طول عمر “نور” مشخص شد!

faster than light

تحقیقات جدید نشان می دهد فوتونها به عنوان ذرات تشکیل دهنده نور عمری دست کم یک کوینتیلیون ( یک میلیارد ضرب در یک میلیارد یا ۱۰ به توان ۱۸ ) سال دارند.

اگر فوتونها بمیرند، ذراتی منتشر می کنند که سریعتر از نور حرکت می کنند. بسیاری از ذرات در طبیعت طی زمان دچار واپاشی می شوند. برای مثال اتمهای رادیواکتیو بی ثبات هستند و در نهایت به ذرات کوچکتر شکسته می شوند و در این میان انرژی آزاد می کنند.

دانشمندان به طور کلی تصور می کنند که فوتونها شکسته نمی شوند، چرا که تصور می شود آنها فاقد هرگونه جرمی هستند که براساس آن دچار واپاشی شوند. اگرچه تمام اندازه گیری فوتونها درحال حاضر نشان می دهد که آنها جرم ندارند، اما جرم آنها به قدری کم است که ابزارهای کنونی اندازه گیری توانایی سنجش آن را ندارند.

جولین هیک در موسسه فیزیک هسته ای مکس پلانک در هایدلبرگ آلمان در این رابطه با مطرح کردن این پرسش که اطلاعات امروز ما درباره فوتونها چقدر است، گفت: این ذرات موجب چندین اکتشاف در علم شده اند اما ویژگیهای آنها هنوز به صورت یک معما باقی مانده است. حدبالای کنونی جرم فوتونها کمتر از دومیلیاردم یک میلیارم یک میلیاردم یک میلیاردم یک میلیاردم یک کیلوگرم است. این طول عمر فوق‌العاده طولانی تنها یک میانگین است. به گفته دانشمندان، امکان تجزیه برخی ذرات فوتون، هرچند تعداد بسیار کمی از آنها وجود دارد. جهان در حال حاضر حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال داشته و پروژه‌های علمی مانند ماموریت پلانک با هدف اندازه‌گیری درخشش پس از بیگ بنگ می‌توانند به طور بالقوه نشانه‌هایی از چنین تجزیه‌ای را کشف کنند.

محاسبات هیک نشان می دهد که براساس مدل استاندارد فیزیک که محدوده تمام ذرات فیزیک تابع آن است، فوتونها در طیف مرئی دست کم یک کوینتیلیون عمر می کنند. دوره عمر طولانی چشمگیری که هک محاسبه کرده یک عمر متوسط است. وی در این رابطه گفت: این احتمال وجود دارد که تعداد معدودی از فوتونها دچار واپاشی شده باشند. پروژه های علمی چون مأموریت پلانک با هدف اندازه گیری پستاب بیگ بنگ به صورت بالقوه از توانایی تشخیص علائم چنین واپاشی هایی برخوردار است.

اگر فوتونها بشکنند، نتیجه چنین واپاشیهایی به وجود آمدن ذرات سبکتر خواهد بود، ذراتی که می توانند حتی سریع تر از فوتونها حرکت کنند. با فرض این که فوتونها دارای جرم است، تنها یک ذره از مدل استاندارد فیزیک ذرات است که می تواند سبکتر از فوتونها باشد و آن نوترینوها هستند.

نوترینوها ذرات شبح‌واری هستند که به ندرت با ماده عادی تعامل دارند. سبکترین نوترینوها که سبکتر از نور هستند در حقیقت سریعتر از فوتونها حرکت می کنند. ایده حرکت سریعتر نوترینوها نسبت به فوتونها نقض نظریه نسبیت انیشتین است که اظهار می دارد هیچ چیز نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند. اگرچه این فرضیه براساس این ایده است که فوتونها دارای جرم نیستند. نظریه نسبیت انیشتین صرفا اظهار می دارد که هیج ذره ای نمی تواند سریعتر از یک ذره بدون جرم حرکت کند.

نظریه نسبیت انیشتین نشان می دهد که وقتی ذرات بسیار سریع حرکت می کنند، بافت فضا و زمان اطراف آنها می پیچد، به این معنا که آنها زمان را هنگام گذشت آرام تر از حرکت نسبتا آرام اشیاء تجربه می کنند. به این معنا که اگر فوتونها عمری معادل یک کوینتیلیون سال داشته باشند، از چشم آنها، آنها تنها سه سال زندگی کرده اند. جزئیات این تحقیق در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

منبع: livescience.com

 

image_pdfimage_print
(30 نفر , میانگین : 4٫63 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=4181

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

۱۶ پاسخ‌ها

  1. mohomo گفت:

    سلام ، ممنونم از سایت خوبتون .

