کرم چاله ها، تونل های زمان

[بهناز]

در سال 1916، اینشتین برای تخستین بار نظریه نسبیت عام خود را مطرح ساخت كه تا امروز مدل استاندارد گرانش باقی مانده است. بیست سال بعد، او و همكار قدیمی اش، ناتان رزن مقاله ای منتشر كردند كه نشان می داد در صورتبندی نسبیت عام، ساختار فضای خمیده ای مستتر است كه می تواند دو منقطه دور از هم را از طریق میانبر فضایی خمیده تونل مانندی به هم متصل نماید. هدف مقاله اینشتاین و رزن، تبلیغ سفر با سرعتی بیش از سرعت نور یا سفر میان جهانی نبود، بلكه آن ها تلاش می كردند تا ذزات بنیادی مانند الكترون را چونان تونل هایی فضایی كه با خطوط نیروی الكتریكی مشخص می شوند، توضیح دهند. پلِ اینشتاین-رزن بر نسبیت عام و كارهای انجام شده توسط شوارتزشیلد برای حل معادلات اینشتاین استوار است؛ یكی از جواب های این معادلات، پیشبینی سیاه چاله ها بود

سیاه چاله منطقه ای از فضاست كه هیچ چیز، حتی نور نمی تواند از آن بگریزد. می توان گفت كه سیاه چاله ها در واقع نقطه پایان تكامل ستاره های پرجرم هستند. اما این توضیح مختصر، به هیچ روی درك آن ها را آسان تر نمی سازد و از رازآمیز بودن آن ها نمی كاهد

سیاه چاله ها، نقطه پایان تكامل ستارگانی هستند كه دست كم 10 تا 15 برابر خورشید جرم دارند. اگر در ستاره ای به این جرم یا بیشتر، انفجار ابرنواختری روی دهد، ممكن است باقی مانده ستاره ای سوخته ای باقی بگذارد كه نسبتاً پرجرم است. این باقی مانده، از آن جا كه هیچ نیروی رو به بیرونی نیست كه با نیروهای گرانشی مخالفت نماید، در خود فرو می پاشد. سرانجام، ستاره به نقطه حجم صفر و چگالی بی نهایت فرو می پاشد و آن چه را که تكینگی نام دارد، ایجاد می كند. با افزایش چگالی، مسیر پرتوهای نوری كه از ستاره گسیـــــل می شوند خمیده می شود و سرانجام این پرتوها به طرزی غیرقابل بازیافت، به دور ستاره می پیچند. فوتون های گسیل شده توسط میدان گرانشی شدید در مداری به دام می افتند و هرگز این مدار را ترك نمی كنند. از آن جا كه پس از رسیدن ستاره به چگالی بی نهایت، هیچ نوری از آن نمی گریزد، آن را سیاه چاله می خوانند

اندیشه اصلی كرم چاله ها، به همان قدمت مفهوم نسبیت عام است. چند ماه پس از آن كه اینشتاین معادلات خود را نوشت، كارل شوارتزشیلد نخستین جواب دقیق معادلات اینشتین را یافت. یکی از پیش بینی های شایان ذکر هندسه شوارتزشیلد آن بود كه اگر جرم "ام" در شعاع بحرانی " آر اس" كه امروزه به آن شعاع شوارتزشیلد می گویند، فشرده شود، گرانش آن چنان قوی می گردد كه حتی نور نمي تواند از آن بگريزد. شعاع شوارتزشیلد جرم "ام" با رابطه زیر داده می شود

rs = 2GM/c^2

جالب آن كه جان میـــچل در 1784، شعاع صحیح شوارتزشیلد را براساس نظریه ای غلط پیدا كرده بود. این زمینشناس انگلیسی دریافته بود كه از لحاظ نظری ممكن است گرانش چنان قوی شود كه هیچ چیز، حتی نور نتواند از آن بگریزد. برای ایجاد چنین گرانشی، شیء باید بسیار پرجرم و به طرزی غیرقابل تصور، چگال باشد. در آن زمان، شرایط لازم برای وجود آن چه میچل "ستاره های سیاه" می نامید، از لحاظ فیزیكی غیرممكن می نمود. نظرات وی توسط ریاضیدان و فیلسوف فرانسوی پیر سیمون لاپلاس در دو ویرایش متوالی راهنمای نجوم منتشر گردید، اما در ویرایش سوم حذف شد. در ویرایش 1795، لاپلاس معادله زیر را مطرح ساخت كه نشان می داد جرم و شعاع برای تشكیل سیاه چاله باید چقدر باشد

Vesc = √ {2GM/r} = c

هندسه كامل شوارتزشیلد تشكیل شده است از سیاه چاله، سفیدچاله و دو جهان كه در افق های شان به وسیله كرم چاله ای به هم متصل شده اند. نام سیاه چاله، در سال 1968، توسط جان آرچیبالد ویلر ابداع شد. پیش از ویلر، این اجرام را اغلب "ستاره های سیاه" یا "ستاره های منجمد" می نامیدند.

این لودویگ فلام اتریشی بود كه دریافت جواب شوارتزشیلد برای معادلات اینشتین (كه آن را متریك شوارتزشیلد می خوانند) در واقع كرم چاله ای را توصیف می كند كه دو منطقه از دو جهان یا دو قسمت از یك جهان را به هم متصل می سازند.

سفیدچاله (از جواب جذر مقدار منفی در داخل افق) سیاه چاله ای است كه در زمان به عقب می رود. درست همان گونه كه سیاه چاله ها اشیاء را به طرزی غیر قابل بازیافت می بلعند، سفیدچاله ها نیز آن ها را به بیرون "تف میكنند". اما سفیدچاله ها نمی توانند وجود داشته باشند، زیرا قانون دوم ترمودینامیك را نقض می كنند

نسبیت عام دارای تقارن زمانی است. چیزی از قانون دوم ترودینامیك و از علت و معلول نمی داند. اما ما می دانیم. جواب جذر مقدار منفی در خارج از افق، جهانی دیگر را نشان می دهد. كرم چاله ای كه دو جهان مجزا را به یكدیگر متصل می سازد، پل اینشتاین-رزن نام دارد

پیشبینی وجود سیاه چاله ها برای اینشتین مشكلی ایجاد نكرد، اما وی دریافت كه سیاه چاله ها در مركز خود دارای تكینگی هستند؛ این نقطه چگالی بی نهایت است كه در آن زمان به پایان می رسد. در نقطه تكینگی نقض تمام قوانین شناخته شده فیزیك آغاز می شود. این فكر برای اینشتین بسیار آزاردهنده بود. او این تكینگی ها را دوست نداشت، این كه آن ها به وسیله افق رویداد سیاه چاله از جهان خارج پنهان داشته می شوند برای وی كافی نبود، او این مفهوم را كه "اگر نمی توانی چیزی را ببینی، لازم نیست درباره اش نگران باشی" دوست نداشت

بنابراین به كار با ناتان رزن روی آورد. در سال 1935، این دو مقاله ای نوشتند كه شواهد مؤیدی به نفع وجودِ پلی میان سیاه چاله و سفیدچاله ارائه می كرد، این پل را پل اینشتین-رزن نامیدند

