۱۰ معمای بزرگ عالم ( قسمت دوم)

چه می دانیم؟

هیچ مدرک محکمی نداریم که عالم بیش از چهار بعد دارد، اما بسیاری از فیزیکدانان بر این باورند که ابعاد بیشتری وجود دارند. چون وجود این ابعاد برای ممکن بودن بعضی نظریه ها لازم است، به ویژه نظریه ریسمان که به هفت بعد دیگر احتیاج دارد. امروز نظریه ریسمان کاملا جنبه تئوری دارد، یعنی با مفاهیم ریاضی می توان آن را توضیح داد ولی هرگز در آزمایش های عملی مشاهده نشده است. با این حال بسیاری از فیزیکدان ها فکر می کنند این نظریه بهترین مدل برای متحد کردن نیروهای شناخته شده طبیعت است. این نظریه ذرات هسته ای را نه ذراتی نقطه ای بلکه ریسمان هایی تعریف می کند که ممکن است نوسان کنند. البته برای اینکه این نظریه کاتربردی شود، این ریسمان ها باید بتوانند در فضایی چند بعدی نوسان کنند، ۱۱ بعد نتیجه محاسبات فوق انتزاعی ریاضی است.
فرض بر این است که شش بعد از هفت بعد فضایی در خود می پیچد و به موجوداتی بی نهایت کوچک درون غضاهای فیزیکی بنام فضاهای کلایی- یاو کوچک می شوند. همین حقیقت که این ابعاد از منظر عالم ما بی نهایت کوچکند باعث می شود که بررسی شان در آزمایش های فیزیکی سخت باشد.

آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟

دانشمندان می توانند به کمک شتاب دهنده های ذرات بررسی کنند آیا جرم یا انرژی ذره ای خاص به سوی ابعاد دیگر تراوش می کند یا نه و به این ترتیب وجود این ابعاد را اثبات کنند. هنوز نتیجه ای از آزمایش های برخورد دهنده های بزرگ هادرونی در سوئیس به دست نیامده است، بنابریان رسیدن به پاسخ به این زودی ها نامحتمل است.

۶) آیا چیزی می تواند از سیاه چاله بگریزد؟

اخترشناسان بر این باورند که عالم پر از سیاه چاله است. بزرگترین سیاه چاله ها که میلیون ها برابر خورشید جرم دارند در مرکز کهکشان ها قرار دارند. اما وقتی سیاه چاله ای شکل می گیرد. چه اتفاقی می افتد؟ آیا سیا چاله جایی است که ماده و اطلاعات برای همیشه درونش ناپدید می شود؟

 

چه می دانیم؟

سیاه چاله ها نتیجه مستقیم نظریه نسبیت عام اینشتین هستند که سیاه چاله را بسیار ساده تعریف می کند، با معرفی افق رویدادی که درون سیاه چاله را از اطرافش جدا می کند( افق رویداد جایی است که سرعت فرار برابر سرعت نور است.) در مرکز سیاه چاله تکینگی داریم، جایی که همه جرم در نقطه ای واحد یکی شده است.
هر چیزی که به درون افق رویداد راه پیدا کند برای همیشه ناپدید می شود. اما در سال ۱۹۷۴ فیزیکدان انگلیسی استیون هاوکینگ نشان داد که براساس قوانین مکانیک کوانتومی ممکن است نوعی تابش ( بنام تابش هاوکینگ) از افق رویداد بگریزد و سرانجام موجب تبخیر بسیار آهسته سیاه چاله شود. البته نمی دانیم که آیا این اتفاق ممکن است موجب بازیابی اطلاعات ( هرچند به شکل تغییر یافته ) از سیاه چاله می شود یا نه. طبق قوانین مکانیم کوانتومی ممکن نیست که اطلاعات ناپدید شوند و تکینگی مرکز سیاه چاله هم با قوانین مکانیک کوانتومی سازگاری ندارد، بنابراین شاید سیاه چاله ها پیچیده تر از آن باشند که اینشتین درباره شان نظریه پردازی کرده است.

آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟

حتی نزدیکترین سیاه چاله هزاران سال نوری از ما دورند و تابش هاوکینگ کم فروغ تر از آن است که از چنین فاصله ای بخوبی دیده شود. در نتیجه بررسی سیاه چاله ها بسیار سخت است.

 

۷)آیا قوانین طبیعت تصادفی اند؟

محاسبات بسیاری از فیزیکدانان نشان می دهد که حتی انحرافی کوچک از قوانین طبیعت موجب ناممکن شدن حیات می شد. به بیان دیگر عالم به طرز یگانه ای برای حیات- یا دست کم شکلی از حیات که ما می شناسیم- مناسب سازی شده است.

چه می دانیم؟

هنوز نمی دانیم که چرا قوانین طبیعت به این شکلی که هستند وجود دارند، ولی سه احتمال داریم: نخست ،عالم با برنامه خلق شده و برای پشتیبانی حیات به دقت تنظیم شده است.
دوم، نمی توانیم هیچ کدام از قانون های طبیعت را تغییر دهیم زیرا موجب پیامدهایی در جای دیگر خواهد شد. اگر قوانین طبیعت به هم وابسه باشند، ممکن است عالمی دیگر با قوانین و پیامدهای طبیعی دیگر نیز برای پشتیبانی حیات مناسب باشد، البته به شرطی که آن عالم به مدت چند میلیارد سال که برای تحول حیات لازم است وجود داشته باشد.
سوم انبوهی از عالم ها – شاید ۵۰۰^۱۰ عدد – وجود دارند که ره کدام هم قانون های طبیعی مجزایی دارند. اگر آنها به مدتی به قدر کافی طولانی وجود داشته باشند، ممکن است در برخی از آنها حیات شکل گرفته باشد.

آیا ممکن است به پاسخ برسیم؟

حتی اگر نظریه « همه چیز » با موفقیت تدوین شود، ممکن است این مساله حل نشود. ( نظریه همه چیز تلاشی برای ترکیب نظریه نسبیت عام اینشتین و نظریه کوانتومی است که ظاهرا با هم متناقضند.) بنابراین شک داریم که علم بصورتی که ما آن را می شناسیم، بتواند پاسخ این پرسش را پیدا یا پیش بینی کند.

ادامه دارد »»»

دانستنی ها – شماره ۸۱

لینک قسمت اول

لینک قسمت سوم

/ 0 نظر / 66 بازدید