![این پیچ و تابهای فضایی با سیاهچالهها اشتباه گرفته شدند این پیچ و تابهای فضایی با سیاهچالهها اشتباه گرفته شدند](https://soraya.news/images/news/137060/thumbs/137060.jpg)
به گزارش ثریا فیزیکدانان پیچ و تاب عجیبی را در فضا-زمان کشف کردهاند که میتوانند به جای سیاهچالهها اشتباه گرفته شوند.
بر اساس مطالعه جدیدی که به تازگی در مجله Physical Review D منتشر شده است، این پیچ خوردگیهای نظری در تار و پود فضا-زمان که به عنوان «سالیتونهای توپولوژیک» شناخته میشوند، میتوانند در سراسر جهان کمین کرده باشند و یافتن آنها میتواند درک ما از فیزیک کوانتومی را گسترش دهد.
سیاهچالهها شاید ناامیدکنندهترین جرمی باشند که تا به حال در علم کشف شده است. نظریه نسبیت عام اینشتین وجود آنها را پیشبینی کرده و ستارهشناسان میدانند که چگونه شکل میگیرند و تنها چیزی که لازم است این است که یک ستاره پرجرم زیر وزن خود فرو بپاشد و گرانش بدون وجود هیچ نیروی دیگری که در برابر آن مقاومت کند، تا زمانی که تمام مواد ستاره به یک نقطه بینهایت کوچک فشرده شود که به عنوان تکینگی شناخته میشود، مواد را به داخل خود میکشد.
تکینگی گرانشی یا تکینگی فضا-زمان موقعیتی در فضا-زمان است که طبق پیشبینی نسبیت عام، در آن چگالی و میدان گرانشی یک جرم آسمانی بینهایت میشوند، به طوری که دیگر این کمیتها وابسته به دستگاه مختصات مورد استفاده نخواهند بود. این کمیتها، همان انحنای فضا-زمان هستند که شاخصی از چگالی ماده هستند.
تکینگی فضا-زمان دو نوع مهم دارد که تکینگی منحنی و تکینگی مخروطی نامیده میشوند. کمیتهایی که برای اندازهگیری قدرت میدان گرانشی مورد استفاده قرار میگیرند، خمیدگیهایی از فضا-زمان هستند که چگالی ماده را نیز میسنجند. از آنجا که چنین کمیتهایی در نقطه تکینگی بینهایت میشوند، قوانین فضا-زمان معمولی نیز در چنین نقاطی میشکنند.
فضا-زمان عبارت است از یک مدل ریاضی که زمان و فضا را به صورت درهمتنیده و به عنوان یک کمیت پیوسته با یکدیگر ترکیب میکند. بر اساس فرضیات مفهوم فضای اقلیدسی، جهان، سه بعد مکانی و یک بعد زمانی مستقل از هم دارد. در فضا-زمان سه بعد فضا و یک بعد زمان درهم ادغام میشوند و یک محیط پیوسته چهار بعدی را ایجاد میکنند.
فیزیکدانها با ترکیب فضا و زمان و ایجاد یک محیط خمیده واحد، توانستهاند نظریههای فیزیک را هم در سطح کیهانی و هم در بعد اتمی سادهسازی کنند.
نکته اینجاست که اطراف آن تکینگی که تعریف آن آورده شد، یک «افق رویداد» وجود دارد که یک مرز نامرئی است که لبه سیاهچاله را مشخص میکند. هر چیزی که از افق رویداد عبور کند، هرگز نمیتواند از آن خارج شود.
اما مشکل اصلی این است که نقاطی با چگالی نامحدود واقعاً نمیتوانند وجود داشته باشند. بنابراین در حالی که نسبیت عام وجود سیاهچالهها را پیشبینی میکند و ما اجرام نجومی زیادی پیدا کردهایم که دقیقاً همانطور که نظریه اینشتین پیشبینی کرده رفتار میکنند، میدانیم که هنوز تصویر کاملی نداریم. میدانیم که تکینگی باید با چیزی معقولتر جایگزین شود، اما نمیدانیم آن چیز چیست.
پی بردن به آن مستلزم درک بسیار قوی از گرانش در مقیاسهای بسیار کوچک است، چیزی که گرانش کوانتومی نامیده میشود.
