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.

حمایت بانک‌ها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد

ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر

نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید

آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد

تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانش‌آموزان مناطق محروم

دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک به‌کار گرفتند

آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده

مدیر ناسا: یوفوها می‌توانند یک «لحظه اسپوتنیک» باشند

«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵

واتس‌اپ ورود کاربران با سیستم‌عامل قدیمی را مسدود می‌کند

کشف سیاره ای که از خاکستر ستاره اش متولد شد

اوپن ای آی ویکی مدیا را هم هک کرد

رتبه ۶ کنکور: جنگ را مدیریت کردم، نه اینکه تسلیمش شوم

وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری می‌کنیم

ارتقای کیفیت آموزشی اولویت مدارس غیردولتی است

توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه

قهرمانی دانش‌آموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران

سرپرست صندوق ذخیره فرهنگیان منصوب شد

وزیر آموزش و پرورش وارد لامرد شد

کاظمی: ظرفیت‌های آموزشی ایران و عراق باید بیش از گذشته توسعه یابد

حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷

برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور

اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت‌ مطالعاتی

توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور

ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون‌ کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد

دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری

تام کروز شکست فیلمش را نپذیرفت

دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد

علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟

پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم

کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی

ضرورت انتقال پژوهش‌های علمی هیئات از دانشگاه به هیئت

دوازدهمین شماره «خردورزی» با پرونده‌ای درباره نسل نو منتشر شد

جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد

آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته

شانس‌های جایزه نوبل فیزیک کدامند؟

مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد

هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد

وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست

آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن

سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد

تمدید مهلت ثبت‌نام دومین آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان خارجی

اسامی ‌معرفی‌شدگان رشته‌های خاص آزمون کاردانی به کارشناسی اعلام شد

تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود

گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید

فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد

نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت

تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی

تقدیر از برگزیدگان سومین همایش علمی هیئت‌ در سالروز ولادت حضرت زینب(س)

آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد

خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است

واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده

ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت

«بی‌نام» روایتگر مفاهیمی از معنویت؛ تئاتری که زندانی آزاد می‌کند!

«اشراق» شنیدنی شد؛ بیان موسیقی ایرانی با امکانات موسیقی عربی!

موسیقی اعتراضی در آمریکا: رئیس جمهورِ من یک جنایتکار است!

سید حسن نصرالله مقاومت را مسیر پیشرفت و عزت بشریت می‌دانست

ناشنوایان فعال اربعینی در همایش ملی «قهرمانان سکوت» تجلیل شدند

جنگ‌ها و تحولات اخیر به کتاب‌های درسی نهم و یازدهم رسید

خانه فرهنگ در خوابگاه‌های دانشگاه فرهنگیان راه‌اندازی می‌شود

بازگشت معتمدآریا و یک یادآوری درباره حفظ حرمت سرزمین مادری

چه خبر از گیشه سینماها؟ فروش سینماها رو به افزایش است

فیلم نماینده ایران در اسکار انتخاب شد

سمپوزیوم راهکارهای قرآنی برای حل مشکلات تمدن معاصر

الگوی قرآن برای حل اختلافات شدید خانوادگی چیست؟

مساجد ۳۲ استان به دنبال طراحی برنامه‌های قرآنی ویژه

بچه‌های مسجدی با حداقل امکانات، کارهای «نشد» را «شد» می‌کنند

حکمرانی فضای مجازی در پیچ تعدد نهادها؛ نمی‌توان دستوری حکمرانی کرد

وقتی امامزادگان در روزهای جنگ به کانون خدمت‌رسانی تبدیل شدند

ایرباس به فناوری «پوست کوسه» مجهز می‌شود

نوشته جالب در دانشگاه شهید بهشتی

اعتبار ردیف استخدامی ۴۶۵ نفر از فراخوان سال‌های ۱۴۰۰ تا ۱۴۰۴ تأمین شد

تمدید مهلت معرفی مشمولان پذیرفته‌شدگان آزمون دستیاری پزشکی تا ۳۰ مهر

لشکر پهپادهای زیر آبی چین رکورد زد

شرکت‌های فناوری درباره هوش مصنوعی با ترامپ چه توافقی کردند؟

اولویت‌های استادان برای سال تحصیلی پیش‌رو بررسی شد

اختصاص ۳۰ میلیارد تومان تسهیلات معاونت علمی به حوزه بازی‌های رایانه‌ای

برگزاری همایش ملی نخبگان لغو شد

تشریح جزئیات اجرای آیین‌نامه جذب استعدادهای برتر در دانشگاه فرهنگیان

سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت

نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون‌ کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد

گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید

تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی

جنگ‌ها و تحولات اخیر به کتاب‌های درسی نهم و یازدهم رسید

تمدید مهلت معرفی مشمولان پذیرفته‌شدگان آزمون دستیاری پزشکی تا ۳۰ مهر

خانه فرهنگ در خوابگاه‌های دانشگاه فرهنگیان راه‌اندازی می‌شود

اولویت‌های استادان برای سال تحصیلی پیش‌رو بررسی شد

فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد

چه خبر از گیشه سینماها؟ فروش سینماها رو به افزایش است

اعتبار ردیف استخدامی ۴۶۵ نفر از فراخوان سال‌های ۱۴۰۰ تا ۱۴۰۴ تأمین شد

فیلم نماینده ایران در اسکار انتخاب شد

حکمرانی فضای مجازی در پیچ تعدد نهادها؛ نمی‌توان دستوری حکمرانی کرد

الگوی قرآن برای حل اختلافات شدید خانوادگی چیست؟

سمپوزیوم راهکارهای قرآنی برای حل مشکلات تمدن معاصر

آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد

۳۰۰ گروه و کانال فیشینگ در سکوهای خارجی فعالیت می‌کنند

ایرباس به فناوری «پوست کوسه» مجهز می‌شود

بازگشت معتمدآریا و یک یادآوری درباره حفظ حرمت سرزمین مادری

ثبت نام آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان بین‌الملل ۱۴۰۵ آغاز شد

حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷

واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده

تشریح جزئیات اجرای آیین‌نامه جذب استعدادهای برتر در دانشگاه فرهنگیان

اختصاص ۳۰ میلیارد تومان تسهیلات معاونت علمی به حوزه بازی‌های رایانه‌ای

پارک فناوری دانشگاه تهران پلتفرم سرمایه گذاری مجازی راه اندازی کرد

وقتی امامزادگان در روزهای جنگ به کانون خدمت‌رسانی تبدیل شدند

مساجد ۳۲ استان به دنبال طراحی برنامه‌های قرآنی ویژه

ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت

برگزاری همایش ملی نخبگان لغو شد