هدف مقاله اینشتین و رزن، تبلیغ سفر با سرعتی بیش از سرعت نور یا سفر میان جهانی نبود، بلكه آن ها تلاش می كردند تا ذزات بنیادی مانند الكترون را به مثابه تونل هایی فضایی كه با خطوط نیروی الكتریكی مشخص می شوند، توضیح دهند. اما نویسندگان داستان های علمی، اندیشه پل اینشتین-رزن را اخذ كردند و آن را در مورد سفینه های فضایی كه از طریق آن چه امروزه "كرم چاله" خوانده می شود، با سرعتی بیش از سرعت نور حركت می كنند، به كار بستند. بنابراین، آن چه در اصل اینشتین نظریه آن را ارائه كرده بود، اكنون توسط نویسندگان داستان های علمی به منظور دور زدن مشكلی كه نسبیت عام اینشتاین برای آن ها ایجاد كرده بود (این كه حركت با سرعت بیش از سرعت نور ناممكن است) مورد استفاده قرار می گرفت

شكل زیر پل اینشتین-رزن را با سفینه ای كه وارد كرم چاله می شود، نشان می دهد. اما در نظریه اینشتین-رزن، تصور این كه اشیاء بزرگتر از الكترون بتوانند از كرم چاله عبور نمایند، حتی مورد بررسی قرار نگرفته است و بنابراین، سناریویی كه نویسندگان داستان های علمی ترسیم می كنند، صحیح نیست

اثر اینشتین-رزن برای بسیاری از فیزیكدانان آن دوره آزاردهنده بود، زیرا چنین تونلی در اصل، می توانست انتقال اطلاعات را با سرعتی بیش از سرعت نور را ممكن سازد و بدین ترتیب یكی از اصول موضوعه كلیدی نسبیت خاص را كه "علیت اینشتینی" نام دارد، نقض كند

در 1962، جان ویلر كشف كرد كه ساختار پل اینشتین-رزن، در فضای بدون میدان، از لحاظ دینامیكی ناپایدار است. نشان داده شد كه اگر چنین كرم چاله ای به نحوی باز شود، پیش از آن كه حتی یك فوتون بتواند از آن عبور نماید بسته می شود و بدین ترتیب علیت اینشتینی حفظ می گردد

این اثر به دو طبقه بندی متفاوت برای كرم چاله ها منتهی گردید: كرم چاله های لورنتزی و كرم چاله های اقلیدسی

كرم چاله های لورنتزی، اساساً، میانبرهایی در فضا و زمان هستند، اما فوراً بسته می شوند، مگر آن كه شكلی از انرژی منفی به تحوی آن ها را باز نگه دارد. ایجاد مقادیر كوچك انرژی منفی در آزمایشگاه بر اساس اصلی موسوم به اثر كازیمیر ممكن است

یك نتیــجه فرعی كرم چاله های لورنتزی این بود كه اشیائی كه از آن ها عبور می كنند نه تنها در مكان كه در زمان نیز حركت می نمایند - با فرض این كه جهان های موازی وجود دارند

کرم چاله های لورنتزی دست كم دو گونه دارند
کرم چاله های میان جهانی: كرم چاله هایی كه جهان ما را به جهانی دیگر متصل می سازند

کرم چاله های درون جهانی: كرم چاله هایی كه دو منطقه دور از هم جهان ما را به یكدیگر مربوط می سازند

كرم چاله های اقلیدسی، از این هم عجیب ترند، زیرا در زمان موهومی زندگی می كنند و ذاتاً پدیده های كوانتوم مكانیكی مجازی هستند. این كرم چاله های اقلیدسی، بیشتر مورد توجه نظریه پردازان میدان كوانتومی قرار دارند

در 1865 كه نسبیت، مكانیك كوانتومی و كیهانشناسی مدرنی در كار نبود، چارلز داجسون، "آلیس در سرزمین عجایب" را نوشت. موضوع این داستان كودكان، جهان های موازی بود. قسمت مشهوری در این داستان هست كه در آن آلیس، خرگوش سفیدی را در سوراخی تعقیب می كند، اكنون می توان این سوراخ را پل اینشتین- رزن نامید. در سرزمین عجایب، قوانین فیزیك دیگر معتبر نیستند و بدین ترتیب ممكن است فرآیندهای عجیبی روی دهد. اما به یاد داشتن این نكته حائز اهمیت است كه داجسون نمی دانست چه نوع مكانیسمی، وقوع این امر را ممكن می سازد. این اندیشه، اندیشه استفاده از كرم چاله برای طی كردن فواصب بعید، در سال 1985 توسط ساگان در نوشتن داستانی به نام "تماس" مورد استفاده قرار گرفت. وی می خواست در این داستان، بدون نقض نسبیت، از روشی برای حركت یكی از شحصیت ها با سرعتی بیش از سرعت نور استفاده كند

متأسفانه در حال حاضر، كرم چاله ها بیش از آن كه امر علمی باشند، داستان علمی هستند. كرم چاله، شكافی نظری در جواب ریاضی نسبیت عام است. اگر روزی ثابت می شد، امكان آن بود كه برای طی كردن بسیار سریع فواصل بعید از آن استفاده شود. هرگز ثابت نشده است كه كرم چاله ها وجود دارند و مؤیدی تجربی برای آن ها وجود ندارد (به دلیل دشوار بودن آشكارسازی سیاه چاله ها)، اما یقیناً اندیشیدن به امكاناتی كه وجود آن ها پدید می آورد، جالب است

Labels: نجوم

[Katy75]

خیلی خوب بود. واقعا ممنون

[Easy Bug]

کِرمچاله
در فیزیک یک پل میانبر فرضی در فضا و زمان است. کرمچاله‌ها ساختارهای فضازمانی پل مانندی هستند که دو گسترهٔ جدا از یک فضازمان یا دو فضازمان جدا از هم را به یکدیگر پیوند می‌دهند. کرمچاله‌ها مسافت و زمان بایسته برای رسیدن از یک نقطه به نقطهٔ دیگر را کوتاه می‌کنند.



