مشاوره رایگان تحصیلی
منو

جعبه اسرار فیزیک!

+ 127
رأی شما
- 85

انرژی و ماده تاریک، وجود ماده بیش از ضد ماده و نظریه ریسمان  و جهان های موازی و … از جمله اسرار حل نشده علم فیزیک محسوب می‌شوند که دانش پیشرفته بشر هنوز نتوانسته پاسخ مناسبی برای آنها بیابد.

به گزارش ایسنا، در سال 1900 میلادی «لرد کلوین» فیزیکدان انگلیسی تأکید کرد که موضوع جدیدی برای کشف کردن در فیزیک وجود ندارد و آنچه که باقی مانده، تنها اندازه گیری‌های بسیار دقیق است؛ اما در طول سه دهه موضوعات مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت اینشتین، انقلابی در علم فیزیک بوجود آورد. در حال حاضر‌ هیچ فیزیکدانی جرأت ندارد از کامل شدن دانش بشری در خصوص جهان سخن بگوید و هر کشف جدید، جعبه اسرار آمیزی بزرگتری از ناشناخته‌ها را پیش روی محققان می‌گشاید و سوالات فیزیک تازه‌تری مطرح می‌کند.

انرژی تاریک

انرژی تاریک (Dark Energy) نوعی انرژی فرضی است که باعث افزایش سرعت انبساط جهان شده و توضیحی برای روند پر شتاب انبساط جهان است. با گسترش فضا، انرژی تاریک و فضای بیشتری ایجاد می‌شود؛ بر اساس نرخ گسترش کائنات تخمین زده می‌شود که این انرژی حدود 73 درصد جرم جهان را تشکیل می‌دهد، اما تاکنون امکان مشاهده این انرژی فراهم نشده است.

ماده تاریک

حدود 84 درصد از ماده موجود در کائنات قادر به جذب یا انتشار نور نیستند؛ ماده تاریک (Dark Matter) مستقیما قابل مشاهده نبوده و بصورت غیرمستقیم تشخیص داده نشده است؛ وجود این ماده اسرارآمیز و ویژگی‌های آن از اثرات گرانشی بر روی ماده مرئی، تابش و ساختار جهان استنباط می‌شود. به نظر می‌رسد که ماده تاریک در حومه کهکشان‌ها پخش شده و متشکل از ذرات سنگین با تعامل ضعیف (WIMPs) است؛ آشکارسازهای متعددی در سراسر دنیا بدنبال یافتن نشانه‌هایی از این ذرات هستند.

روند کند بی نظمی در آغاز

زمان، حرکت رو به جلویی دارد و علت این امر ویژگی موسوم به انتروپی (entropy) است؛ این سطح اختلال در حال افزایش بوده و هیچ راهی برای معکوس کردن افزایش در انتروپی پس از وقوع وجود ندارد. افزایش انتروپی یک موضوع منطقی است: ترتیبات دارای بی‌نظمی بیش از ترتیبات منظم هستند و بدلیل بروز تغییرات مداوم، تمایل به بی‌نظمی وجود دارد. اما سوال اساسی در این زمینه، علت کند بودن انتروپی در گذشته است و اینکه چرا جهان در ابتدا با وجود مقادیر بسیار عظیم انرژی در یک فضای محدود، بسیار منظم بوده است؟

وجود جهان موازی

داده‌های فیزیک نجومی نشان می‌دهد که فضا-زمان احتمالا مسطح بوده و همین مسئله، علت پیش رفتن جهان است؛ اگر چنین چیزی درست باشد، منطقه‌ای که قادر به دیدن آن هستیم – یعنی کائنات – یک تکه از بی‌نهایت بسیار عظیم است.

