فیزیکدانان اثرات سیاهچاله‌ها را از جهان پیشین کشف کردند

بیگ بنگ: به ‌گفته‌ فیزیکدانان، ما در اولین جهان زندگی نمی‌کنیم. جهان‌های دیگری نیز در دوره‌های طولانی و نامحدود دیگر قبل از ما وجود داشته‌اند. این جهان‌ها نیز همانند جهان ما مملو از سیاهچاله بودند. و می‌توانیم ردپای این سیاهچاله‌های مُرده را در نقشه تابش پس‌زمینه‌ مایکروویو کیهانی(CMB) پیدا کنیم – تابشی که از زمان تولد خشن جهان ما باقی مانده است.

CMB

نقشه تابش پس زمینه کیهانی درست ۳۸۰ هزار سال پس از بیگ بنگ را نشان می دهد.

به گزارش بیگ بنگ، این دیدگاه عجیب و غریب به گروهی از نظریه‌پردازان از جمله استاد ریاضی-فیزیک برجستۀ دانشگاه آکسفورد “راجر پنروز” (همکار مهم استیون هاوکینگ) تعلق دارد. پنروز و دستیارانش یک نسخۀ اصلاح شده از بیگ‌ بنگ را استدلال می‌کنند. در تاریخچۀ فضا و زمان پنروز و فیزیکدان دیگر (که آن را “کیهان‌شناسی چرخه‌ای منسجم” یا CCC می‌نامند)، جهان‌ها مثل حباب باد می‌کنند، منبسط می‌شوند و در نهایت می‌میرند و سیاهچاله‌های هر یک از آنها ردهایی را از خودشان در جهان‌های دیگر بجا می‌گذارند.

در این مقاله‌ی جدید که در ۶ آگوست ۲۰۱۸ در مجلۀ پیش‌ از چاپِ arXiv منتشر شد، پنروز همراه با ریاضیدان کالج دریانوردی نیویورک، دنیل اَن، و فیزیکدان نظری دانشگاه مارسا، کریزتوف میسنر، استدلال کردند که این ردها در داده‌های بدست آمده از نقشه تابش پس زمینه کیهانی مشاهده می‌شوند. آنها توضیح دادند که این ردها چگونه شکل پیدا کردند و از یک دورۀ زمانی طولانی و نامحدود به دورۀ بعدی منتقل شدند.

به گفته دنیل اَن: «اگر جهان همچنان ادامه پیدا کند و سیاهچاله‌ها همه چیز را ببلعند، در یک زمان مشخص، فقط سیاهچاله خواهیم داشت.» بر اساس معروفترین نظریۀ هاوکینگ، سیاهچاله‌ها از طریق تابش ذرات بدون جرم به نام گراویتون‌ها و فوتون‌ها، به آرامی مقداری از جرم و انرژی را در طول زمان از دست می‌دهند. اگر این تابش هاوکینگ وجود داشته باشد، «آنگاه اتفاقی که می‌افتد این است که این سیاهچاله‌ها به تدریج از بین می‌روند.»

اَن گفت که در یک لحظۀ مشخص، این سیاهچاله‌ها کاملأ منحل می‌شوند و جهان به شکل یک سوپ بدون جرم از فوتون‌ها و گراویتون‌ها باقی خواهد ماند. وی افزود: «نکتۀ مهم در مورد این دوره‌ی زمانی این است که گراویتون‌ها و فوتون‌های بدون جرم واقعأ زمان یا فضا را تجربه نمی‌کنند.» گراویتون‌ها و فوتون‌ها که مسافران بدون جرم سرعت نور هستند فضا و زمان را به همان شکلی که ما – و تمام اجرام آهسته و پرجرم در جهان – احساس می‌کنیم تجربه نمی‌کنند. نظریه‌ی نسبیت اینشتین دیکته می‌کند که به نظر می‌رسد وقتی اشیاء دارای جرم به سرعت نور نزدیکتر می‌شوند، در طول زمان آهسته‌تر حرکت می‌کنند و مسافت‌ها مسیرشان را ناگهان عوض می‌کنند. اشیاء بدون جرم همانند فوتون‌ها و گراویتون‌ها با سرعت نور حرکت می‌کنند، بنابراین اصلأ فضا و زمان یا مسافت را تجربه نمی‌کنند.

اَن گفت: «بنابراین یک جهان که فقط دارای گراویتون‌ها یا فوتون‌ها است هیچ احساسی نسبت به فضا یا زمان ندارد.» برخی از فیزیکدانان (از جمله پنروز) استدلال می‌کنند که جهان پیش‌سیاهچاله‌ای عظیم و تهی شبیه جهانِ فرافشرده در هنگام بیگ‌ بنگ است که در آن، هیچ زمان یا مسافتی بین هیچ چیزی وجود ندارد. اَن افزود: «و سپس مجددأ همه چیز شروع می‌شود.» بنابراین، اگر جهان جدید هیچ سیاهچاله‌ی بجا مانده‌ای از جهان قبلی نداشته باشد، سیاهچاله‌ها چگونه ردهایی را از خود در تابش پس زمینه بجا گذاشته‌اند؟

پنروز گفت که ردهای مشاهده شده به خود سیاهچاله‌ها تعلق ندارند، بلکه این اجرام به مدت میلیاردها سال انرژی خود را از طریق تابش هاوکینگ به جهان ما تزریق کردند. وی به لایو ساینس گفت: «این تکینگی سیاهچاله یا جسم فیزیکی آن نیست، بلکه کل تابش هاوکینگِ این چاله در طول تاریخچه‌اش می باشد.»

