جدیدترین آزمایش صحت تقارن لورنتس را نشان می دهد!

بیگ بنگ:  “تقارن لورنتس” یکی از مهمترین تقارن های نسبیت است و حالا باز هم دقیقترین آزمایش انجام شده درباره صحت این تقارن تاکنون، هیچگونه انحرافی را گزارش نمی کند.

gpb_circling_earthبه گزارش بیگ بنگ، “تقارن لورنتس” بیان می کند که: نتیجه یک آزمایش به سرعت و جهت حرکت آزمایشگاه وابسته نیست. این دو پارامتر یعنی سرعت و جهت حرکت، دو پارامتر کلیدی در مسائل مربوط به پرتاب ماهواره ها یا مطالعه اجرام آسمانی هستند. همچنین وقتی بخواهیم دربارۀ اتحاد دو جنبه مهم فیزیک یعنی مکانیک کوانتوم و نسبیت عام حرف بزنیم باز هم پای “تقارن لورنتس” وسط می آید. به این صورت که برای اتحاد این دو جنبه باید در تقارن لورنتس انحرافی دیده شود. و لااقل تا اینجا اکثر نظریاتی که برای اتحاد این دو جنبه ارئه شده اند، چنین انحرافی را پیش بینی می کنند.

اما آزمایش چه بود؟ فضانوردان در طی ماموریت آپولو ۱۱ چندین بازتاب کننده لیزری یا رفلکتور روی سطح ماه نصب کردند. دانشمندان با استفاده از این بازتاب کننده ها می توانند فاصله زمین تا ماه رو با خطای کمتر از یک سانتیمتر اندازه گیری کنند. به این صورت که با فرستادن پرتوی لیزری به ماه و برخورد و بازتاب آن از سطح بازتاب کننده، می توان زمان رفت و برگشت که تقریبا ۲٫۵ ثانیه است را اندازه گرفت و با این زمان فاصله زمین تا ماه به سادگی تعیین می شود. این آزمایش که به “فاصله سنجی لیزری ماه” که LLR معروف است از سال ۱۹۶۹ که این بازتاب کننده روی سطح ماه قرار گرفته، به مدت ۴۴ سال در چند پایگاه روی زمین برای بدست آوردن فاصله زمین و ماه اجرا شده است.

این رفلکتور بر روی ماه توسط فضانوردان در ماموریت آپولو 11 در سال 1969 نصب شده و با استفاده از آن می توان فاصله دقیق زمین تا ماه را محاسبه کرد.

این رفلکتور بر روی ماه توسط فضانوردان در ماموریت آپولو ۱۱ در سال ۱۹۶۹ نصب شده و با استفاده از آن می توان فاصله دقیق زمین تا ماه را محاسبه کرد.

در این آزمایش ِ تازه، داده های ۲۰۰۰۰ لیزر رفت و برگشتی در ۵ پایگاه زمینی، مورد تجزیه و تحلیل قرار داده شده است. این داده ها وابسته به پارامترهای مختلفی هستند: مانند موقعیت ماه در آسمان، وضعیت آب و هوا و اثرات نسبیتی  که مهمترین پارامتر برای آزمایش “تقارن لورنتس” است. دانشمندان برای تحلیل این داده می بایستی اول جدول نجومی مخصوصی را برای ماه توسعه می دادند که شامل داده هایی از موقعیت تقریبی، سرعت و جهت گیری ماه نسبت به زمین باشد. چارچوبی که دانشمندان برای این داده ها در نظر گرفتند از نظریه ای به اسم “مدل استاندارد توسعه یافته(SME) نتیجه می شود. این مدل در واقع نظریه ای است که مدل استاندارد ذرات بنیادی را با نسبیت ترکیب می کند و چارچوبی را برای تخطی از تقارن لورنتس به دست می دهد.

دانشمندان با استفاده از داده های آزمایشهای فاصله سنجی، به این نتیجه رسیدند که با اینکه نتایج آزمایش ها به ترکیب خاصی از ضرایب معادلات SME وابسته اند اما هیچگونه وابستگی ای به سرعت یا جهت حرکت چارچوب مرجع وجود ندارند. با این حساب و با توجه به تعداد داده هایی که در این تحقیق استفاده شده، این دقیقترین تحقیق در مورد صحت “تقارن لورنتس” است. اهمیت این تحقیق همچنین از این لحاظ قابل توجه است که در آن ضرایب معادلات SME با دقت بیشتری نسبت به آزمایشات قبلی بدست آمده است. البته محققان در صددند تا با استفاده از دیگر داده های نجومی “تقارن لورنتس” را به بوته آزمایش بگذارند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Physical Review Letters منتشر شده است.

ترجمه: ابراهیم دبیری/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org

image_pdfimage_print
(15 نفر , میانگین : 4٫73 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=61104
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

پاسخ دهید

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