در همین حال قوانین مکانیک کوانتومی حکم می‌کند که تعداد کمی از پیکربندی ذرات در هر تکه کیهانی وجود داشته باشد؛ بنابراین با توجه به تعداد نامحدود تکه‌های کیهانی، ترتیبات و آرایه‌های ذرات مجبور به تکرار بی‌نهایت هستند و در این صورت تعداد نامحدودی جهان موازی وجود خواهد داشت. این سوال مطرح است که چه اشتباهی در خصوص این منطق وجود دارد و اگر واقعا جهان‌های موازی دیگری وجود دارند، چگونه می‌توان آنها را شناسایی کرد؟

وجود ماده بیش از پاد ماده

این سوال که چرا نسبت ماده به ضدماده بسیار بیشتر است، سوال اساسی در خصوص علت وجود همه چیز در جهان است. یکی از فرض‌ها این است که جهان بصورت متقارن با ماده و پاد ماده رفتار می‌کند؛ به این ترتیب در بیگ بنگ مقادیر مساوی ماده و ضدماده تولید شده است. اگر این اتفاق واقعا روی داده بود، نابودی هر دو را بدنبال داشت: پروتون‌ها با پاد پروتون‌ها (پادپروتون)، الکترون‌ها با پادالکترون‌ها (پوزیترون) و نوترون‌ها با پادنوترون‌ها خنثی می‌شدند.

سرنوشت جهان چیست؟

سرنوشت جهان بستگی به عاملی از ارزش ناشناخته موسوم به «Ω» دارد که واحد اندازه‌گیری چگالی ماده و انرژی در سراسر کیهان است. اگر این میزان بزرگتر از یک باشد، فضا-زمان مانند سطح یک کره عظیم بسته خواهد بود.

اگر انرژی تاریک وجود نداشته باشد، گسترش چنین جهانی متوقف شده و در عوض انقباض شروع می‌شود که در نهایت منجر به فروپاشی بزرگ می‌شود؛ این در حالیست که اگر جهان بسته باشد، اما انرژی تاریک وجود داشته باشد، این جهان کروی برای همیشه گسترش می‌یابد. اگر Ω کمتر از یک باشد، هندسه فضا مانند سطح یک زین باز خواهد بود؛ در این حالت سرنوشت نهایی جهان، انجماد بزرگ (Big Freeze) ناشی از شکاف بزرگ خواهد بود: شتاب بیرونی جهان باعث جدا شدن کهکشان ها و ستارگان شده و تمامی مواد منجمد می‌شوند؛ رشد این شتاب بقدری سریع و قوی است که اثرات نیروها را درهم می‌شکند و همه چیز از هم جدا می‌شوند.

اما اگر Ω = 1 باشد، جهان مسطح شده و مانند یک سطح نامحدود در تمام جهات گسترش پیدا می‌کند؛ اگر ماده تاریک نباشد، چنین جهان مسطحی در یک نرخ کاهشی برای همیشه گسترش پیدا می‌کند و اگر انرژی تاریک وجود داشته باشد، جهان مسطح گسترشی را تجربه می‌کند که در نهایت منجر به شکاف بزرگ (Big Rip) می‌شود.

اندازه‌گیری فروریزش توابع موج کوانتومی

در قلمرو الکترون‌ها، پروتون‌ها و سایر ذرات بنیادی، قانون مکانیک کوانتومی برقرار است؛ ذرات مانند توپهای کوچک رفتار نمی‌کنند، بلکه رفتاری مانند موجهای گسترده در یک منطقه بزرگ دارند و هر ذره توسط یک تابع موجی توصیف می‌شود که محل، سرعت و سایر خواص را شرح می‌دهد. ذرات دارای طیف وسیعی از مقادیر برای تمامی خواص هستند. زمانیکه یکی از این خصوصیات مانند محل آن بصورت تجربی اندازه گیری شود؛ در آن نقطه، تابع موجی ذره فرو می‌ریزد و یک محل مشخص می‌شود. اما چگونه و چرا اندازه‌گیری یک ذره باعث فروریزش تابع موجی آن می‌شود، واقعیتی است که تحت عنوان مشکل انداز‌ه‌گیری شناخته می‌شود.

