حقيقت هاي شگفت انگيز و عجيب علم فيزيک

بي ترديد علم فيزيک، دانشي خارق العاده و مرموز است.براي نمونه ذراتي که وجود ندارند در احتمالات اين علم حساب مي شوند و زمان به تناسب سرعتي که اشياء در حرکت دارند، دستخوش تغيير مي گردد و ...نشريه Telegraf انگلستان به همت يک کيهان شناس به نام «مارکوس چاون»، پديده هايي از شگفت آورترين، عجايب اين علم را بررسي کرده است.
سه‌شنبه، 25 بهمن 1390
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
حقيقت هاي شگفت انگيز و عجيب علم فيزيک

حقيقت هاي شگفت انگيز و عجيب علم فيزيک
حقيقت هاي شگفت انگيز و عجيب علم فيزيک


 

مترجم و نويسنده :مهندس جواد عليپور صدري




 
بي ترديد علم فيزيک، دانشي خارق العاده و مرموز است.براي نمونه ذراتي که وجود ندارند در احتمالات اين علم حساب مي شوند و زمان به تناسب سرعتي که اشياء در حرکت دارند، دستخوش تغيير مي گردد و ...نشريه Telegraf انگلستان به همت يک کيهان شناس به نام «مارکوس چاون»، پديده هايي از شگفت آورترين، عجايب اين علم را بررسي کرده است.

تمام ماده بوجود آورنده نسل بشر در يک حبه قند جا مي گيرد!
 

با احتساب اين موضوع که 99/9999 درصد فضاي داخل اتم ها خالي است (براي درک بهتر، مجسم کنيد اگر مشت شما هسته اتم باشد، ابعاد کل اتم برابر يک سالن سرپوشيده بسکتبال خواهد بود)، چنانچه تمامي اتم ها را به حدي فشرده کنيم که فضاي خالي ميان آنها از بين برود، جسمي از اين ماده به اندازه يک قاشق چاي خوري يا حجمي برابر يک حبه قند، حدود پنج ميليارد تن وزن خواهد داشت.يعني وزني 10 برابر سنگيني تمام انسان هايي که در حال حاضر روي کره زمين زندگي مي کنند.اين در واقع همان پديده اي است که در ستاره هاي نوتروني رخ داده و با تبديل جرم آنها به يک ابرچگال (Super-Dense)يک ابر نو اختر (Supernova)متولد مي شود.

خورشيد مي توانست از جنس موز باشد؟
 

همانطور که مي دانيد خورشيد بسيار پرحرارت تر از آن است که احساس مي شود.علت اين امر نيز بوجود آمدن گرانشي غير قابل تصور به دليل وزن چند ميليارد، ميليارد، ميليارد تني آن است که در نتيجه هسته اين ستاره را تحت فشاري غير قابل تصور قرار داده و اين فشار عظيم، حرارتي فوق العاده را ايجاد مي کند.جالب اينجاست که به گفته دانشمندان، اگر به جاي گاز هيدروژن در خورشيد از ميلياردها ميليارد ميليارد تن موز استفاده مي شد نيز همين ميزان فشار حاصل شده و در نتيجه همين مقدار حرارت در خورشيد به وجود مي آمد اما چنانچه خورشيد موزي ما در فضا نورافشاني مي کرد، ديگر هيچ نوع واکنش اتمي همجوشي Fusion حاصل از افزايش حرارت در مرکز خورشيد روي نمي داد و به دليل نبود انرژي اتمي در هسته ستاره، اين گوي آتشين به سرعت سرد و خاموش مي شد.

