The "God Particle" (Higgs Boson) Found?

میدان "هیگز" میدانی است که همه جهان را پُر کرده است و ذره هیگز، کوانتوم این میدان محسوب می شود. فیزیکدان ها از چند دهه پیش با کمک شتابدهنده های بسیار پرقدرت خود در جست و جوی این ذره اسرارآمیز و گریزپا بوده اند. بر اساس نظریات موجود به کمک این ذره می توان منشاء و ماهیت جرم را در جهان توضیح داد

امروز چهارم جولای 2012 (برابر 14 تیر 1391) سرانجام پس از یک جست و جوی تقریباً چهل ساله فیزیکدان ها در آزمایشگاه بین المللی فیزیک ذرات بنیادی (سرن) کشف ذره هیگز را به طور رسمی اعلام کردند

این کشف را می توان یکی از مهم ترین اکتشافات علمی چند دهه اخیر جهان محسوب کرد

http://www.bbc.co.uk/news/world-18702455

Higgs-like particle 'discovered'

www.bbc.co.uk

Scientists at the Large Hadron Collider claim the discovery of a particle believed to be the 

 long-sought Higgs boson

تاثیر ذهن بر جسم

 

  پدیده ای اسرارآمیز که دانشمندان را به چالش می کشد

چندی پیش، فابریزیو بنتی، محقق دانشگاه تورین ایتالیا آزمایش جالبی را انجام داد. او به اشخاصی که برای کاهش دردشان مورفین تزریق می کردند بدون اطلاع آنها بجای مورفین، محلول آب نمک طبی (که به لحاظ بیوشیمیایی هیچ تاثیری در کاهش درد ندارد) تزریق کرد. حدس بزنید نتیجه چه بود؟ درد اکثر این اشخاص به تصور آنکه مورفین تزریق کرده اند از بین رفت. او در آزمایش مشابه دیگری به همین روش و فقط با تزریق محلول بی اثر آب نمک حتی توانست رعشه دست بیماران مبتلا به پارکینسون را کاهش دهد.

این آزمایش و آزمایشات بسیار دیگری که تاکنون انجام شده اند همگی نشان می دهند که ذهن بر روی سیستم بیوشیمیایی و بیومولکولی بدن تاثیر می گذارد، اثر اسرارآمیزی که به بیان علمی اصطلاحاً "اثر پلاسبو" نامیده شده است.

اکنون چندین دهه است که دانشمندان اثر پلاسبو را کشف کرده اند اما علم هنوز هیچگونه توضیح قابل قبول و جامعی برای آن پیدا نکرده است. آیا ممکن است به کمک فیزیک کوانتومی بتوان توضیحی برای تاثیر اسرارآمیز ذهن بر بیومولکول ها پیدا کرد؟ متاسفانه هنوز هیچ چیز مشخص نیست.

آری، اکنون در آغاز قرن بیست ویکم و هزاره سوم هنوز هم ماهیت ذهن برایمان ناشناخته است

پروانه ای که طوفان به پا می کند

آیا ممکن است تمامی رویدادهای جهان با همدیگر در ارتباط باشند؟ مثلاً آیا افتادن یک برگ از یک درخت چنار در یکی از کوچه های تهران می تواند منجر به وقوع رویدادی در آن سوی جهان شود؟ و یا بال زدن یک پروانه در دهکده ای در چین ممکن است سبب وقوع طوفان عظیمی در آمریکا شود؟ آری، پاسخ همه این پرسش های حیرت انگیز مثبت است و علت آن هم به پدیده ای برمی گردد که فیزیکدان ها و ریاضیدانان نام آنرا "اثر پروانه ای" (1) گذاشته اند. اما ببینیم اثر پروانه ای چیست؟

ماجرا به سال 1961 میلادی بازمی گردد. در آن سال یک ریاضیدان و هواشناس آمریکایی به نام ادوارد نورتون لورنز (2) در دانشگاه ام آی تی مشغول کار بر روی یک برنامه رایانه ای جهت شبیه سازی وضعیت جوی بود. یک روز لورنز چند پارامتر را که نماینده شرایط اولیه جوی بودند به میزان بسیار اندکی تغییر داد (به عنوان مثال عدد 1.506127 را به عدد 1.506 تبدیل کرد) و با کمال تعجب دید که همین تغییرات بسیار کوچک، تمامی پیش بینی های هواشناسی را کاملاً عوض می کند.

لورنز که به ماجرا علاقه مند شده بود تحقیقات خود را در این زمینه ادامه داد و نهایتاً دریافت که سیستمی مانند جو کُره زمین اساساً با کوچک ترین تغییراتی با گذشت زمان به شدت دچار تحول می شود به طوری که ظریف ترین تغییرات در آن با گذشت زمان می تواند به پیامدهای عظیم و باورنکردنی منجر شود. این اکتشاف سبب شد تا او سرانجام در سال 1972 در یکصد و سی و نهمین نشست "انجمن ملی پیشبرد علم آمریکا" مقاله بسیار مهمی را با عنوان "آیا بال زدن یک پروانه در برزیل می تواند منجر به وقوع یک طوفان عظیم تورنادو در تگزاس شود؟" را ارائه دهد.

امروزه فیزیکدان ها می دانند که چنین پدیده عجیب و غریبی مختص سیستم جوی سیاره زمین نیست بلکه سیستم های متعددی در جهان این ویژگی حیرت انگیز را از خود بروز می دهند. این سیستم ها که فیزیکدان ها اصطلاحاً آنها را سیستم های غیرخطی (3) می نامند شدیداً به شرایط اولیه وابسته هستند به طوری که کوچک ترین تغییری در حالت اولیه سیستم منجر به تغییرات عظیمی در وضعیت آینده سیستم خواهد شد.

آری، شاید باورنکردنی به نظر برسد اما رویدادهای جهان، بسیار بیشتر از آنچه در ظاهر تصور می شود با همدیگر مرتبط هستند. همه چیز در این جهان به هم پیوسته است، از افتادن یک برگ از یک درخت گرفته تا بزرگ ترین وقایع طبیعت. و ما نیز بدون آنکه متوجه باشیم بر روی کل جهان تأثیر می گذاریم و از کل جهان هم تأثیر می پذیریم.