تا به امروز، ما هیچ نظریه کوانتومی قابل قبولی در مورد گرانش نداریم، اما چندین نامزد داریم. یکی از این نامزدها، نظریه ریسمان است، مدلی که نشان می دهد تمام ذرات تشکیل دهنده جهان ما واقعاً از ریسمانهای ارتعاشی کوچک ساخته شدهاند.
نظریه ریسمان(String theory) یک چهارچوب نظری فراهم میآورد که در آن ذرات نقطهای فیزیک ذرات با اشیاء یک بعدی به نام ریسمانها جایگزین شدهاند. این نظریه به توصیف این میپردازد که چگونه ریسمانها در فضا منتشر شده و با همدیگر برهمکنش میکنند. در مقیاسهای بزرگتر از ابعاد ریسمانها، ریسمانها شبیه ذرات نقطهای هستند که جرم، بار و دیگر خواص آنها توسط وضعیت ارتعاشی هر ریسمان مشخص میشود.
در نظریه ریسمان، یکی از حالتهای متعدد ارتعاشی متناظر با گراویتون است که ذرهای در مکانیک کوانتومی است که نیروی گرانش را حمل میکند، لذا نظریه ریسمان به نوعی نظریه گرانشی کوانتوم هم هست.
نظریه ریسمان موضوع گسترده و متنوعی است که تلاش دارد تا تعدادی از مسائل عمیق فیزیک بنیادی را حل کند. نظریه ریسمان برای مسائل متعددی در فیزیک سیاهچاله و کیهانشناسی اولیه جهان اعمال شده و موجب پیشرفتهای عمدهای در ریاضیات محض گردیده است.
هنوز مشخص نیست که نظریه ریسمان تا چه حد توصیفکننده جهان واقعی است یا این که اصولاً این نظریه تا چه میزان آزادی عمل در انتخاب جزئیاتش را خواهد داد.
نظریه ریسمان اولین بار در اواخر دهه ۱۹۶۰ میلادی به عنوان نظریهای برای نیروی هستهای قوی مورد مطالعه قرار میگرفت، تا اینکه به عنوان هدف کرومودینامیک کوانتومی مورد مطالعه قرار گرفت. سپس مشخص شد که دقیقاً همان ویژگیهایی که مطالعه نظریه ریسمانها را به عنوان نظریهای برای نیروی هستهای قوی نامناسب میساخت، آن را کاندید امیدوار کنندهای برای نظریه گرانش کوانتومی میکند.
اولین نسخههای نظریه ریسمان، یعنی نظریه ریسمان بوزونی، تنها ذرههایی به نام بوزونها را به کار میگرفت. بعدها نظریه ریسمان به نظریه ابرریسمان گسترش پیدا کرد که رابطه ابرتقارنی بین بوزونها و دستهای دیگر از ذرات به نام فرمیونها را فرض قرار میداد. قبل از اینکه در اواسط دهه ۱۹۹۰ میلادی حدسی زده شود مبنی بر اینکه تمام نسخههای نظریه ریسمان حالتهای محدودتری از نظریه ریسمان ۱۱ بعدی، به نام نظریه M است، پنج نسخه سازگار از نظریه ریسمانها وجود داشت.
در اواخر ۱۹۹۷ میلادی، نظریه پردازان رابطه مهمی به نام تناظر AdS/CFT را کشف کردند، که نظریه ریسمانها را به دیگر نظریه فیزیکی به نام نظریه میدانهای کوانتومی مرتبط میساخت.
رشتههای مطرح شده در نظریه ریسمان برای توضیح طیف گستردهای از ذرات ساکن در جهان ما نمیتوانند فقط در سه بعد فضایی معمولی ارتعاش کنند. نظریه ریسمان وجود ابعاد اضافی را پیشبینی میکند که همگی در مقیاسی کوچک و غیرقابل درک روی خودشان جمع شدهاند و این یعنی آنقدر کوچک که نمیتوانیم بگوییم این ابعاد آنجا وجود دارند.
این عملِ جمع کردنِ ابعاد فضایی اضافی در مقیاسهای بسیار کوچک میتواند به اشیای بسیار جالبی منجر شود.
پژوهشگران در این مطالعه جدید پیشنهاد کردند که این ابعاد اضافی فشرده میتوانند منجر به نقص شوند. مانند چروکی که هر چقدر هم که پیراهن خود را اتو میکنید، نمیتوانید از شر آن خلاص شوید، این عیوب نیز پایدار و نقصهایی دائمی در ساختار فضا-زمان یا همان «سالیتون توپولوژیک» هستند.