تاریخچه
ساختن واژه «کرم‌چاله»^[۱] و «سیاه‌چاله فضایی»^[۲] به جان ویلر نسبت داده شده است. با اینحال در دهه ۱۳۱۰ اینشتین و روزن با به‌کاربردن غوطه‌وری متریک شوارتزشیلد در فضای استوانه‌ای، معادله غوطه‌وری یک کرمچاله گذرناپذیر و ناایستا که «پل اینشتین - روزن» نامیده می‌شود را به‌دست آوردند ^[۳]. یک سال پس از دادن نظریه نسبیت عام به‌وسیله آلبرت اینشتین، سال ۱۹۱۶ فلام دریافت که از بررسی شوارتزشیلد معادلات اینشتین می‌توان پاسخ کرمچاله‌ای به‌دست آورد. این گونه کرمچاله ،«کرمچاله شوارتزشیلد» نامیده شده است. یکی از جنبه‌های جالب کرمچاله‌ها، به‌کاربردن آن‌ها برای انجام سفر در فضازمان است. می‌دانیم که فاصله زمین تا نزدیک‌ترین ستاره به جز خورشید، نزدیک به ۴٫۲۸ سال نوری می‌باشد. پس نور با سرعت تقریباً ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه بیش از ۴ سال طول می‌کشد تا به این ستاره برسد. اکنون ما با فناوری امروزه بیش از یک میلیون و سیصد هزار سال زمان نیاز داریم تا به این ستاره برویم که برای آدمی نشدنی است. این‌گونه برمی‌آید که با انگارهٔ بودن کرمچاله، می‌توان از یک سو به درون آن رفت و تقریباً بلافاصله پس از خروج از سوی دیگر، در جایی دوردست از جهان سردرآورد. در این چهارچوب می‌توان از جهانی دیگر نیز سردرآورد. پس این نادرست است که مردم سیاهچاله‌ها را به عنوان ابزارهایی برای مسافرت‌های فضایی می‌شناسند. اما باید بدانیم که سیاهچاله‌ها دارای افق هستند و هنگامی‌که چیزی، گرچه نور، وارد آنها شد، افزون بر نابودی، امکان خروج برایش وجود ندارد.البته باید بدانیم که کرمچاله‌ها فقط مدل‌هایی ریاضی هستند و آشکارسازی و رصد آنها تاکنون بی‌سرانجام بوده‌است. همچنین گذر از کرمچاله‌ها برای سفر در زمان عملاً کاری نشدنی است زیرا با فروریزی شدیدی که آنها دارند هیج جاندار شناخته‌شده‌ای نمی‌تواند آن را تاب بیاورد و باید بدانیم که باز و بسته شدن آن‌ها آن اندازه تند رخ می‌دهد که هر ماهیتی در هنگام گذر از آن‌ها به دام خواهد افتاد. البته تا رسیدن به یک نگرهٔ درست از گرانش کوانتمی نمی‌توان داوری همه سویه‌ای انجام داد^[۴].

هندسه یک کرمچاله
یک کرمچاله در صورت وجود، خود بخشی از فضازمان چهار بعدی عالم می‌باشد. همان‌گونه که می‌دانید اینشتین در سال ۱۹۰۵ ثابت کرد که جهان تنها از سه بعد فضایی تشکیل نشده و زمان صرفآ یک پارامتر در حال تغییر نیست. بلکه زمان خود نیز به عنوان بعد چهارم عالم به‌حساب می‌آید. در این فضازمان چهار بعدی، کرمچاله‌ها می‌توانند سوراخی به جهانی دیگر یا ناحیه‌ای دیگر از همین جهان باشند. پس باید در نظر داشته باشیم که این اجسام چهاربعدی هستند و ما تنها برای ساده‌سازی آن‌ها را به صورت دوبعدی نشان می‌دهیم. به‌عنوان مثالی ساده، یک صفحه کاغذ تخت را درنظر بگیرید که از چهار سو تا فواصل بسیار دور گسترده شده باشد. هر دو طرف صفحه که آن‌ها را «رو» و «زیر» صفحه می‌نامیم، بطور مستقل یک فضای دوبعدی را تشکیل می‌دهند که می‌توانیم آن را یک جهان دوبعدی بیانگاریم. ساکنان این جهانها خود موجودات دوبعدی هستند. آشکار است که این دو جهان هیچ پیوندی با هم ندارند و ساکنان آن‌ها از وجود همدیگر بی خبرند .اکنون بیانگارید یک سوراخ دایره‌ای در این صفحه ایجاد شود. به این ترتیب دو جهان بطور پیوسته با هم ارتباط دارند. ما این حفره تونل مانند را یک کرمچاله می‌نامیم. اکنون بیایید به‌جای یک سوراخ، دو سوراخ در صفحه ایجاد کنیم. سپس لبه‌های این دو سوراخ را بکشیم تا به صورت دو لوله درآید و با ادامه دادن این کار دو لوله را به‌هم وصل کنیم. این نیز یک کرمچاله‌است. با این نایکسانی که بر خلاف حالت پیشین دو گستره از یک جهان را به هم وصل می‌کند. در حالتی که فضای ما خمیده باشد مسافرت از طریق این کرمچاله بسیار تندتر شدنی است. چون مسافت کوتاهتر است. اگر در هر یک از دو ورق تخت همراستا نیز یک سوراخ ایجاد کنیم، با کشیدن لبه‌های سوراخ و رساندن دو لولهٔ ایجادشده به هم می‌توانیم یک کرمچاله ایجاد کنیم که صفحه بالایی یکی از ورق‌ها را به صفحه پایینی ورق دیگر وصل کند.

متریک‌ها
نگره‌های متریک‌های کرمچاله، اندازش اسپاشزمان یک کرمچاله را بازگو می‌کنند و به‌برنام مدل‌هایی برای نورد زمانی به‌کار گرفته می‌شوند. نمونه‌ای از یک متریک کرمچاله (گذرپذیر) در پی می‌آید:


یک گونه از متریک کرمچاله نا-گذرپذیر پاسخ شوارتزشیلد است:





منبع

[Easy Bug]

سفر در زمان

سفر در زمان، به ایدهٔ حرکت بین لحظه‌های مختلف زمان گفته می‌شود که مشابه حرکت بین مکان‌های مختلف در فضا صورت می گیرد، و در آن امکان ارسال اشیا (و در بعضی حالت‌ها فقط اطلاعات) به زمان گذشته و آینده وجود دارد. با این که از قرن نوزدهم، سفر در زمان همواره موضوع داستان‌های علمی-تخیلی بسیاری بوده است، و نیز سفر یک طرفه در فضا با استناد به پدیدهٔ پارادوکس زمانی مبتنی بر سرعت در تئوری نسبیت خاص (که در پارادوکس‌های دوقلو تشریح شده است) و نیز پارادوکس زمانی جاذبه ای در نسبیت عام، تقریباً امکان پذیر است، اما هنوز این که قوانین فیزیک امکان بازگشت به زمان گذشته را می دهند یا نه مجهول مانده است. تاکنون امکان پذیر بودن یا نبودن سفر در زمان به اثبات نرسیده است. به هر وسیله‌ای - چه تخیلی و چه فرضی - که برای سفر در زمان به کار رود عموماً ماشین زمان گفته می شود.

راه‏های پیشنهاد شده برای سفر در زمان

سرعت بالاتر از نور
براساس نظریه‏ی نسبیت، با افزایش سرعت یک جسم، زمان برای آن جسم کندتر می‏گذرد. اگر با سرعت نور باقطار حرکت کنیم زمان خیلی دیر تر می گذرد مثل این است که داریم دور سیاه چاله ای بزرگ میچرخیم وبا این کار زمان بسیار دیر تر می گذرد و اگر باسرعت نور یک هفته حرکت کنیم به 100 سال بعد می رویم ((البته این فرضیه ی استیون هاوکینگ است))

کرم‏چاله

نمودار یک کرمچاله کرم‏چاله‏ها پدیده‏هایی نظری هستند که بین دو نقطه ‏از فضازمان اتصال ایجاد می‏کنند. برخی معتقد اند که اگر بتوان کرم‏چاله‏ای یافت و در آن وارد شد و به سوی دیگر آن رفت، قادر خواهیم بود تا به مکان و یا زمان دیگری سفر کنیم. کرم‏چاله‏ها تاکنون به صورت تجربی مشاهده نشده‏اند. همچنین بسیار ناپایدارند و تقریبا بلافاصله پس از تشکیل فرو‏می‏ریزند و از بین می‏روند در نتیجه امکان ورد به آن غیرممکن به نظر می‏رسد.((علت ان هم فید بک است )).

