علوم محبوب

غیر قابل درک ترین چیز درباره ی جهان،قابل درک بودن آنست

علوم محبوب

غیر قابل درک ترین چیز درباره ی جهان،قابل درک بودن آنست

عجیبت ترین نظریه های کیهان شناسی

آیا جهان ما می تواند غشاء شناوری در ابعاد دیگر فضا باشد؟ ماهیت واقعی ماده تاریک چیست؟ بعد چهارم فضا و زمان کجاست؟ چرا هر دو سوی جهان مشابه هم است؟ در این مقاله به برسی 10 تئوری برتر جهان که به عنوان عجیب ترین تئوری های کیهان شناسی برگزیده شده اند خواهیم پرداخت و نگاهی بر این نظریه ها از قبیل تئوری برخوردهای غشایی، جهان های زاینده، بعد چهارم ، هستی طلایی، نفوذ جاذبه ،روح هستی، جهان کوچک، نوترون های خنثی، ماتریکس و... خواهیم داشت.


برخوردهای غشایی

1- آیا جهان ما می تواند غشاء شناوری در ابعاد دیگر فضا باشد که مرتباً به جهان های دیگر برخورد می کند؟ بر طبق یکی از نظریه های موجود در تئوری «جهان غشایی» (braneworld) فضا ابعاد زیادی دارد و تا زمانی که جاذبه بر آنها اعمال می شود ما در جهان خودمان که تنها دارای سه بعد می باشد محصوریم. نیل توروک (Neil Turok) از دانشگاه کمبریج و پائول استاینر (Paul Steinhardt) از دانشگاه پرینستون نیوجرسی، در ایالات متحده، در حال کار بر روی نظریه چگونگی رخداد بیگ بنگ در زمانی که جهان ما با جهان همسایه برخورد نمود، می باشند. این تصادف ها و برخوردها مرتب اتفاق می افتد و هر لحظه بیگ بنگ جدیدی را به وجود می آورد. بنابراین اگر این مدل از چرخه هستی درست باشد در واقع هستی ما فناناپذیر می باشد.

 

2- جهان های زاینده

زمانی که مواد در یک حجم فوق العاده کم در مرکز یک سیاه چاله فشرده می شوند یک انفجار بزرگ رخ داده و یک دنیای جدید (new baby universe) متولد می شود. قوانین فیزیکی در نسل جدید متولد شده ممکن است اندکی با والدین متفاوت باشد. این نطریه زاد و ولد هستی توسط لی اسمالین (Lee Smolin) از انستیتو پریمر در واترلو کانادا ارائه شده است. هستی هایی که سیاه چاله های زیادی تولید می کنند فرزندان زیادی نیز دارند. بنابراین در آخر جمعیت غالب را به خود اختصاص خواهند داد. اگر ما در جهان نوعی زندگی می کنیم آن جهان باید قوانین و ثابت های فیزیکی ای داشته باشد که تولید سیاه چاله ها را به بهترین نحو به انجام برساند. اما هنوز مشخص نشده که آیا جهان ما مشمول این قانون می شود یا خیر!

 

3- بعد چهارم (فضا-زمان)

یکی از عجیب ترین تئوری های گیتی شناسی این است که بعد چهارم فضا-زمان (space-time) در واقع ماده فوق العاده هادی ای(superfluid substance) است که در آن اصطکاک حرکتی برابر با صفر است. طبق نظریه فیزیکدانها پائول مازو (Pawel Mazur) از دانشگاه کارولینای جنوبی و جورج چاپلین (George Chapline) در آزمایشگاه لاورنس لیور مور (Lawrence Livermore) کالیفرنیا، اگر جهان در حال چرخش باشد بعد چهارم فوق العاده هادی تحت تاثیر گردابها قرار گرفته و پراکنده می شود و در واقع این گردابها بذر ساختارهایی نظیر کهکشانها را پخش می کنند. مازور معتقد است که جهان ما از یک ستاره در حال فروپاشی به وجود آمده، در جایی که مواد ستاره ای و فضاهای هادی می توانستند انرژی تاریک (dark energy) تولید کنند. انرژی تاریک در واقع نیرویی است که باعث گسترش هستی می شود.

