به گزارش ثریا - دانشمندان دقیقترین پیشبینیهای تا به امروز را در مورد اختلالات نادر فضا-زمان که هنگام عبور نزدیک دو سیاهچاله از کنار یکدیگر ایجاد میشوند، ارائه دادهاند.
یافتههای جدید که روز چهارشنبه (۱۴ مه ۲۰۲۵) در مجله نیچر منتشر شد، نشان میدهد که مفاهیم انتزاعی ریاضی از فیزیک نظری، کاربرد عملی در مدلسازی امواج فضا-زمان دارند و راه را برای مدلهای دقیقتر برای تفسیر دادههای رصدی هموار میکنند.
امواج گرانشی، اعوجاجها و خمیدگیهایی در بافت فضا-زمان هستند که در اثر حرکت اجرام عظیم مانند سیاهچالهها یا ستارههای نوترونی ایجاد میشوند. این امواج که اولین بار در نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین در سال ۱۹۱۵ پیشبینی شدند، برای اولین بار یک قرن بعد، در سال ۲۰۱۵، مستقیماً شناسایی شدند. از آن زمان، این امواج به ابزاری قدرتمند برای اخترشناسان تبدیل شدهاند که برخی از خشنترین و مرموزترین رویدادهای جهان را بررسی میکنند.
این تصویرسازی، انرژی حملشده توسط امواج گرانشی ساطعشده هنگام عبور دو سیاهچاله از کنار یکدیگر را نشان میدهد. دانشمندان این انرژی را با دقت بیسابقهای با استفاده از توابع ریاضی پیشرفتهای که به عنوان دورههای Calabi-Yau شناخته میشوند، محاسبه کردهاند و راه را برای مدلهای دقیقتر امواج گرانشی هموار کردهاند. (منبع تصویر: ماتیاس دریس از دانشگاه هومبولت در برلین)
برای درک سیگنالهای دریافتی توسط آشکارسازهای حساسی مانند LIGO (رصدخانه موج گرانشی تداخلسنج لیزری) و Virgo، دانشمندان به مدلهای بسیار دقیقی از آنچه انتظار میرود این امواج به نظر برسند، نیاز دارند، چیزی شبیه به پیشبینی آب و هوای فضا. تاکنون، محققان برای شبیهسازی تعاملات سیاهچالهها که نیاز به اصلاح گام به گام مسیرهای سیاهچاله دارد، به ابررایانههای قدرتمند متکی بودهاند، فرآیندی که مؤثر اما کند و آهسته و از نظر محاسباتی پرهزینه است.
اکنون، تیمی به رهبری ماتیاس دریس از دانشگاه هومبولت در برلین رویکرد متفاوتی را در پیش گرفته است. محققان به جای مطالعه ادغامها، بر «رویدادهای پراکندگی» تمرکز کردند - مواردی که در آن دو سیاهچاله تحت کشش گرانشی متقابل خود، به یکدیگر نزدیک میشوند و سپس بدون ادغام، در مسیرهای جداگانهای ادامه میدهند. این برخوردها سیگنالهای موج گرانشی قوی ایجاد میکنند، زیرا سیاهچالهها با سرعت از کنار یکدیگر عبور میکنند.
برای مدلسازی دقیق این رویدادها، تیم به نظریه میدان کوانتومی روی آورد، که شاخهای از فیزیک است که معمولاً برای توصیف برهمکنشهای بین ذرات بنیادی استفاده میشود. محققان با شروع از تقریبهای ساده و پیچیدگیهای لایهبندی سیستماتیک، نتایج کلیدی عبور از کنار سیاهچالهها را محاسبه کردند: اینکه چقدر منحرف میشوند، چقدر انرژی به صورت امواج گرانشی تابش میشود و این اجرام عظیم پس از برهمکنش چقدر پس میزنند.
کار آنها شامل پنج سطح پیچیدگی بود و به چیزی رسید که فیزیکدانان آن را نظم پنجم پسا مینکوفسکی مینامند - بالاترین سطح دقتی که تاکنون در مدلسازی این برهمکنشها به دست آمده است.