تئوری کورت گودل
کورت گودل در 1944 میلادی، توضیحی از جهان یافت که در معادلات گرانشی اینشتین صدق می‌کند و از نظر تئوریک می‌توان در آن به عقب برگشت. تمام استدلال‌هایی که برای رد الگوی گودل، چه بر پایه ریاضیات و چه بر پایه فلسفه، بیان شده است شکست خورده‌اند. ^[۱]

تناقض سفر در زمان
یکی از سوال‏هایی که همیشه درباره‏ی امکان سفر در زمان مطرح بوده است این بوده که اگر کسی به گذشته سفر کند و یکی از عامل‏های وجود خودش را از بین ببرد (برای مثال پدرش را) در آن صورت او دیگر وجود نخواهد داشت تا به گذشته برود و آن کار را انجام دهد. این تناقض ممکن است نشانه‏ی امکان نداشتن سفر در زمان باشد. با این وجود راه‏ حل‏هایی برای این مسئله بیان شده است.

راه ‏حل‏های ارائه شده برای حل تناقض سفر در زمان

جهان‏های موازی
برخی برای حل تناقض سفر در زمان اعتقاد دارند که هر تغییر فرد در گذشته بر وضعیت او و زمانی که از آن می‏آید تاثیری نخواهد گذاشت بلکه با تغییر گذشته جهانی موازی با جهانی که فرد در آن است به وجود می‏آید که در آن،

پارادوکس پدربزرگ
پارادوکس پدربزرگ یا پارادوکس سفر به زمان، که اولین باز توسط یک نویسنده فرانسوی در سال ۱۹۴۳ مطرح شد به شرح زیر است:

• فرض کنید شما بتوانید به گذشته دور سفر کنید و در آنجا پدربزرگ فعلی خود را قبل از اینکه با مادربزرگتان آشنا شود بکشید، این به این معنی است که شما نمی‌توانید وجود داشته باشید. و طبعا نیز نمی‌توانستید به گذشته سفر کنید و پدربزرگتان را بکشید.

این یک نمونهٔ کلاسیک پارادوکس محسوب می‌شود، که امکان سفر به گذشته را زیر سوال می‌برد. البته برای رفع این تناقض، راه‌حل‌هایی نیز پیشنهاد شده‌است، که دنیاهای موازی یکی از آنهاست. اما جهان های موازی زمانی می تواند پاسخ مناسبی به این پرسش باشد که به طور کامل بتوان به ساخته شدن ماشین زمان پاسخ منفی داد...


منبع

[Easy Bug]

سفر در زمان امکانپذیر است... پارادوکس زمان چیه؟

آیا واقعا سفر در زمان ممکن است؟ اگر شخصی به گذشته برود و والدینش را بکشد، چه اتفاقی برای خودش میافتد؟



سفر در زمان، از قدیم مورد توجه انسان ها بوده. خیلی ها دوست دارند تا به گذشته سفر کنند و از تاریخ واقعی زمین باخبر شوند، و یا اینکه بعضی از اشتباهاشون را جبران کنند. بعضی دیگر از مردم، علاقه دارند تا به آینده سفر کنند و از همه چیز باخبر شوند. حالا آیا واقعا همجین چیزی می شود...!؟ از نظر فیزیک نوین، جواب، "بله" است. یکی از راه های سفر در زمان، دنیا-جهان های موازیاست.



دنیا های موازی، دنیاهایی هستند به با ما از یک تاره مو هم نزدیک ترند، اما در حالت عادی نمیتوان آنها را دید. دنیا های موازی، جهان های دیگری هستند؛ ممکن است در یکی از آنها، قوانین فیزیکی با اینجا فرق داشته باشد، ممکنه در یکی دیگر از آنها، زمان قدیم جهان ما باشد و ....

برای ورود به این دنیا ها، باید بوسیله ی کرم چاله وارد شد. کرم چاله، مثل یک تونلی می مونه که دو دنیا ی موازی را بهم وصل می کند. در بعضی شرایط، این کرمچاله تشکیل می شود.


برای درک بهتر از دنیا ی موازی، کمی درباره ی نسبیت توضیح باید داد. قسمتی از نسبیت به ما درباره ی خمیدگی فضا-زمان می گوید. می دونید خمیدگی فضا زمان چیه؟ انیشتین مثال یک توپ بولینگی را می آورد که که آن را روی تشک انداخته ایم. چون توپ بولینگ سنگین است، باعث می شود که تشک در جایی که توپ بولینگ رویش است، فرو رفته بشود. حالا ما تیله ای را روی تشک می اندازیم. حالا چه می شود؟ درسته! خیلی ساده است! تیله به خاطر فرورفتگی تشک، به حالت چرخش دور توپ بولینگ درآمده و به سمتش می رود.(به درون فرورفتگی، پیش توپ بولینگ میرود)
حالا شما تصور کنید که اون توپ بولینگ، خورشید ما باشد، و آن تشک، فضا باشد. یعنی درجایی که خورشید وجود دارد، فضا در آنجا مانند یک چاله است! زمین در اینجا حکم آن تیله را دارد. اما زمین ما، (به خاطر سرعت زیادش) در آخر، به خورشید نمی رسد. اما حتی زمین هم می تواند فضا را خمیده کند؛ چون جرم دارد! در این حالت، زمین مثل توپ بولینگ، و ماه مثل تیله می ماند. (جاذبه)

همان طور که در شکل بالا می بینید، فضا به خاطر جرم زمین، خمیده شده. حالا اگر یک ستاره ی بزرگ پرجرم باشد، این چاله و خمیدگی خیلی عمیقتر می شود!
حالا اگر یک ستاره ی پرجرم دیگر، در یک دنیا ی موازی، طوری فضا را خم کند که ته آن، به ته خمیدگی فضا در جهان ما بچسبد، یک چاله درست می شود! این چاله می تواند راهی برای سفر به دنیای موازی باشد. مثل شکل زیر:

با ورود به به یک بعد دیگر هم می توان در زمان سفر کرد. بحث بعد، بحثی مفصل است که درباره ی آن بحث خواهیم کرد.
حالا بیاین تصور کنیم که ما توانستیم به یک دنیا ی موازی بریم. (دنیاهای موازی با همدیگر می توانند متفاوت باشند. حتی زمان در بعضی از آنها تند تر از ما می گذرد، بعضی کندتر!) به دنیا ی موازی ای که ما را به گذشته ی زمین خودمان ببرد؛ مثلا زمانی که پدرمان، نوجوانی بیش نبود. اگر من بروم و پدرم را بکشم، چه اتفاقی برای خودم می افتد؟ به این می گویند "پارادوکس زمان" که برای آن فرضیه های مختلفی هست. برخی عقیده دارند که شما می توانید پدرتان را بکشید، اما در این صورت، دیگه هیچ وقت نمی توانید به دنیایی که در آنجا بودید، برگردید! بعضی دیگر میگویند که ممکن است نیرویی طبیعی مانع از این کار شما شود و شما نتوانید پدر یا مادرتان را بکشید!