آری، به راستی که همه چیز در این جهان به هم پیوسته است.



پی نوشت:
1- Butterfly Effect
2- Edward Norton Lorenz
3- Nonlinear Systems

نظریه جهان های تو در تو

آیا در دل هر جهانی، جهان دیگری نهفته است؟

 ‏

ممکن است کل جهان ما در درون یک سیاهچاله واقع در یک جهان بزرگتر نهفته باشد و آن جهان بزرگتر هم به نوبه خود در دل سیاهچاله دیگری در یک جهان بازهم بزرگتر پنهان باشد و این تو در تویی جهان ها ممکن است تا بینهایت همینطور ادامه داشته باشد! به همین ترتیب ممکن است در دل هریک از سیاهچاله های جهان ما هم جهان های دیگری پنهان باشند و در دل سیاهچاله های آن جهان ها بازهم جهان های دیگر و همینطور تا بینهایت

این نظریه شگفت انگیز به تازگی توسط فیزیکدانی به نام نیکودم پاپلاوسکی (1) از دانشگاه ایندیانای آمریکا مطرح شده است. پاپلاوسکی هنگامی به احتمال وجود جهان های تو در تو پی برد که مشغول کار بر روی یکی از نسخه های تعمیم یافته نظریه نسبیت عام اینشتین موسوم به نظریه اینشتین-کارتان (2) بود. پاپلاوسکی قصد داشت به کمک این نظریه، فرآیند دقیق تشکیل سیاهچاله ها را هنگام فروپاشی گرانشی ستاره ها مورد بررسی قرار دهد. پاپلاوسکی در کمال تعجب دریافت که هنگامی که چگالی ماده در فرآیند تشکیل سیاهچاله ها به آستانه فوق العاده بالای 10 به توان 50 کیلوگرم بر متر مکعب می رسد، نیرویی اسرارآمیز که از خمش خود فضا ناشی می شود به ناگهان به صورت یک نیروی دافعه در مرکز سیاهچاله ظاهر می شود. این نیرو به حدی قدرتمند است که نه تنها در برابر فروپاشی کامل گرانشی مقاومت میکند بلکه فرآیند فروپاشی را معکوس کرده و آنرا به یک انبساط کیهانی تبدیل میکند

اما این انبساط کیهانی دقیقاً مشابه انبساط کل جهان ماست. بدین ترتیب پاپلاوسکی با بررسی دقیق تر معادلات توصیف کننده رفتار سیاهچاله ها به کمک نظریه اینشتین-کارتان به این نتیجه رسید که ممکن است واقعاً در دل هر سیاهچاله ای، یک جهان دیگر نهفته باشد. اما ازآنجائیکه در دل هریک از جهان ها - ومن جمله جهان ما - هم سیاهچاله های متعددی وجود دارند بنابراین ممکن است واقعاً در دل هر جهانی، جهان های متعدد دیگری پنهان باشند و این تو در تویی جهان ها می تواند تا بینهایت تکرار شود


پی نوشت:
1- Nikodem Poplawski
2- Einstein-Cartan Theory

منبع:
"Every black hole may hold a hidden universe", New Scientist, 23 July 2010
http://www.newscientist.com/article/mg20727703.000-every-black-hole-may-hold-a-hidden-universe.html

نظریه آخرالزمان در فیزیک

  آیا ممکن است بُعد زمان به ناگهان از پهنه کائنات محو شود؟

 

زمان یکی از ابعاد بنیادین جهان ما است. تمامی تحولات جهان - از حرکت ابرها در آسمان گرفته تا تغییر فصول و از زندگی ما انسان ها گرفته تا چرخش کهکشان ها - همگی در بستر زمان صورت میگیرند. اما آیا ممکن است بُعد زمان به ناگهان از پهنه جهان محو شده و همه چیز در پهنه کیهان متوقف شود؟ هرچند باورنکردنی به نظر می رسد اما فیزیکدانی به نام خوزه سنوویلا (1) و گروه تحقیقاتی اش در دانشگاه باسک (2) در شهر بیلبائو در اسپانیا دقیقاً به چنین نتیجه ای رسیده اند

سنوویلا و همکارانش هنگامی به این نتیجه شگفت انگیز رسیدند که مشغول کار بر روی نظریه ریسمان ها (3) در فیزیک و کاربرد آن در عرصه کیهان شناسی بودند. نظریه ریسمان ها یکی از مهم ترین نظریات مطرح در فیزیک امروز است که دو پایه بنیادین فیزیک جدید یعنی فیزیک کوانتومی و نسبیت عام اینشتین را با همدیگر پیوند می دهد. براساس نظریه ریسمان ها کائنات بجای 4 بُعدی، 11 بُعدی است. بر مبنای این نظریه در گستره این هستی 11 بُعدی، جهان های بیشماری با ابعاد فضا-زمانی مختلف شناورند که جهان ما فقط یکی از این میلیاردها میلیارد جهان است. به عبارتی کل جهان ما همانند یک حباب 4 بُعدی است که در گستره نامتناهی اَبَرفضای 11 بُعدی شناور است. اما در گستره بیکران اَبَرفضا به غیر از جهان ما بیشمار جهان دیگر هم شناورند که هریک ابعاد فضا-زمانی خاص خود را دارند. اما براساس نظریه ریسمان ها، ابعاد فضایی یا زمانی این جهان ها می توانند به همدیگر تبدیل شوند

درواقع محاسبات سنوویلا و همکارانش برمبنای نظریه ریسمان ها نشان می دهد که این پدیده شگفت انگیز هم اکنون در جهان ما در حال رخ دادن است: زمان در جهان ما در حال کُند شدن است و این روند همچنان ادامه خواهد یافت تا نهایتاً پس از میلیاردها سال بُعد زمان به طور کلی از پهنه کیهان محو شده و به بُعد مکان تبدیل خواهد شد. در آن هنگام همه چیز در گستره کیهان ناگهان متوقف خواهد شد و این لحظه از زندگی جهان دقیقاً همانند لحظه ای که با دوربین عکاسی ثبت شود برای همیشه در خاطره کیهانی ثبت خواهد شد. آری اینجا پایان زمان است، پایان تمامی رویدادها، ماجراها و داستان هایی که در طول این میلیاردها سال در جای جای جهان ما ورق خورده است. و بدین ترتیب داستان زندگی کل جهان ما که با بیگ بنگ (مِهبانگ) متولد و آغاز شده بود برای همیشه به پایان می رسد و به خاطره کیهانی خواهد پیوست