 

4- هستی طلایی

چرا جهان دارای خصوصیاتی است که حیات را امکانپذیر می سازد؟ تنها با کنار هم قرار دادن چندین ثابت فیزیکی به هیچ ستاره، ماه یا هستی ای که تنها برای یک چشم بر هم زدنی موجودیت داشته باشد نمی رسیم. یک دلیل می تواند اصل انسان دوستی یا anthropic principle باشد. جهانی که به آن نگاه می کنیم باید گرم و غریب نواز و مهربان باشد در غیر این صورت اینجا نخواهیم بود تا آن را نظاره کنیم. اخیراً این نظریه طرفدارانی پیدا کرده چون نظریه تورم (theory of inflation)بیان می دارد که احتمالاً هستی های نامحدودی وجود دارد و نظریه رشته ای (string theory) به این نکته اشاره دارد که آنها احتمالا خواص مختلف و قوانین فیزیکی متفاوتی دارند.اما بسیاری از گیتی شناسان اصل انسان دوستی را به خاطر غیر عملی بودن و بیان احتمالات غیر قابل آزمایش رد می کنند.

 

5- نفوذ جاذبه

ماده تاریک (Dark matter) در واقع یک ماده یا جسم نیست و تنها یک نام گمراه کننده برای رفتار غیرعادی جاذبه می باشد. تئوری MOND (دینامیک نیوتونی تغیریافته) بیان می دارد که جاذبه به سرعتی که تئوری های کنونی پیش بینی می کنند از بین نمی رود. این جاذبه قوی تر می تواند با در کنار هم قرار دادن کهکشانها و خوشه ها نقش ماده تاریک را ایفا کند. در غیر این صورت اینها از هم پاشیده خواهند شد. فرم جدید برای نظریه ماند (MOND) که با نظریه نسبیت همخوانی دارد حرف های جالبی برای گفتن دارد. اما احتمالاً با الگوی نقطه ای میکروطول موج های پس زمینه ای سازگاری ندارد.

 

6- روح هستی

سه رمز گیتی شناسی مدرن را می توان در یک روح جمع نمود. پس از پذیرفتن قانون کلی نسبیت انیشتن گروهی از فیزیکدان ها یک ماده عجیبی به نام «روح همچگال» یا ghost condensate از تئوری جدیدشان ارائه دادند. این ماده می تواند نیروی جاذبه-دافعه ای را برای کنترل گسترش جهان در بیگ بنگ تولید کند. این درحالی است که افزایش شتاب آرامتری را موجب می شود که به انرژی تاریک (dark energy) نسبت می دهند. به علاوه اگر این ماده لغزنده تجمع یابد می تواند ماده تاریک (dark matter) را به وجود آورد.

 

7- جهان کوچک

الگوی نقطه ای در پس زمینه ی میکروطول موج های جهان داری نقص مشکوکی می باشد: به طوری که به طرز شگفت انگیزی نقطه های بزرگی در پس زمینه وجود دارد. یک توضیح قابل قبول این است که جهان کوچک است، آنقدر کوچک که اگر به زمان تولید پس زمینه میکرو طول موج ها بازگردیم هستی نمی توانست آن لکه های بزرگ را نگه دارد.

 

8- چرا هر دو سوی جهان مشابه هم است؟ این یک معماست چون چیزهای قابل روئیت در هستی هرگز قابل دسترس نبوده حتی اگر به اوایل بیگ بنگ نیز برگردیم ، به زمانی که این مناطق خیلی به هم نزدیکتر بودند، نور نیز زمان کافی برای رسیدن به نقطه ای دیگر را نداشت. حتی زمان برای توازن دما و غلظت هم کافی نبود. اما الان این توازن برقرار است. اما یک راه حل این است: حرکت نور در گذشته بسیار سریعتر از اکنون بوده است! اما برای عملی کردن این راه حل به یک بازنگری اساسی و کلی در مورد تئوری نسبیت انیشن احتیاج است.

