلیل منطقی و عقلانی شوند‎.
سپس چند سال بعد، استفان‎ ‎هاوكینگز، یك پیچیدگی دیگر در مورد این مساله را نیز مطرح ‏كرد. او متوجه شد كه‎ ‎سیاهچاله‌ها، امواج گرمایی از خود منتشر می‌كنند و به آرامی تجزیه ‏می‌شوند‎. ‎تئوریسین‌های فیزیكی، آنچه كه ممكن بود در پایان اتفاق بیفتد را اینگونه تصور‎ ‎كردند: آیا این تبخیر و تبدیل در نهایت، تفردهای موجود در دل سیاهچاله‌ها را نمایان‎ ‎و ‏بی‌پرده خواهد كرد؟‎
این مساله در مباحث مربوط به تئوری اطلاعات نیز به شكلی‎ ‎دیگر مطرح شد. وقتی ‏ستاره‌یی از یك سیاهچاله برمی‌خیزد، محتوای اطلاعات جزیی ستاره‎ (‎مانند تعداد اجزا و ‏ذره‌هایی كه از آن تشكیل شده است و از هر نوع ذره و قسمت، چند‎ ‎تكه عضو در ستاره ‏به كار رفته) برای یك ناظر بیرونی، غیرقابل مشاهده خواهد‎ ‎بود‎.
در نتیجه زمانی كه یك سیاهچاله‌ی فضایی از بین می‌رود، آیا اطلاعات بر اثر‎ ‎نوعی از تابش ‏كه هاوكینگز مطرح كرد، دوباره برمی‌گردند؟ این سیاهچاله‌ها به نظر‎ ‎می‌رسد به وضوح در ‏همه‌جای جهان هستی وجود دارند و حاضر هستند. اگر پیچ‌ و تابهای‎ ‎موجود در حفره‌های ‏ماری (حفره‌های تكینی) باعث آشكار شدن یك چاله‌ی جدید در بعد فضا‎ – ‎زمان می‌شوند، ‏پس می‌توان نتیجه گرفت كه جهان هستی مثل یك كف‌گیر یا صافی فضایی‎ ‎در حال ‏نشست كردن است؟ اگر اینگونه است، پس محتویاتش به كجا می‌روند؟‎