پی نوشت:
1- José Senovilla
2- University of the Basque
3- String Theory

منبع:
"Is time slowing down?", New Scientist, No 2635
http://www.newscientist.com/article/mg19626354.000-is-time-slowing-down.html

ابعاد بالاتر کائنات و جهان های موازی

 

بسياري از فلاسفه، انديشمندان و حكما از روزگاران كهن از وجود جهان‌هايي اسرارآميز غير از جهان ما سخن گفته‌اند. جهان‌هايي كاملاً مستقل از جهان ما با ويژگي‌هايي عجيب و غريب و با ورنكردني. مفاهيمي نظير جهان‌هاي غيبي، هفت آسمان و ... در واقع همگي به چنين جهان‌هايي اشاره دارند.

اما آيا دانش كيهان‌شناسي نوين هم وجود جهان‌هايي غير از جهان ما را تأييد مي‌كند؟ بر اساس كيهان‌شناسي نوين و نظریه نسبیت عام اینشتین، کل جهان ما يك حوزه فضا-زماني واحد و پيوسته است كه تمامي رويدادها و پديده‌هاي كيهان در بستر آن رخ مي‌دهد. اين حوزه فضا-زماني (يا به عبارتي، كل جهان ما) يك حوزه چهار بُعدي است، حوزه‌اي با سه بُعد مكاني طول، عرض و ارتفاع به اضافه بُعد چهارم يعني زمان. تمامي كهكشان‌ها و من‌جمله كهكشان ما در درون اين اقيانوس چهار بُعدي شناورند. حال سؤال اينجاست: آيا در هستي، حوزه‌هاي فضا-زماني ديگري غير از حوزه فضا-زماني ما هم وجود دارند؟ پاسخ به این سوال، بسيار شگفت‌انگيز و غيرمنتظره است: بلي، جهان ما صرفاً يكي از جهان‌هاي بي‌شمار شناور در گستره‌اي نامتناهي و بي‌نهايت اسرارآميز است، قلمروي به نام اَبَرجهان.


اَبَرجهان و ابعاد بالاتر کائنات
------------------------------
اگرچه ما در جهاني با سه بُعد مكاني زندگي مي‌كنيم اما آيا اين لزوماً به اين معناست كه كل هستي هم صرفاً داراي سه بُعد مكاني است و ابعاد بالاتري ندارد؟ خير چنين نيست. در واقع نگاهي به تاريخ علم نشان مي‌دهد كه همواره پديده‌هاي اسرارآميزي در اطراف ما در جهان وجود داشته‌اند كه تا پيش از كشف آنها، وجود آنها را باور نداشتيم.

احتمال وجود ابعاد بالاتري غير از ابعاد چهارگانه جهان ما – منظور، 3 بُعد مکانی به اضافه بُعد زمان است - براي نخستين‌بار در دهه 1920 به طور مشترك توسط يك رياضي‌دان لهستاني به نام تئودور كالوزا (1) و يك فيزيكدان سوئدي به نام اسكار كلين (2) مطرح شد. كالوزا و كلين در تحقيقات خود به اين نتيجه رسيده بودند كه چنانچه فضا-زمان بجاي چهار بُعدي، پنج بُعدي باشد در اين صورت برخی از معماهای بی پاسخ در فیزیک به طور خود به خود حل خواهند شد.

از آن زمان تاکنون فیزیکدان ها همچنان در تلاشند تا با ارائه نظریات بديع‌تري به دیدگاه هرچه کامل تری از جهان و هستی دست یابند. جالب اينجاست كه در تمامي اين نظريات بازهم سر و كله ابعاد بالاتر ظاهر مي‌شوند. يكي از مهم‌ترين اين نظريات، نظريه‌اي موسوم به "نظريه اَبَرريسمان" (3) است. بر اساس اين نظريه كه نسخه‌هاي اوليه آن در دهه 1980 مطرح شد، تمامي ذرات بنيادين جهان در واقع ريسمان‌هاي بسيار كوچك و مرتعش انرژي هستند كه در يك فضا-زمان ده بُعدي در حال ارتعاشند. به عبارتي بر مبناي نظريه اَبَرريسمان، كائنات بجاي چهار بُعدي باید ده بُعدي باشد!

حدود يك دهه بعد يعني در سال 1995، دو فيزيكدان به نام‌هاي ادوارد ويتِن (4) از موسسه مطالعات پيشرفته پرينستون آمريكا و پائول تاونسند (5) از دانشگاه كمبريج، نسخه‌هاي مختلف نظريه اَبَرريسمان را تعميم داده و با اين كار، نظريه جديدي به نام "نظريه M" را ارائه دادند (M حرف اول واژه "مادر" یا "اسرارآميز" به زبان انگلیسی است).

در نظريه M باز هم يك بُعد جديد به كائنات افزوده مي‌شود و بنابراين از نگاه اين نظريه، كل هستي يازده بُعدي است كه ده بُعد آن، ابعاد مكاني و يك بُعد آن، بعد زمان است. اين هستي يازده بُعدي مجموعاً حوزه نامتناهي و اسرارآميزي به نام اَبَرجهان را تشكيل مي‌دهد. براساس نظريه M، جهان ما در واقع يك حباب - يا بهتر بگوييم، يك اَبَرحباب - چهار بُعدي شناور در اَبَرجهان است.


جهان های موازی
-------------------
برمبناي نظريه M علاوه بر اَبَرحباب جهان ما، اَبَرحباب ها يا جهان‌هاي بي‌شمار ديگري نيز در گستره اَبَرجهان شناورند اما ازآنجائيكه اين جهان‌ها در خارج از ابعاد جهان ما واقعند متوجه حضور آنها نمي‌شويم.

