کد خبر: 167989
ف
شاید نظریه اینشتین درباره سیاه‌چاله‌ها کاملا درست نباشد
یک پژوهش جدی نشان می‌دهد که با دقیق‌تر شدن تصاویر سیاه‌چاله‌ها ممکن است در آینده متوجه شویم که «اینشتین» درباره آنها کاملاً درست نمی‌گفته است.

به گزارش ثریا - نظریه «نسبیت عام» مطرح‌شده توسط «آلبرت اینشتین»(Albert Einstein) ممکن است بهترین دستورالعمل برای توصیف سیاه‌چاله‌ها نباشد.

به نقل از اسپیس، یک پژوهش جدید نشان می‌دهد تصاویر آینده از سیاه‌چاله‌ها ممکن است به قدری دقیق باشند که دانشمندان بتوانند تعیین کنند آیا این اجرام به طور دقیق توسط نظریه نسبیت عام اینشتین توصیف شده‌اند یا بهترین مدل‌سازی آنها توسط نظریه‌های جایگزین انجام خواهد شد.

چنین پژوهشی درباره سیاه‌چاله‌ها به دلیل پیشرفت‌های صورت‌گرفته در تصویربرداری از سیاه‌چاله‌ها امکان‌پذیر شده که پیشگام آنها «تلسکوپ افق رویداد»(Event Horizon Telescope) بوده است. اولین تصویر این تلسکوپ از یک سیاه‌چاله در سال ۲۰۱۹ منتشر شد. این تصویر بر سیاه‌چاله فوق‌سنگین در قلب کهکشان دوردست M87 متمرکز بود. در واقع، کهکشان ما سیاه‌چاله فوق‌سنگین مرکزی خود به نام «کمان ای*»(* Sgr A) را دارد و تلسکوپ افق رویداد، یک تصویر دیگر از آن را نیز در سال ۲۰۲۲ آشکار کرد.

سیاه‌چاله‌ها براساس تعریف رایج، مناطقی از فضا هستند که در آنها تأثیر گرانش بسیار زیاد می‌شود؛ به طوری که حتی نور هم سرعت لازم را برای فرار از آنها ندارد. بنابراین، تصاویر گرفته‌شده توسط تلسکوپ افق رویداد در واقع خود سیاه‌چاله‌ها را نشان نمی‌دهند. در عوض، آنها ماده داغ و سوزانی را ردیابی می‌کنند که به دور این حفره‌ها می‌چرخد. آنچه ما در تصاویر M87 و کمان ای* می‌بینیم، در واقع سایه‌های این سیاه‌چاله‌ها هستند.

به نظر این گروه پژوهشی، تصاویر این سایه‌ها روزی می‌توانند آن قدر دقیق باشند که انحرافات احتمالی نظریه نسبیت عام را نشان دهند. این به دانشمندان امکان می‌دهد تا بررسی کنند که دستورالعمل توصیف واقعی سیاه‌چاله‌ها چیست.

«آخیل یونیال»(Akhil Uniyal) پژوهشگر «دانشگاه جیائو تونگ شانگهای»(SJTU) گفت: ما یک روش عملی و مبتنی بر شبیه‌سازی را توسعه دادیم تا تصاویر گاز داغ اطراف سیاه‌چاله‌ها که در نظریه نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی شده بود، با تصاویر پیش‌بینی‌شده جدید مقایسه‌ کنیم. اجرای شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی واقع‌گرایانه از گاز و میدان‌های مغناطیسی برای بسیاری از موارد فضا-زمان‌ فرضی سیاه‌چاله، تصاویر مصنوعی را تولید کرد و تعریفی را از معیارهای مقایسه‌ تصویر ارائه داد که میزان تفاوت دو تصویر را تعیین می‌کند. نتیجه‌ کلیدی این است که اگرچ بسیاری از جایگزین‌ها در کیفیت تصویر امروزی بسیار شبیه به سیاه‌چاله‌ استاندارد به نظر می‌رسند اما با بهبود وضوح و دقت تصویربرداری، تفاوت‌ها به طور قابل پیش‌بینی افزایش می‌یابند و ثابت می‌کنند که تصویربرداری نسل بعدی می‌تواند سیاه‌چاله‌های اینشتینی را از سیاه‌چاله‌های غیر اینشتینی متمایز کند.

