مرکز کامپیوتر ایران | مرکز کامپیوتر ایران
وجود نیروی جاذبه زمین در هاله ای از ابهام قرار گرفت
دانشمندان به تازگی فرضیه ای را ارائه داده اند که بر اساس آن، نیروی جاذبه زمین و نیز فهم ما از آن زیر سوال رفته است! البته در این دوران که تقریبا شگفتی های زیادی رخ می دهد، چنین اتفاقی دور از ذهن نیست!
یک فیزیکدان نظری فرضیه ای جدید را ارائه داده که احتمالا در نهایت می تواند راز وجود “ماده تاریک” را برملا کند. ماده تاریک یک ماده گریزان است که پیش بینی می شود حدود ۲۷ درصد از جهان قابل مشاهده ما را در بر گرفته است.
با توجه به مقاله های جدید، اگر بخواهیم راجع به اثرات عجیب و غریب ماده تاریک در عالم هستی صحبت کنیم و پرده از اسرار آن بگشاییم، تنها کاری که باید انجام دهیم، کمی دور از انتظار اما واقعی است؛ خارج کردن قضیه نیروی جاذبه زمین از معادلات!
اریک ورلینده از دانشگاه آمستردام، گفت: یده های فعلی ما در مورد فضا، زمان و گرانش باید سریعا مورد بازبینی قرار بگیرند. ما برای مدتی طولانی است که می دانیم نظریه گرانش اینشتین با مکانیک کوانتومی هماهنگی ندارد.
او در ادامه گفت: یافته های ما به شدت در حال تغییر و تحول هستند و دور از ذهن نیست که بگوییم در یک عصر انقلاب علمی قرار گرفته ایم.
مسئله ماده تاریک ناشی از این واقعیت است که گرانش در جهان ما، به ویژه در کهکشان ما، از مقداری که می تواند توسط تمام ماده ها و گاز قابل مشاهده توسط ما ساخته شود، بیشتر است.
به طور سنتی، فیزیکدانان این تناقض را با این فرض بیان کرده اند که باید چیز دیگری در این دنیا وجود داشته باشد که ما توانایی دیدن آن را نداریم؛ چیزی به نام ماده تاریک.
فیزیکدانان پیش بینی می کنند که ماده تاریک حدود ۲۷ درصد از تمام جرم و انرژی قابل مشاهده در جهان را شامل می شود. در واقع، اگر کهکشان ها ماده تاریک نداشتند، گرانش به تنهایی برای نگه داشتن تمام آن ها کافی نیست، اما هیچ کس تا به حال نتوانسته تا این مسئله را حل کند.
تا به حال چند گزینه برای حل مسئله ماده تاریک وجود داشته است، اما بسیاری از آن ها با آزمایش های بیشتر رد شده اند و حتی یکی از بزرگ ترین و پر هزینه ترین جستجو ها و مطالعات برای بررسی ماده تاریک اخیرا به بن بست خورده است.
بنابراین ورلینده تصمیم گرفت تا به مسأله از زاویه دیگری نگاه کند. اگر ما تنها پیشنهاد بدهیم که ماده تاریک با وجود نیروی گرانش تناقض دارد، پس شاید موضوع اصلی اصلا ماده تاریک نباشد! شاید مشکل این است که ما واقعا نمی دانیم که نیروی گرانش چگونه عمل می کند.
این در حالی است که ماده تاریک تنها تناقض گرانشی نیست. مدل استاندارد فیزیک – بهترین مجموعه ای از فرمول ها برای توضیح چگونگی عملکرد جهان هستی – اثرات گرانش را توضیح بیان نمی کند.
گرانش و دیگر نظریه های نسبیت عام معروف با درک ما از مکانیک کوانتومی که باعث شده است محققان به دنبال یک “نظریه همه جانبه” جدید باشند، همخوانی ندارد.
اما ورلینده یک رویکرد متفاوت را در نظر گرفته است و آن چیزی نیست جز عدم توجه به نیروی گرانش. پیشنهاد او این است که گرانش یک نیروی بنیادی طبیعت نیست، بلکه یک پدیده نوظهور است؛ درست مثل این موضوع که دما یک پدیده نوظهور است که از حرکت ذرات میکروسکوپی ناشی می شود.