شايد فكر كنيد كه اين جهان‌ها از ما بسيار دورند و در فواصل فراكيهاني نسبت به جهان ما قرار دارند اما لزوماً چنين نيست. در واقع برخي از اين جهان‌های ناپیدا ممكن است حتي از فاصله‌اي كه شما هم‌اكنون از صفحه مانیتور خود داريد هم به شما نزديك‌تر باشند!

براي درک بهتر اين موضوع و با توجه به آنکه ذهن بشر نمي‌تواند بيش از سه بُعد مكاني را تجسم کند، مسأله را به يک بُعد کمتر تقليل مي‌دهيم تا قابل تجسم باشد. فرض کنيد جهان ما بجاي سه بُعدي، دو بُعدي بود (مثلاً مثل سطح يک کُره). در اين صورت ما انسان ها نيز موجوداتي دو بُعدي بوديم که در اين جهان يعني روي سطح اين کُره زندگي مي‌کرديم. در اين مثال، جهان‌هاي ديگر همانند کُره‌هاي ديگري هستند که در عرصه بيکران اَبَرجهان سه بُعدي شناورند. آدم‌هاي دو بُعدي هيچ درک و تصوري از بُعد سوم ندارند. به همين دليل هم حتي اگر برخي از اين كُرات - يا همان جهان‌هاي ديگر - به كُره آنها بسيار نزديك هم باشند، بازهم آنها متوجه حضورشان نخواهند شد. اين آدم‌هاي دو بُعدي ممكن است با تلسکوپ‌هايشان قادر باشند تا دوردست‌هاي روي سطح کُره (جهان) خودشان را هم ببينند ولي از حضور كُرات ديگري كه ممكن است حتي بغل گوششان باشند بي‌خبرند. به همين ترتيب ما هم هرچند با تلسکوپ‌هاي قدرتمند خود مي‌توانيم تا مرزهاي افق كيهاني جهان خود را رصد كنيم اما از وجود جهان‌هاي ديگري كه ممكن است فقط يك قدم با ما فاصله داشته باشند بي‌خبريم. این جهان های اسرارآمیز و ناپیدا در واقع ممکن است همان جهان های غیبی باشند که فلاسفه، حکما و روشن بینان عصر کهن هم به وجود آنها اشاره کرده بودند.

آيا روزي سفر به این جهان‌هاي موازي محقق خواهد شد؟ آيا مي‌توان پيامي را به اين جهان‌ها ارسال كرد؟ آیا این جهان ها بر روی جهان ما تأثیر می گذارند و از جهان ما تأثیر می پذیرند؟ چند جهان دیگر غیر از جهان ما در پهنه کائنات وجود دارد؟ آیا در سایر جهان ها هم مثل جهان ما موجوداتی زندگی می کنند؟...
اینها برخی از سوالات شگفت انگیزی هستند که همچنان ذهن کنجکاو بشر را به چالش می کشند.



پی نوشت:
1- Theodor Kaluza
2- Oskar Klein
3- Superstring Theory
4- Edward Witten
5- Paul Townsend

شگفتی های ابعاد بالاتر کائنات

اسرار و شگفتی های ابعاد بالاتر کائنات
 

اگرچه ما در جهاني با سه بُعد مكاني طول، عرض و ارتفاع زندگي مي‌كنيم اما آيا اين لزوماً به اين معناست كه كل هستي هم صرفاً داراي سه بُعد مكاني است و ابعاد بالاتري ندارد؟ خير چنين نيست. در واقع بر اساس مهم ترین نظریات مطرح در فیزیک امروز، کائنات دارای ابعاد ناشناخته و بالاتر متعدد دیگری غیر از 3 بُعد مکانی جهان ما است. به عنوان مثال بر مبنای نظریه اَبَرریسمان، هستی بجای 3 بُعد مکانی دارای 10 بُعد مکانی است!

وجود این ابعاد بالاتر هستی می تواند بسیاری از معماهای لاینحل مطرح در فیزیک امروز نظیر معمای وجود جهان های موازی، معضل ماده تاریک، مسأله وحدت نیروهای بنیادین جهان و ... را حل کند.

البته ذهن محدود بشر قادر نیست این ابعاد بالاتر را مستقیماً تجسم کند و بنابراین چاره ای نداریم جز آنکه این ابعاد بالاتر را بر روی سه بُعد تصویر کنیم تا برای ما قابل تجسم شود (به عبارتی با این کار بجای مشاهده یک جسم چند بُعدی مجبوریم به دیدن تصویر سه بُعدی آن اکتفا کنیم).

به عنوان مثال در این فیلم کوتاه، تصویر سه بُعدی یک اَبَرمکعب 4 بُعدی در حال چرخش را می بینید. البته همانطور که بیان شد متأسفانه ذهن بشر نمی تواند خود اَبَرمکعب را تصور کند و ما ناچاریم به دیدن تصویر سه بُعدی در حال چرخش آن بسنده کنیم.

آری، به راستی که ابعاد بالاتر کائنات، پُر از اسرار و شگفتی هاست. اما آیا بشر با ذهن محدود خود می تواند تمامی اسرار کائنات را درک کند؟

 

 

 

 

آیا می دانید چند جهان دیگر غیر از جهان ما در گستره کائنات وجود دارند؟

 

براساس نظريه ابرريسمان در فيزيك، علاوه بر جهان ما جهان‌هاي متعدد ديگري نيز در گستره ابعاد بالاتر كائنات - يعني فراتر از ابعاد چهارگانه جهان ما - شناور هستند.
 هر يك از اين جهان‌ها مي‌توانند قوانين بنيادين فيزيك متفاوت و خاص خود را داشته باشند. به عنوان مثال برخي از اين جهان‌ها ممكن است مثل جهان ما چهار بُعدي باشند و حتي موجوداتي دقيقاً مثل ما انسان‌ها در آنها زندگي كنند. 

