نظریۀ جدید گرانش را بیشتر بشناسیم

4
1820

بیگ بنگ: نظریه جدید گرانش می تواند حرکات عجیب ستارگان را در کهکشان ها توضیح بدهد. گرانش نو ظهور دقیقا همان انحراف حرکاتی را پیش بینی می کند که با جاگذاری ماده تاریک در نظریه توضیح داده می شود.

منحنی دورانی کهکشان مارپیچی M33 ( نقاط زرد و آبی با میله های خطا) و منحنی پیش بینی شده از توزیع ماده مرئی(خط سفید). ناهمخوانی میان دو منحنی با افزودن یک اکلیل ماده تاریک پیرامون کهکشان برطرف می شود. گرچه ماده تاریک تاکنون قابل قبول ترین توضیح برای مسئله دوران(چرخش) بوده، اما پیشنهادهای دیگری هم مطرح شده است که از جمله آنها می توان به دینامیک نیوتنی اصلاح شده(MOND) و نظریه جدیدی تحت عنوان گرانش نو ظهور اشاره کرد.
منحنی دورانی کهکشان مارپیچی M33 ( نقاط زرد و آبی با میله های خطا) و منحنی پیش بینی شده از توزیع ماده مرئی(خط سفید). ناهمخوانی میان دو منحنی با افزودن یک اکلیل ماده تاریک پیرامون کهکشان برطرف می شود. گرچه ماده تاریک تاکنون قابل قبول ترین توضیح برای مسئله دوران(چرخش) بوده، اما پیشنهادهای دیگری هم مطرح شده است که از جمله آنها می توان به دینامیک نیوتنی اصلاح شده(MOND) و نظریه جدیدی تحت عنوان گرانش نو ظهور اشاره کرد.

به گزارش بیگ بنگ، پروفسور اریک ورليند، کارشناس برجسته نظریه ریسمان در دانشگاه آمستردام و موسسه فیزیک نظری دلتا، مقاله پژوهشی جدیدی را منتشر کرده است. او در مقاله خود، نظریات و دیدگاه های پیشگامش را حول ماهیت گرانش بسط داده است. اریک ورليند در سال 2010 با نظریه کاملا جدید گرانش، دنیا را شگفت زده کرد. بر اساس یافته های ورليند، گرانش جزو نیروهای اساسی طبیعت نیست، بلکه پدیده ای نوظهور است. به همین ترتیب، دما از حرکت ریز میکروسکوپی حاصل می آید و گرانش از تغییرات بیت های اصلی اطلاعات پدید می آید که در ساختار فضا-زمان ذخیره شده‌اند.

قانون نیوتن، نتیجۀ اطلاعات است

ورليند در مقاله خود تحت عنوان منشأ گرانش و قوانین نیوتن که در سال 2010 منتشر شد، نشان داد که چگونه قانون دوم نیوتن می تواند از بلوک های ساختمانی میکروسکوپی کنار گذاشته شود. قانون دوم نیوتن به توصیف نحوه افتادن سیب از درخت و ماندن ماهواره ها در مدار می پردازد. ورليند با توسعه کارهای خود و کارهای انجام شده توسط سایر محققان نحوه درک رفتار عجیب ستارگان را بدون افزودن ماده تاریک در کهکشان ها نشان می دهد.

gravity

سرعت گیج کننده ستارگان

نواحی خارجی کهکشان ها مانند کهکشان راه شیری، آنقدر سریع تر از مقدار ماده های معمولی مانند ستارگان، سیارات و گازهای میان ستاره ای به دور مرکز می چرخند که تصورش را نمی کنید. چیز دیگری باید مقدار مورد نیاز نیروی گرانشی را تولید نماید. به همین منظور، ماده تاریک وارد صحنه شد. ظاهرا ماده تاریک بر کیهان تسلط دارد: بیش از هشتاد درصد کلیه مواد ماهیتی تاریک دارند. علی رغم تلاش های فراوانی که برای آشکارسازی ذرات ماده تاریک انجام شده، اما تاکنون مشاهده نشده اند.

بدون نیاز به ماده تاریک

بر طبق تحقیقات اریک ورليند، هیچ نیازی برای افزودن ماده تاریک رازآلود به نظریه وجود ندارد. در این مقالۀ جدید، ورليند چگونگی پیش بینی دقیق سرعت توسط نظریه گرانش خود را نشان می دهد که در اثر آن، ستارگان به دور مرکز کهکشان راه شیری می چرخند. ورليند خاطر نشان کرد:« ما شواهد و مدارکی داریم که می گوید این نظریه جدید گرانش مطابقت خوبی با مشاهدات دارد. در مقیاس های بزرگ، گرانش مطابق با روش مورد پیش بینی نظریه اینشتین رفتار نمی کند.»