‏۶‏‎) ‎جهان هستی از چه چیز ساخته شده است؟‎


دریغ و افسوس كه این سردرگمی همچنان‎ ‎ادامه دارد. فیزیكدانها دقیقاً نمی‌دانند و مطمئن ‏نیستند كه آنجا چه چیزهایی هست‎. ‎در نجوم اینگونه مطرح می‌شود كه آنچه شما ‏می‌بینید، دقیقاً آنچه نیست كه وجود دارد‎. ‎ستاره‌ها، سیاره‌ها و توده‌های غبار موجود در ‏فضا از اتم‌های معمولی تشكیل شده‌اند‎. ‎اما برای هر گرم از اجرام معمولی در جهان ‏هستی، چندین گرم اجرام نادیده و ناشناخته‎ ‎وجود دارد‎.
ما این را از نوع حركت ستاره‌ها می‌دانیم. كهكشان راه شیری بیش از حد‎ ‎تند می‌چرخد و ‏این برای نیروی جاذبه ایجاد مشكل می‌كند كه همه‌ی اجسام و اجرام قابل‎ ‎مشاهده‌ی بر ‏روی آن را نگاه دارد. ستاره‌های اطراف نیز اگر مقدار زیادی از اجرام و‎ ‎اجسام فضایی در ‏اطرافشان در حال كشیده شدن نبودند، حتماً سقوط می‌كردند. كهكشانهای‎ ‎دیگر نیز ‏همین‌گونه اند. حجم زیادی از مواد و اجرام نادیده و ناشناس در بین‎ ‎كهكشانها وجود دارند ‏كه آنها را به دسته‌های در حال جنب و جوش و آسیاب كردن تبدیل‎ ‎می‌كنند‎.
اگر جهان هستی را یك كل در نظر بگیریم، آنگونه كه گسترش پیدا می‌كند و‎ ‎پس‌زمینه‌ی ‏كهكشانی در حال ساطع كردن امواج گرمازا (پس‌فروزشهای در حال محو شدن پس‎ ‎از ‏انفجار بزرگ) یعنی همه‌ی اجزای ظاهری و قابل رویت جهان هستی، به وجود یك اصل‎ ‎فراگیر و نافذ اشاره می‌كنند، یعنی جهان پنهان هستی‎.
تئوریهای این‌چنینی در مورد‎ ‎ماهیت ماده یا "جرم تاریك" باز هم وجود دارند. از دسته‌های ‏بزرگ سیاهچاله‌های فضایی‎ ‎گرفته تا ذرات ریز تجزیه شده‌ بر اثر انفجار بزرگ. اساساً در ‏این مورد، سه ایده‌ی‎ ‎اصلی وجود دارد. نخستین ایده، نظریه‌ی "انرژی تاریك" است كه ‏مانند اجرام محو و‎ ‎پنهان درون فضا به شكل یكسان و یكنواخت پراكنده شده‌اند، رفتار ‏می‌كند. مشاهدات به‎ ‎ما نشان می‌دهد كه این اجرام می‌توانند بیش از دو سوم كل مواد ‏جهان هستی را تشكیل‎ ‎دهند. نظریه‌ی دوم، نظریه‌ی "اشیای نورانی فشرده و حجیم" ‏معروف به‎ MACHO ‎است‎. ‎اشیایی مانند كوتوله‌های قهوه‌یی فضایی! فضانوردان، برخی از ‏آنها را كشف كرده‌اند‎ ‎اما برای تشكیل دادن باقی‌مانده‌ی جهان هستی، این اشیا بسیار ‏ناچیز هستند‎.
در‎ ‎نهایت، اجزا و ذرات ریز زیراتمی مانند نوترونها را داریم. این اجرام روان و سیال به‎ ‎سختی با دیگر اجرام و مواد تعامل می‌كنند و بسیار گنگ و نامعلوم به نظر می‌رسد كه‎ ‎آیا ‏آنها به كره‌ی زمین هم وارد می‌شوند یا نه. تعداد بسیار زیادی از آنها وجود‎ ‎دارند كه شاید ‏هر گروه یك میلیارد نوترونی از آنها، فقط به اندازه‌ی یك نوترون در‎ ‎برابر تمام مقادیر موجود ‏در گیتی به حساب بیاید اما احتمالاً این ذرات جرم بسیار‎ ‎كمی دارند و بخش كوچك و ‏ناچیزی از مواد و اجرام موجود در جهان را تشكیل‎ ‎می‌دهند‎.
تئوریسین‌ها معتقد به وجود نوع دیگری از ماده‌های پرنفوذ هستند كه جرم‎ ‎قابل توجه و ‏فراوانی دارند و به عنوان‎ WIMP ‎یا "ذرات حجیم كم‌تعامل" شناخته می‌شوند‎ ‎و آزمایشها ‏برای به دست آوردن و جمع‌آوری آنها در حال انجام است‎.
ایده‌های عجیب‎ ‎و هیجان‌انگیز دیگری مانند مواد و اجرام پنهان شده در بعد چهارم یا وجود ‏یك جهان‎ ‎دیگر در سایه‌ی كهكشهانهای شناخته شده نیز مطرح شده‌اند. شاید ماهیت ‏جهان تاریك،‎ ‎مركبی از بسیاری چیزها باشد كه بسیاری از آنها هنوز هم ناشناخته‌اند. آنچه ‏كه واضح‎ ‎و مبرهن است اینكه به نظر می‌رسد اتمهای معمولی و رایجی كه ما و كره‌ی ‏زمین از آنها‎ ‎ساخته شده‌ایم، تنها بخش كوچكی از كل جرم و ماده‌ی موجود در جهان ‏هستی را شامل‎ ‎می‌شود كه بخش عمده‌ی آن را ناشناخته‌ها تشكیل می‌دهند‎.