شاید نظریه «اینشتین» درباره سیاه‌چاله‌ها کاملا درست نباشد

دستورالعمل سیاه‌چاله اینشتین

در سال ۱۹۱۵ بیش از ۱۰۰ سال پیش از این که تلسکوپ افق رویداد تصویری را از یک سیاه‌چاله ثبت کند، اینشتین نظریه هندسی گرانش خود را که بیشتر با نام نسبیت عام شناخته می‌شود، تدوین کرد. تا آن زمان بهترین توصیف از گرانش، نظریه «آیزاک نیوتن»(Isaac Newton) بود.

برخلاف نیوتن، اینشتین معتقد بود که اجرام فضایی دارای جرم، تار و پود فضا و زمان را خم می‌کنند و آن را به عنوان یک موجودیت واحد به نام فضازمان متحد می‌سازند و آنچه ما به عنوان گرانش تجربه می‌کنیم، از این خمیدگی ناشی می‌شود. هرچه جرم بیشتر باشد، خمیدگی فضازمان ناشی از آن شدیدتر و تأثیر گرانشی آن بیشتر است.

مفهوم سیاه‌چاله‌ها در سال ۱۹۱۶ از نسبیت عام پدیدار شد؛ زمانی که «کارل شوارتزشیلد»(Karl Schwarzschild) اخترفیزیکدان آلمانی یک راه حل را برای معادلات زیربنای نسبیت عام ارائه داد و اینشتین را بسیار شگفت‌زده کرد. این راه حل‌ نشان داد که نسبیت عام پیش‌بینی می‌کند در یک ناحیه بی‌نهایت کوچک از فضازمان که جرم در آن بی‌نهایت متراکم می‌شود، قوانین فیزیک از کار می‌افتند. آن نقطه، تکینگی در قلب یک سیاه‌چاله است. همچنین، این راه حل نشان داد احتمالا حدی در اطراف تکینگی به نام «شعاع شوارتزشیلد» وجود دارد که در آن سرعت فرار این ناحیه فضا از سرعت نور فراتر می‌رود. این حد به عنوان مرز بیرونی به دام انداختن نور یک سیاه‌چاله یا افق رویداد شناخته می‌شود.

با وجود این، دانشمندان مدت‌هاست فکر می‌کنند که نسبیت عام ممکن است دستورالعمل درستی برای سیاه‌چاله‌ها نباشد. این یک احتمال جذاب به نظر می‌رسد زیرا سایر نظریه‌های مطرح‌شده درباره سیاه‌چاله‌ها ممکن است تکینگی مرکزی نگران‌کننده را که در آن فیزیک و نسبیت عام فرو می‌ریزد، نداشته باشند.

از سوی دیگر، نظریه‌های جایگزین اغلب به ماده‌ای با ویژگی‌های بسیار ویژه یا حتی انواع دیگری از نقض قوانین فیزیک نیاز دارند. در واقع، سیاه‌چاله‌های چرخان استانداردی وجود دارند که به صورت کلی توصیف شده‌اند. یونیال گفت: گزینه‌های متنوعی وجود دارند که توسط نظریه‌های گوناگون برانگیخته می‌شوند. همه این گزینه‌ها پیچیده‌تر از گزینه‌های پیشنهادی اینشتین هستند اما تا زمانی که رد نشوند، از نظر تئوری قابل قبول باقی می‌مانند.

یک مانع اصلی برای آزمایش نظریه‌های جایگزین، افق رویداد است که از رسیدن هرگونه اطلاعات از درون سیاه‌چاله به ناظر بیرونی جلوگیری می‌کند. با توجه به این که تصویربرداری از سیاه‌چاله اکنون یک عامل مهم است و با پیشرفت‌هایی که در تصویربرداری افق رویداد حاصل شده، یونیال و همکارانش به بررسی چیزهایی پرداختند که دانشمندان می‌توانند در این تصاویر و در سایه‌های سیاه‌چاله‌ها ببینند و می‌توانند نشان‌دهنده انحراف از نسبیت عام باشند.