تأثير اتفاقات آينده در پديده هاي گذشته
 

مبحث کوانتوم به خودي خود اعجاب همگان را برانگيخته است به ويژه زماني که با «آزمايش شکاف دوگانه»يا Double-slit expriment، اثبات مي شود که نور هم حالت موجي و هم رفتار ذره اي داشته و مي توان آن را از موج به ذره يا برعکس تبديل کرد اما پديده بسيار عجيب تر اين جهان، پس از طرح يک آزمايش توسط فيزيکداني به نام «جان ويلر»در سال 1978 و انجام آن در سال 2007 به وسيله عده اي از محققان، خود را نمايان کرد.بر اساس اين آزمايش، کنکاش در رفتار يک ذره در زمان حال مي تواند پيشامدهاي ذره مشابه ديگري را در گذشته تغيير دهد!طبق «آزمايش شکاف دوگانه»چنانچه هرکدام از پرتوهاي نوري خارج شده از يکي از شکاف هاي صفحه آزمون را مورد بررسي قرار دهيم، در واقع اين پرتو را مجبور به بروز خصوصيات ذره اي نموده ايم و اگر چنين کاري انجام نداده و کنکاش پس از برخورد پرتو به صفحه مقابل صورت بگيرد، نور را وادار به اعمال رفتار موج گونه کرده ايم.حال در صورتي که اجازه عبور پرتو نور از شکاف ناشي شده را داده و بعد آن را مطالعه کنيم، يعني طوري عمل کرده ايم که پرتو نور توانسته است در گذشته، هر دو حالت را به خود بگيرد، به بياني ديگر زمان حال بر گذشته پرتو نور تأثيرگذاشته است!با اينکه زمان اين آزمون تنها چند صد هزارم ثانيه در آزمايشگاه به طول مي انجامد اما به اعتقاد ويلر، در مشاهده نورهاي ناشي از ستاره هاي دور دست نيز صدق مي کند.به اين ترتيب مشاهده ستارگان بسيار دور در حال حاضر مي تواند گذشته هزاران يا چند ميليون ساله آنها را تغيير دهد.

هر ذره مي تواند به طور آني روي ذره اي در آن سوي گيتي تأثير گذارد
 

با رويارويي يک الکترون با همتاي ضد ماده خود يعني پوزيترون، هر دو در درخشش اندکي از انرژي نابود شده و از اين برخورد دو فوتون حاصل مي شود.ذرات درون اتمي مانند فوتون ها يا کوارک ها طبيعت خاصي به نام چرخش (Spin)دارند، البته اين ذرات حرکت چرخشي نداشته و با اينکه هنوز ماهيت اين رفتار آنها مشخص نيست، اما به گونه اي رفتار مي کنند که انگار در حال چرخشند.هنگامي که دو ذره از اين دست، در يک زمان متولد مي شوند جهت اسپين آنها مخالف يکديگر است که در نتيجه همديگر را خنثي مي کنند.با توجه به رفتارهاي غيرقابل پيش بيني کوانتومي، مشخص کردن اينکه کدام ذره چپ گرد و کدام يک راست گرد خواهد بود، غير ممکن است و درحقيقت تا زماني که يکي از آنها مورد بررسي قرار نگيرد، امکان چرخش هر دو در هر دو جهت وجود خواهد داشت اما به محض آنکه يکي از آنها بررسي شود، جهت راست يا چپ گرد را به خود گرفته و به هر جهتي که حرکت کند، همتايش در جهت مخالف آن خواهد چرخيد، اين واقعيتي است که صحت آن در آزمايش ها نيز به اثبات رسيده است!

تقريباً همه جهان گم شده است!
 

به جرأت مي توان گفت بيش از 100 ميليارد کهکشان در سراسر گيتي وجود دارد که هر يک از آنها از 10 ميليون تا 10 تريليون ستاره را در خود جاي داده اند.در مقايسه با بسياري از اين ستاره ها، خورشيد ما يکي از کوچکترين و ضعيف ترين ستاره ها محسوب مي شود بطوري که حتي اگر آن را «کوتوله زرد رنگ»بناميم هم چندان اغراق نکرده ايم چرا که در جهان هستي ستاره هايي وجود دارند که چند ميليارد ميليارد ميليارد بار از خورشيد سنگين تر و بزرگتر هستند!به اين ترتيب بايد گفت مقدار ماده مرئي درکل عالم خلقت چنان عظيم است که مقادير آن ترسناک و مهيب شمرده مي شود، با اين همه، انسان تنها دو درصد از اين مقدار را در تيررس ديد خود دارد.محاسبه اين مقدار ماده از روي نيروي گرانش موجود در فضا و نيروي بين کهکشان ها صورت مي گيرد اما بخش هاي نامرئي مرموزي هم در فضا وجود دارند که از موادي غير قابل ديدن با عنوان ماده تاريک يا Dark matter تشکيل شده اند و مقدار آنها شش برابر حجم ماده مرئي موجود در عالم برآورده مي شود.موضوع وقتي پيچيده تر مي شود که بدانيم ماده تاريک در واقع مابقي جهان را تشکيل داده است و انرژي آن با گسترش مداوم جهان، در ارتباط است، هنوز هم ميزان ماده تاريک و انرژي آن ناشناخته باقي مانده است.

