گریز به ابر فضا ( قسمت ششم )

بیگ بنگ: تاکنون فرض بر این بود که عبور از میان سیاهچاله امکان پذیر است. حال فرض کنیم که سیاهچاله ها آنقدر ناپایدار و مملو از تابش های مهلک باشند که این کار امکان پذیر نباشد. در این صورت ممکن است روش حتی مشکل تری مطرح شود: ساخت جهان نوزاد.

Amazing-3D-Space-Bubble-Dekstop-Background-Wallpaper-1024x639

قدم پنجم: ساخت جهان نوزاد

به گزارش بیگ بنگ، این عقیده که تمدنی پیشرفته راه گریزی به جهان دیگر می یابد، فیزیکدانانی مثل آلن گوث را تحت تاثیر خود قرار داده است. می دانیم که نظریه تورم به شدت به ایجاد خلاء کاذب متکی است. به همین دلیل گوث با خود اندیشید که شاید برخی تمدن های آینده بتوانند بطور ساختگی خلاء کاذب ایجاد کنند و به این ترتیب در آزمایشگاه، جهان نوزادی بسازند. در نگاه اول ممکن است ایده ساخت جهان نامعقول به نظر آید. با این وجود، آنطور که گوث نشان داده است، برای ساخت جهانی مثل جهان ما نیاز به ۱۰ به توان ۸۹ فوتون، ۱۰ به توان ۸۹ الکترون، ۱۰ به توان ۸۹ پوزیترون ، ۱۰ به توان ۸۹ نوترینو، ۱۰ به توان ۸۹ ضد نوترینو، ۱۰ به توان ۸۹ پروتون و ۱۰ به توان ۸۹ نوترون خواهد بود. در حالی که انجام این کار سخت و بعید به نظر می رسد، گوث به ما یاداوری می کند که اگرچه محتویات ماده/انرژی یک جهان مقدار زیادی است، ولی به وسیله انرژی منفی ناشی از گرانش متعادل می شود. به این ترتیب، کل مقدار خالص ماده/ انرژی می تواند به مقدار تنها چند گرم باشد.

گوث گوشتزد می کند که : « آیا قوانین فیزیک ما را قادر می سازند تا به دلخواه خود جهانی جدید بسازیم؟ برای این کار متاسفانه بلافاصله با موانع مزاحمی مواجه خواهیم شد: از آنجا که کره ای از خلاء کاذب به قطر ۱۰ به توان ۲۶- سانتی متر، دارای جرمی برابر ۳۰ گرم است، چگالی آن برابر ۱۰ به توان ۸۰ گرم بر سانتی متر مکعب خواهد بود! اگر جرم تمام دنیای مرئی ما را بتوان تا اندازه چگالی خلاء کاذب فشرده نمود، آنگاه جهان تماما در حجمی کوچکتر از یک اتم جای خواهد گرفت!» خلاء کاذب، ناحیه ای از فضا- زمان است که در آن یک ناپایداری رخ داده و شکافی در فضا-زمان رخ می دهد. احتمالا تنها چند گرم ماده، درون خلاء برای ساخت یک جهان نوزاد کافی خواهد بود. اما این مقدار کم ماده باید تا ابعاد بسیار بسیار کوچک متراکم و فشرده شود.

با این حال هنوز روش دیگری برای ساخت جهانی نوزاد وجود دارد. بخش کوچکی از فضا را می توان تا دمای ۱۰ به توان ۲۹ درجه کلوین گرم کرده و سپس سریعا آن را خنک نمود. می توان حدس زد که در این دما، فضا- زمان ناپایدار می شود؛ جهان های حبابی کوچک شروع به شکل گیری نموده و یک خلاء کاذب ایجاد می شود. این جهان های کوچک، که البته همواره شکل می گیرند ولی عمر کوتاهی دارند، ممکن است در آن دما تبدیل به جهان های دقیقی گردند. این پدیده، در میدان های الکتریکی معمولی نیز مشاهده می شود. بطوری که اگر به اندازه کافی انرژی به نقطه ای اعمال کنیم، بطور نظری استدلال می شود که جهان های نوزاد مجازی ممکن است از هیچ ظاهر شده و وارد دنیای واقعی شود.