درمورد تغییر واقعه های تاریخی هم دو فرضیه وجود دارد:

1.عده ای به سرنوشت عقیده دارند. یعنی اینکه آنها می گویند، هرچه که رخ میدهد، باید رخ داده می شد! مثلا چی؟ مثلا آنها می گویند که اگر شما به زمان قبل از جنگ جهانی برگردید و سعی کنید تا مانع از جنگ شوید، کار شما باعث جنگ می شود! یعنی اگر شما به آن زمان نمی رفتید و کارهایی برای جلوگیری از جنگ جهانی نمی کردید،جنگ جهانی هم رخ نمی داد! حتی اگر شما بتوانید بروید و هیتلر را هم بکشید، یه آدم دیگه ای جای اون میشد و جنگ جهانی را راه می انداخت!


2.عده ای دیگر، حرف های بالا را قبول ندارند. بلکه می گویند که اگر شما بروید و مانع جنگ بشوید، دو حالت ممکن است پیش بیآید : یا جنگ جهانی واقعا در جهان خود شما، دیگر روی نمی دهد؛ یا اینکه جنگ جهانی، فقط در دنیای موازی ای که شما در آن رفته اید، اتفاق نمیافتد.



حالا که درباره ی نسبیت و دنیاهای موازی، یک سری اطلاعات بدست آوردید، می توانیم پدیده ی دیگری را هم توضیح دهیم و مطمئن باشیم که آن را می فهمید. این پدیده، غیب شدن در یک مکان، و ظاهر شدن در جای دیگر است! ما فهمیدیم که انیشتین گفت که فضا خمیده است. درباره ی کرمچاله هم که خواندید. حالا تصور کنید که شهر تهران، در فضا طوری خمیده باشد که بالای شهر و پایین شهر، درست از بالا بتوانند همدیگر را ببینند. در این صورت، اگر کرم چاله ای تشکیل شود، شما می توانید در کمتر از یک ثانیه، از هرجایی که هستید، به جای دیگری غیب و ظاهر شوید! شکل زیر در درک این قضیه کمک می کند.

_توجه داشته باشید که کرم چاله، میتواند با یک سری تغییر در فضا، بدون نیاز جرم شدیدی در نزدیکی ما هم بوجود بیآید. درباره ی چگونگی این مسئله ، در ادامه صحبت می کنیم.)


تصور کنید که قسمت مشبک و سرخ رنگ که خمیده شده است، شهر خود شما باشد. انیشتین همین را گفت! گفت که فضا-زمان، خمیده است! به آن قسمت قیفی شکل سبز رنگ، کرمچاله گویند که اگر شما (با توجه به شکل زیر) وارد آن بشوید، می توانید در سمت دیگر شهر خود، در کمتر از یک ثانیه ظاهر شوید!

جالب نبود؟ اگر می خواهید مطالبی مثل سفر در زمان را بهتر متوجه بشوید، بهتر است که از نظریه های (تقریبا) جدید و نوین مثل نسبیت، فیزیک کوانتوم ، نظریه ی ابر ریسمان ها و.... باخبر شوید.

زندگی چقدر جذاب جلوه می کند، وقتی که می گذارد تا ما رازها و واقعیت های عجیبش را ذره ذره کشف کنیم....



ویرایش شده توسط radical

منبع

[Easy Bug]

ضمیمه اول پست قبلی

نظريه ريسمان

تئوري ريسمان

در اين مقاله در رابطه با يكي از تئوري هاي مهم فيزيك صحبت مي كنيم .
ما اطلاعاتي از تئوري هاي ذره اي داريم مي دانيم كه دانشمندان ذرات بنيادي را ساختار طبيعت و كيهان در نظر مي گيرند در جايي كه هم نيرو و هم ماده از ذرات بنيادي به نام بوزون و فرميون ساخته مي شوند .




اما ببينيم تئوري ريسمان به ما چه مي گويد ؟

تئوري ريسمان به ما مي گويد كه هر آنچه كه وجود دارد از رشته هايي يك بعدي كه ريسمان ناميده مي شود ساخته مي شوند . اين ريسمان ها قادر اند تا در فركانس هاي متفاوت به نوسان به بپردازند . هر فركانس خاص موجب به وجود آمدن يك ذره ي خاص مي شود . مقياس و جرم ذره به نوع نوسان بستگي دارد . همچنين تئوري ريسمان به ما مي گويد كه نمي توان هيچ تفاوت اندازه گيري را نمي توان بين ريسمان هايي كه به دور ابعاد كوچكتر پيچيده اند با ريسمان هايي كه در ابعاد بزرگتر حركت مي كنند نمي توان يافت . جالب است كه اين ذرات دقيقا با نوسان است كه طيف ريسمان ناميده مي شود .

تئوري ريسمان در ابتدا براي شرح بوزون ها ( حاملان نيرو ) به ويژه هادرون ها كه ذراتي سنگين در حمل نيروي قوي هسته اي هستند ارائه شده بود . از جهتي اين تئوري به راحتي مي توانست تئوري ميدان هاي كوانتومي كه در رابطه با به وجود آمدن ذرات و واكنش هاي بين آنها را شرح دهد دانشمندان بر آن شدند تا به وسيله ي اين تئوري تئوري گرانش كوانتومي را تعريف كنند . به همين دليل آن را يك گزينه براي نظريه ي همه چيز دانستند . براي اين كه اين تئوري كامل شود مي بايست فرميون ها نيز به آن وارد مي شدند با ورود اين ها تئوري با نام ابر ريسمان به وجود آمد كه در مقالات بعدي آن را شرح خواهيم داد .

يكي از مؤلفه هاي مهم و چشم گير تئوري ريسمان ابعاد اضافي آن است كه تعداد آنها برابر 10 و 11 و 26 تاست . زيرا اين تئوري براي شرح موضوعات نياز به اين ابعاد دارد . اين بحث آن قدر جزئيات دارد كه بايد آن را در يك مقاله ي جدا شرح دهيم .

اما جالب است كه بدانيم خود ريسمان ها دو نوع هستند كه عبارتند از :

1- ريسمان هاي باز كه داراي دو نقطه ي پاياني مشخص هستند
2- ريسمان هاي بسته كه در آن نقاط پاياني اش به هم پيوسته و يك حلقه ي كامل را تشكيل مي دهند اين ها داراي خواص هستند كه اندكي با هم تفاوت مي كند و در هميشه در تمام 6 تئوري ريسمان و ابر ريسمان با هم نمي آيند . از طرفي طول ريسمان معادل طول پلانك كه در حدود 10 ^ -35 مي باشد كه با تكنولوژي ها كنوني اصلا قابل تصور هم نيست .

از ديگر ويژگي هاي تئوري ريسمان دو گانگي ها است كه آنها را در مقاله اي جدا گانه با وردشيت و ريسمان هاي آن شرح خواهيم داد . با اين وجود گفتني است كه تئوري ريسمان داراي چندين اشكال اساسي است كه در يك مقاله قابل شرح هستند . براي مثال هيچ يك از معادلات آن قادر به توجيه رفتار آن در فصا نيست .


تئوري ابر ريسمان


تئوري ابر ريسمان كوششي از سوي متخصصان تئوري ريسمان است تا تمام ذرات بنيادي در طبيعت در قالب تئوري ريسمان بگنجند . همانطور كه مي دانيم تئوري ريسمان براي بوزون ها يا حاملان نيرو مطرح شد اما در آن فرميون ها جايي نداشتند . در ابر ريسمان فرميون ها يا همان ماده ساز وارد قلمرو ريسمان وارد شدند و بخشي از ارتعاش ريسمان ها را براي ساخت آنها در نظر گرفتند .