اجسام مي توانند سريع تر از نور باشند، نور نيز همواره بسيار سريع نيست!
 

همه مي دانيد که سرعت نور در خلاء 300 هزار کيلومتر بر ثانيه است اما نور هميشه در خلاء حرکت نمي کند و براي مثال، سرعت فوتون هاي نور در آب به يک سوم سرعت آنها در خلاء محدود مي شود.در رآکتورهاي اتمي، سرعت برخي ذرات به حدود بسيار بالايي معادل کسري از سرعت نور مي رسد، حال در صورتي که اين ذرات از ميان عايق هاي متوسط کاهنده سرعت نور حرکت نمايند، در واقع خواهند توانست سريع تر از نور در همان محيط حرکت کنند.بروز اين پديده در رآکتورهاي اتمي، درخششي آبي رنگ موسوم به «تشعشع شرنکوف»يا Cherenkov radiation را در پي دارد که مي توان آن را با ترکش هاي آوايي يک بمب صوتي مقايسه کرد. کمترين سرعت ثبت شده تاکنون براي برابر 17متر بر ثانيه يا تقريباً 61 کيلومتر بر ساعت بوده که با عبور دادن آن از ميان روبيديوم منجمد با دمايي نزديک به صفر مطلق ايجاد شده است.ماده در اين دما در حالت چگالشي معروف به «بوز-اينشتين»يا Bose-Einstein قرار دارد، گفته مي شود نور در چنين اسلوب متوقف نيز مي شود اما به دليل آنکه ديگر قابل ديدن نيست، نمي تواند مورد بررسي قرار گيرد!

تعداد نامتناهي من، مطلب را نوشته و تعداد نامحدودي شما، آن را مي خوانند!
 

بر مبناي مدل هاي استاندارد حال حاضر کيهان شناسي، جهان قابل ديدن شامل ميلياردها کهکشان و تريليون تريليون ستاره هايش، تنها يکي از بي نهايت جهان هاي کنار هم است که مانند حباب هاي صابون پهلوي يکديگر ايستاده اند که به دليل اين نامحدوديت مي توان، بي نهايت رويداد برايشان متصور شد.از سوي ديگر تعداد رويدادهاي ممکن براي اين جهان ها متناهي است زيرا تعداد محدودي پديده و تعداد محدودي نتيجه در برداشته اند، درست است که تعداد اين پديده ها بسيار زيادند اما نامتناهي است، پس همين پديده مقابل روي شما يعني نوشتن اين مطلب توسط نگارنده و خوانده شدن آن بوسيله شما، بايد بي نهايت بار در زمان رخ داده باشد.شگفت انگيزتر اين است که بدانيم نزديک ترين همتا و قرين ما با توجه به محاسبات و تخمين هاي موجود، در فاصله 10 به توان 10 به توان 28 متري ما قرار دارد.براي محاسبه چنين عددي، کافيست عدد يک را نوشته و 10 ميليارد، ميليارد، ميليارد صفر در برابر آن بگذاريد!

سياه چاله ها سياه نيستند
 

دراين موضوع که سياه چاله ها بسيار تاريکند، ترديدي نداريم اما اين پديده هاي کهکشاني سياه مطلق نيستند، زيرا گداختگي آنها موجب تشعشع اندکي در تمامي طيف هاي نوري از جمله نور مرئي به اطراف سياه چاله ها مي گردد.انتشار اين نورها که به «تشعشعات هاوکينگ» معروف است، پروفسور Stephen Hawking مطرح شد که بر اثر آن، جرم سياه چاله به تدريج کاهش يافته و با از دست دادن منبع جرم، سياه چاله به مرور تبخير شده و به دليل نبود جرم جايگزين، محو مي شود.به اعتقاد دانشمندان سياه چاله هاي کوچک در مقايسه با جرمشان نسبت به سياه چاله هاي بزرگتر، تشعشعات خود را با سرعت بالاتري ساطع مي کنند.بر اين اساس در صورت بروز پديده Large Hadron Collider خرد سياه چاله هايي بوجود مي آيند که بلافاصله تبخير خواهند شد اما دانشمندان قادرند از روي پرتو افشاني آنها، اين واپاشي ها را رصد کنند.
منبع: نشريه نوآور، شماره 65



 



ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.