آیا نظریه ریسمان درست است؟

زمانیکه فیزیکدانان، تمامی ذرات بنیادی را حلقه‌های یک بعدی یا ریسمانی فرض کنند که هرکدام در فرکانس‌های مختلف ارتعاش پیدا می‌کنند، درک فیزیک آسانتر می‌شود.

نظریه ریسمان (string theory) به فیزیکدانان اجازه تطابق قوانین حاکم بر ذرات موسوم به «مکانیک کوانتومی» با قوانین حاکم بر فضا-زمان موسوم به «نسبیت عام» و متحد کردن چهار نیروی بنیادی طبیعت در یک چارچوب واحد را فراهم می‌کند. اما مشکل در این است که نظریه ریسمان تنها در یک جهان با ابعاد 10 یا 11 بعدی کاربرد دارد و ابعاد فضایی فشرده همچنین خود رشته ارتعاشی، یک میلیاردم یک تریلیونیم اندازه هسته اتم است؛ بنابراین هیچ راه شناخته‌شده‌ای برای اعتبار بخشی یا از درجه اعتبار ساقط کردن نظریه ریسمان وجود ندارد.

آیا در بی‌نظمی، نظم وجود دارد؟

فیزیکدانان تاکنون نتوانسته‌اند مجموعه‌ای از معادلات را که رفتار مایعات و گازها را توصیف می‌کند، حل کنند؛ در حقیقت مشخص نیست که آیا یک راه‌حل کلی برای معادلات ناویه- استوکس (Navier-Stokes) وجود دارد یا اگر راه‌حلی وجود دارد، آیا قادر به توصیف رفتار تمام مایعات است؟ ماهیت هرج و مرج (بی نظمی) بخوبی شناخته نشده است؛ فیزیکدانان و ریاضیدانان هنوز بطور دقیق نمی‌دانند که پیش‌بینی وضعیت آب و هوا صرفا دشوار است یا بطور ذاتی این مسئله غیر قابل پیش‌بینی است.

bigbangpage.com

+ 127
رأی شما
- 85
hassan sabbah
معلومه در هر بی نظمی نظمی هست البته به نظر من این بی نظمی از جایی خارج از چارچوب خودش نشئت میگیره مثل حرکت ذرات باردار در میدان های مغناطیسی....
شنبه 30 آذر 1392 - 11:15
شهریار شریف زاده
نظم از یک چشم انداز فلسفی خاص در حقیقت ناشی از تشابه انگاری در اشیا و پدیده هاست که آنها را به صورت یک مجموعه نمودار ساخته و منجر به شکل گیری مفهوم نظم می گردد. اینجانب نظریه (پارادایم یا نظام) فلسفی ای تدوین نموده ام که به گونه ای حیرت انگیز قادر به دادن بینشی جدید از هستی شناسی است.
‌سه شنبه 15 بهمن 1392 - 06:03