 

9- نوترون های خنثی

ماده تاریک از اجزای دافعی تشکیل شده – نوترون های خنثی یا sterile neutrinos – و تنها تحت تاثیر جاذبه بر یکدیگر اثر می گذارند و این امر آنها را غیر قابل شناسایی می سازد. اما حتماً باید خواص درستی داشته باشند تا ماده تاریک گرم بوده و با سرعت چندین کیلومتر در ثانیه حرکت کنند. این نوترون های خنثی می توانند در شکل گیری ستارگان و سیاه چاله ها موثر باشند.

 

10- ماتریکس

شاید هستی ما واقعی نباشد. پروفسور نیک باستروم (Nick Bostrom) چنین ابراز می کند که ما احتمالاً داخل یک شبیه ساز کامپیوتری زندگی می کنیم. با فرض این مساله شبیه سازی دانش و آگاهی نیز امکان پذیر می شود و سپس تمدن آینده نیز از آن تبعیت می کند. اکثر جهان های مشاهده شده یک بار شبیه سازی شدند. شانس زیادی هست که ما در یکی از آنها هستیم. در این مورد شاید تمام عجایب گیتی شناسی از جمله ماده تاریک و انرژی تاریک تکه هایی هستند که به آسانی به هم می چسبند تا بتوانند تناقضات و ناهماهنگی های موجود در شبیه سازی مان را بپوشانند.

 

منبع : سایت نجوم ایران


ترجمه نعیمه موحدی از سایت علمی newscientist.com

 

آیا بعد چهارم فضا-زمان واقعاً یک ماده فوق العاده هادی است که با گردابهای درحال چرخش به اطراف پراکنده شده است؟ (تصور: Forex/Rex Features)

اسپیس ایکس: هدف آینده ما مریخ

آیا میتوان در آینده نزدیک شاهد چنین تصویری بر فراز مریخ بود؟ تصویر موشک فالکون 9 از فضا ایکس و تصویر مریخ از ناسا؟

الون مسک ازجمله کسانی نیست که قبل از پایان یک کار استراحت کند؛ بلکه با جدیت تمام سعی دارد تا پلان های خود برای تحقق برنامه پروازهای آینده تجاری به فضا را که بیانگر دیدگاه فلسفی اوست، تحقق بخشد. در برنامه های خود برای این گونه پرواز به سوی مریخ می گوید که قصد فرستادن انسان را به سیاره سرخ دارد. مسک فکر میکند که طی 10 تا 20 سال آینده انسان می تواند پا بر سطح مریخ بگذارد. او می گوید استدلال منطقی برای این ادعا که بشر در حال تبدیل شدن به گونه چند سیاره ای است برای همه آشکار می باشد.

به گفته او " در نهایت برای ما مهم است تا بتوانیم در مسیری گام نهیم که به موجودات چند سیاره ای تبدیل شویم. اگر این کار را انجام ندهیم، در آنصورت آینده روشنی نخواهیم داشت و منتظر می مانیم تا روزی بدبختی و بیچارگی در این سیاره به سراغ ما زمینی ها بیاید.

سفینه فضایی آژدها متعلق به اسپیس ایکس (Space X) قرار است در دسمبر امسال به سوی ایستگاه فضایی بین المللی پرتاب شود. این شرکت قصد دارد تا این سفینه خود را برای مأموریت های بالقوه به سوی مریخ استفاده کند. عکس از اسپیس ایکس

مسک قصد خود را در جریان نشست ماهانه انستیتوت هوا نورودی و فضانوردی امریکا اعلام نمود. احتمال دارد که شرکت اسپیس ایکس برای این هدف خود از موشک سنگین فالکون استفاده کند که طبق برنامه این موشک اولین پرتاب خود را در پایان سال 2012 و یا آغاز سال 2013 انجام دهد. از آنجائیکه موشک فالکون 9 در مرحله نخست 9 انجن دارد، موشک سنگین فالکون بصورت سه گانه و شبیه به موشک سنگین دلتا 4 طراحی شده است که از 27 انجمن مرلین استفاده می کند. طبق تخمین ها موشک سنگین فالکون می تواند بین 12 تا 15 تن بار را به مدار انتقال دهد.

