گرانش زنبور عسل چه چیزی را توضیح می دهد

گرانش زنبور عسل چه چیزی را توضیح می دهد؟

دانشمندان بر این باورند که گرانش زنبور عسل می تواند دلیل انبساط سریع جهان را توضیح دهد.مدت هاست که فیزیکدانان تصور می کنند جهان از هر جهت تقریباً یکسان است و اکنون آنها راهی جدید برای آزمایش این فرضیه یافته اند: و این کار را با بررسی سیاهچاله ها انجام میدهند. برای آشنایی کامل با گرانش زنبور عسل و درک دلایل انبساط جهان تا انتهای مقاله با آندرومدا مگ همراه باشید.

اما اگر این مفهوم معنای و مفهوم کمتری از پیش بینی های تئوری های فیزیکی موجود در جهان باشد میتواند موضوعی به نام گرانش زنبور عسل را به میان آورد که این مفهوم توضیح می دهد که چه اتفاقاتی قرار است رخ دهد و چرا تقارن جهان آنقدری ها هم که فکر میکردیم کامل نیست. اگر دانشمندان بتوانند سیاهچاله ای به این قدرت پیدا کنند ، این موضوع میتواند دریچه ای جدیدی از مفهوم گرانش را به روی بشر باز کند و شاید توضیح دهد که چرا جهان با سرعت بیشتری گسترش می یابد. اما برای درک مفاهیم اصلی ایده گرانش زنبور عسل باید برخی از تئوری های فیزیکی موجود را بررسی نماییم.

فیزیکدانان تقارن را دوست دارند. به هر حال ، این به ما کمک می کند تا از عمیق ترین اسرار جهان استفاده کنیم. به عنوان مثال، فیزیكدانان دریافته اند كه اگر آزمایشی در مورد فیزیك بنیادی انجام دهید، می توانید تجهیزات آزمایش خود را به جای دیگری منتقل كنید و دوباره همان نتیجه را خواهید گرفت (یعنی اگر همه عوامل دیگر مانند دما و قدرت گرانش ، همان مقدار  باقی می ماند این نتایج دوباره تکرار خواهد شد).

به عبارت دیگر ، مهم نیست که در کجای فضا آزمایش خود را انجام دهید ، همان نتیجه را خواهید گرفت. از طریق منطق ریاضی ، این امر مستقیماً به قانون حفظ حرکت می انجامد.

مثال دیگر نشان میدهد اگر: اگر آزمایش خود را اجرا کنید و مدتی قبل از اجرای مجدد آن منتظر بمانید ، همان نتیجه را می گیرید (باز هم همه نتایج  مساوی بدست می آیند). این تقارن زمانی مستقیماً به قانون صرفه جویی در انرژی منجر می شودکه این انرژی هرگز نمی تواند ایجاد یا تخریب شود.

یک تقارن مهم دیگر وجود دارد که بستر فیزیک مدرن را تشکیل می دهد. به افتخار هندریک لورنتس ، فیزیکدانی که همه اینها را در اوایل دهه 1900 رقم زد ، این تقارن “لورنتس” نامیده می شود. به نظر می رسد که شما می توانید آزمایش خود را انجام دهید و آن را بیشتر بشناسید ، (و همه موارد مساوی) نتیجه مشابه خواهید گرفت. همچنین می توانید آزمایش خود را تا سرعت ثابت بالا ببرید و باز هم همان نتیجه را بگیرید. به عبارت دیگر ، همه موارد دیگر برابر هستند و این مسئله باید زیاد تکرار شود ، زیرا مهم است. اگر شما یک آزمایش را در حالت استراحت کامل انجام می دهید ، و همان آزمایش را با نیمی از سرعت نور انجام می دهید ، همان نتیجه را باز میگیرید.

این تقارنی است که لورنتس کشف کرد: قوانین فیزیک بدون در نظر گرفتن موقعیت ، زمان ، جهت و سرعت یکسان هستند.

از این تقارن اساسی چه نتیجه ای می گیریم؟ خوب ، برای مبتدیان ، کل نظریه نسبیت خاص انیشتین را دریافت می کنیم که یک سرعت ثابت نور را تنظیم می کند و نحوه اتصال فضا و زمان را برای اجسامی که با سرعت های مختلف حرکت می کنند ، توضیح می دهد.

گرانش زنبور عسل

نسبیت خاص به قدری برای فیزیک ضروری است که تقریباً یک فرضیه از فیزیک است: اگر می خواهید ایده خود را در مورد نحوه کار جهان بدست آورید ، باید با دستورالعمل های نسبیت خاص سازگار باشد.