www.HUPAA.com
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
محک
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● تحصیل در کانادا
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
تفاوت نیرو با انرژی چیست؟ (15 پاسخ)
مشکل دهم ثانیه تایمر (15 پاسخ)
انتقال الکترون در جریان الکتریکی (2 پاسخ)
ساخت اولین قلب با چاپگر سه‌بعدی و رگ و پی انسانی (0 پاسخ)
بسط تیلور (3 پاسخ)
آيا آهنربا ميدان خودرا از دست ميده؟ (36 پاسخ)
نیرویی که جسم به زمین وارد میکند (1 پاسخ)
نخستین عکس واقعی از افق رویداد سیاهچاله منتشر شد (0 پاسخ)
آیا در سیاه چاله نیروی گرانش به بینهایت میل میکند؟ (11 پاسخ)
نوشتن معادلات قیدی و دیفرانسیلی (2 پاسخ)
فیزیک مطلق و اثبات کاملا دقیق اشتباه بودن فرمول معروف انرژی (68 پاسخ)
زمین تخت گرایان (126 پاسخ)
اثبات قضیه استوارت و نقطه لومواین (4 پاسخ)
فشار برحسب واحد مارتینی (1 پاسخ)
اثبات قانون دوم نیوتن (15 پاسخ)
حرکت دورانی حول محور ثابت (5 پاسخ)
سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور (5 پاسخ)
پایان نسبیت اینشتین با حل دقیق معادلات خود او ( فیزیک مطلق) (27 پاسخ)
دانلود رایگان کتاب فیزیک هالیدی جلد 1 به زبان فارسی (25 پاسخ)
انرژی چیست؟ (1 پاسخ)
چرا آهنربا چوب رو جذب نمیکنه ولی آهن رو جذب میکنه؟ (4 پاسخ)
راهنمایی برای انتخاب کتاب ریاضی و فیزیک (8 پاسخ)
بهترین سایت هایی که تا حالا رفتید اینجا قرار بدید (112 پاسخ)
آیا اعداد اول فرمول دارند؟ (37 پاسخ)
آشيل و لاكپشت (29 پاسخ)
نواحی در بسط لوران (22 پاسخ)
مقایسه فونون و فوتون (8 پاسخ)
مطابق فیزیک مطلق، انبساط جهان توسط نیروی دافعه بین اجرام (7 پاسخ)
اثبات حیرت اور فیزیک مطلق بر اثر سیارات روی سینگال های زمینی (12 پاسخ)
حل معمای بزرگ دویصد سالۀ تاج خورشیدی با فیزیک مطلق (1 پاسخ)
سوال از تبدیل ماده به انرژی (24 پاسخ)
نمایی از کهکشان مارپیچی M101 (0 پاسخ)
مغناطیسه کردن یک سیال در حال عبور از یک لوله (0 پاسخ)
انفجار فیزیک توسط عدم برابری بار الکتریکی الکترون و پروتون (0 پاسخ)
دانشجویان فوتونیک و مهندسی اپتیک و لیزر خود را معرفی کنید (26 پاسخ)
بیگ بنگ و سیاهچاله ها (3 پاسخ)
فرمول برای تعیین قدرت عدسی (3 پاسخ)
غبار و نور ستاره‌ای در سحابی M78 (0 پاسخ)
کاوشگر ژاپنی از یک سیارک نمونه‌برداری کرد! (0 پاسخ)
معما های سخت (333 پاسخ)
خورشید در آرامش (0 پاسخ)
پاک شدن ویروس اچ‌آی‌وی پس از پیوند سلول‌های بنیادی (0 پاسخ)
واضح‌ترین عکس از اولتیما تولی (0 پاسخ)
تصاویر نجومی (1989 پاسخ)
آیا این یک پارادوکسه؟! (1 پاسخ)
کیهان و کائنات؛ فیزیک یا ریاضی؟ (9 پاسخ)
فیزیکدانان و شکار ذرات شبح‌وار (0 پاسخ)
اثر میدان مغناطیسی زمین در مدار زمین آهنگ چگونه است؟ (0 پاسخ)
در جستجوی جرم گمشده کیهان (0 پاسخ)
شاید “ماده تاریک” اصلا وجود نداشته باشد! (0 پاسخ)
۱۴ سال نگاه به ساعت برای اثبات نظریه نسبیت اینشتین (1 پاسخ)