گوستاو موگول، فیزیکدان ذرات در دانشگاه کوئین مری لندن و یکی از نویسندگان این مطالعه، به Space.com گفت: «رسیدن به این سطح بیسابقه است و دقیقترین راهحل برای معادلات انیشتین را تا به امروز نشان میدهد.»
موگل همچنین میگوید که واکنش تیم به دستیابی به این دقت بینظیر عمدتاً حیرت از این بود که توانستیم کار را انجام دهیم.
محققان هنگام محاسبه انرژی تابششده به صورت امواج گرانشی، دریافتند که اشکال شش بعدی پیچیدهای به نام منیفولدهای Calabi-Yau (فضای کالابی-یائو) در معادلات ظاهر میشوند. این ساختارهای هندسی انتزاعی - که اغلب به عنوان آنالوگهای ابعاد بالاتر سطوح دونات مانند تجسم میشوند - مدتهاست که جزء اصلی نظریه ریسمان بودهاند، چارچوبی که سعی در متحد کردن مکانیک کوانتومی با گرانش دارد. تاکنون، اعتقاد بر این بود که آنها ساختارهای صرفاً ریاضی هستند و هیچ نقش قابل آزمایش مستقیمی در ارتباط با پدیدههای قابل مشاهده ندارند.
با این حال، در مطالعه جدید، این اشکال در محاسباتی ظاهر شدند که انرژی تابش شده به صورت امواج گرانشی را هنگام عبور دو سیاهچاله از کنار یکدیگر توصیف میکردند. این اولین باری است که آنها در زمینهای ظاهر میشوند که در اصل میتواند از طریق روشهای آزمایشی دنیای واقعی آزمایش شود.
موگول ظهور آنها را به تغییر از ذرهبین به میکروسکوپ تشبیه میکند که ویژگیها و الگوهایی را که قبلاً غیرقابل تشخیص بودند، آشکار میکند. او گفت: «ظهور چنین ساختارهایی، نور جدیدی بر انواع اشیاء ریاضی که طبیعت از آنها ساخته شده است، میافکند.»
انتظار میرود این یافتهها مدلهای نظری آینده را که هدفشان پیشبینی نشانههای امواج گرانشی است، به طور قابل توجهی بهبود بخشند. چنین پیشرفتهایی با توجه به اینکه آشکارسازهای موج گرانشی نسل بعدی - از جمله آنتن فضایی تداخلسنج لیزری (LISA) و تلسکوپ انیشتین در اروپا - در سالهای آینده به بهرهبرداری میرسند، بسیار مهم خواهند بود.
موگل گفت: «بهبود دقت برای همگام شدن با دقت بالاتر مورد انتظار از این آشکارسازها ضروری است.»
منبع : ناسا
تبریک وزیر آموزش و پرورش به قهرمانان المپیاد جهانی فیزیک
روایت ایستادگی ایران در مجلات رشد دانش آموزان
دستورالعمل تداوم برپایی میادین و تجمعات مردمی اعلام شد
پایگاهسازی برای آینده جهان تشیع/ارتباط عاطفی آیت الله بروجردی با مسجد چگونه بود؟
نسب رهبر شهید به کدام امامزادههای ایران میرسد؟
تصویری دیدهنشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای در سرپل ذهاب
آخرین تصویر منتشر شده از لیندسی گراهام قبل از مرگش در اوکراین+عکس
نگاهی دقیق به ارزیابی احادیث تحلیلی با تکیه بر روش فهرستی در این کتاب خواندنی
ابراز همدردی الهام پاوه نژاد در واکنش به حملات دشمن به جنوب کشور
چرا غرب از آیتالله خامنهای هراس داشت؟
اینفوگرافیک/در چه صورت از آزمون جامع دکتری معاف میشویم؟
شیاطین در سوگ لیندسی گراهام +عکس
چت جی تی پی از دسترس خارج شد
هشدار سازمان سنجش درباره فعالیت صفحات جعلی در شبکههای اجتماعی