فیزیکدانان دائماً در تلاشند نظریه های جدید و پیشرفته فیزیک را بیشتر مورد بررسی قرار دهند ، زیرا نظریه های قدیمی ، مانند نسبیت عام ، که توصیف می کند چگونه ماده فضا-زمان و مدل استاندارد فیزیک ذرات را پوشش میدهد ، نمی توانند همه چیز در جهان را توضیح دهند ، درست این موضوع مثل وقایع درون یک سیاهچاله می باشد. و یک مکان بسیار مهم برای جستجوی فیزیک جدید این است که ببینید آیا برخی از مفهوم های مورد اصلی  ممکن است در شرایط شدید آنقدر دقیق نباشد – مفهوم هایی مانند تقارن لورنتس این موضوع را در بر می گیرد.

برخی از مدل های جاذبه استدلال می کنند که جهان دقیقاً متقارن نیست. این مدل ها پیش بینی می کنند که مواد اضافی در جهان وجود دارد که آن را مجبور می کند که دقیقاً از تقارن لورنتس پیروی نکند. به عبارت دیگر این موضوع  ، جهت خاص یا ممتازی در کیهان وجود خواهد داشت. این مدل های جدید فرضیه ای را توصیف می کنند که “گرانش زنبور عسل” نامیده می شود. این نام خود را از این ایده فرضی گرفته است که دانشمندان روزگاری ادعا کردند که زنبورها نمی توانند پرواز کنند ، زیرا ما نمی فهمیدیم که بال های آنها چگونه بلند می شود. (اتفاقاً دانشمندان هرگز چنین اعتقادی نداشتند.) ما کاملاً نمی فهمیم که این مدل های  گرانشی  چگونه کار می کنند و چگونه می توانند با کیهان سازگار باشند که می بینیم ، اما با این وجود ، آنها در آنجا هستند و به صورت ما خیره می شوند گزینه های مناسب برای فیزیک جدید را نیز درا ختیارمان قرار میدهند.

یکی از قدرتمندترین کاربردهای مدل های  گرانش زنبور عسل ، توضیح بالقوه انرژی تاریک است – پدیده ای که باعث میشود جهان به سرعت گسترش یابد. معلوم می شود که درجه ای که جهان ما تقارن لورنتس را نقض می کند می تواند به اثری گره بخورد که انبساط سریع ایجاد می کند. و از آنجا که ما نمی دانیم چه چیزی باعث ایجاد انرژی تاریک می شود ، این امکان در واقع بسیار جذاب به نظر می رسد.

بنابراین شما یک نظریه جدید و جدی گرانش دارید که بر اساس برخی از ایده های شکننده  اصلی مانند نقض تقارن است. حالا برای آزمایش این موضوع ما باید چه کارهایی را انجام دهیم؟ شما می خواهید به جایی بروید که گرانش به حالت کشیده در آمده باشد: درست مثل اتفاقی که در سیاهچاله رخ میدهد. محققان در مطالعه جدید خود دریافتند که ، هنوز در ماه نوامبر سال 2020 در پایگاه داده ای arXiv  این موضوعات مورد بررسی و انتشار قرار نگرفته اند ، محققان این کار را انجام داده اند ، و در سایه یک سیاهچاله در یک جهان فرضی مدل سازی هایی انجام داده اند  که تا حد امکان میتواند واقع بینانه باشد. (اولین تصویر از سیاهچاله M87 را به یاد داشته باشید که فقط یک سال پیش توسط تلسکوپ Event Horizon تولید شده است؟ آن فضای خالی زیبا و تاریک در مرکز حلقه روشن در واقع “سایه” سیاهچاله بود ، منطقه ای که مکیده شد تمام نور پشت و اطراف آن را نشان میداد.)

تیم محققین برای ایجاد هرچه بیشتر واقع گرایانه این مدل ، یک سیاهچاله را در پس زمینه جهان قرار دادند که در حال انبساط است (دقیقاً مانند آنچه مشاهده می کنیم) در حال تسریع است و سطح نقض تقارن را مطابق با رفتار انرژی تاریک تنظیم کرده بودند  که دانشمندان مقدار آن را اندازه گرفتند .

آنها دریافتند که ، در این حالت ، سایه سیاهچاله می تواند تا 10٪ کوچکتر از آنچه در جهان “گرانش طبیعی” نشان داده می شود ، ارائه دهد که راهی روشنی برای آزمایش گرانش زنبور عسل است. در حالی که تصویر فعلی سیاهچاله M87 برای تشخیص تفاوت مورد نظر بسیار مبهم است ، تلاش برای گرفتن عکس حتی بهتر از سیاهچاله ها نیز بسیار بیشتر انجام گردیده است  ، و عمیق ترین رمز و رازهای جهان توسط دانشمندان در حال بررسی می باشد.