‏۷‏‎) ‎این سوالهای‎ ‎من از كجا می‌آیند؟‎


هوشمندی و آگاهی انسانها از كجا می‌آید؟ چرا برخی‎ ‎الگوها و صفحات سلولی الكتریكی ‏مانند صفحات سلولی در مغز، دارای احساس و اندیشه‎ ‎هستند در حالی كه برخی دیگر از ‏این صفحات مانند سلولهای سراسری در دستگاه گوارش یا‎ ‎دستگاه تنفسی احتمالاً چنین ‏احساساتی را ندارند؟ یا از سوی دیگر، چگونه می‌شود كه‎ ‎مفاهیم انتزاعی و غیرجسمانی ‏مانند تفكرات یا آرزوها می‌توانند الكترونها و یون‌ها‎ ‎را به سمت مغز حركت دهند و دستگاه ‏حركت فیزیكی بدن را تحریك نمایند؟‎
یا آیا این‎ ‎سوالات فقط مغلطه‌ی بی‌معنا و بی‌مورد مفاهیم هستند؟ آیا فیزیكدانها این ‏سوالات را‎ ‎به راحتی پاسخ می‌دهند؟ عده‌یی فكر می‌كنند كه این سوالها برای فیزیكدانها، ‏به‎ ‎آسانی پاسخ داده می‌شوند. ارتباط دادن جهان مادی و جهان معنوی، چیزی است كه ‏اكثر‎ ‎فیزیكدانها از آن اجتناب و دوری می‌كنند. اما اگر فیزیك مدعی باشد كه یك علم‎ ‎جهان‌شمول و عمومی است، می‌توان نتیجه‌گیری كرد كه آگاهی و معرفت علمی، تعریفی ‏عام‎ ‎و تلفیقی از هر دوی این مفاهیم است‎.
مكانیك كوانتومی به عنوان یك كلید در این‎ ‎زمینه شناخته شده است. بیشتر به این دلیل ‏كه ناظر بیرونی، نقشی اساسی در تعریف و‎ ‎تعبیر سیستمهای كوانتومی بازی می‌كند. ‏اما هنوز راه زیادی مانده تا این موضوع روشن‎ ‎شود كه تاثیرات كوانتومی می‌تواند به كل ‏دستگاه و مجموعه‌ی نورونها و سلولهای عصبی‎ ‎برسد یا نه‎.
شاید كلید رسیدن به پاسخ، رجوع كردن به تعریف زندگی است. هیچ كس‎ ‎نمی‌داند كه ‏دقیقاً چگونه، كجا و چه زمانی، حیات شروع شد. شاید تلفیقی از مواد‎ ‎شیمیایی بی‌جان، ‏در ابتدا منجر به تشكیل شدن بدن یك موجود زنده شد. به نظر نمی‌رسد‎ ‎كه این اتفاق به ‏شكل آنی و لحظه‌یی و در یك مرحله افتاده باشد و بی‌هیچ گفت‌وگویی،‎ ‎می‌توان ادعا كرد ‏كه یك فرآیند فیزیكی پیچیده و طولانی طی شده اما هنوز مشخص نیست‎ ‎كه این سیر ‏تكامل حیات، از مشكلات و مسایلی است كه باید در حوزه‌ی فیزیك بررسی شود‎ ‎یا نه‎.
گاهی اوقات ادعا می‌شود كه زندگی بر پایه‌ی قانونهای فیزیكی نوشته شده‎ ‎است. البته ‏این مساله درست است كه اگر این قوانین اندكی متفاوت بودند، زندگی به طور‎ ‎كلی ‏دگرگون می‌شد اما هیچ چیزی در این قانونهای شناخته شده وجود ندارد كه جسم یا‎ ‎مفهومی را به ساماندهی در زندگی مجبور كند. اگر قانون حیات نیز در طبیعت وجود داشته‎ ‎باشد، نمی‌توان در لابه‌لای قانونهای فیزیكی آن را یافت كه خاستگاهش، نظریاتی چون‎ ‎تئوری اطلاعات و... است. علاوه بر اینها، یك سلول زنده، نوعی از ماده‌ی ناشناخته و‎ ‎جادویی نیست كه یك سیستم و نظام بسیار پیچیده‌ی پردازش و تكرار اطلاعات‎ ‎است‎.
قوانین حاكم بر تئوری اطلاعات یا تئوری پیچیدگی، همچنان مورد استفاده‎ ‎هستند. در ‏سطح مشابه و از سوی دیگر، همانطور كه اروین شرودینگر در دهه‌ی ۱۹۲۰ ادعا‎ ‎كرده بود، ‏مكانیك كوانتومی نیز نقش مهمی در تاریخچه‌ی حیات بازی می‌كند‎.
هرچند‎ ‎كه قوانین مربوط به پردازش كوانتومی اطلاعات، به شكل قابل ملاحظه‌یی با ‏سیستمهای‎ ‎كلاسیك بیولوژیك تفاوت دارند اما می‌توانند كلیدی برای حل این مشكلات و ‏پاسخ به این‎ ‎سوالها باشند

   





Linkback: http://irmeta.com/meta/b1839/t8136/
امروز را با خدا قدم برداریم و فردا را به او بسپاریم


اشتراک گذاری از طریق facebook اشتراک گذاری از طریق linkedin اشتراک گذاری از طریق twitter

xx
موسيقي جهان،جهان موسيقي‎

نویسنده حمید رستمی

0 پاسخ ها
851 مشاهده
آخرين ارسال ۶ دی ۱۳۸۹ - ۲۳:۵۲:۰۰
توسط حمید رستمی
xx
پير ترين زن دي جي جهان

نویسنده اورش

1 پاسخ ها
1326 مشاهده
آخرين ارسال ۹ مرداد ۱۳۹۰ - ۰۹:۰۳:۰۵
توسط DELFAN
xx
زیباترین کشور جهان(ایران)

نویسنده صادق کوکبی

1 پاسخ ها
2092 مشاهده
آخرين ارسال ۱۶ آبان ۱۳۸۹ - ۱۳:۵۳:۰۳
توسط DELFAN
xx
بزرگترین جراح مغز جهان هم یک ایرانیست

نویسنده Moshashaei

12 پاسخ ها
4850 مشاهده
آخرين ارسال ۱ بهمن ۱۳۹۰ - ۱۸:۲۴:۴۴
توسط A.Ehsani
xx
ده مرد تاثیر گذار بر آینده جهان

نویسنده CIVILAR

0 پاسخ ها
2030 مشاهده
آخرين ارسال ۲۳ اسفند ۱۳۸۸ - ۰۱:۱۷:۳۵
توسط CIVILAR
xx
معیارهای زیبایی در گوشه و کنار جهان

نویسنده A.Ehsani

0 پاسخ ها
1059 مشاهده
آخرين ارسال ۵ آبان ۱۳۸۹ - ۱۴:۴۲:۴۶
توسط A.Ehsani