پیام تسلیت وزیر علوم در پی شهادت دانشجوی دانشگاه هرمزگان
تفکیک پذیرش سوابق تحصیلی از آزمون؛ تأکید معاون آموزشی وزارت علوم بر بازه زمانی واحد
گذراندن ۷ واحد درسی از میان دروس ارائه شده معارف اسلامی برای این دانشجویان الزامی شد
معاون علمی رئیس جمهور بر توسعه زیرساختهای کوانتومی تاکید کرد
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
گلوله مخصوص ساقط کردن پهپادهای سریع توسط روسیه ساخته شد
پسر استیو جابز به سرطان مبتلا شد
تبریک رئیس فرهنگستان علوم به قهرمانان المپیادهای جهانی ریاضی و فیزیک
تصویری از تبلت جدید سامسونگ لو رفت +عکس
درمان ناباروری مردان با سلولهای بنیادی در آزمایشگاه
ستونهای غلیظ دود در مرزهای مشترک عراق و کویت+عکس
دود از پایگاه آمریکایی بلند شده از خاک عراق قابل مشاهده است +عکس
کشف یک محراب تاریخی در پاسارگاد+عکس
لیندسی گراهام که امروز به درک واصل شد که بود؟ +عکس
اتحادیه اروپا فیس بوک و اینستاگرام را تهدید کرد
ایلان ماسک مالک اوپن ای آی را به سرقت تجاری محکوم کرد
نماز شب اول قبر چگونه خوانده میشود؟ زمان اقامه نماز رهبر شهید
سیره امام سجاد(ع) در کادرسازی فکری و تجدید حیات معنوی جامعه
دستیابی به جامعه قرآنی هدف متعالی رهبر شهید
گسست معرفتی در اندیشه ایرانی از چالشها تا راهکارها
لبنانیها هفته بزرگداشت تشییع امام مستضعفان را برگزار می کنند
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
برای بابای زهرای کوچک و آزمون سخت او در شهادت زن و فرزند
ریشه انتقام در فرهنگ ایرانی شیعی به کجا برمیگردد؟
روسیه به دنبال مختل کردن استارلینک در اوکراین
تأکید شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین تاریخ امتحانات نهایی و کنکور بر عهده متولیان اجرایی
کاهش تنوع مدارس با هدف تحقق عدالت آموزشی در دستور کار آموزش و پرورش
شیوهنامه اجرایی طرح حامی ویژه تابستان ۱۴۰۵ ابلاغ شد
درخشش تیم ملی المپیاد فیزیک جمهوری اسلامی ایران در مسابقات جهانی
وداع با معلم یک ملت تجلی سرمایه اجتماعی یک ملت
جایگاه آموزش و پرورش در منظومه فکری رهبر شهید کجا بود؟
رتبه نخست دانشگاه صنعتی امیرکبیر در شاخص نوآوری
توزیع کارت کنکور ارشد از ۲۲ تیر آغاز میشود
اطلاعیه دانشگاه آزاد درباره امتحانات دانشجویان تحصیلات تکمیلی
نسخه جدید چت جی تی پی راه اندازی میشود
رباتها حس لامسه پیدا میکنند
یک خبر ترسناک: ربات انسان نما به همکارانش حمله کرد
زبالههای فضایی در ساحل استرالیا نمایان شدند
تولید سوخت جت پایدار از دی اکسیدکربن صنعتی ممکن شد
کاوشگر ژاپنی توانست از یک سیارک تصویر ثبت کند
هوش مصنوعی دیپ سیک به دنبال تراشه سازی رفت
هم اکنون انبوهی از سوخت رسان های آمریکایی درحال پرواز در نزدیکی تنگه هرمز هستند
گلباران پیکر مطهر رهبر شهید انقلاب توسط دانشجویان
اقتدار علمی ایران؛ محور همیشگی رهنمودهای رهبر شهید
رهبر شهید ایران در آغوش ملت ایران
کلاسهای تابستانی دانشگاه آزاد مجازی شد
ضوابط برگزاری امتحانات مجازی و جزئیات ترم تابستان شریف اعلام شد
