مشاوره رایگان تحصیلی
منو

جعبه اسرار فیزیک!

+ 126
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

+ 126
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
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)
بهترین سایت هایی که تا حالا رفتید اینجا قرار بدید (106 پاسخ)
یادگیری فیزیک را از کجا شروع کنم؟ (4 پاسخ)
قانون پایستگی انرژی در مغناطیس (1 پاسخ)
سوال از تبدیل ماده به انرژی (14 پاسخ)
دانشمندان راهی برای سنجش جاذبه مریخ یافتند (0 پاسخ)
آیا اعداد اول فرمول دارند؟ (36 پاسخ)
شروع یادگیری فیزیک برای علاقه مندان (27 پاسخ)
سینماتیک سطح شیبدار (8 پاسخ)
کشف یک کهکشان کوچک بصورت تصادفی (0 پاسخ)
اولین عکس از سیاهچاله تقریبا آماده است! (0 پاسخ)
دو ماشین اگر باهم برخورد کنن کمتر صدمه می‌بینند یا به دیوار؟ (62 پاسخ)
خازن باردار (5 پاسخ)
رد نظریه خمیدگی فضا و زمان (6 پاسخ)
برخی آزمایش‌های فیزیک و دلایل آنها (0 پاسخ)
مساحت قسمتی از سطح یک کره چطور محاسبه می‌شود؟ (9 پاسخ)
نیروی کشسانی فنر (2 پاسخ)
جریان ac و dc (2 پاسخ)
نظر شما درباره ی شکست تقارن ماده و ضد ماده (0 پاسخ)
سرعت اسپین الکترون (1 پاسخ)
خواص ذرات و تعمیمش به خواص جهان (0 پاسخ)
ایجاد خلا در لیوان توسط آتش (8 پاسخ)
آیا ریل‌های قطارهایی که مگلو نیستند هم آهنربا می‌شوند؟ (3 پاسخ)
پیشنهاد سرن برای ایجاد یک برخورد دهنده بزرگتر (0 پاسخ)
انتقال انرژی در مدار های الکتریکی از دید کوانتومی (0 پاسخ)
محبوس شدگی کوارکی (2 پاسخ)
ایراد معادله پیوستگی (40 پاسخ)
یادگیری فیزیک انفرادی (4 پاسخ)
حل مسائل کتاب معادلات دیفرانسیل بویس (0 پاسخ)
معما های سخت (330 پاسخ)
چرا پروتون، الکترون را جذب می‌کند؟ (1 پاسخ)
تست هوش واقعی (32 پاسخ)
کتاب پایه برای فیزیک کوانتوم چیست؟ (4 پاسخ)
عکسی دروغین؟! (15 پاسخ)
نامرئی کردن با شکست نور (3 پاسخ)
درخواست کتاب فارسی ریاضی فیزیک آرفکن (4 پاسخ)
انرژی اشعه بتا (1 پاسخ)
تبدیل میدان مغناطیسی به میدان الکتریکی (1 پاسخ)
باز بهنجارش اختلالی (0 پاسخ)
استفاده از شبکه ی اسپین و فوم اسپین برای برهمکنش های ریسمان (0 پاسخ)
معادله زمان شرودینگر (3 پاسخ)
نظریه ریسمان (7 پاسخ)
تولید ماده و نظریه ریسمان (1 پاسخ)
اگر زمان وجود نداشت چه می شد،پیامد های آن چیست؟ (83 پاسخ)
4 سوال از مکانیک ۲ دانشگاه (5 پاسخ)
چاه (تابع) پتانسیل (1 پاسخ)
انیشتین و واقعیت کوانتومی (0 پاسخ)
فضای تکانه (5 پاسخ)
بوزون هیگز، امپراطور تمام ذرات (0 پاسخ)
چیزی بعنوان نیروی گریز از مرکز وجود ندارد! (36 پاسخ)
چرا ماده از پاد ماده بیشتر است؟ (0 پاسخ)
میدان مغناطیسی (1 پاسخ)
جفت شدگی ریسمان‌ها و غشا‌ها (0 پاسخ)
وزنه و فنر در آسانسور (2 پاسخ)
مقالات فیزیک
کشفی عجیب درباره سیاهچاله‌ها
با آلودگی هوا خداحافظی کنید
کمبود خواب،‌ شما را به آلزایمر دچار خواهد کرد!
ربات‌ها چه تصوری از خود دارند؟
شرح دقیقی از ساختاری کوانتومی از کربن
اولین سلاح دوربُرد، چه زمانی ساخته شد؟
درمان سرطان با دارویی سیارکی
عمیق‌ترین تصویر ثبت شده از جهان
مسابقه‌ی علمی هفتگی شماره‌ی ۱۴
چرا باید مراقب مسواک زدن کودکان باشیم؟
سیاهچاله‌ها در آغاز کیهان چگونه متولد شدند؟
همه‌چیز درباره‌ی میتسوبیشی ASX کراس اوور
تأثیر آلودگی هوا بر سلامت جنسی
در منطقه‌ی چرنوبیل چه می‌گذرد؟
بیماری‌هایی که همراه با سرطان به سراغ ما می‌آیند
تماشای جزئیات جدید اولتیما تولی
گونه‌ی جدیدی از اجداد انسان را کشف کردیم
چرا پانداهای غول‌پیکر فقط بامبو می‌خورند؟
پروتئینی که باعث رشد سرطان می‌شود!
روش ساخت موادی قوی‌تر و ماندگارتر
اثر گرمایش ماده‌ی تاریک چیست؟
چه آینده‌ای در انتظار قطب شمال است؟
ساخت اجسام فلزی در ابعاد مولکولی!
ترکیبی جدید برای درمان افسردگی و اعتیاد!
حیات چگونه به زمین منتقل شد؟
مسابقه‌ی علمی هفتگی شماره‌ی ۱۳
چالشی در شبکه‌های اجتماعی و توجه به تغییرات اقلیمی
رابطه‌ی فست‌فودها با مرگ زودرس
شباهت سیاه‌چاله‌ها با کامپیورهای کوانتومی
نیروی جادویی سنگ‌های قیمتی، راست یا دروغ؟!
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
چه قومی برای اولین بار، ستاره‌ی راس‌الغول را کشف کرد؟ (0+)
شهرهای متکی بر انرژی خورشیدی (0+)
پیشگیری از عوارض جانبی داروهای شیمی‌درمانی (0+)
خطر رونق تجارت قانونی عاج ماموت‌ها (0+)
انتظار دانشمندان برای برخورددهنده‌ای قدرتمندتر از سرن (0+)
منبعی جدید برای تغذیه‌ی سیاه‌چاله‌ها (0+)
چرا انسان‌های اولیه با نئاندرتال‌ها رابطه‌ی جنسی برقرار می‌کردند؟ (0+)
خرابی دوربین هابل، باعث تاخیر در تعمیر این تلسکوپ می‌شود. (0+)
غذاهای غنی از فیبر خطر ابتلا به بیماری‌های مزمن را کاهش می‌دهد. (0+)
کشف سیاره‌ای فراخورشیدی در سیستم ستاره‌ای دوتایی (0+)
تغییر در فصل مهاجرت و کوچ پرندگان (0+)
محققان ضربان‌ساز بی‌سیمی را برای مغز طراحی کردند. (0+)
آینده‌ای درخشان در انتظار سیاه‌چاله‌ی مرکزی کهکشان راه‌شیری (0+)
دلیلی مردانه، برای سقط جنین‌های طبیعی زنان (0+)
صنعت تحویل بار در انتظار تحولی جدید (0+)
ادامه ...