  2. محمد گفت:

    با سلام
    سایتتون یه جایی برای چاپ کردن کم داره با تشکر از سایت خوبتون

  3. خلیل نسب گفت:

    طبق نظریه انشتین هر ماده ای که باسرعت نور حرکت بکند پیر نمیشود واگر فتون که از سرعت ذاتی خود برخوردار است پس درنتیجه ۱۰به توان ۱۸سال عمر بکند یعنی معادل یک کوینتیلیون . نهایتا میتوان نتیجه گرفت عمر فتون جاودانه خواهد بود چون زمان برای چنین سرعتهایی کاملا متوقف میشود مگر اینکه از نظریه انشتین برای ناظرین چنین سرعتی بد استنباط کرده باشیم…

    • خلیل نسب گفت:

      اگر برادران دوقلوی در مثال انشتین را به خاطر داشته باشیم برادری که با سرعتی کمتر ازنور ان هم به مدت یکسال به فضا رفت و موقع برگشتن متوجه شد که برادرش بسیار پیر شده است ولی خودش فقط یکسال را احساس کرده بود که از عمرش گذشته است و اگر بخواهیم تناسبی بین کمتر از سرعت نور برادر مسافر با خود سرعت نور برای فتون که طبیعتا داراست ببندیم ایا فتون اصلا زمان را احساس خواهد کرد؟

  4. محمد گفت:

    اقا من یه سوال دیگه دارم
    مگه نوترینو سنگین تر از فوتون نیست ؟

  5. ali sarkoobi گفت:

    مطالب بسیار خوبیست موفق باشید

  6. ahmad گفت:

    سلام.
    محمد:
    نه،نوترینو ها در مدل استاندارد دارای جرم صفر هستند هرچند هم دلایلی برای جرم دار بودم و هم برای جرم نداشتن انها مطرح است.
    خلیل نصب:
    در دیدگاه کوانتوم دید ما نسبت به زمان تا نسبیت عوض میشه.
    در کوانتوم زمان،رو به جلو یا عقب معنی نداره.
    زمان اسم یک مفهومه.در کوانتوم ما واپاشی رو زمان مینامیم.

  7. ahmad گفت:

    هر چند اگر فوتون ها دارای جرم باشند به این معنی هست که سرعت بالاتر از سرعت نور نیز امکان پذیر هست.همانطور که نویسنده اشاره کردند در نظریه نسبیت گفته شده اجسام بدون چرم میتوانند بالاترین سرعت را داشته باشند نه لزوما فوتون(در صورت جرم دار بودن).
    اقای خلیلی حرف شما از جهتی درست چون برای رسیدن به حد اکثر سرعت باید تا حداکثر اندازه فشرده شد و حد اکثر فشردگی به معنی جرم نداشتن هست.
    زمان هم از گنگ ترین مسایل هست.ولی فکر کنم جوابی که به شما درمورد زمان دادم تا حدی قانع کننده باشد.

  8. ahmad گفت:

    سلام.
    برادر نه لزوما اره نه نه چون هنوز نمیدونیم.حتی همین فوتون ها هم هنوز معلوم نیست اره یا نه.
    ولی در مدل استاندارد اینگونه تعریف شده که نه ندارند.ولی اکنون تحقیقات وسیعی ضورت گرفته که میگویند شاید جرم داشته باشند.ولی هنوز تایید نشده اند.و اینکه با اینکه جدول ذرات بنیادی تکمیل شده ولی هنوز ذرات بنیادی ناشناخته ای وجود دارنر.ما هنوز اول راه هستیم

  9. shahin گفت:

    اﮔﺮ ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﻧﻮﺭ ﺣﺮﻛﺖ ﻛﻨﻴﻢ ﻃﺒﻖ ﻓﺮﻣﻮﻟﻲ ﻛﻪ ﻭاﺳﻪ ﺯﻣﺎﻥ ﻧﺴﺒﻴﺘﻲ ﻭﺟﻮﺩ ﺩاﺭﻩ اﻭﻥ ﻣﻮﻗﻪ ﺑﺮاﻱ ﺯﻣﺎﻥ ﻳﻚ ﻋﺪﺩ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﺮ ﺻﻔﺮ ﺑﻪ ﺩﺳﺖ ﻣﻴﺎﺩ ﻳﻨﻲ ﺑﻴﻨﻬﺎﻳﺖ ﻣﻴﺸﻪ ﺯﻣﺎﻥ?
    ﻣﻴﺸﻪ ﺑﮕﻴﻦ اﮔﻪ ﻣﺎ ﺳﻮاﺭ ﺑﺮ ﻳﻚ ﻓﻮﺗﻮﻥ ﺑﺎﺷﻴﻢ ﺯﻣﺎﻥ ﺭﻭ ﭼﮕﻮﻧﻪ اﺣﺴﺎﺱ ﻣﻴﻜﻨﻴﻢ?

  10. حسین اکبر گفت:

    نحوه محاسبه طول عمر جهان که ۱۳٫۸ هست چجوریه ؟

پاسخ دهید

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