در ابتدا تصور مي شد كه اين يكي از قدرتمند ترين تئوري ها براي گرانش كوانتومي است كه همه چيز را در قالب يك نظريه ي وا حد شرح مي دهد . نام ابر ريسمان بر گرفته از ابرتقارن تئوري ريسمان است . از اين جهت آن را ابر تقارن تئوري ريسمان نام گذاري كردند كه ابر ريسمان به وسيله ابر تقارن فرميون ها را در خود جاي داد . ممكن براي شما اين سؤال مطرح شده باشد كه چرا دانشمندان براي داشتن يك تئوري واحد تلاش مي كنند ؛ نسبيت و مكانيك كوانتوم هر يك در جاي خود كار خود را مي كنند ؟ در پاسخ بايد گفت كه اين دو تئوري انقلابي در نقاطي با يكديگر تناقص دارند پس بايد متحد شوند تا دنياي ما به طرز درستي شرح داده شود . در واقع با توسعه ميدان هاي كوانتومي مي توان موضوع را براي نيروهاي الكترومغناطيسي و قوي و ضعيف هسته اي بسط داد اما نه براي گرانش زيرا در گرانش معناي ديگري مي يابد .
موفقيت اصلي تئوري ريسمان كه موجب شد تا آن را كانديداي تئوري گرانش كوانتومي قرار دهند تبديل نمودارهاي فاينمن به صورت دو بعدي بود كه مشكي بي نهايت شدن انتگرال را براي آن حل مي كرد زيرا ديگر نقطه صفري در آن خود نمايي نمي كرد . پس تئوري ريسمان يكي از بحران ها را رد كرد در اين صورت بود كه مي توانست به اين صورت مهم جلوه گر شود . تئوريهاي ابر ريسمان در تئوري M به هم مي پيوندند كه ما بعدا اين تئوري را شرح مي دهيم .



انواع تئوري ريسمان


همانطور كه ذكر شد اين تئوري اصولا براي شرح رفتار بوزون ها ارائه شد . از اين جهت يكي از شاخه هاي اين تئوري به بزون ها اختصاص دارد .
اين شاخه بوزونيك ناميده مي شود كه در آن تنها بوزون ها نقش ايفا مي كنند يعني فقط بوزون ها را شامل مي شود و در آن هر دو نوع ريسمان ها ؛ يعني ريسمان ها باز و بسته وجود دارد . در اين نوع تئوري تاكيون ها نيز داراي نقش هستند . تاكيون ها ذراتي با جرم فرضي هستند كه تصور مي شوند . از اين جهت تصور مي شوند كه هرگز مشاهده نشده اند همچنين اين تئوري ذرات فرشي و غير فيزيكي ديگر به نام گاستس يا شبح را پيش بيني مي كند . در اين نوع از تئوري تعداد ابعاد از تمام انواع اين تئوري بيشتر است و بيست و شش بعد است . اين در واقع نوع اصلي اين تئوري مي باشد .
نوع ديگر تئوري ريسمان كه داراي 10 بعد است ماده و نيرو را در بر مي گيرد يعني هم فرميون ها و هم بوزون ها در آن نقش دارند و به وسيله ي ابر تقارن كه در ديگر مقالات به آن خواهيم پرداخت به هم ربط داده مي شوند . البته اين نوع تئوري ابر ريسمان ناميده مي شود كه تئوريي تعميم يافته است . در اين تئوري كه نوع I ناميده مي شود هر دو نوع ريسمان باز و بسته نقش دارد ولي در آن تاكيوني وجود ندارد و همچنين تقارن آن از نوع SO ( 32 ) است.
نوع ديگر تئوري ريسمان كه IIA ناميده مي شود داراي 10 بعد است كه طبق معمول نه بعد فضايي و يك بعد زمان دارد . در اين نوع تنها ريسمان هاي بسته خودنمايي كرده و نقش ها را بر عهده مي گيرند . در آن تاكيون وجود ندارد . در آن نيرو و ماده به عبارت ديگر فرميون ها و بوزون ها نقش دارند . ولي فرميون ها بدون جرم و با اسپين دو جهته فرض مي شوند . در آن ابر تقارن نقش مهمي دارد .
نوع چهارم تئوري ريسمان تفاوتي اندكي با نوع سوم دارد . اين نوع تئوري كه IIB ناميده مي شود در واقع ابر ريسمان است زيرا در آن ماده و نيرو به وسيله ابر تقارن با يكديگر پيوسته شده اند و در قالب يك تئوري ريسمان در آمده اند . ابعاد در اين نوع 10 تا است . در آن تاكيون بي نقش و اثر است . ريسمان هاي بسته نقش ها را بر عهده مي گيرند . اما تفاوت آن در اسپين آن با تئوري قبلي است . يعني داراي فرميون هاي بدون جرم است كه تنها در يك جهت اسپين دارند .
نوع پنجم را HO مي نامند اين هم نوعي ابر ريسمان است كه در آن ماده و نيرو به وسيله ي ابرتقارن به هم پيوند يافته اند . ابعاد در اين تئوري معادل سه مدل قبلي يعني 10 تا است نوعي تئوري اكتشافي ( هتروتيك ) است .
اما به چه معنا است ؟
يعني ميان حركت ريسمان در جهات مختلف مثلا چپ و راست با يكديگر تفاوت دارد . گروه تقارن در آن مانند نوع دوم است يعني SO (32) است . در آن تاكيون وجود ندارد و فقط ريسمان هاي بسته نقش دارند .
نوه ديگر كه HE ناميده مي شود داراي 10 بعد مي باشد و مانند چهار نوع قبلي ابر ريسمان است و شامل نيرو ماده است كه به وسيله ي ابر تقارن به هم پيوند يافته اند با اين تفاوت كه گروه تقارن آن از نوع E₈×E₈ است . در آن تاكيوني وجود ندارد . همچنين در آن فقط ريسمان هاي بسته وجود دارند اين نوع نيز مانند نوع پنجم هتروتيك يا اكتشافي است .

Super string or string theory	Type of String	Tachyon	Spacetime dimensions	Type
String T	Both of them	Yes	26	Bosonic
Superstring T	Both of them	No	10	I
Superstring T	Closed string	No	10	IIA
Superstring T	Closed string	No	10	IIB
Superstring T	Closed string	No	10	HO
Superstring T	Closed string	No	10	HE

اما ممكن است براي شما اين سؤال مطرح شده باشد گروه هاي تقارن چيست . در رياضيات گروه هاي تقارن وجود دارد كه انواع متفاوتي دارد و از آنجايي كه زبان فيزيك ، رياضي است ما از آنها در اين جا استفاده مي كنيم .