یونیال گفت: سایه سیاه‌چاله، شبح تاریکی است که با جذب فوتون و عدسی گرانشی قوی تشکیل شده است و هندسه فضازمان را بسیار نزدیک به جرم فشرده رمزگذاری می‌کند. انحرافات کوچک به تغییرات کوچک و سیستماتیک در اندازه و شکل سایه و نحوه تشکیل حلقه‌های نوری در اطراف آن تبدیل می‌شوند. بنابراین بررسی دقیق سایه، تشخیص مستقیمی را از این موضوع ارائه می‌دهد که آیا گرانش زمینه‌ای با پیش‌بینی‌های اینشتین مطابقت دارد یا خیر.

یونیال ادامه داد: از آنجا که فضازمان اطراف یک سیاه‌چاله، مدارهای ذرات و مسیرهای نور را کنترل می‌کند، تغییرات کوچک محل مدارهای گاز و نحوه تابش آن را تغییر می‌دهد که می‌تواند پویایی برافزایش، مناطق پرتاب فوران، بازده تابشی و الگوهای روشنایی و قطبش مشاهده‌شده توسط ناظران دور را عوض کند. در موارد شدید، یک ساختار داخلی متفاوت مانند عدم وجود یک افق رویداد واقعی می‌تواند به رصدهای متفاوت از نظر کیفی نیز منجر شود.

وی افزود: می‌توان یک تصویر آینده‌نگر با جزئیات کافی از یک سیاه‌چاله را ارزیابی کرد تا مشخص شود آیا داده‌ها با سیاه‌چاله‌ای که توسط نسبیت عام توصیف می‌شود، سازگاری بیشتری دارند یا با سیاه‌چاله‌ای که توسط یک نظریه جایگزین توصیف می‌شود، سازگارتر هستند.

این پژوهش در مجله «Nature Astronomy» به چاپ رسید.

منبع : سیاه چاله


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
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.

زبان‌آموز حرفه‌ای چگونه آلمانی یاد می‌گیرد؟ نگاهی تخصصی به مسیر رسیدن از سطح A1 تا C1

محقق ایرانی باکتری را به ترانزیستور تبدیل کرد

جیمز وب ۳ سیاه‌چاله فعال در یک کهکشان دوردست کشف کرد

مصوبه مهم درباره اقتصاد دیجیتال

تولید ماده اولیه داروی ایرانی درمان «فیبروز کبدی»

ایده امیرکبیر در تأسیس دارالفنون چه بود؟

پرچم انتقام و خونخواهی بر فراز گنبد مساجد کشور به اهتزاز درمی آید

راه‌اندازی موکب‌های دائمی در مرز ایران و عراق

چرا رهبر شهید به جوانان اروپایی نامه نوشتند؟

آثار و عوامل تجربه زیسته احساس تنهایی در دختران تجرد زیست

«فرمانده هرمز» را چقدر می‌شناسید؟

جزئیات برنامه‌های هفته آموزش هنر اعلام شد

شوراهای آموزش و پرورش؛ ظرفیت ملی برای جهش کیفیت و عدالت تربیتی

کاهش ۲۰ درصدی تخلفات اداری آموزش‌وپرورش

زنگ نماز همراه با زنگ مدرسه نواخته شود

آغاز دریافت کارت ۵ آزمون علوم پزشکی از امروز

جدیدترین تغییرات فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی را اینجا ببینید

آغاز ثبت نام پذیرفته شدگان آزمون دکتری از اول شهریور

جزئیات ثبت نام آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی گروه علوم پزشکی اعلام شد