اما برخي ديگر ممكن است مثلاً هفت بُعدي يا هشت بُعدي و خالي از سكنه باشند. 
تعداد و نوع ذرات بنيادي هر يك از اين جهان‌ها هم با هم متفاوت است. مثلاً ممكن است بعضي از اين جهان‌ها اصلاً الكترون نداشته باشند اما بعضي ديگر ممكن است الكترون‌هايي با جرم و بارالكتريكي متفاوتي نسبت به جهان ما داشته باشند. حتي ثابت‌هاي بنيادين فيزيك نظير سرعت سير نور، ثابت پلانك، ثابت آلفا و ... نيز در هريك از اين جهان‌ها مي‌تواند متفاوت باشد.

محاسبات مبتني بر نظريه ابرريسمان نشان مي‌دهد كه حداقل 10 به توان 500 جهان با قوانين فيزيك متفاوت در پهنه اَبَرجهان وجود دارند که قوانين بنيادين هريک از آنها با ديگري متفاوت است. اين عدد فوق‌العاده بزرگي است و براي آنکه متوجه بزرگي آن شويد، آنرا برحسب تريليون مي نويسيم. 

با توجه به اينکه هر تريليون برابر هزار ميليارد است بايد گفت که در پهنه کائنات (يا همان اَبَرجهان) حداقل يک تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون تريليون جهان مختلف با قوانين فيزيك متفاوت وجود دارد!
جالب است بدانید که این عدد حتی از تعداد تمامی دانه های ماسه همه صحراهای کُره زمین هم بیشتر است!

تازه آنچه بيان شد، تعداد جهان‌هاي با ويژگي‌هاي فيزيكي متفاوت را نشان مي‌دهد ولي تعداد كل جهان‌ها احتمالاً نامتناهي است. اما نامتناهي بودن تعداد جهان‌ها - آن هم جهان‌هايي با اين همه ويژگي‌هاي عجيب و غريب - به لحاظ احتمالات رياضي عملاً به اين معني است كه هر رويداد قابل تصوري ممكن است در اين جهان‌ها به وقوع بپيوندد. به همين دليل هم اصلاً عجيب نيست كه بتوان جهاني را پيدا كرد كه مثلاً داستان پينوكيو در آن واقعاً اتفاق افتاده باشد!

از افسانه ققنوس تا چرخه بي پايان تولد و نابودي كيهانی

در افسانه‌ها، اسطوره‌ها و ادبيات عرفاني جهان از وجود پرنده‌اي اسرارآميز به نام ققنوس خبر داده شده است كه سرنوشت شگفت‌انگيزي دارد. اين پرنده در انتهاي عمر، خودش را به آتش كشيده و مي‌سوزاند اما دقيقاً در واپسين لحظه و از درون آخرين شعله‌هاي آتش به ناگهان ققنوس ديگري متولد مي‌شود. حكايت عجيبي است اما از آن عجيب‌تر اينكه ممكن است كل جهان هم دقيقاً چنين حكايتي داشته باشد.

اين ايده شگفت‌انگيز براي نخستين‌بار همين چند سال پيش توسط فيزيكداني به نام آبهاي آشتكار (1) و همكارانش مطرح شد. اين فيزيكدان‌ها براساس شبيه‌سازي‌هاي رايانه‌اي در چارچوب مدل "كيهان‌شناسي كوانتومي حلقوي" (2) به اين نتيجه رسيدند كه ممكن است جهان ما همانند يك ققنوس عظيم كيهاني از دل آخرين شعله‌هاي يك جهان ديگر سر بر آورده باشد، جهاني كه به واسطه گرانش خود تا مرز فروپاشي و نابودي كامل پيش رفته بود اما در واپسين لحظه به ناگهان جهان ما از درون آن متولد شد.

براساس اين مدل جهان ما نيز در پايان عمر خود و به واسطه گرانش ماده-انرژي موجود در خود شروع به انقباض و فروپاشي كرده و اين فروپاشي تا مرز رسيدن به يك نقطه "تكينگي" (3) و نهايتاً محو شدن كامل جهان پيش خواهد رفت اما اين انقباض كيهاني در آخرين لحظه به ناگهان معكوس شده و با يك جهش كيهاني، جهاني ديگر از دل جهان ما متولد شده و شروع به انبساط خواهد كرد.

اگر اين مدل درست باشد در اين صورت بجاي آنكه بگوييم جهان در حدود 14 ميليارد سال پيش در مِهبانگ (بيگ بنگ) به وجود آمده است بايد گفت كه جهان درواقع ازلي و ابدي بوده اما در اين بين متناوباً چرخه‌هاي ققنوس وار تولد و نابودي كيهاني را پشت سر گذاشته است.

اما چرا انقباض هر جهان پيشين در واپسين لحظه به ناگهان متوقف و معكوس شده و به تولد جهان جديدي منجر شده است؟ در پاسخ بايد گفت زيرا با انقباض و فروپاشي هر جهان، حجم جهان مزبور، كوچك‌تر و كوچك‌تر و چگالي ماده موجود در آن بيشتر و بيشتر شده تا نهايتاً اين چگالي به حد چگالي پلانك يعني در حدود 10 به توان 96 كيلوگرم بر متر مكعب (يعني يك ميليون ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد كيلوگرم بر متر مكعب) رسيده است. اين چگالي خارق‌العاده معادل است با چگالي حاصل از متمركز كردن جرم يك تريليون خورشيد در حجمي به ابعاد يك پروتون!

اما بر اساس نظريه گرانش كوانتومي حلقوي، چگالي پلانك حداكثر چگالي قابل حصول در كيهان است چراكه با رسيدن به آستانه چگالي پلانك، نيروي دافعه فوق‌العاده شديدي در تار و پود فضا-زمان شكل مي‌گيرد. علت ايجاد اين دافعه خارق‌العاده آن است كه با رسيدن به اين حد چگالي، ديگر امكان فشرده شدن بيش از پيش كوانتوم‌هاي فضا-زمان وجود نخواهد داشت. در نتيجه با رسيدن به آستانه چگالي پلانك، فضا-زمان كه اكنون تا حد نهايت خود فشرده شده است، نيروي دافعه واكنشي فوق‌العاده قدرتمندي را از خود بروز مي‌دهد كه بر نيروي گرانش موجود غلبه كرده و موجب جهش ناگهاني و تولد يك جهان جديد خواهد شد. اين جهان تازه متولد شده، به واسطه جهش بزرگي كه در لحظه تولد خود پشت سر گذاشته است همچنان به انبساط خود ادامه خواهد داد تا نهايتاً اين جهان جديد نيز به نوبه خود و پس از ميلياردها سال به واسطه گرانش ماده-انرژي موجود در آن، از انبساط كيهاني خود بازايستاده و شروع به انقباض و فروپاشي خواهد كرد و بدين ترتيب چرخه كيهاني بي‌پايان تولد و مرگ ققنوس‌وار جهان همچنان تا ابد ادامه خواهد يافت.

