هفت راز فيزيک جديد

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: عليرغم پيشرفت.هاي بسيار چشمگيري که در فهم جهان فيزيکي نصيب علم جديد شده است ، شمار رازهاي ناشناخته.اي که دانشمندان براي کشف آنها در تلاشند از حد و اندازه افزون است . در اين مقاله به بررسي هفت راز بزرگ از ميان مجموعه پرشمار اسرار کشف ناشده مي.پردازيم .
راز اول :

چه عاملي کيهان را به تکاپو وا مي.دارد؟

علم جديد تا براي اين پرسش ، پاسخ خرسند کننده.اي بدست نياورد نمي.تواند به کشف راز بسياري ديگر از پديده.هاي جالب توجه اهتمام ورزد. براي درک اموري نظير منشأ کيهان ، سرنوشت نهايي سياهچاله.ها ، امکان سفر در زمان ، مي.بايد نخست براي اين پرسش که کيهان چگونه عمل مي.کند ، پاسخ درخوري يافت شود. فيزيک قرن بيستم بر مبناي دو نظريه بنيادين يعني نظريه نسبيت انيشتين و نظريه مکانيک کوانتومي بنياد شد. در قرن بيست و يکم دانشمندان با بهره.گيري از اين دو نظريه توفيق يافته.اندکه شناخت خوبي از بسياري از ذرات بنيادي به دست آورند اما اين دو نظريه ظاهراً در بن و اساس با يکديگر ناسازگارند و تصويرهاي متعارضي از واقعيت نهايي ارائه مي.دهند. حال آنکه علي الفرض واقعيت مي.بايد واحد باشد . تلاش براي وحدت بخشيدن به اين دو نظريه ظاهراً متعارض، بسياري از برجسته.ترين دانشمندان را به خود مشغول داشته است. مشکل اساسي در اين است که نيروي جاذبه که نظريه نسبيت درباره آن سخن مي.گويد ، کل ساختار زمان .ـ....... مکان و بنابراين تمامي کيهان را در بر گرفته ، در حالي که نظريه مکانيک کوانتومي درباره سه نيروي بنيادي ديگري سخن مي.گويد که درون اين ساختار جاي دارد. به اين ترتيب کاربرد نظريه کوانتومي درمورد نيروي جاذبه نظير استفاده از جزء براي فهم کل.، با مشکلاتي جدي همراه است.

راز دوم :

کيهان از چه چيز ساخته شده است؟

رصدهايي که به وسيله اخترشناسان صورت مي.گيرد اين نکته را مشخص ساخته که به ازاي هر يک گرم از ماده.اي که سيارات و ستارگان و کهکشان.ها را بوجود آورده، چند گرم از ماده.اي وجود دارد که ماهيت آن ناشناخته است وجود اين ماده بر اساس نوع رفتاري که اجرام کيهاني از خود آشکار مي.سازند حدس زده مي.شود .

براساس قوانين فيزيک اگر آتشگرداني را با سرعت به چرخش درآوريم با سرعت در هوا به پرواز درخواهد.آمد. در مورد ستارگاني که در حاشيه کهکشانها به دور مرکز در گردشند نيز دقيقاً همين وضع برقرار است . نخ يا رشته....اي که اين ستارگان را پايبند نگه مي.دارد همان نيروي جاذبه است.

اما محاسبات نشان مي.دهد که نيروي جاذبه حاصل از ماده فيزيکي قابل رؤيت موجود در کهکشانها براي نگهداري ستارگاني که با جرم عظيم و سرعت زياد در حاشيه آنها در حال گردشند کافي نيست.

براي نگهداري اين ستارگان به صورت ديوان پاي. در زنجير، به طناب يا رشته مستحکم.تري نياز است و از همين.جا دانشمندان نتيجه گرفته.اند که در درون هر کهکشان مي.بايد ذخاير عظيمي از نوعي ماده ناديدني وجود داشته باشد که نيروي جاذبه لازم براي جلوگيري از گريز ستارگان را فراهم مي.آورد. استدلال مشابهي دلالت مي.کند بر اينکه از اين نوع ماده ناديدني مي.بايد در فضاي ما بين کهکشانها نيز موجود باشد و حرکات کهکشانها را نسبت به يکديگر تنظيم کند.

راز سوم :

آيا فرضيه نيروي ضد جاذبه که انيشتين پيشنهاد کرد نادرست بود. ؟

انيشتين زماني براي برقراري نوعي تعديل در فرضيه.اي که درباره وضع و حال کيهان پيشنهاد کرده بود، به وجود نوعي نيروي ضد جاذبه قائل شد اما اندکي بعد اين فرضيه را پس گرفت و از آن با عنوان «بزرگترين خبط علمي خود» ياد کرد.

اما تحقيقات جديد نشان مي.دهد که احياناً وجود چنين نيرويي چندان دور از واقعيت نيست.

عبارتي که انيشتين در معادلات مربوط به فرضيه نسبيت عام خود وارد ساخت، از خاصيت نيروي دافعه برخوردار است و موجب مي.شود کيهان دچار انبساط شود . انيشتين که معتقد بود کيهان درحال ثبات قرار دارد ناگزير شد اين عبارت را اضافه کند تا اثر نيروهاي انقباضي در معادلات خود ( ناشي از وجود جرم.هاي عظيم در کيهان ) را خنثي سازد.