گروههای امدادی دانشگاه آزاد از نخستین لحظات تشییع رهبر شهید به خدمترسانی زائران پرداختند
محتوای کاربران گوگل برای آموزش هوش مصنوعی به کار میرود
تصویری از مراسم بدرقه رهبر شهید انقلاب
حضرت آیت الله جوادی آملی در جمکران بر پیکر رهبر شهید انقلاب نماز می خواند
هوش مصنوعی وارد عصر امنیت ملی میشود
بسیج همهجانبه دانشگاه آزاد برای خدمت زائران امام شهید
نگاهی به حضور کسب و کارهای مجازی در بدرقه رهبر شهید
هدایتهای روشنگرانه رهبر شهید در حوزه علم و فناوری
شماره جدید مجله دانشمند منتشر شد
چه کسی بر پیکر رهبر کبیر انقلاب نماز اقامه کرد؟
تشییع رهبر شهید انقلاب، صحنهای تاریخی برای نمایش وفاداری ملت ما است
جامعه رستگار، راهبرد رهبر شهید در امت سازی
«آیفون» به تنهایی کسی را مدرن نمیکند/اخلاق ویژه جامعه شبهمدرن شهری!
پویش ختم جمعی قرآن به یاد رهبر شهید
روایتی از نماد و معنا در انیمیشن های متاخر کودکان
کاظمی: ۵ هزار مدرسه برای اسکان زائران آماده شد
دعوت وزیر آموزش و پرورش از دانشآموزان و فرهنگیان برای حضور در آیین وداع و تشییع
رتبه نخست دانشگاه صنعتی امیرکبیر در شاخص نوآوری
تأکید شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین تاریخ امتحانات نهایی و کنکور بر عهده متولیان اجرایی
توزیع کارت کنکور ارشد از ۲۲ تیر آغاز میشود
اطلاعیه دانشگاه آزاد درباره امتحانات دانشجویان تحصیلات تکمیلی
درخشش تیم ملی المپیاد فیزیک جمهوری اسلامی ایران در مسابقات جهانی
شیوهنامه اجرایی طرح حامی ویژه تابستان ۱۴۰۵ ابلاغ شد
لبنانیها هفته بزرگداشت تشییع امام مستضعفان را برگزار می کنند
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
ریشه انتقام در فرهنگ ایرانی شیعی به کجا برمیگردد؟
برای بابای زهرای کوچک و آزمون سخت او در شهادت زن و فرزند
نماز شب اول قبر چگونه خوانده میشود؟ زمان اقامه نماز رهبر شهید
روسیه به دنبال مختل کردن استارلینک در اوکراین
سیره امام سجاد(ع) در کادرسازی فکری و تجدید حیات معنوی جامعه
کاهش تنوع مدارس با هدف تحقق عدالت آموزشی در دستور کار آموزش و پرورش
وداع با معلم یک ملت تجلی سرمایه اجتماعی یک ملت
تولید سوخت جت پایدار از دی اکسیدکربن صنعتی ممکن شد
نسخه جدید چت جی تی پی راه اندازی میشود
دستیابی به جامعه قرآنی هدف متعالی رهبر شهید
گسست معرفتی در اندیشه ایرانی از چالشها تا راهکارها
یک خبر ترسناک: ربات انسان نما به همکارانش حمله کرد
زبالههای فضایی در ساحل استرالیا نمایان شدند
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
کاوشگر ژاپنی توانست از یک سیارک تصویر ثبت کند
جایگاه آموزش و پرورش در منظومه فکری رهبر شهید کجا بود؟
رباتها حس لامسه پیدا میکنند
هوش مصنوعی دیپ سیک به دنبال تراشه سازی رفت
ضوابط برگزاری امتحانات مجازی و جزئیات ترم تابستان شریف اعلام شد
تفکیک پذیرش سوابق تحصیلی از آزمون؛ تأکید معاون آموزشی وزارت علوم بر بازه زمانی واحد
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.