ابعاد اضافي در تئوري ريسمان

همانطور كه در مقالات بخش نسبيت ذكر كرديم اينشتين كيهان را چهار بعدي فرض كرد كه سه بعد فضايي دارد و يك بعد زماني پيوسته به آنها كه بافت فضا – زمان را به وجود مي آورند .
در مقاله ي انواع تئوري ريسمان ذكر كرديم كه حد اقل ابعاد در تئوري ريسمان 20 تا است كه مي تواند تا 26 بعد نيز افزايش يابد .
حال سؤال اين جا است كه اين ابعاد از كجا آمده اند و اصولا تئوري ريسمان براي آنها چه توجيه منطقي دارد ؟
تئوري بوزونيك ريسمان ابعاد خود را به وسيله ي معادله ي پلايكف شرح مي دهد كه به شرح زير است :






اما در رابطه با توجيه تئوري ريسمان مي توان اين گونه گفت .

در اين تئوري تعداد ابعاد آن قدر زياد است كه بايد تعداد آنها را با انگشتان دست درج كرد . همانطور كه مشاهده شد تعداد ابعاد به وسيله ي رابطه ي بالا قابل محاسبه است . اين بدان معنا است كه اگر شما فاصله ي بين دو نقطه را اندازه گيري كنيد سپس با زاويه ي مشخصي دوران كنيد و دوباره فاصله را اندازه گيري كنيد آنگاه فاصله يكسان خواهد بود اگر اين ابعاد خاص را در نظر بگيريم . در اين شرايط ابعاد جهان به جاي چهارتا به بيست وشش تا مي رسد . هر چند كه تئوري M كه در ديگر مقالات آن را شرح خواهيم داد تعداد آنها به 10 الي 11 عدد مي رسد .
متخصصان تئوري ريسمان براي شرح اين موضوع دو راه مختلف را در نظر مي گيرند .
راه اول فشرده گي ابعاد است كه مي گويد تعداد ابعاد اضافي كه 6 تا 7 عدد هستند آن قدر فشرده و كوچك هستند كه در دوران ما در پديده ها قابل كشف نيستند . يعني اين 6 يا 7 بعد در اين لوپ بر روي يكديگر فشرده اند .

براي درك بهتر يك تكه چوب را تصور كنيد . اگر شما در يك فاصله ي معين از آن قرار داشته باشيد شما چوب را در يك بعد مشاهده مي كنيد كه همان طول آن است . اگر شما از آن فاصله كمي جلو تر آييد مي توانيد بعد دوم آن را نيز مشاهده كنيد كه با هم محيط چوب مورد نظر را مي سازند ؛ و اگر به همين ترتيب نزديك و نزديك تر شويد ابعاد اضافي را مشاهده خواهيد كرد . تئوري ريسمان نيز براي مشاهده ي اين ابعاد چنين توجيهي مي كند . در واقع هر نقطه از اين در روي تكه چوب مورد نظر عدد هر بعد را براي ما مشخص مي كند . براي مثال يك عدد مكان در بعد اول را مشخص مي سازد ديگري مكان را در بعدي ديگر مشخص مي كند . در واقع اين شماره ها براي ابعاد اضافي نيز وجود دارد كه در حوضه ي ديد كنوني ما نيستند و در هم فشرده شده اند .
ديگر توجيه اين است كه در دنياي 1+3 خود فرو رفته ايم . در اين صورت اين فرض يك چيز رياضي به نام D – Brane را وارد مي كند كه دنيا ما بر اساس تئوري جهان برين است . ما در اين رابطه در مقاله ي جداگانه سخن خواهيم گفت . زيرا يك تئوري كه اخيرا دانشمندان در رابطه با جهان پنج بعدي مطرح كرده اند تقريبا با اين موضوع تطابق دارد كه مي گويد ما در دنياي خود فرو رفته ايم و ابعاد بزرگتر را نمي بينيم .
مثلا گرانش كه يك نيروي بنيادي در طبيعت است يك بعد مخفي فرض مي شود نيروهاي بنيادي ديگر را توليد مي كند . در مورد اين موضوع كه گرانش نيرو هاي ديگر را توليد مي كند آزمايش هاي زيادي وجود دارد . اما اين هنوز يك فرض قابل استفاده نيست .

دوگانگي ها در تئوري ريسمان

اما بايد بدانيم كه دوگانگي ها در تئوري ريسمان نقش مهمي دارند . دانشتين كه تئوري ريسمان انواع متفاوتي دارد . پيش از سال 1990 تصور مي شد كه تنها يكي از آنها نامزد تئوري همه چيز است ، تئوري كه در 10 بعد شرح داده مي شود ، بعد ها متخصصان ريسمان متوجه شدند كه همه ي آنها با دوگانگي ها يا همزادي ها مي توان آنها را با هم پيوند داد . در واقع دوگانگي ها يك كار مهم انجام مي دهند كه يك تئوري را به تئوري ديگري كه قبلا موجود بوده است بسط مي دهند .
براي درك بهتر شما يك نقطه را با مختصات سه بعدي x y z آن در نظر بگيريد حالا يك فضاي يكسان داريم ، اگر شما براي آن سيستم مختصات ديگري فرض كنيد . در اين شرايط مختصات برابر با x' y' z' خواهند بود . حال دو توضيح براي موقعيت ذره در صفحه يكسان خواهد بود . اين مثال در رياضي است . ولي در يك مثال را در زندگي روزانه در نظر بگيريد ؛ براي مثال يك ديوار را در نظر بگيريد در ضلع شمالي خانه ي شما قرار دارد . اگر شما در به سمت ضلع شرقي خانه بايستيد مي گوييد كه ديوار نسبت به وضع كنوني شما در در غرب قرار دارد زيرا در آن شرايط ظلع شرقي ، شمال شما محسوب مي شويد . حال اگر دوستتان در سمت جنوب خانه باشد در اين صورت مي گويد ديوار در سمت جنوب من قرار دارد . مي بينيم كه تنها نسبت به جايگاه وضعيت تغيير مي كند ولي اصل موضوع يكي است .

در ابتدا براي بي نهايت هاي ريسمان هاي كوچك بحث مي كنيم . اين ريسمان ها همانند نقاط مادي در روي يك دايره رفتار مي كنند . اما زماني كه اصل مكملي مطرح شد همانند موج نيز رفتار مي كنند . زيرا بايد همانند الگوي بسته ي روي خودشان باشند . طول موج بايد در آن كسري از محيط دايره مورد نظر باشد . اگر از اين راه به موضوع نگاه كنيم از راه معادلات لويي دوبروي معادل هم هستند كه به ما مي گويد كه تكانه آن بايد در معكوس شعاع دايره ضرب شود . در اين حالت حالت ريسمان با تكانه يا جرم n / R براي تئوري A و حالت و جرم m / (1 / R.T) =m R.T ريسمان براي تئوري B خواهد بود .
در ابتدا تئوري دوگانه با ريسمان هاي بسته را فرض كنيد كه اولي F داراي 9 بعد در فضاي تخت هستند و به اين ها يك دايره به شعاع R اضافه كنيد . در تئوري دوم كه آن را S مي ناميم در روي دايره اي به شعاع 1 / RT قرار دارد در حالي كه T كشش ريسمان است . هر چند كه اين موضوع بسيار عميق اسن بنابراين بايد احتمال كمي براي آن قائل شويم .