قرار است که موشک سنگین فالکن در اواخر سال آینده و یا اوایل سال 2013 پرتاب شود. عکس از اسپیس ایکس


سفینه فضایی که قصد سفر به سوی مریخ را دارد، از نظر تئوری از بدنه سفینه ای دراگون (اژدها ) که توسط اسپیس ایکس به فضا برده شده، جدا می شود. در واقع پروژه و خود سفینه در این برنامه قبلأ لقب اژدهای سرخ را به خود گرفته. 

در حال حاضر ناسا پلان فرستادن فضانوردان را به سوی یک سیارک تا سال 2025 و برای فرستادن به مریخ را تا سال 2030 دارد. اگر پروژه اسپیس ایکس موفق گردد، در آنصورت این پلان ناسا هم زودتر عملی می شود. در این اواخر اسپیس ایکس چندین پروژه موفق داشته. بطور مثال با موفقیت تمام دو موشک فالکون 9 سنگین خود را پرتاب کرده که موشک دومی آن سفینه اژدها را به مدار با خود برده است. بعد از موفقیت این پروژه شرکت اسپیس ایکس موشک خود را که در زمان بازگشت به زمین در اقیانوس آرام سقوط کرده بود، از آب گرفت و دوباره آن را آماده ساخت.

شرکت نیو اسپیس هم در حال تلاش است تا هرچه زود تر قرارداد خدمات حمل و نقل مداری خود به ارزش 1.6 میلیارد را با ناسا تکمیل کند. شرکت اسپیس ایکس از نظر تکنیکی اجازه پرتاب سفینه بعدی اژدهای خود به ایستگاه فضایی بین المللی را برای ماه دسمبر امسال دریافت نموده است. در آغاز قرار بود این سفینه از کنار ایستگاه در مدار عبور نماید و در نتیجه سیستم های کلیدی سفینه را چک کند.

آقای مسک می خواهد طی 20 سال آینده سفینه "اژدهای سرخ" خود را روی سطح سیاره سرخ ببینند. تصویر از اسپیس ایکس.

 اسپیس ایکس سفینه اژدهای خود را که در دسمبر سال گذشته بدور مدار زمین پرتاب شده بود برای همه به نمایش گذاشت.


منبع: www.kabulsky.com

وجود سیارات زمین مانند چقدر حتمی است؟

وجود سیارات زمین مانند و قابل سکونت بدور ستاره های مانند خورشید چقدر حتمی است؟
بار دیگر خبر کشف سیارات بدور ستاره های دیگر توسط تلسکوپ فضایی کیپلر توجه ما را به خود جلب نموده است، اما این بار این نظریه را مطرح می کند که وجود سیارات زمین مانند بدور ستاره های رده F,G و  Kکه از همان آغاز حدس زده می شد، معمول می باشد.
با اینکه در جدول گروپ بندی معیار ستاره ای این گونه ستاره ها به نحوی با خورشید ما مشابه اند (خورشید ما نوع ستاره G است)، اما ستاره های رده F نسبتأ داغتر و درخشانتر و ستاره های رده K سرد تر و کم نور تر اند. با توجه به این رد بندی، منطقه یا کمربند حیات بدور این ستاره ها هم متفاوت می باشد.  بطور مثال بعضی از سیارات قابل زیست میتوانند در فاصله دو برابر فاصله زمین بدور خورشید، بدور ستاره داغ خود در گردش باشند و یا در صورتی که ستاره کم نور تر باشد، این فاصله به مراتب کمتر می باشد. اما تحقیقات اخیر چطور می تواند نشان دهد که سیارات سنگی کوچک همانگونه که در اول تصور می شد، زیاد باشند؟   