نظریه ورليند در نگاه اول ویژگی هایی مشابه با نظریات اصلاح شده گرانش مثل نظریۀ دینامیک نیوتنی اصلاح شده(MOND) دارد. همچنانکه MOND نظریه را برای سازگاری با مشاهدات تنظیم و اصلاح می کند، نظریه ورليند از همان اصول اول آغاز می شود که ورليند آن را یک نقطه آغاز کاملا متفاوت می نامد.

تطبیق اصل هولوگرافیک

پروفسور اریک ورليند، دانشگاه آمستردام، موسسه فیزیک نظری دلتا
پروفسور اریک ورليند، دانشگاه آمستردام، موسسه فیزیک نظری دلتا

یکی از اقدامات مهم در نظریه ورليند، بکارگیری اصل هولوگرافيک می باشد که توسط آموزگار خصوصی ورليند یعنی جرالد هوفت( برنده جایزه نوبل در سال 1999، دانشگاه اوترشت) و لئونارد ساسکيند(دانشگاه استنفورد) معرفی شد. بر اساس اصل هولوگرافيک، کلیه اطلاعات موجود در کیهان با یک کره خیالی عظیم پیرامون آن قابل توصیف است. اکنون ورليند نشان می دهد که این ایده کاملا صحیح نیست: بخشی از اطلاعات در جهان ما در خود فضا نهفته است.

اطلاعات در بخش عمده

این اطلاعات اضافی برای توصیف جزئ تاریک دیگر جهان مورد نیاز است که انرژی تاریک نام دارد. انرژی تاریک نقش چشمگیری در انبساط سريع جهان داشته است. ورليند با بررسی اثرات این اطلاعات اضافی بر ماده معمولی با نتیجه شگفت انگیزی دست می یابد. از آنجا که گرانش معمولی با استفاده از اطلاعات موجود در کره خیالی قابل رمزگذاری می باشد، نتیجه اطلاعات اضافی در فضا نیرویی است که مطابقت خوبی با نیروی نسبت داده شده به ماده تاریک دارد.

در آستانه یک انقلاب علمی

گرانش نیاز مبرمی به چند روش جدید دارد، مانند روشی که ورليند مطرح کرد زیرا این روش به خوبی با فیزیک کوانتوم ادغام نمی شود. هر دو نظریه، جواهرات فیزیک قرن بیستم، نمی توانند همزمان درست باشند. مشکلات در دو نقطه بروز می یابند: در مجاورت سیاهچاله ها یا در طول بیگ بنگ. ورليند می افزاید:« بسیاری از نظریه پردازان فیزیک درصدد بازبینی نظریه هستند که من هم یکی از آن فیزیکدان ها هستم. پیشرفت های قابل توجهی هم حاصل آمده است. احتمالا ما در آستانه یک انقلاب علمی جدیدی قرار گرفته ایم که دیدگاه های ما را در خصوص ماهیت فضا- زمان و گرانش با تغییرات اساسی روبرو می سازد.» بتازگی نیز دانشمندان توزیع گرانش بیش از ۳۳ هزار کهکشان را با هدف آزمودن پیش بینی های ورلیند اندازه گیری کردند. در نتیجه این اندازه گیری نظریه ورلیند سازگاری خوبی با توزیع گرانش داشت. جزئیات بیشتر را اینجا بخوانید

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: astronomynow.com



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

4 دیدگاه‌ها

  1. نظریه گرانش حرکتی نظریه ای جامع و کامل است و علاوه بر اینکه هیچگونه اختلافی با دیدگاه گرانشی نظریه نسبیت عام ندارد و برای حرکت عامل گرانش یک محدودیت سرعت قائل است ، با معادله گرانش نیوتن هم با یک اصلاح جزئی که در مورد فاصله بین دو جسم می باشد هم کاملا موافق است. این نظریه برخلاف دیگر نظریات گرانشی که فقط به بخشی از سئوالات پاسخ داده و فقط تعداد محدودی از مشاهدات نجومی را توضیح می دهند می تواند به بسیاری از سئوالات نظیر: دلیل مارپیچی بودن دسته ای از کهکشان ها ، دلیل سرعت چرخش زیاد سیاهچاله ها ، منشاء انرژی چرخش کهکشان ها و سیاه چاله ها ، چرایی انحراف جزئی عطارد از مسیر گردش خود به دور خورشید ، ماهیت ماده تاریک ، ماهیت انرژی تاریک ، دلیل تاب دار شدن بسیاری از کهکشان ها و هزاران سئوال بی جواب دیگر را به طور منطقی و به سادگی و با دقتی باورنکردنی پاسخ دهد.

  2. ایده جالبی هست؛ ولی به نظر بنده کمی سنگین نوشته شده و مبهم هست تا حدودی. اگر بتونید بیان ساده تری از این تئوری داشته باشید سپاسگذار خوهم بود.

  3. نظریه جالبی هست اینطور که من ازاین مقاله فهمیدم انرژی تاریک نسبت مستقیمی با آنتروپی دارد یعنی با وارد کردن همان ذخیره اطلاعات در فضا که با آنتروپی مرتبط است با افزایش آنتروپی همان انرژی تاریک پدید می آید.