فیزیکدانان میگویند این سالیتونها تا حد زیادی شبیه به سیاهچالهها به نظر میرسند و مانند آنها نیز عمل میکنند.
پژوهشگران بررسی کردند که پرتوهای نور هنگام عبور از نزدیکی یکی از این سالیتونها چگونه رفتار میکنند. آنها دریافتند که سالیتونها تقریباً به همان روشی که یک سیاهچاله روی نور تأثیر میگذارد، اثر میگذارند. نور در اطراف سالیتونها خم میشود و حلقههای مداری پایدار تشکیل میدهد و سالیتون ها سایه میاندازند.
به عبارت دیگر در تصاویر معروف تلسکوپ افق رویداد که برای اولین بار در تاریخ در سال ۲۰۱۹ روی سیاهچاله M۸۷* بزرگنمایی کرد، اگر به جای یک سیاهچاله، سالیتونها در مرکز تصویر باشند، تقریباً یکسان به نظر میرسند.
اما وقتی از نزدیک این اجرام را بررسی کنید، این شباهت به پایان می رسد. سالیتونهای توپولوژیک، تکینگی نیستند، بنابراین افق رویداد ندارند. شما میتوانید هر چقدر که میخواهید به یک سالیتون نزدیک شوید و همچنین هر وقت بخواهید میتوانید آن را ترک کنید.
متأسفانه ما هیچ سیاهچالهای که به اندازه کافی به ما نزدیک باشد، نداریم که بتوانیم در اطراف آن کاوش کنیم و بنابراین فقط میتوانیم به مشاهدات اجرام دور اعتماد کنیم.
اگر هر سالیتون توپولوژیکی کشف شود، مکاشفه آن نه تنها یک بینش وسیع از ماهیت گرانش به ما میدهد، بلکه ما را قادر میسازد تا به طور مستقیم ماهیت گرانش کوانتومی و نظریه ریسمان را نیز مطالعه کنیم.
منبع: ایسنا
درخواست مدیران صنعت آب و برق و انرژی از رییس جمهور درباره عملکرد وزرای پیشنهادی قبل
رئیس فرهنگستان علوم: باید از ظرفیت جهانی برای مرجعیت علمی استفاده شود
اعلام زمان انتشار نتایج آزمون ورودی مدارس سمپاد و نمونهدولتی
امروز؛ پایان مهلت ثبتنام دانشآموزان پایه دهم
سومین اردوی سراسری دانشآموزان محروم کشور به کار خود پایان داد
روایتگری پیشرفت ایران توسط آموزش و پرورش و لبیک به مطالبه رهبری
دانشجویان دکتری ۸۰ درصد حقوق استادیار پایه یک را دریافت میکنند
عرضه چاپ دوم فرهنگ گفتوگو به بازار نشر
تقویم آموزشی دانشگاه علم و صنعت اعلام شد
ارائه فرصت مجدد ثبتنام در پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی
افزایش نمرات ۹ درس دانشآموزان در امتحانات نهایی
ناگفتههای حمله سایبری به وزارت علوم و چگونگی درز نامههای سازمانی
درخواست وزیر آموزش و پرورش از کانون پرورش فکری
با تأسیس بنیاد بینالمللی حکیم نظامی موافقت شد
اعلام تاریخ مجدد ثبتنام کاردانی دانشگاه فنی حرفهای و کاردانی به کارشناسی ناپیوسته ۱۴۰۳
ارائه تخفیف ۲۵ درصدی خدمات آموزشی جهاد دانشگاهی در سراسر کشور
زن در شاهنامه به چاپ دوم رسید
مدرسه تابستانی دانشافزایی زبان فارسی برگزار میشود
کاهش مدت فرآیند جذب هیات علمی به یک نیمسال
جذب نخبگان قرآنی و فرهنگی بدون کنکور
نتقاد نماینده سراوان از گزینش در آزمون استخدامی آموزش و پرورش
نشست بینالمللی بنیانِ مادی ایدئولوژی؛ از مارکس تا آلتوسر برگزار میشود
جهاددانشگاهی مجری برگزاری دورههای آموزشی تخصصی رسانه و هنر در هرمزگان