(فاصله مناسبی از یک سیاره که در آن فاصله دما برای برای پیدایش و حفظ آب در سه حالت جامد، مایع و گاز مناسب باشد)

دکتور ویسلی تراوب – پژوهشگر ارشد برنامه کشف سیارات بیرونی ناسا نظریه خود را که برای مجله اخترفیزیک ارایه نموده، بدین سان شرح می دهد.
بر اساس محاسبات این دانشمند، تقریبأ یک سوم ستاره های رده F,G و K باید حد اقل دارای یک سیاره سنگی و یک منطقه یا کمربند حیات باشند. تراوب این اظهارات خود را بر مبنی اطلاعات می داند که تلسکوپ فضایی کیپلر طی 136 روز اول رصد اش در فضا جمع آوری نموده بود.
در نخست این دانشمند تحقیقات خود را با 1235 سیاره کشف شده آغاز نمود، اما بعد ها مدل تحقیقاتی خود را به 159 سیاره بدور ستاره های رده F و 475 سیاره بدور ستاره های رده G (مانند خورشید) و 235 سیاره بدور ستاره های رده K که در گردش اند و جمعأ 959 سیاره می شود، تغییر داد. دکتور تراوب در این مدل تحقیقاتی خود سیارات زمین مانند را طوری تعریف کرده که در شاعی بین نیم یا دو برابر شعاع گردش زمین بدور خورشید در گردش می باشند. جرم این سیارات هم در این مدل بین یک دهم جرم زمین و یا ده برابر جرم زمین تعیین شده و دقیقأ شبیه سیاراتی به اندازه مریخ الی سیارات ابر زمین (سوپر زمین) می باشند.
در نتیجه تحقیقات آقای تراوب سه محدوده مختلف را برای منطقه یا کمربند حیات مشخص می سازد:
الف "وسیع" منطقه حیاتی بین 0.72 تا 2 واحد نجومی (یک واحد نجومی فاصله زمین تا خورشید یا 150 میلیون کیلومتر می باشد).
ب. منطقه محدود تر بین 0.80 تا 1.80 واحد نجومی
ت. منطقه باریک یا محدود تر از آن بین 0.95 الی 1.67 واحد نجومی
بعد از بررسی محاسبات ریاضی و بررسی "قانون توانی" – (power law) در خصوص اینکه منطقه حیات برای یک ستاره با توجه به رده بندی آن چقدر است و چه تعداد سیاره می تواند در این فاصله باشد، دکتور تراوب فراوانی سیارات زمین مانند و سیارات داخل منطقه حیات بدور ستاره های خورشید مانند در (رده F,G وK) را (34 بر 14) درصد می داند.

او در ادامه می گوید که سیاراتی با اندازه متوسط را می توان احتمالأ بدور ستاره های کم نور و حتی پر نور دید، زیرا چندین سیاره بدور ستاره های کم نور تا کنون کشف شده است. اما این احتمال است، زیرا در حال حاضر تکنولوژی ما بسیار محدود می باشد و تلسکوپ فضایی کیپلر با مشکل میتواند این گونه سیارات را ببیند و بر عکس کشف سیاراتی که در فاصله نزدیکتر بدور ستاره مادر در گردش اند برای کیپلر آسان تر می باشد.

دکتور تراب می گوید که مسئله احتمال در واقع یک خطای رسمی در طرح ریزی سیاراتی با دوره گردش کوتاه است و تا زمانی که رصد گردش مداری با مدت 1 هزار روز برای تلسکوپ فضایی کیپلر میسر نباشد، این احتمال مجهول و ناشناخته باقی می ماند.


منبع: www.kabulsky.com