پایان ۱۵ سال کاوش در مریخ (0 پاسخ)
سوال در مورد پرتاب موشک ماهواره بر و چرخش فیلم (1 پاسخ)
میدان دید عریض از خورشید گرفتگی (0 پاسخ)
تصویر های دانشیک (93 پاسخ)
“سیاهچاله‌ها” در کیهان نخستین چگونه شکل گرفتند؟ (0 پاسخ)
اندیس بالانویس (8 پاسخ)
نمای یک کهکشان از لبه (0 پاسخ)
کهکشان راه شیری واقعأ یک دیسک مسطح نیست! (0 پاسخ)
یادگیری فیزیک را از کجا شروع کنم؟ (4 پاسخ)
مقالات فیزیک
میکروب‌هایی که در عمیق‌ترین نقطه‌ی اقیانوس زندگی می‌کنند
با موش‌های فضانورد آشنا شوید!
ساخت ربات‌هایی الهام گرفته شده از سلول‌ها
تحقیقات نشان می‌دهد محصولات تراریخته ضرری ندارند
اولین سیاره‌ی قابل سکونت چقدر به ما نزدیک است؟
دریافت بیش از حد ویتامین دی مضر است
کشف بلندترین درخت گرمسیری جهان
استفاده زیاد از موبایل، خطری ندارد
از خیال تا واقعیت! آیا ماشین زمان ساخته شده است؟
ثبت تصویر برآمدگی هسته‌ی کهکشانی دوردست
تکنولوژی چاپ سه‌بُعدی، قلبی با سلول‌های انسانی ساخت
اتمسفر زمین، خود سرنخی برای وجود حیات بیگانه است!
پیژامه‌ی هوشمند و تاثیر آن در بهبود الگوی خواب!
عامل قدرتمندترین پدیده‌ی الکترومغناطیسی جهان چیست؟
دلیل علمی وقوع سیل‌های بی‌سابقه در ایران
فیزیکدانان موفق به ایجاد اَبَربلورهای پایدار شدند
چه چیز باعث ایجاد ارتباط بین سلول‌ها می‌شود؟
سلاح‌های لیزری به میدان جنگ می‌آیند
ستاره‌شناسان، منظومه‌ای بسیار نادر را کشف کردند!
هوش‌مصنوعی مرگ زودرس را تشخیص می‌دهد!
دریای برینگ باید منجمد باشد، اما نیست! چرا؟
آزمایشی تکراری که اثبات می‌کند زمین تخت نیست!
آیا می‌توان در سیاره‌ی مریخ نفس کشید؟
این بال جدید هواپیما می‌تواند به هر شکلی در آید
راز سلامتی ارزان‌قیمت برای سالمندان
فیزیکدانان سبک‌ترین حالت اکسیژن را ساختند!
فرازمینی‌ها کجا هستند؟
واکسنی که بیماری ایدز را درمان می‌کند!
پادشاه پارسی، سوار بر مازاراتی می‌آید!
آیا عمل‌جراحی برداشتن نیمی از مغز، واقعیت دارد؟
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
رویدادها و ماموریت‌های مهم فضایی در سال ۱۳۹۷ (0+)
تلسکوپی که سیارات فراخورشیدی زیادی را کشف خواهد کرد! (0+)
دارویی برای بهبود اخلاق و حافظه‌ی سالمندان (0+)
برجسته‌ترین رویدادها و اکتشافات باستان‌شناسی در ۱۳۹۷ (0+)
موسیقی، ابزاری برای هماهنگ کردن امواج مغزی (0+)
نقشه‌برداری از منابع بالقوه‌ی آب در مریخ (0+)
مهم‌ترین رویدادهای محیط‌زیستی در سال ۱۳۹۷ (0+)
ترکیبی گیاهی، علائم آلزایمر را کاهش می‌دهد (0+)
تشخیص دو کهکشان برخوردی در تصویر جدید هابل (0+)
ساخت دستگاهی آزمایشگاهی که نور را می‌بلعد! (0+)
ریوگو، اسرار حیات بر روی زمین را فاش می‌کند (0+)
کاکائو خستگی را کم می‌کند (0+)
ساکنان قطب‌شمال، گرمایش زمین را سریع‌تر احساس می‌کنند (0+)
چرا مسابقات اتومبیل‌رانی فرمول E مهم است؟ (0+)
برای اولین بار؛ مشاهده‌ی ادغام امواج ضربه‌ای (0+)
ادامه ...