دانشمندان امواجی را با تحقیق بر روی سیاهچاله می سازند

بیگ بنگ: دانشمندان در دانشگاه ناتینگهام جهش بزرگی در درک عملکرد یکی از اسرار جهان کرده اند. آنها به طور موفقیت آمیزی شرایط پیرامون سیاهچاله ها را با استفاده از یک حمام آب ویژه شبیه سازی کرده اند.

به گزارش بیگ بنگ، یافته های آنها اطلاعاتی را درباره فیزیک سیاهچاله ها ارائه داده و شواهد آزمایشگاهی اولیه برای پدیدۀ ابررسانا بدست آمده است؛ ابررسانا با استفاده از آب و یک ژنراتور برای تولید امواج ایجاد می شود. این تحقیق – انتشار ابررسانای چرخشی در جریان گردابی – در مجلۀ فیزیک طبیعت منتشر شده است. این تحقیق را تیم آزمایشگاه گرانش کوانتومی در دانشکدۀ فیزیک و نجوم انجام داده است.

این تیم را سیلک وینفارتنر از دانشکده ی علوم ریاضی رهبری می کند. او با همکاری تیم چند رشته ای «حمام» سیاهچاله و سیستم اندازه گیری را طراحی کرد و ساخت تا شرایط سیاهچاله را شبیه سازی کند. دکتر وینفارتنر گفت: «این تحقیق حیرت آور بوده و تخصصِ فیزیکدانان، مهندسان و تکنسین ها را گرد هم آورده تا به هدف مشترک شبیه سازی شرایط یک سیاهچاله دست پیدا کند و اثبات کند که ابررسانا وجود دارد. معتقدیم که نتایجمان تحقیقات بیشتری را در زمینۀ مشاهده ابررسانا در اخترفیزیک تشویق می کند.

ابررسانا چیست؟

آزمایش ناتینگهام بر اساس این نظریه بود که ناحیۀ خارجی افق رویدادِ یک سیاهچاله ی در حال چرخش – نقطه ی گرانشیِ بدون بازگشت یک سیاهچاله – در اثر چرخش گرد می شود و هر موجی که وارد این ناحیه می شود اما از افق رویداد عبور نمی کند باید منعکس شود و با انرژی بیشتری از چیزی که در سر راهش حمل می کند منتشر شود – اثری که ابررسانا نام دارد. ابررسانا – استخراج انرژی از یک سیاهچالۀ در حال چرخش – مکانیزم پنروز نیز نامیده می شود و پیش ماده تابش هاوکینگ است – نسخه کوانتومی ابررسانای سیاهچاله.

چه چیزی در آزمایشگاه سیاهچاله وجود دارد؟

دکتر وینفارتنر گفت: «مطالعه ی مستقیم برخی از پدیده های عجیب و غریب سیاهچاله دشوار است، البته اگر غیرممکن نباشد. این امر بدین معنا است که احتمالات آزمایشگاهی بسیار محدودی وجود دارد. بنابراین، این تحقیق یک دستاورد است.» حمام با طول ۳ متر، عرض ۱٫۵ متر و عمق ۵۰ سانتیمتر همراه با یک سوراخ در مرکز طراحی شده است.

آب در یک مدار نزدیک پمپاژ می شود تا جریان زهکشی چرخشی را ایجاد کند. در عمق مورد نظر، امواج در فرکانس های متفاوت تولید می شوند تا اثر انتشار ابررسانا ایجاد و با استفاده از حسگر رابط مایع هوای سه بعدی ثبت گردد. نقاط کوچکی از کاغذ سفید که با چرخ خیاطی مخصوص پانچ شده اند برای اندازه گیری میدان جریان بکار رفتند – سرعت جریان مایع در اطراف سیاهچاله ی آنالوگ.

فقط یک آغاز ساده داشته

این تحقیق سال های سال در حال انجام بوده است. ایده اولیه ی تشکیل اثرِ ابررسانا با آب فقط با یک سطل و حوض بیضی شکل آغاز شد. دکتر وینفارتنر گفت: «این تحقیق یک آغاز ساده داشته است. ایده اولیۀ آزمایشِ مبتنی بر آب را زمانی ارائه دادم که در مدرسه بین المللیِ مطالعات پیشرفت(SISSA) در ایتالیا بودم و آزمایشی را با یک سطل و حوض بیضی شکل ترتیب دادم. هر چند، وقتی سیل ایجاد کرد، فورأ یک آزمایشگاه پیدا کردم تا در آن کار کنم!»

دکتر وینفارتنر پس از اتمام مقطع فوق دکتری با بیل اونروح، فیزیکدان کانادایی که تلاش هایی را برای درک گرانش، سیاهچاله ها، کیهان شناسی، میدان های کوانتومی در فضاهای منحتی شکل و مبانی مکانیک کوانتوم از جمله کشف اثر اونروح را انجام داده مشغول به کار شد. رفتن او به دانشگاه ناتینگهام تحقیقات او را تسریع بخشید زیرا می توانست گروه تحقیقاتی خودش را ترتیب دهد و تحت پشتیبانیِ فروشگاه ماشین آلات در دانشکده فیزیک و نجوم قرار گیرد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Physics منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com

 

image_pdfimage_print
(9 نفر , میانگین : 4٫22 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=67579
سحر الله وردی

سحر الله وردی

کارشناس مترجمی زبان انگلیسی و کارشناس ارشد آموزش زبان انگلیسی. علاقمند به علوم مختلف از جمله نجوم، کیهان شناسی و فیزیک می باشد و به عنوان نویسنده و مترجم متون تخصصی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

پاسخ دهید

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