سیاهچاله ها قاتلانی بی رحم نیستند!

بیگ بنگ: پژوهشی تازه در فیزیک نظری نشان می دهد که سیاهچاله ها قاتلانی بی رحم که ما از آنها ساخته ایم نیستند، بلکه در عوض تولیدکنندگان هولوگرامی مهربان هستند! مطابق یک دیدگاه نظری جدید، سیاهچاله می تواند جهان را به دام بیاندازد و آنهم  بدون اینکه ما متوجه شویم.

تصویری از "سمیر ماتور" پروفسور فیزیک در دانشگاه ایالتی اوهایو

تصویری از “سمیر ماتور” پروفسور فیزیک در دانشگاه ایالتی اوهایو

به گزارش بیگ بنگ، آیا سیاهچاله ها قاتلانی بی رحم هستند؟ “سمیر ماتور” پروفسور فیزیک در دانشگاه ایالتی اوهایو به این پرسش، پاسخ منفی می دهد. بنا به گفته ی این فیزیکدان، ایده ای که اخیرا پیشنهاد داده که سیاهچاله ها دارای “دیوارهای آتشین” هستند و هر آنچه را لمس می کنند نابود می سازند دارای خلاء ایی ابهام برانگیز است. در مقاله ای که “سمیر ماتور” در سرور پیش از چاپ مقالات arXiv فرستاده، از نظریه ی “دیوار آتش” ایراد گرفته و با ریاضی ثابت می کند که سیاهچاله ها لزوما حکمرانان مرگ و نیستی نیستند، او می گوید در حقیقت سیاهچاله ها می توانند جهان را به دام بیاندازند و ما حتی متوجه اش نخواهیم شد.

ماتور بیش از یک دهه ی قبل از اصول نظریه ی ریسمان استفاده کرد تا نشان دهد سیاهچاله ها گوی های درهم تنیده ای از ریسمان های کیهانی هستند. نظریه گوی کُرکی او به حل برخی تناقضات در نحوه ی اندیشیدن فیزیکدانان به سیاهچاله ها کمک کرد، اما به تازگی زمانی که گروهی از پژوهشگران سعی داشتند تا بر مبنای نظریه ی ماتور جلو روند، به این نتیجه رسیدند که سطح گوی کُرکی در حقیقت یک دیواره ی آتش است. مطابق نظریه ی دیوار آتش، سطح گوی کُرکی مرگبار است. در حقیقت این ایده از این رو نظریه ی دیوار آتش نامیده می شود که القا می کند مرگی آتشین به معنای واقعی کلمه در انتظار هر چیزی است که با سیاهچاله تماس پیدا کند.

ماتور و تیمش نیز نظریه ی گوی کُرکی شان را بسط دادند و به نتیجه ای کاملا متمایز رسیدند، آنها سیاهچاله ها را نه به عنوان قاتلین بلکه بعنوان گونه ای دستگاه کپی مهربان می بینند، آنها بر این باورند که وقتی ماده با سطح سیاهچاله تماس پیدا می کند تبدیل به هولوگرام می شود. یک کپی “در حد کمال” از خودش که همانند قبل موجودیتش ادامه دارد. همین “در حد کمال” محل اختلاف نظر است. فرضیه ای در فیزیک است که “اصل مکملیت” نامیده می شود و نخستین بار در سال ۱۹۹۳ توسط لئونارد ساسکیند فیزیکدان دانشگاه استنفورد، ارائه شد، اصل مکملیت ایجاب می کند که هر هولوگرامی را که سیاه چاله به وجود آورده باید کپی ای تمام و کمال از نمونه ی اصلی باشد.

تصویری هنری از سیاهچاله

تصویری هنری از سیاهچاله

از نظر ریاضی فیزیکدانان در هر دو سوی مباحثه ی گوی کُرکی و دیوار آتشی به این نتیجه رسیده اند که مکمل مطلق ناممکن است؛ پس باید گفت که هولوگرامی تمام و کمال نمی تواند بر سطح سیاه چاله شکل بگیرد. ماتور و همکارانش با این نظر مشکلی ندارند چرا که از آن زمان تا به حال مدل ویرایش شده ای را از اصل مکملیت بسط داده اند که در آن اشکال ناکامل یک هولوگرام را فرض می کنند. این کار توسط دیوید تورتن دانشجوی پسا دکترای دانشگاه ایالتی اوهایو انجام گرفت که هم اکنون در موسسه ی فیزیک نظری مرکز تحقیقات سی ایی ای-ساکلِی در فرانسه حضور دارد. حامیان نظریه ی دیوار آتش رویکردی یا همه چیز یا هیچ چیز گونه را در رابطه با اصل مکملیت پیش گرفته اند؛ پس می گویند با نبود مکمل مطلق تنها دیوار آتش می تواند وجود داشته باشد.