آري، به راستي شگفت‌انگيز است چراكه ممكن است افسانه ققنوس همانا حكايت اسرارآميز جهان ما باشد.


پی نوشت:
1- Abhay Ashtekar
2- Loop Quantum Cosmology
3- Singularity

منبع:
Did our cosmos exist before the big bang
New Scientist, 13 December 2008

http://www.newscientist.com/article/mg20026861.500-did-our-cosmos-exist-before-the-big-bang.html

طنین کیهانی آفرینش

مدل‌هاي كيهان‌شناختي حاكي از آن است كه در لحظه تولد جهان ما، امواج گرانشي عظيمي در سرتاسر كيهان طنين‌انداز شده‌اند. اين امواج گرانشي، اسرارآميزترين و شگفت‌انگيزترين امواج جهان هستند چراكه اين نوع امواج از يك نظر با تمامي امواج ديگر جهان تفاوت اساسي دارند. درحاليكه تمامي امواج ديگر جهان - از امواج صوتي گرفته تا امواج الكترومغناطيسي - همگي در بستر فضا-زمان منتشر مي‌شوند اما امواج گرانشي درواقع ارتعاشات خود فضا-زمان هستند و بدين ترتيب مي‌توان اين امواج را "فضالرزه" يا "كيهان‌لرزه" ناميد!

بر اساس مدل‌هاي كيهان‌شناختي، توزيع انرژي و بسامد اين امواج گرانشي كيهاني به فرآيندي كه به تولد جهان ما منجر شده وابسته بوده است. به عنوان مثال بر اساس يكي از اين مدل‌ها، بر خورد دو جهان موازي با همديگر منجر به وقوع مِهبانگ و تولد جهان ما شده است. اين درحاليست كه بر اساس يك مدل ديگر، جهان ما به واسطه افزايش بيش از حد نرخ انبساط كيهاني يك جهان ديگر و نتيجتاً از هم گسسته شدن آن جهان و تبديل آن به هزاران جهان جديد - و من‌جمله جهان ما - به وجود آمده است.

محاسبات نشان مي‌دهند كه بر اساس هر يك از اين مدل‌ها بايد طيف فركانسي متفاوتي از امواج گرانشي در لحظه تولد جهان ما در كل گستره كيهان منتشر شده باشند. بدين ترتيب با ثبت اين امواج گرانشي اوليه عملاً مي‌توان حتي به آنچه پيش از مِهبانگ و تولد جهان ما در پهنه كائنات مي‌گذشت نيز پي‌برد!


منبع:
The Cosmos - Before the Big Bang, New Scientist, Vol 194, No 2601
http://www.newscientist.com/article/mg19426011.800-the-cosmos--before-the-big-bang.html

یا جهان لحظه به لحظه در حال خلق شدن مجدد است؟

نظریه خلق مدام در فیزیک؛ آیا جهان لحظه به لحظه در حال خلق شدن مجدد است؟
*****************************************************

قرن ها پيش فلاسفه بزرگ اسلامي نظريه خلق مدام جهان را مطرح كردند. بر مبناي اين نظريه، اينطور نيست كه جهان صرفاً يك بار خلق شده باشد بلكه جهان مستمراً و لحظه به لحظه در حال خلق شدن مجدد است. جالب اينجاست كه اكنون پس از صدها سال برخی نظریات مهم مطرح در فيزيك جديد هم به ديدگاه مشابهی رسيده اند، اما ببينيم چگونه؟

مي دانيم كه فيزيك امروز بر دو ستون اصلي يعني نظريه كوانتومي و نظريه نسبيت عام اينشتين استوار است. به همين دليل هم فيزيكدان ها در تلاشند تا با تلفيق اين دو نظريه به نظريه اي واحد و غايي در فيزيك دست يابند. آنها تاكنون موفق شده اند چند نسخه از دورنماي چنين نظريه اي را بسط بدهند (نظريات اَبَرريسمان، گرانش كوانتومي حلقوي (1) و ... نمونه هايي از دورنماي چنين نظريه اي هستند.

اما نكته مهم در اينجاست كه بر اساس اغلب نظرياتي كه تاكنون به عنوان نظريه غايي فيزيك مطرح شده اند، بُعد زمان درواقع پيوسته نبوده بلكه از كوانتوم هاي مجزايي به نام كرونون (2) تشكيل شده است. طول زماني هر كرونون تقريباً 10 به توان منهاي 43 ثانيه يعني برابر زمان پلانك (3) است.

اما ازآنجائيكه در حد فاصل دو كرونون متوالي هيچ زماني وجود ندارد - همانطور كه در حد فاصل دو مولكول مجاور آب رودخانه، هيچ آبي وجود ندارد - و با توجه به اينكه تمامي رويدادها و پديده هاي هستي - از ذرات بنيادي و اتم ها گرفته تا درختان، سيارات و كهكشان‌ها - همگي در بستر زمان و مكان حضور دارند بنابراين مي‌توان گفت كه كل جهان با شروع هر كرونون جديد مجدداً و از نو پديد مي آيد. با توجه به اينكه هر ثانيه شامل 10 به توان 43 كرونون متوالي است پس عملاً جهان در هر ثانيه ده ميليون ميليارد ميليارد ميليارد ميليارد بار یعنی
100000000000000000000000
0000000000000000000
بار مجدداً به وجود مي آيد! اين تعداد به حدي زياد است كه ما اصلاً متوجه اين نو شدن هاي پياپي جهان نمي شويم.