جزئیات مصاحبه داوطلبان آزمون استخدامی متخصصان اعلام شد
دبیر عالی اجرایی برنامه آموزش پزشکی تخصصی علوم پزشکی منصوب شد
مصوبه کنکوری شورای عالی انقلاب فرهنگی امنیت کنکور را تضمین کرد
عضو ناظر مجلس در شورای سیاستگذاری مدارس غیردولتی تعیین شد
پیادهروی گروهی دانشآموزان در اربعین/ برپایی موکبهای عزاداری و خدمت رسانی به زائران
ناظران مجلس در شورای عالی آموزش و پرورش انتخاب شدند
اعلام شرایط انتصاب و تغییر مدیران مدارس/ ثبتنام داوطلبان تا ۱۵ مرداد
فردا، آخرین مهلت دریافت کارت المپیاد علمی دانشجویی کشور
مدرسه تابستانی از پیشنهاده تا دفاع در ایرانداک برگزار میشود
مخالفت با انتقال املاک دانشگاه پیام نور به سایر دانشگاهها
پایگاه اطلاعات و مدارک تحصیلی کشور رونمایی شد
ربات گفتگوی هوشمند برای پاسخگویی به دانشجویان از راه رسید
سامانه جامع امور دانشجویان بینالملل رونمایی شد
دانشآموزان ایرانی به المپیاد جهانی شیمی در عربستان اعزام شدند
اعزام تیم المپیاد زبانشناسی به مسابقات جهانی ۲۰۲۴ برزیل
طرحهای جدید آموزش سواد با ارائه «مدرک» سوادآموزی/ آموزش سواد آسان به بالای ۵۰ سالهها
جذبهای غیرقانونی شدنی نیست؛ اسامی را اعلام کنند/ تقاضایی برای انتقال به دانشگاه تهران ندادم
فراخوان جایزه برای پایاننامههای هوش مصنوعی اعلام شد
پیش ثبت نام دانش آموزان اتباع در سامانه سهما یک ماه دیگر تمدید شد
دیباچهنویسی بر مرقع منتشر شد
آموزش مفاهیم پایه به کودکان با زبان شعر
دایرهالمعارف سرواژههای وزارت علوم تدوین میشود
۶ خواسته زلفیگل برای آموزش عالی از دولت چهاردهم
سن جذب اعضای هیات علمی به ۴۰ سال کاهش یافت
وقتی دانشگاههای ایران با هوش مصنوعی استعمارزدایی میکنند
دانشجویان ایرانی که در خارج کشور هستند نمیتوانند وارد دانشگاه فرهنگیان شوند
اعلام نتایج نهایی آزمون استخدامی دانشگاه فرهنگیان
امکان آزمون تعیین رشته مجدد برای دانشآموزان متقاضی رشتههای خاص فراهم شد
آمارهایی از بهرهمندی دانشآموزان از مرور مطالب امتحانی در شبکه شاد
انتخاب اعضای حقیقی هیئت امنای سازمان ملی سنجش و ارزشیابی نظام آموزشی کشور/ اصلاح آییننامه بسیج اساتید
اعضای حقیقی هیات امنای سازمان سنجش تعیین شدند
نامه جوانان بلژیکی به رهبر انقلاب
نخستین جشنواره ملی تجارب برتر پاسخگویی اجتماعی برگزار می شود
پویش نویسنده شو برگزار میشود
شناختن سره و ناسره زندگی و آثار شاملو بر اساس منابع
اردوی مثل خمینی ویژه طلاب برادر برگزار میشود
وقتی دانشگاههای ایران با هوش مصنوعی استعمارزدایی میکنند
اعلام تمام جزئیات نحوه جذب استعدادهای برتر دانشآموزی در دانشگاه فرهنگیان؛ کدام دانشآموزان میتوانند معلم شوند؟
برنامه درسی سلامت به برنامه درسی دانشآموزان اضافه میشود
افزایش ۴۵ درصدی نرخ سرویس مدارس تهران/ کرایه دانش آموزان استثنایی رایگان ماند
صحرایی: پزشکیان دیدگاه عمیق و دقیقی نسبت به مسئله آموزش دارد
توصیه فعالان علمی دانشجویی کشور به پزشکیان
دسترسی دانش آموختگان علوم پزشکی به خدمات با سیداپ ممکن شد
نشر هرمس ترجمه داستان بیپایا ن را برای نوجوانان منتشر کرد