Roger Penrose

راجر پنروز

یعنی: تمام مدت یک سیاهچاله وقت صرف می‌کند تا از طریق تابش هاوکینگ منحل شود و این کار نشانه‌ایی را بجا می‌گذارد. و این نشانه که در فرکانس‌های تابش پس‌زمینه‌ای فضا ساخته شده می‌تواند از مرگ جهان جان سالم به در ببرد. اگر محققان بتوانند آن نشانه را کشف کنند، آنگاه دانشمندان با دلیل و مدرک باور خواهند کرد که دیدگاه “کیهان‌شناسی چرخه‌ای منسجم”(CCC) جهان درست است یا حداقل مطلقأ غلط نیست.

اَن برای کشف این نشانه‌ی کمرنگ در تابش درهم و برهم و کم‌نورِ تابش پس زمینه یک نوع مسابقه‌ی آماری را در میان بخش‌هایی از آسمان به راه انداخت. اَن مناطق دایره‌ای را در بخش سوم آسمان انتخاب کرد که در آن، کهکشان‌ها و نور ستاره با تابش پس زمینه تداخل برقرار نمی‌کنند. سپس، او بر مناطقی تأکید کرد که توزیع فرکانس‌های مایکروویو با چیزی که از نقاط هاوکینگ انتظار می‌رفت مطابقت داشت. او کاری کرد که این دایره‌ها «با یکدیگر رقابت کنند» تا ببیند کدام منطقه با طیف‌های نقاط هاوکینگ مطابقت دارد.

سپس او این داده‌ها را با داده‌های جعلیِ تابش پس زمینه که به طور تصادفی تولید شده مقایسه کرد. حقه این بود که احتمال اینکه «نقاط اغوا کننده‌ی هاوکینگ» در اثر تصادفی بودنِ تابش پس زمینه به وجود آمده باشند باید رد می‌شد. اگر داده‌های تابش پس زمینه که به طور تصافی تولید نمی‌توانستند نقاط هاوکینگ را تقلید کنند، این یعنی نقاط هاوکینگ که به تازگی شناسایی شده‌اند قطعأ متعلق به سیاهچاله‌های دوران کهن بوده‌اند.

این اولین باری نیست که پنروز به یک شکل جدید سعی در کشف نقاط هاوکینگ در جهانِ گذشته داشته است. در سال ۲۰۱۰، او مقاله‌ای را با فیزیکدان واهه گورزادیان منتشر کرد و یک ادعای مشابه را مطرح کرد. این مقاله در معرض انتقادات فیزیکدانان دیگر قرار گرفت و نتوانست جامعه‌ی علمی را متقاعد سازد. دو مقاله‌ی پیگیرانه‌ی دیگر استدلال کردند که شواهدی از نقاط هاوکینگ که پنروز و گورزادیان بدست آورده‌اند در واقع نتیجۀ نویز یک نویز تصادفی در داده‌های آنها بوده است.

پنروز هنوز با همان ایده پیش می‌رود. (این فیزیکدان همچنین بدون متقاعد کردن بسیاری از متخصصان علوم اعصاب ادعا کرده که آگاهی انسان نتیجه‌ی محاسبات کوانتومی است.) وقتی از پنروز سئوال شد که آیا سیاهچاله‌های جهان ما روزی ردهایی را از خود در جهان بعدی بجا خواهند گذاشت، او پاسخ داد: «قطعأ بله!».

ترجمه: سحر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Livescience.com

(15 نفر , میانگین : 4٫73 از 5)
لینک کوتاه مقاله : https://bigbangpage.com/?p=78443
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

۴ پاسخ‌ها

  1. بهنام طیبی گفت:

    وای چه فوق العاده

  2. M hk گفت:

    ضمن تشکر از ترجمه عالی. گراویتون بدون جرم چطور از جرم سیاهچاله کم میکنه؟ دیگر اینکه اصلا وجود این ذرات که گرانش از اونها ناشی میشه اثبات شده؟

    • مهدی روستایی گفت:

      گراویتون حامل انرژی است و بنابرنظریه اینشتین وفرمول معروف E=mc^2 جرم وانرژی دوروی یک سکه اند. ضمناگراویتونهاهنوزازنظرتجربی مشاهده نشده اند وتلاش برای آشکارسازی آنهاادامه دارد.

  3. mhd گفت:

    گراویتون یک بوزن فرضی است که حامل نیروی گرانشی است ولیکن پذیرش وجود آن در مدل های کنونی فیزیک مشکل ساز شده و مدل ها پاسخهای بینهایت میدهند لذا گراویتون فعلا در حد فرضیه ای بیش نیست

دیدگاهتان را بنویسید

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

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.