bubble universe

فرض کنید که دستیابی به چنان دما و چگالی غیر قابل تصوری امکان پذیر باشد. در این صورت شکل گیری جهان نوزاد ممکن است به این ترتیب رخ دهد: در جهان ما، می توان از قدرت پرتوهای لیزر و ذرات برای فشرده ساختن و بالا بردن دمای مقدار کوچکی ماده تا حد انرژی ها و دماهای خارق العاده استفاده کرد. ما احتمالا هرگز شاهد شکل گیری جهان نوزادی نخواهیم بود. زیرا چنین جهانی بیشتر در اطراف « طرف دیگر» تکینگی شروع به رشد می کند، تا در جهان ما. این جهان نوزاد جدید قادر است از طریق نیروی ضد گرانش خود، در فرا فضا متورم شده و از درون جهان ما جوانه بزند. بنابرین ما هرگز شکل گیری جهان جدید را در اطراف دیگر تکینگی نخواهیم دید. اما از طرفی یک کرمچاله می تواند، مثل بند ناف، ما را به جهان نوزاد متصل کند.

به هر حال، در فرایند ساخت یک جهان در کوره، خطراتی وجود دارد. بند نافی که جهان ما را به جهان نوزاد متصل می کند عاقبت تبخیر شده و تابش هاوکینگ آن معادل یک انفجار هسته ای ۵۰ کیلوتنی ، تقریبا ۲۵ برابر انرژی بمب هیروشیما، خواهد بود. بنابراین طبیعی است که باید بهای ساخت جهانی جدید در کوره را پرداخت کرد. آخرین مشکلی که در ایده ساخت خلاء کاذب با آن مواجه هستیم این است که جهان در این حالت به راحتی می تواند به سیاهچاله تبدیل شود. سیاهچاله ای که می دانیم مهلک است. دلیل این امر، قضیه پنروز است، که بیان می دارد برای طیف گسترده ای از شرایط ، هر جرم متراکم به اندازه کافی بزرگی به ناچار رمبش کرده و به یک سیاهچاله تبدیل می شود. از آنجا که معادلات اینشتین، معکوس پذیر زمانی هستند، یعنی می توانند در زمان هم به جلو رفته و هم به عقب یاز گردند، نتیجه می گیریم هر ماده ای که از جهان نوزاد به بیرون بیفتد، می تواند در زمان به عقب رفته و در نتیجه منجر به ایجاد یک سیاهچاله شود. بنابراین برای ساخت جهانی نوزاد، باید به اندازه کافی دقت کرد تا از رخ دادن قضیه پنروز جلوگیری شود.

قضیه پنروز بر این فرض استوار است که ماده در حال رمبش، دارای انرژی مثبت است( مثل مواد آشنایی که در اطراف خود می بینیم). اما اگر انرژی یا ماده منفی داشته باشیم، این قضیه در هم می شکند. بنابراین حتی در طرح تورمی برای ساخت یک جهان نوزاد، همانند مورد کرمچاله گذر پذیر، نیاز به تهیه انرژی منفی داریم. در قسمت بعد ” قدم ششم: ساخت اتم شکن های غول پیکر” را ارزیابی می کنیم.

ادامه دارد »»»

به قلم میچیو کاکو – جهان های موازی

image_pdfimage_print
(15 نفر , میانگین : 4٫53 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=16997

سمیر الله وردی

کارشناس عمران، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فیزیک و تکنولوژی های جدید می باشد و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۴ پاسخ‌ها

  1. سجاد گفت:

    واقعا تخصصی شده دیگه این بخش 😀

  2. ناشناس گفت:

    چیییییییییی؟هان؟
    o_0

    • ali گفت:

      وقتی درک این مطالب مشکل میشه یعنی ذهن با زبون ریاضیات یا آشنا نیست یا خیلی کم آشناست ! . با فهم زبون ریاضیات و آشنا شدن با اون میشه این مسائل به ظاهر بغرنج رو درک کرد و تصویر سازی ذهنی قوی تری نسبت به این مسائل داشت ! .

  3. بهروز گفت:

    با این حساب نظریه mیا رشته ای رو هواست. کسی از فیزکدانا پیگیرش نیست؟

پاسخ دهید

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