راز چهارم :

چرا ما در عالمي سه بعدي زيست مي.کنيم؟

فيزيکدانان براين باورند که ظهور عالمي که ما در آن جاي داريم به دنبال وقوع مه بانگ (انفجار) اوليه امري کاملا تصادفي بوده واحياناً کيهان هايي ديگري نيز وجود دارند که شماره ابعاد آنها متفاوت است.

صد سال قبل نويسنده اي به نام ادوين ابوت کتابي منتشر کردبا عنوان « سرزمين مسطح » که در آن عالمي دو بعدي مورد بحث قرار گرفته بود.

قوانين علمي يک جهان دو بعدي احياناً با قوانين جهان سه بعدي ما تفاوت بسيار دارند به عنوان مثال امواج در يک جهان دوبعدي به سهولت جهان سه بعدي سير نمي کنند و بنابراين انواع واقسام دشواريها در خصوص برقراري ارتباط وانتقال پيامها پديد مي آيد واز آنجا که ظهور حيات خودآگاه متکي به انتقال نخواهد شد . از سوي ديگر زندگي در عوالمي که بيش از سه بعد دارند نيز با دشواريهاي خاص خود روبروست .

راز پنجم :

آيا سفر در زمان امکان.پذير است؟

براساس نظريه نسبيت انيشتين امکان سفر در زمان خواه به آينده وخواه به گذشته وجود در عين حال به بروز بسياري از پاردوکس ها منجر مي شود از اين رو برخي از فيزيکدانان مدعي اند که برخي از موانع عملي مانع از انجام چنين سفري مي شود (براي تفصيل مطلب به مجموعه مقالات ساينتيفيک امريکن در مورد مفهوم زمان رجوع شود.)

راز ششم :

آيا ما در يک صافي کيهاني زندگي مي.کنيم ؟

هر چند مفهوم سياهچاله ها امروزه براي همگان آشناست اما اين اجرام عظيم کيهاني هنوز حيله وشگفتيهاي زيادي در آستين دارند ، سياهچاله ها ستاره هاي بزرگي هستند که انرژي هسته اي خود را به پايان رسانده اند وهمه را در اثر تشعشع از دست داده.اند در اين حال هسته عظيم وچگال ستاره تحت تأثير نيروي جاذبه غول آساي آن در کسري از ثانيه به درون خود ريزش مي کند اگر شکل هندسي هسته دقيقاً کروي باشد ، به واسطه اثر تقارن همه ماده موجود در مرکز کره مجتمع مي شود و به اين ترتيب شدت ميدان جاذبه تا حد بسيار بسيار زيادي افزايش مي يابد.

از آنجا که جاذبه تأثير خود را به صورت تغيير شکل زمان – مکان آشکار مي سازد (نظير يک گوي سنگين که بر روي بالش قرار داده شود شکل آن را تغيير مي.دهد) وجود يک ميدان جاذبه عظيم ومتمرکز در يک نقطه هندسه زمان – مکان اطراف اين نقطه را دستخوش تغييرات اساسي مي سازد وحفره اي به وجود مي آورد که همه چيز را به سمت خود مي.کشد.

راز هفتم :

پديدار آگاهي از کجا وچگونه پديد آمده است ؟

پرسش بي پاسخ ديگري که ذهن فيزيکدانان را به خود مشغول داشته اين است که چرا برخي از جريانهاي الکتريکي نظير آنها که در مغز وسلسله اعصاب جريان دارد با خود احساس وآگاهي به همراه مي آورد در حالي که برخي ديگر از جريانهاي الکتريکي نظير آنها که در شبکه هاي سراسري برق سير مي کنند ظاهراً چنين آثاري با خود به همراه نمي آورند.

مساله را به صورت معکوس نيز مي توان مطرح کرد چگونه است که آگاهي واحساسات که احياناً مادي نيستند مي توانند الکترونها ويونها را در مدارهاي مغز به حرکت در آورند و موجب بروز پديدارهاي فيزيکي شوند سوال ديگري که مي توان مطرح کرد اين است که آيا اساساً اين قبيل پرسشها معنا دار هستند؟ واگر چنين است آيا پاسخگويي به آنها وظيفه فيزيکدانان است؟

برخي از فيزيکدانان معتقدند که اگر فيزيک يک رشته فراگير است واگر علم نهايتاً قابل تحويل به امور فيزيکي است در آن صورت فيزيکدانان بايد به اينگونه پرسشها نيز بپردازند گاهي اوقات گفته مي شود که حيات در لابلاي قوانين فيزيکي مندرج است.

البته هر چند اين نکته درست است که اگر قوانين فيزيکي اندکي متفاوت مي بودند حيات شکل نمي.گرفت و اما اگر اصلي تحت عنوان « اصل حيات» وجود داشته باشد نمي توان رد آن را در قوانين فيزيکي به دست آورد . براي دستيابي به اين اصل بايد به سراغ نظريه هاي رياضي نظير نظريه مربوط به سيستمهاي بسيار پيچيده يا نظريه هاي اطلاعات رفت هر چه باشد هر سلول زنده به يک معنا عبارت است از سيستمهاي بسيار پيچيده اي که فعاليت اصليش پردازش اطلاعات و باز توليد است.
اخذ شده از :

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 84]