  

 

ماشین زمان در قلب کهکشان

اين تصوير كه با راديوتلسكوپ از مركز كهكشان ما يعني راه شيري ثبت شده است توده‌هاي عظيم گازهاي ميان‌ستاره‌اي یونیزه شده را نشان مي‌دهد كه در حال سقوط به درون سياهچاله عظيم نهفته در قلب كهكشان ما ا ست. به عقيده برخي فيزيكدان‌ها اين سياهچاله كه تقريباً 4 ميليون برابر خورشيد جرم دارد و در فاصله 26000 سال نوري از منظومه شمسي و در صورت فلكي قوس قرار گرفته است، يكي از بهترين گزينه‌ها براي ما به عنوان يك ماشين زمان كيهاني است. بدین ترتیب ممکن است روزی از طریق این سیاهچاله امکان سفر در بُعد زمان برای بشر فراهم شود. اما ببينيم چگونه؟

داستان به اوائل دهه 1960 ميلادي بازمي‌گردد. در آن زمان يك فيزيكدان نيوزيلندي به نام روي كِر (1) با استفاده از معادلات نسبيت عام اينشتين كشف كرد كه سياهچاله‌هاي چرخان، فضا-زمان اطراف خود را همانند يك گردباد عظيم كيهاني به دور خود مي‌پيچانند و همين پيچش سبب خواهد شد كه بُعد زمان در اطراف يك سياهچاله چرخان از حالت خطي به حالت حلقوي تبديل شود. بدين ترتيب چنانچه با زاويه مناسبي از ميان يك سياهچاله چرخان عبور كنيم عملاً در بُعد زمان به گذشته پرتاب خواهيم شد!

اما عبور از درون سياهچاله‌ها كاري بسيار خطرناك است چراكه نيروهاي عظيم كِشندي در نزديكي تكينگي مركزي يك سياهچاله به حدي قدرتمند است كه همه چيز - حتي اتم‌ها - را ريز ريز و متلاشي خواهد كرد. با اينحال هنوز جاي اميدواري براي عبور از درون يك سياهچاله وجود دارد. خوشبختانه تحقيقات روي كِر نشان داد كه عبور از درون سياهچاله‌هاي چرخان بسيار كم‌خطرتر از سياهچاله‌هاي ايستا است زيرا در درون سياهچاله‌هاي چرخان، تكينگي نقطه‌اي تبديل به تكينگي حلقوي مي‌شود كه بسيار كم خطرتر است. براي همين هم بعضي فيزيكدان‌ها معتقدند كه امكان عبور از درون سياهچاله‌هاي چرخان وجود دارد.

فيزيكداني به نام ايگور نويكوف (2) از مركز تحقيقات اخترفيزيك نظري در كپنهاگ دانمارك يكي از اين افراد است. محاسبات نويكوف نشان مي‌دهد كه هرچه جرم يك سياهچاله چرخان بيشتر باشد و زمان بيشتري از زمان تشكيل آن گذشته باشد، خطر عبور از درون آن كمتر خواهد بود. به همين دليل هم سياهچاله عظيم و اَبَرپُرجرم مركز كهكشان ما كه در ابتداي مقاله به آن اشاره شد يكي از بهترين گزينه‌ها براي ما به عنوان يك ماشين زمان غول‌آساي كيهاني است چراكه اين سياهچاله غول پيكر هم چرخش دارد، هم بسيار پرجرم است و هم اينكه قديمي است و سن و سال زيادي از آن گذشته است. بنابراين اگر با زاويه مناسبي از درون تكينگي حلقوي درون اين سياهچاله عبور كنيم احتمالاً بدون هيچ مشكل جدي و به سلامت به زماني در گذشته پرتاب خواهيم شد.

البته در مورد عملكرد اين ماشين زمان هنوز يك معماي بسيار مهم بي پاسخ وجود دارد. متأسفانه هنوز كسي نمي‌داند كه ما پس از اين پرتاب از جهان خودمان سر در خواهيم آورد و يا از يك جهان ناشناخته ديگر!