نتایج نهایی آزمون دکتری اعلام شد

بیش از ۷۵۰ هزار نفر کارت کنکور ۱۴۰۵ و آزمون پذیرش دانشجو معلم گرفتند

زمان و تعداد سوالات گروه‌های پنجگانه کنکور سراسری ۱۴۰۵ مشخص شد

هشدار درباره کاهش رتبه علمی ایران در جهان

پایان اسکرول بی‌نهایت و شمارش لایک در اینستاگرام

آزمون تربیت معلم همزمان با کنکور سراسری ۱۴۰۵ برگزار می‌شود

بزرگترین هواپیمای تمام برقی جهان ۲۷ دقیقه پرواز کرد

«ایران دیجیتال»؛ پیوند فناوری و نظام تعلیم و تربیت

تضمین امنیت کنکور رکن اصلی تحقق عدالت آموزشی/ برخورد قانونی با تقلب

توزیع کارت کنکور ۱۴۰۵ از امروز آغاز شد

ناسا به طرح لشکرکشی روبات‌های کروی به تایتان گرنت داد

حضور بیش از ۱۰۰ استارتاپ در اینوتکس ۲۰۲۶ قطعی شد

برگزاری محفل قرآنی‌ها به مناسبت چهلم رهبر شهید انقلاب

صفحه اینترنتی معرفی رهبر شهید به زبان ژاپنی راه اندازی شد

تهیه کننده سریال اسباب زحمت: شخصیت‌های سریال‌های آقاخانی از جنس مردم هستند

گرامیداشت رهبر شهید با نگاهی به اندیشه ایشان در حوزه‌های انسانی

جدول پخش شبکه ۴ تغییر کرد

گردهمایی اصحاب هنر و اندیشه با گفتاری درباره آینده نزدیک ایران برگزار می‌شود

مرحوم ابوترابی الگوی مقاومت در شرایط سخت‌ اسارت

نگاهی به حدود ۶۰۰ آیه مرتبط با جهاد و قتال و پاسخ به چالش‌های امروز در این کتاب

مهران مدیری تحت عمل جراحی و درمان قرار گرفت

آموزش و پرورش باید در کنار سه قوه، «قوه چهارم» کشور باشد

حامد همایون مهمان درجام شد

«غوطه‌ور» در صف اکران رفت

خوراک رسانه‌ای کودک دهه ۶۰ با امروز فرق دارد

چگونه ایمان‌ در زمان جنگ تقویت می‌شود؟

بزرگداشتی برای میراث دار فلسفه و طب حکیم ابوعلی سینا

درباره ارتداد در اسلام و انواع آن بیشتر بدانید

امتحانات ترم تابستان دانشگاه‌های سراسری و آزاد حضوری شد

آمادگی کامل شبکه ملی اجرا و حفاظت برای برگزاری مطلوب کنکور ۱۴۰۵

ثبت‌نام آزمون دکتری گروه علوم پزشکی سال ۱۴۰۵

حکم اخراج یکی از دانشجویان دانشگاه شریف ابلاغ شد

مسعود امیرلویی پس از ۵ سال مبارزه درگذشت

تمدید مهلت ثبت‌نام آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵

حمله سایبری گسترده به تأسیسات آب آمریکا

دستگاه‌های عکسبرداری پزشکی کوچک‌تر می‌شوند

اعلام تقویم آموزشی دانشگاه صنعتی شریف برای سال تحصیلی ۱۴۰۶-۱۴۰۵

امتحانات ترم تابستان دانشگاه‌ها حضوری شد

راه اندازی خط ویژه جذب هیئت علمی در رشته هوش مصنوعی

مهلت ویرایش محل برگزاری چهلمین دوره آزمون دستیاری دندانپزشکی تمدید شد

دستور جدید ترامپ به شرکت ها برای حمله سایبری

اخراج ۲ دانشجو به دلیل توهین به پرچم مقدس ایران

یافته‌های جدید از نقش استارلینک در تجاوز نظامی آمریکا به ایران

مراسم معرفی سرپرست صندوق رفاه دانشجویان برگزار شد

تمهیدات لازم برای بازگشایی مطلوب مدارس خوزستان

