چرا نظریه ی ریسمان؟ – قسمت اول

بیگ بنگ: دانشمندان فیزیک، پیشرفت های زیادی را در درک عالم به دست آورده اند؛ اما مشکلی وجود دارد! قلمروهای کهکشانی عجیبی وجود دارند که هرگز به درستی درک نخواهند شد؛ مگر این که یک نظریه ی جدید پیدا شود.

black holeبه گزارش بیگ بنگ، البته هیچ مدرکی بهتر از اعماق یک سیاهچاله برای تایید مطلب فوق وجود ندارد! یک ستاره شناس آلمانی به نام کارل شوارتزشیلد در سال ۱۹۱۶ برای اولین بار چیزی را که ما امروزه سیاهچاله می نامیم مطرح کرد. شیلد زمانی که در جنگ جهانی اول در خط مقدم بود؛ معادلات نسبیت عام اینشتین را به شیوه ای جدید و معماگونه حل کرد. در حین انجام محاسبات توپخانه شوارتزشیلد متوجه شد که اگر یک توده ی عظیم نظیر یک ستاره ی بسیار متراکم با جرمی دو برابر جرم خورشید در ناحیه ای کوچک متمرکز شود؛ ساختار فضا-زمان را چنان دچار فرورفتگی می کند که هیچ چیز حتی نور نمی تواند از کشش گرانشی آن فرار کند.

تا دهه ها فیزیکدانان تردید داشتند که محاسبات شوارتزشیلد چیزی بیش از یک نظریه ی محض باشد، اما امروزه تلسکوپ های ماهواره ای که به کاوش در اعماق فضا مشغولند مناطقی را با کشش های گرانشی بسیار عظیم کشف می کنند که بیشتر فیزیکدانان معتقدند که آنها سیاهچاله هستند. حالا به نظر می رسد که نظریه ی شوارتزشیلد واقعیت داشته باشد. بنابراین این سوال مطرح می شود؛ اگر بخواهیم بفهمیم در اعماق یک سیاهچاله جایی که یک ستاره ی کامل در ذره ای کوچک جمع می شود چه روی می دهد؛ آیا باید از نسبیت عام استفاده کرد چون یک ستاره ی جرم بی نهایت بزرگ است؟ یا باید از مکانیک کوانتومی استفاده کرد چون با ذره ای بسیار کوچک طرف هستیم؟ مشکل همین جاست!

stringاز آنجا که مرکز یک سیاهچاله هم بسیار ریز و هم فوق العاده سنگین است هیچ راهی برای پرهیز از استفاده ی هم زمان از این دو نظریه وجود ندارد! و وقتی سعی می کنیم در مورد یک سیاهچاله هر دو نظریه را در کنار هم قرار دهیم؛ با هم تعارض پیدا می کنند و اوضاع خراب می شود! این اجرام پیش بینی های بی معنی به دست می دهند در حالی که جهان این چنین نیست. « مکانیک کوانتومی برای اجسام میکروسکوپی خوب عمل می کند و نسبیت عام هم در مورد ستارگان و کهکشانها عالی کار می کند، اما اتمها چیزهای بسیار کوچک و کهکشانها همگی اجزای یک عالم هستند. پس باید یک توضیحی وجود داشته باشد که برای همه چیز کاربرد داشته باشد.نمی توانیم یک تعریف برای اتمها و یک تعریف دیگر برای کهکشانها داشته باشیم!»

حال با نظریه ی ریسمان دانشمندان گمان می کنند شاید روشی برای یگانه سازی نظریه ی بزرگها و نظریه ی کوچکها پیدا کرده باشند که بتوانند عالم را در تمام مقیاس های آن و در همه جا توصیف کند: به جای چندین ذره ی ریز(پروتون..نوترون..کوارک..لپتون….)؛نظریه ی ریسمان مدعی است که همه چیز در این عالم و تمام نیروها و تمام مواد از یک ماده ی اولیه ی واحد درست شده اند؛ بندهایی در حال ارتعاش انرژی که به ریسمانها معروفند. « این نظریه ی جدید بحث برانگیز هم هست…ریسمانها اگر وجود داشته باشند آنقدر کوچکند که به زحمت امید می رود که بشود یکی از آنها را دید، اما این نظریه ی جسورانه ی عجیب از کجا آمده است؟»

ادامه دارد »»»

نویسنده: محمد پرگلی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Brian Greene – The Elegant Universe

(30 نفر , میانگین : 4٫80 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=26359
محمد پرگلی

محمد پرگلی

نویسنده این مطلب : محمد پرگلی، در رشته ی کارشناسی شیمی کاربردی در حال تحصیل میباشد. علاقمند به علوم مختلف از جمله فيزيك و ریاضیات می باشد و در زمینه ی نگارش مقاله با وب سایت بیگ بنگ همکاری می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

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