هفت گنج خسرو پرویز

از «هفت گنج» یا عجایب بارگاه خسروپرویز بارها در منابع مختلف نامى به میان آمده است. «ساسانیان» اثر «کریستین سن» یکى از منابعى است که به این عجایب اشاره کرده است و از گنج گاو، دستمال نسوز، تاج یاقوت‌نشان، تخت طاقدیس، طلاى مشت افشار، گنج بادآورد و شطرنجى از یاقوت و زمرد به عنوان عجایب هفت‌گانه بارگاه پادشاه ساسانى نام برده است. فردوسى نیز در قصیده ای، از «هفت گنج» خسروپرویز نام مى برد. هندیان بودایى هم به تقلید از «هفت گنج» خسروپرویز، پادشاه ساسانى ، «هفت گوهر» را ترتیب داده بودند. گنج گاو کشاورز مثل هر روز، «غباز» (خیش گاو آهن) را برداشت و به سوى مزرعه حرکت کرد. به مزرعه که رسید توشه ظهر را زیر درختى گذاشت و با «غباز» به سمت راست مزرعه رفت. تا «غباز» را در زمین فرو کرد متوجه شیئى سخت شد. با دست شروع به کندن زمین کرد و ناگاه با ظرف قدیمى برخورد کرد. آن را بیرون آورد، ولى باورش نمى شد. ظرف پر از سکه بود. سکه را که نگاه کرد نام اسکندر روى آن حک شده بود. کشاورز براى نشان دادن حسن نیت خود نسبت به پادشاه خسروپرویز ظرف را نزد او برد. شاه فورا دستور داد تا مزرعه را بکنند و ظروف دیگر را از خاک بیرون بکشند. صد کوزه نقره و طلا که مهر اسکندر بر آن حک شده بود، از خاک بیرون آمد. خسرو پرویز، این گنجینه را که یکى از عجایب هفت گانه کاخش بود، گرفت و یکى از کوزه ها را به کشاورز داد. گنج را در جایى از کاخ مخفى کرد و آن را «گنج گاو»نامید. دستمال نسوز خسرو‌پرویز یکى دیگر از عجایب بارگاه خسروپرویز دستمال او بود. شاه بعد از هر غذا خوردن با دستمال، دست هاى خود را پاک مى کرد و چون کثیف و چرب مى شد آن را درون آتش مى انداخت تا آتش آن را تمیز کند، دستمال پاک مى شد ولى نمى سوخت. به احتمال قوى جنس این دستمال از پنبه کوهى بوده است. تاج یاقوت‌نشان خسرو پرویز از دیگر عجایب کاخ او تاج خسرویى بود. تاج خسرو پرویز از مقدار زیادى طلا و مروارید ساخته شده بود. یاقوت هاى به کار رفته در تاج طورى مى درخشید که به جاى چراغ در شب از آن استفاده مى کردند و یاقوت هایش همه جا را روشن مى کرد. زمردهایش چشم افعى را کور مى کرد. این تاج آنقدر سنگین بود که زنجیرهایى از طلا را از سقف آویزان کرده بودند و تاج را بر این زنجیرهاى طلا بسته بودند، طورى که تاج به هنگام نشستن شاه روى سرش قرار بگیرد و سنگینى تاج را احساس نکند. تخت طاقدیس بارگاه خسروپرویز یکى دیگر از عجایب بارگاه خسرو تخت طاقدیس اوست. شکل این تخت مانند طاق بود و جنسش از عاج و نرده هایش از نقره و طلا بود. سقف این تخت از زر و لاجورد بود. صور فلکی، کواکب، بروج سماوی، هفت اقلیم، صورت هاى پادشاهان، مجالس بزم و شکار، بر این سقف، حک شده بود. روى آن وسیله اى براى تعیین ساعت روز نصب شده بود. چهار یاقوت، هر یک به تناسب یکى از فصول سال دیده مى شد. بر بالاى آن وسیله اى بود که قطراتى مانند قطرات باران را فرو مى ریخت و صدایى رعدآسا به گوش مى رسید. طلاى مشت افشار خسروپرویز قطعه طلایى اعجاب انگیز داشت که به طلاى مشت فشار یا مشت افشار معروف بود . این قطعه طلا به اندازه مشت پادشاه و چون موم نرم بود. این قطعه زر به هر شکلى حالت مى گرفت.این قطعه طلا را از معدنى در تبت براى خسرو استخراج کرده بودندو200 مثقال وزن داشت. گنج بادآورد «گنج بادآورد» از عجائب دیگر دستگاه پرویز است. هنگامى که ایرانیان اسکندریه را محاصره کردند، رومیان ثروت شهر را در کشتى هائى نهادند تا به مکانى امن بفرستند، اما باد به جهت مخالف وزید و کشتى به سمت ایرانیان آمد .ثروت را به تیسفون بردند و« گنج باد آورد» نامیدند. شطرنجى از یاقوت و زمرد از عجایب دیگر دستگاه پادشاه ساسانی، شطرنج مخصوصى از جنس یاقوت و زمرد بود. خسروپرویز شاید از معدود پادشاهانى باشد که از همسرش نیز در برخى از منابع تاریخى به عنوان یکى از عجایب دربار او نامبرده شده است. در تاریخ ثعالبى به جز آنچه که در بالا اشاره شد ، از زن او شیرین، قصرش تیسفون، درفش کاویانی، رامشگران دربار ساسانی، اسب خسرو به نام شبدیز و فیل سفید دربار نیز به عنوان گنج‌هاى خسرو و عجایب دربار او یاد شده و درباره برخى از آنها توضیحاتى آمده است. در تاریخ ثعالبى آمده است: «شیرین وخسرو در جوانى دلباخته یکدیگر شدند، اما وقتى خسرو به پادشاهى رسید شیرین را فراموش کرد. شیرین که بار دیگر در پى جلب عشق خسرو برآمده بود، روزى در سر راه شکار او قرار گرفت و آتش عشق فراموش شده در دل خسرو روشن شد.اودر همان لحظه او را به زنى گرفت.شیرین بعد از راهیابى به کاخ پس از چندى مریم بانوى اول زرتشتیان را مسموم کرد و خود زن اول دربار شد.» اسب خسرو «شبدیز» هم از دیگر عجائب کاخ اوست که در تاریخ ثعالبى از آن نامى به‌میان آمده است .خسرو گفته بود اگر کسى خبر مرگ «شبدیز» را بدهد او را خواهد کشت .هنگامى که« شبدیز» مرد تنها «باربد» جرات کرد نغمه اى را بخواند و در آن خبر مرگ شبدیز را بدهد. او خواند: «دیگر شبدیز نمى‌خواند و نمى‌چرد.» شاه گفت:«مگر او مرده است.» وباربد گفت:« شاه چنین فرماید.» «باربد» خود نیز از عجائب دستگاه پرویز بود .«سرکس» از خنیاگران دربار که به او حسادت مى کرد در فرصتى مناسب او را کشت. خسرو وقتى دانست باربد به دست سرکس کشته شده است دستور قتل«سرکس»را هم داد. تخت طاقدیس .  تخت خسرو پرویز را که از فریدون به وی رسیده بود طاقدیس میگفتند. گویند جمیع حالات فلکی و نجومی در آن ظاهر میشده و آن سه طبقه بوده و در هر طبقه جمعی از ارکان دولت او جابجا قرار میگرفته اند و خسرو پرویز بر آن تخت ملحقات و تصرفات کرده بود. (برهان ). طول آن تخت یکصد و هفتاد ذراع و عرض آن یکصد و بیست ذراع و مکلل بجواهر بود. (غیاث اللغات ). و در حاشیه چاپ جدید برهان که به اهتمام دکترمعین منتشر شده آمده است : هرتسفلد رساله ممتعی در باب تخت طاقدیس نوشته اشاره بقول مورخ بیزانسی کدرنوس کرده که او از یکی از کتب تئوفان (نیمه دوم قرن هشتم م .) روایت کرده است . کدرنوس گوید هرقل قیصر پس از انهزام خسرو پرویز در سال 624 وارد کاخ گنزک شد.