رئیس جمهور: مسجد یکی از ظرفیت‌های مؤثر در ارتقای سطح سواد عمومی است

تابستان؛ فرصتی برای جبران بخشی از عقب‌ماندگی‌ها دانش آموزان

آغاز پیش‌ثبت‌نام تکمیل ظرفیت میان‌پایه و پایه دهم مدارس شاهد

۲۴۰۷ پروژه مدرسه‌سازی سال گذشته تحویل شد

نظر پیامبر (ص) درباره خاک بازی کودکان چیست؟

شنیدن صدای جامعه باید با یک سازوکار شفاف انجام شود

نماز خواندن در خانه ای که سگ در آن است چه حکمی دارد؟

«زوتوپیا ۳» ساخته می‌شود

آغاز پخش برنامه «محفل ستاره‌ها»؛ این برنامه برای حال خوب کودکان است

آغاز پخش «هزار داستان» با اجرای مجری معروف

مدیرعامل جدید مؤسسه فرهنگی دارالعرفان شیعی معرفی شد

چرا باید سیره مبارزاتی ائمه اطهار را بازخوانی کنیم؟

حمایت از نخبگان با اولویت هوش مصنوعی با تمرکز بر همکاری با دانشگاه‌های تراز اول

روسیه توسعه رقیب استارلینک را به سرعت ادامه می‌دهد

۱۰ سؤال از محاسبه نتیجه آزمون دستیاری حذف شد

پاول دوروف تولد ۱۳ سالگی تلگرام را تبریک گفت

تمدید مهلت ثبت‌نام آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵

۱۰ سؤال از محاسبه نتیجه آزمون دستیاری حذف شد

سرپرست صندوق رفاه دانشجویان منصوب شد

اعلام تقویم آموزشی دانشگاه صنعتی شریف برای سال تحصیلی ۱۴۰۶-۱۴۰۵

آغاز سال تحصیلی دانشگاه‌ها از ۴ مهرماه

راه اندازی خط ویژه جذب هیئت علمی در رشته هوش مصنوعی

حسین خواجه امیری «پهلوان آواز» به سوی خانه ابدی بدرقه شد

شنبه آخرین مهلت ثبت‌نام در ۵ آزمون علوم پزشکی

اخراج ۲ دانشجو به دلیل توهین به پرچم مقدس ایران

آغاز نام‌نویسی بیست‌ودومین فراخوان جذب هیئت علمی پزشکی از فردا

کمپین تابستانی فیدیبو برای کتاب‌خوان‌ها

امتحانات ترم تابستان دانشگاه‌ها حضوری شد

حکم اخراج یکی از دانشجویان دانشگاه شریف ابلاغ شد

درباره ارتداد در اسلام و انواع آن بیشتر بدانید

چالش‌های مربوط به «از دست نرفتن روایت»در عرصه بین‌المللی از زبان معاون وزیر علوم

اختلال در بخش پرداخت هزینه سامانه ثبت نام آزمون‌های علوم پزشکی کشور

امتحانات ترم تابستان دانشگاه‌های سراسری و آزاد حضوری شد

علی نصیریان مهمان نخستین برنامه «هم‌کلام» شد

حمایت از نخبگان با اولویت هوش مصنوعی با تمرکز بر همکاری با دانشگاه‌های تراز اول

آغاز پخش برنامه «محفل ستاره‌ها»؛ این برنامه برای حال خوب کودکان است

بزرگداشتی برای میراث دار فلسفه و طب حکیم ابوعلی سینا

هوش مصنوعی با یک هزار میلیارد پارامتر به رقابت اوپن ای آی می‌رود

تمهیدات لازم برای بازگشایی مطلوب مدارس خوزستان

شکایت از ترامپ برای فروش پست‌هایش

امسال آیفون ۱۸ عرضه نمی‌شود؟

چرا ربیع‌الاول، بهار ماه‌ها نامگذاری شده است؟

مهلت ویرایش محل برگزاری چهلمین دوره آزمون دستیاری دندانپزشکی تمدید شد

آخرین وصایای امام رضا(ع) به اباصلت‌

انتشار کتاب‌های «احکام کاربردی نوجوان» برای تازه‌مکلف‌ها

«غوطه‌ور» در صف اکران رفت