ماتور در آخرین مقاله اش در مخالفت با این نظر پاسخ داده و می گوید: او و همکارانش از نظر ریاضیاتی ثابت کرده اند که اصل مکملیت ویرایش شده امکان پذیر است، او می افزاید که این بدان معنا نیست که حامیان نظریه ی دیوار آتشین اشتباه ریاضی داشته اند، دو طرف بحث محاسباتشان را بر مبنای فرضیات متفاوتی گذاشتند و در نتیجه به پاسخ های متفاوتی رسیدند. یک گروه ایده ی عدم کمال را رد می کند در حالی که دیگری این کار را نمی کند، “عدم کمال” موضوعی متداول در کیهان شناسی است. استیون هاوکینگِ فیزیکدان خیلی خوب گفته که دنیا از همان نخستین لحظات تولدش فاقد کمال بود. بدون پراکندگی فاقد کمال در ماده ی بوجود آمده از بیگ بنگ، گرانش نمی توانست اتم ها را کنار هم بیاورد تا کهکشان ها، ستاره ها، سیارات و حتی ما را به وجود بیاییم.

این مشاجره ی جدید در مورد دیوارهای آتشین-گوی های کُرکی بر این پایه استوار است که آیا فیزیکدانان می توانند قبول کنند که سیاه چاله ها هم مانند تمام عالم فاقد مکمل هستند یا خیر. متور توضیح می دهد که: “چیزی تحت عنوان سیاه چاله ی کامل وجود ندارد چرا که هر سیاه چاله، متفاوت است.” نظرات او بر می گردد به راه حل “پارادوکس اطلاعات”، بحثی که مدت ها است در فیزیک ادامه دارد و استیون هاوکینگ سرانجام در مورد آن پذیرفت ماده ای که به درون سیاه چاله می رود نابود نمی شود بلکه در عوض بخشی از سیاه چاله می شود. هر سیاه چاله ای با این افزوده ی جدید برای همیشه تغییر می کند. مثل اینکه به شکلی استعاری بگوئیم توالی ژنیِ جدیدی به دی ان ای اش متصل شده است، به این معنا که هر سیاه چاله محصولی یگانه از ماده ای است که به شکلی اتفاقی مسیرش با آن بر می خورد.

تصویری شبیه سازی شده از یک سیاهچاله

تصویری شبیه سازی شده از یک سیاهچاله

بواسطه ی توسعه ی نظریه ی گویِ کُرکیِ متور در سال ۲۰۰۴ بخشی از پارادوکس اطلاعات حل شده است، نظر او که سال ۲۰۰۴ در نشریه ی فیزیک اتمی بی منتشر شد توسط تحقیقات سایر دانشمند تثبیت شد. این آثار شامل تحقیقات اولِگ لانین از دانشگاه ایالتی نیویورک- آلبانی، استفانو جی اِسو از دانشگاه پدووا، آیوسیف بِنا ازسی ایی ای-ساکلِی و نیک وارنر از دانشگاه کالیفرنیای جنوبی میباشد. هم-مؤلفان ماتور که آن زمان شاگردانش بودند بورِنچادِری (که هم اکنون محقق پسا دکترا در دانشگاه ایالتی آریزونا است) و استیون اِیوری (هم اکنون دانشجوی پسا دکترا در دانشگاه براون است) را نیز شامل می شود.

مدل آنها در آن زمان تندروی محسوب می شد چرا که پیشنهاد می داد سیاه چاله ها سطحی مشخص، هر چند کُرک دار دارند. بدین معنا که ماده در حقیقت به مقدار زیادی به درون سیاه چاله ها نمی ریزد چرا که به روی آن می ریزد. مفاهیم مشکل گوی کرکی- دیوار آتش بسیار عمیق هستند. یکی از اصول نظریه ی ریسمان این است که موجودیت سه بعدی ما (چهار بعدی اگر زمان را هم به شمار بیاورید.) ممکن است در حقیقت هولوگرامی باشد بر سطحی که در چندین و چند بُعد دیگر وجود دارد. ماتور می گوید :« اگر سطح سیاه چاله دیوار آتش باشد پس این نظر که جهان را یک هولوگرام می انگارند باید اشتباه باشد.» متور با خنده می گوید:« این اختلاف نظر نیست بلکه در حقیقت پرسشی ساده است، آیا ایده ی عدم کمال را می پذیرید یا خیر؟ » جزئیات بیشتر این پژوهش در arxiv منتشر شده است.

ترجمه: حسین طریقی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily

image_pdfimage_print
(14 نفر , میانگین : 4٫79 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=30795
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. هدی گفت:

    منظور از عدم کمال و مکمل چیه؟

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *