به نقل از «ایسنا»

سرنخ «گرانش کوانتومی» پنهان در زنگ سیاه‌چاله‌ها

تاریخ انتشار: ۱۷ خرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۹۱۹۶۹۶

دانشمندان می‌گویند، سرنخ‌هایی از گرانش کوانتومی می‌تواند در آهنگ سیاه‌چاله‌ها پنهان باشند.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، از میان چهار نیروی بنیادی فیزیک، نیروی گرانش، نیرویی است که ما در زندگی روزمره با آن آشنا هستیم، اما در عین حال، تنها نیرویی است که در حال حاضر توسط فیزیک کوانتومی قابل توضیح نیست.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

اکنون دانشمندان طرحی را برای جستجوی نشانه‌های گرانش کوانتومی در کیهان با گوش دادن به «زنگ» سیاه‌چاله‌های در حال ادغام یا برخوردی ترسیم کرده‌اند.

سه نیرو از چهار نیروی اساسی یعنی نیروی الکترومغناطیس و نیروهای هسته‌ای ضعیف و قوی را می‌توان به عنوان میدان‌هایی توصیف کرد که توسط ذرات خاص حمل می‌شوند. به عنوان مثال، نیروی الکترومغناطیس توسط فوتون‌ها حمل می‌شود و میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ایجاد می‌کند.

با این حال، نیروی جاذبه را نمی‌توان این‌گونه توضیح داد. در حال حاضر، بهترین مدلی که ما داریم، نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین است، اما در شرایط خاص مانند نزدیک سیاه‌چاله‌ها این نظریه نقض می‌شود و نشان می‌دهد که ناقص است.

ده‌ها سال است که دانشمندان در جستجوی نظریه‌ای در مورد گرانش کوانتومی هستند که بتواند این نیرو را بر حسب مکانیک کوانتومی که توسط ذره‌ای فرضی به نام گراویتون حمل می‌شود توضیح دهد، اما تاکنون موفق به آن نشده‌اند.

اکنون دو مطالعه جدید نشان داده‌اند که چگونه اخترفیزیکدانان می‌توانند در سال‌های آینده به دنبال سرنخ‌هایی در این مورد باشند. امواج گرانشی موج‌هایی در بافت فضا-زمان هستند که توسط رویدادهای سهمگین مانند برخورد بین سیاه‌چاله‌ها یا ستاره‌های نوترونی ایجاد می‌شوند، پدیده‌هایی که توسط رصدخانه‌هایی مانند LIGO قابل تشخیص هستند.

پژوهشگران نشان دادند که آواهای حاصل از این برخوردها به فیزیکی اشاره دارد که کاملاً با مدل‌های فعلی همخوانی ندارد.

یانبِی چِن یکی از پژوهشگران که در هر دو پژوهش مشارکت داشته است، می‌گوید: وقتی دو سیاه‌چاله با هم ادغام می‌شوند تا سیاه‌چاله بزرگتری تولید کنند، سیاه‌چاله نهایی مانند یک زنگ به صدا درمی‌آید. اگر برخی از نظریه‌های گرانش کوانتومی درست باشند، کیفیت این زنگ ممکن است با پیش‌بینی‌های نسبیت عام متفاوت باشد. روش‌های ما طوری طراحی شده‌اند که به دنبال تفاوت‌هایی در کیفیت آن مانند خوش آهنگی و موزون بودن در مقابل صداهای فرعی باشند.

نخستین مطالعه، معادله جدیدی را ارائه می‌دهد که چگونگی زنگ زدن سیاه‌چاله‌ها تحت نظریه‌های مختلف گرانش کوانتومی را توصیف می‌کند. این بر اساس معادله‌ای بنا شده است که برای اولین بار توسط یک فیزیکدان نظری به نام سال تیوکولسکی(Saul Teukolsky) در دهه ۱۹۷۰ ارائه شد.

در مطالعه دوم، پژوهشگران توضیح داده‌اند که چگونه می‌توان این معادله جدید را روی داده‌های به دست آمده توسط رصدخانه LIGO اعمال و نویز پس‌زمینه را فیلتر کرد.

با توجه به اینکه رصدخانه LIGO اخیراً پس از یک وقفه سه ساله برای ارتقاء دوباره فعال شده است، ما باید به زودی بتوانیم ایده گرانش کوانتومی را مورد آزمایش قرار دهیم.

این پژوهش‌ها در مجلات Physical Review X و Physical Review Letters منتشر شده است.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: گرانش کوانتومی سیاهچاله مهار تورم و رشد تولید دانشگاه علوم پزشکی تهران تولید دانش بنیان و اشتغال آفرین آزمون کارشناسی ارشد 1402 دانشگاه تهران معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري دانشگاه آزاد اسلامي فناوري نانو مهار تورم و رشد تولید آزمون کارشناسی ارشد 1402 دانشگاه علوم پزشکی تهران تولید دانش بنیان و اشتغال آفرین گرانش کوانتومی سیاه چاله ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۹۱۹۶۹۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

حقایق پنهان درباره ماه

 ماه یکی از سیاره‌های نزدیک به کره زمین می‌باشد که این کره دارای قطر حدودی ۳۵۰۰ کیلومتری می‌باشد و شب‌ها با انعکاس نور خورشید به سطح کره زمین، منجر به روشنایی این کره می‌شود. با این حال کره ماه دارای حقایق پنهان و بسیار جالبی است که بی شک شاید هر یک از ما اطلاعات کافی و زیادی نسبت به این کره نداشته باشیم.

 ماه بوی باروت می‌دهد
به گفته فضانوردان آپولو ۱۱، ماه بویی دارد که به لباس‌های فضایی، تجهیزات و نمونه‌های جمع‌آوری‌شان چسبیده بود و وقتی یکی از اینها در محیط قرار می‌گرفت دوباره بوی ماه قابل تشخیص بود. فضانوردان این فضاپیما اولین کسانی بودند که پا روی کره ماه گذاشتند. آنها این بو را فلزی توصیف کردند، چیزی شبیه بوی باروت سوخته یا بوی هوا پس از خاموش‌شدن ترقه. به احتمال زیاد منشأ این بو یک واکنش شیمیایی بین ماده‌ای در غبار ماه و اکسیژن موجود در هواست. البته نمونه‌های ماه روی زمین بو ندارند و پژوهشگران می‌گویند این باید به دلیل یک واکنش موقت باشد.

 ماه هم «ماه‌لرزه» دارد
همان‌طور که مناطقی از سیاره ما با زلزله تکان می‌خورند، ماه‌لرزه‌هایی هم اتفاق می‌افتد. البته مدت آنها طولانی‌تر و شدت آنها ضعیف‌تر از زلزله‌های روی زمین است. دانشمندان می‌گویند این لرزش‌ها می‌تواند دلایل مختلفی مانند برخورد شهاب‌سنگ‌ها، تغییرات دما، گرانش زمین و ... داشته باشد. آنها ماه‌لرزه‌ها را در چهار طبقه دسته‌بندی کرده‌اند: عمیق، حرارتی، شهابی و سطحی. لرزه‌های حرارتی معمول‌ترین لرزه‌ها هستند و شدت زیادی ندارند. لرزه‌های حرارتی به دلیل اختلاف دمای شب و روز ایجاد می‌شود، لرزه‌های شهابی هم به دلیل برخورد شهاب‌سنگ‌ها اتفاق می‌افتد. اما لرزه‌های شدید و طولانی زیر سر لرزه‌های سطحی ماه هستند.

 محصول یک برخورد غول‌پیکر است
نظرات مختلفی درباره شکل تولد ماه وجود دارد، اما پذیرفته‌ترین توضیح درباره چگونگی شکل‌گیری ماه، نظریه برخورد بزرگ نامیده می‌شود. طبق این نظریه سیاره‌ای به اندازه مریخ با زمین اولیه برخورد کرده و ابری از این برخورد تشکیل می‌دهد که در نهایت بعد از چندین میلیون سال به ماه تبدیل می‌شود. به گفته موزه تاریخ طبیعی لندن شواهدی از این برخورد را می‌توان در نمونه‌های گرفته‌شده از ماه در ماموریت‌های آپولو پیدا کرد. این یافته‌ها نشان می‌دهد ترکیب ماه شباهت‌ها و تفاوت‌هایی با ترکیب زمین‌شناسی زمین دارد که این به دلیل همان برخورد و جداشدن بخشی از زمین قدیمی است.

 ما همیشه یک طرف ماه را می‌بینیم
شاید برایتان عجیب باشد ولی ما فقط یک طرف ماه را می‌بینیم، زیرا ماه دقیقا با همان سرعتی که به دور خود می‌چرخد به دور زمین هم می‌چرخد و این‌طوری ما فقط یک طرف آن را می‌بینیم. از همین‌جا اصطلاح «نیمه تاریک ماه» گرفته شده که در واقع درست نیست، زیرا سمت دور ماه همان مقدار نور خورشید را دریافت می‌کند که قسمت نزدیک و سمت زمینِ آن دریافت می‌کند. ماه به طور دایم رو به سطح زمین است. به این معنی که یک روز کامل ماه (مدت زمانی که طول می‌کشد تا ماه یک بار به دور خودش بچرخد) حدود ۴ دقیقه است؛ بنابراین اگر ماه اصلا نمی‌چرخید می‌توانستیم طرف‌های دیگر ماه را ببینیم.

منبع: روزنامه خراسان

باشگاه خبرنگاران جوان وب‌گردی خواندنی‌ها