به عبارت دیگر، می توان این گونه استنباط کرد که نیروی گرانش خود به تنهایی یک “علت” نیست، بلکه یک معلول و یا یک اثر جانبی است که در جهان هستی در حال رخ دادن است.
ورلینده اولین بار این فرضیه جدید رادیکال گرانش را در سال ۲۰۱۰ پیشنهاد داد، اما در حال حاضر او نشان داده که وقتی این تعریف جدید از گرانش را به جهان هستی اختصاص می دهیم، دیگر نیازی به پیدا کردن یک ذره جدید و نسبت دادن آن به ماده تاریک نداریم و بنابراین کهکشان ها بدون آن نیز هیچ گونه معادله و مسئله ای را نقض نمی کنند و به خوبی و خوشی عملکردشان قابل توصیف و باور است!
او در ادامه اذعان داشت: شواهدی در اختیار داریم که نشان می دهد این دیدگاه جدید از گرانش در واقع با مشاهدات انجام شده هماهنگ است. در مقیاس های بزرگ، به نظر می رسد گرانش آن طور که انیشتین می گفت، رفتار نمی کند و در این میان تفاوت هایی وجود دارد.
به منظور نتیجه گیری، او تلاش کرد تا بفهمد جاذبه چگونه در سطح میکروسکوپی ایجاد می شود و حالت می گیرد. محاسبات او نشان می دهد که گرانش یک پدیده نوظهور است که از آنتروپی جهان ناشی می شود. آنتروپی یک ویژگی ترمودینامیکی است که میزان انرژی تلف شده در سیستم را نشان می دهد؛ به عبارت دیگر، آنتروپی میزان بی نظمی در یک سیستم را به ما نشان می دهد. بنابراین، هر چه یک سیستم بی نظمی بیشتری داشته باشد، آنتروپی آن نیز بیشتر خواهد بود.
مدل ورلینده با در نظر گرفتن آنتروپی و اعمال مفهموی به نام اصل هولوگرافی برجسته شده است. ایده اصلی این است که بیت های اساسی از اطلاعات ذخیره شده در بافت زمان فضایی وجود دارد که ورلینده آن ها را «اتم» های فضایی می نامد و این بیت های اطلاعاتی را می توان به سمت ایجاد آنتروپی بالا هدایت کرد و تغییر مسیر داد. با توجه به محاسبات ورلینده، این تغییر یک نیروی آنتروپی ایجاد می سازد که مانند گرانش عمل می کند.
چالش مطرح شده در حال حاضر، آزمایش این فرضیه جدید است. ساده ترین راه برای رد کردن آن، پیدا کردن یک ذره است که ماده تاریک را توضیح بدهد و بتوان آن را به ماده تاریک نسبت داد. اما فیزیکدان ها همچنین قادر خواهند بود تا با استفاده از مدل ورلینده( راجع به گرانش) در مشاهدات ما از جهان این فرضیه را رد و یا تایید کنند.
با این حال، این یک ایده جالب به نظر می رسد. حتی اگر معلوم شود این ایده در مورد گرانش غلط است – درست مثل بسیاری از فرضیه های قبلی – می توان نیمه پر لیوان را نگاه کرد و بر این موضوع تاکید کرد که همیشه می توان رویکرد های متفاوتی را برای حل یک مسئله در نظر گرفت.
به همین خاطر، اگر بخواهیم تئوری همه جانبه جهان هستی را درک کنیم و مسائل متفاوت را ریز به ریز با جزئیات فراوان بررسی کنیم، باید قبول کنیم که بسیاری از دانسته های قبلی و حال حاضر ما راجع به حهان هستی نیاز به تغییر و تحول دارد.
او در آخر گفت: بسیاری از فیزیکدانان نظری مثل من در حال کار بر روی یک نسخه تجدید نظر شده از نظریه هستند و برخی از پیشرفت های اصلی و حیاتی نیز تا به حال رنگ حقیقت به خود گرفته اند. می توان به جرات گفت که ما در آستانه یک انقلاب علمی جدید هستیم که اساسا دیدگاه های راجع به ماهیت فضا، زمان و گرانش را دچال دگرگونی خواهد کرد.
منبع / کلیک