وزارت علوم با کمترین سوال نسبت به سایر وزرا در مجلس روبرو بود
توسعه فناوریهای هوایی با همکاری وزارت صمت و دانشگاه امیرکبیر
اعلام نیاز ۴۰ شرکت برای بورسیه دانشجویان/ ۲ هزار نفر بورس صنعت میشوند
کسب عنوان رئیس برگزیده دانشگاههای کشور توسط رئیس دانشگاه محقق اردبیلی
ایجاد پردیس تربیت مدیر مدرسه/ بحران کمبود معلم را مدیریت کردیم
بررسی نرخ کرایه سرویس مدارس روی میز شورای شهر
امکان مشاهده نتایج قطعی آزمونهای خردادماه دوازدهمیها
ققنوس دانشگاه فردوسی راهی انگلستان شد
جهاددانشگاهی برای ارائه راهکار مشکلات کشور متولد شده است
بررسی بیش از ۵۰۰۰ مطالبه مردم در وزارت علوم
باید گفتمان علمی نخبگانی در کشور مورد تأکید قرار گیرد
لزوم بهکارگیری اساتید نخبه کشور در ارتقای کارآمدی نظام حکمرانی
بیش از ۵ هزار مطالبه مردمی توسط وزارت علوم بررسی شد
سازنده تلفن همراه از یک خودروی فوقالعاده رونمایی کرد+عکس
ارزانترین مدل گوشی آیفون این شکلی است+عکس
سیارکی غول پیکر به اندازه برج ایفل به زمین نزدیک میشود
تهدید عجیب چین برای زدن ماهواره استارلینک
جایی که میتواند خانه انسان در ماه شود+عکس
فردا، آخرین مهلت انتخاب رشته داوطلبان آزمون دستیاری
از افزودن ۴ میلیون متر مربع به زیربنای فضای آموزشی آموزش و پرورش تا رسیدن به جذب ۳۲ هزار نفری دانشجومعلم در دانشگاه فرهنگیان
بیش از ۵ هزار مطالبه مردمی توسط وزارت علوم بررسی شد
فراخوان جایزه برای پایاننامههای هوش مصنوعی اعلام شد
فایل محتوای کتابهای درسی سال تحصیلی آینده منتشر شد
دست جریان دانشگاهی برای پیشنهاد و کمک به دولت باز است
دسترسی دانش آموختگان علوم پزشکی به خدمات با سیداپ ممکن شد
اعزام تیم المپیاد زبانشناسی به مسابقات جهانی ۲۰۲۴ برزیل
نتایج حافظان قرآن مجید در آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۳ اعلام شد
وزارت علوم با کمترین سوال نسبت به سایر وزرا در مجلس روبرو بود
کاهش مدت فرآیند جذب هیات علمی به یک نیمسال
تقویم آموزشی دانشگاه علوم پزشکی تهران منتشر شد
باید گفتمان علمی نخبگانی در کشور مورد تأکید قرار گیرد
تاخیر دو هفتهای آغاز سال تحصیلی ورودیهای جدید دانشگاهها
لزوم بهکارگیری اساتید نخبه کشور در ارتقای کارآمدی نظام حکمرانی
امروز؛ آخرین مهلت ثبت درخواست تجدیدنظر دوازدهمیها برای تصحیح امتحانات نهایی
افزایش نمرات ۹ درس دانشآموزان در امتحانات نهایی
دانشجویان دکتری ۸۰ درصد حقوق استادیار پایه یک را دریافت میکنند
پنجمین مسابقه خودنویس با بخش ویژه فلسطین برگزار میشود
انتقال دانشجویان آزاد به پردیس پولی دانشگاه دولتی امکان پذیر شد
ققنوس دانشگاه فردوسی راهی انگلستان شد
امکان آزمون تعیین رشته مجدد برای دانشآموزان متقاضی رشتههای خاص فراهم شد
دانشآموزان ایرانی به المپیاد جهانی شیمی در عربستان اعزام شدند
پرداخت مقرری ماهیانه به کنکوریهایی که بورس دانش را انتخاب کنند
جهاددانشگاهی برای ارائه راهکار مشکلات کشور متولد شده است
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.