در مورد ريسمان هايي بحث مي كنيم كه دور دايره ما مي پيچند براي اينكه به دور دايره بپيچد مقداري انرژي يا همان جرم مي گيرد اما نبايد فراموش كرد كه كشش ريسمان ها فوق العاده زياد است پي جرمشان متناسب با كشش آنها است و براي پيچيدن به دور دايره زماني صرف مي شود . بنابراين جرم در تئوري معادل kR.T و همچنين در تئوري B معادل q.(1/RT).T=q/R است . در حالي كه در هر دو q و k معادل نوعي ثابت عددي هستند .

دوگانگي T – Duality ) T )

دوگانگي موضوعي در تئوري ريسمان است كه براي درك آن زياد نبايد وقت صرف كرد زيرا تقريبا ساده و قابل درك هستند . دوگانگي ها به ما مي گويند كه اين احتمال وجود دارد كه براي يك چيز واحد ممكن است دو شرح متفاوت وجود داشته باشد . حال اين ها يعني اين دو توضيح ممكن است به صورت بسيار ساده اي به هم پيوسته باشند .
همانطور كه مشخص است اساسا چنين حالتي براي يك ذره در واقيع طبيعي غير ممكن است كه به دو به دايره كه در تئوري A شعاعش معادل R و در تئوري B شعاعش معادل 1 / RT است . در واقع حالت ذره گونه در تئوري A مي تواند بر نقش آن در تئوري B مچ شود . اين چيزي است كه دقيقا مي تواند به خوبي بين اين دو قرار گيرد و در هر دو تئوري A و B امكان كامل شدن دارد . سيعني تئوري A دقيقا مطابق حالات تئوري A عمل مي كند كه در واقع تصويري از تئوري B است .
اين به ما مي گويد كه ما يك دوگانگي بين اين دو تئوري يافته ايم . اما اين به ما چه مي آموزد ؟ ممكن است نتيجه براي شما خيلي در سطح پاييني قرار گيرد اما اگر آن را در سطوح بسيار ريز كيهان به كار ببنديم چه مي شود ؟ يعني تئوري ريسمان در هر دو تئوري با دايره هاي متفاوت كه شعاع هاي برابر دارند يكسان است . با كمي محاسبه متوجه مي شويم كه تئوري در تئوري در شعاع هاي كمتر و يا بيشتر از 1/T ^ 1/2 نتايج يكساني خواهد داد . اين يكي از ويژگي هاي تئوري ريسمان است .


يكي ديگر از نتايج مهم دوگانگي T پيش بيني بيگ بنگ يا همان انفجار بزرگ است . در اين جا دليل به ما گفته نمي شود ولي يك تصوير فرضي از زمان هاي نزديك به بي نهايت به ما مي دهد كه در واقع نتيجه تئوري گرانش كوانتومي است . يعني اگر جهان هاي كوچك با جهان هاي بزرگ برابر باشند آنگاه پيش بيني بيگ بنگ بسيار ساده مي شود .
اگر


كشش ريسمان در نظر گرفته شود مربع انرژي معادل
E_m=2pmRT.
است اين دوگانگي با تغيير اين دو نوع و مؤلفه m به n و

و اين يك نقش يكسان بين A و B است كه توسط اين دوگانگي برقرار شده است . همچنين پيش بيني مي كند كه اصل عدم قطعيت هايزنبرگ با بيسترين امكان در موقعيت فضايي X محدود مي شود و نه تنها با تكانه دو جانبه P بلكه در مقياس ريسمان L_st كه بايد تقريبا با مقياس پلانك برابر باشد .
اين دوگانگي بين تئوري هاي IIA و IIB و همچنين HO و HE ارتباط برقرار مي كند .
دوگانگي S – Duality ) S )

ديديم كه چگونه دو گانگي T به ما اجازه داد تا به تفاوت ها حمله كنيم و آن ها را يكي كنيم . اما دوگانگي S براي ما كار بسيار مهم مي كند و بي نهايت هاي فيزيك را ساده مي كند . براي شرح اين دوگانگي بايد از g_s باخبر باشيم كه يك زوج ريسمان ثابت هستند . فرمول بندي به صورتي است كه اگر اين مقدار زياد باشد اين حاصل جمع مقادير عددي است . پيشنهاد مي كنم كه اين مبحث وارد نشويم چون محاسبه هاي آن فوق العاده مشكل است . به طور خلاصه اين طور مي توان گفت كه اگر اين مقدار زياد باشد ما تئوري ريسمان را درست درك نخواهيم كرد .
فرض كنيد تئوري A با زوج ريسمان ثابت g_s ^ A و تئوري B را با زوج ريسمان g_s ^ B در نظر بگيريم . اگر g_s ^ B را بر g_s ^ A 1 / تصوير كنيم واضح است كه
g_s ^ A 1 / بزرگ و g_s ^ B كوچك خواهد شد . ما مي توانيم تئوري ريسمان A را با بي نهايت هايش داشته باشيم و نكته ي قابل توجه توضيحي است كه در تئوري ريسمان B براي آن در نظر گرفته شده است . اين دو گانگب با نام دوگانگي S شناخته مي شود . اين دوگانگي يك ابزار نيرومند براي شرح تئوري ريسمان در ابعادي بزرگتر است . به اين ترتيب مي توان تئوري هاي ديگر ريسمان را دو به دو با هم بسط داد . زوج ريسمان ها در دو فضاي فرضي به طور ضعيف يكسان هستند ولي زوج ريسمان ها در فضاي دوگانگي T برابرند و اين تفاوت اين دوگانگي ها است .

اگر تئوري A و B در اين حالت باشند آنگاه معادله ي زير براي آنها صادق است



در اين رابطه f هر كميت مشاهده اي در فيزيك را نشان مي دهد l زوج ثابت را نشان مي دهد همچنين a نشان گر پارامتر بي نهايت است كه با l مج مي شوند . اين دو گانگي type I را با HO پيوسته مي كند و IIB را با خودش .




تئوري M


در اين بخش از مقاله در رابطه با تئوري M صحبت مي كنيم كه كه از تركيب پنج تئوري ابر ريسمان توسط ادوار ويتن Edward Witten در سال 1995 ارائه شد . گفتني است كه در آن 11 بعد براي ابر گرانش بكار رفته است . اين تئوري از جهاتي شبيه به نسبيت عام است زيرا رياضيات عجيب و پيچيده اي در آن به كار رفته است . اين تئوري نتيجه يك سري از معادلات طاقت فرسا است و هيچ گونه پشتوانه ي آزمايشگاهي براي خود ندارد . از اين جهت يكي از بحث انگيز ترين تئوري هاي فيزيك است .







ادوارد ويتن در مقالاتي در زمينه اين تئوري انتشار داد اين تئوري را يازده بعدي معرفي كرد و گفت راه رهايي از مشكل ريسمان ارتقاي اين تئوري از 10 بعد به 11 بعد است كه در نوع خود جالب به نظر مي رسيد . با اين كه اين تئوري يك تئوري انقلابي بوده ولي هنوز ابهامات زيادي در آن مشاهده مي شود كه به منزله پيچيدگي آن است و درك آن چندان ساده نيست . ما اميدواريم كه دانشمندان در آينده اين ابهامات را توسط دوگانگي ساده و قابل درك كنند . از اين جهت بهتر كه وارد تئوري هاي آن و مخصوصا محاسبات آن نشويم .


نام اين تئوري نيز حكايت جالبي دارد كه ارزش خواندن را دارد . جالب است بدانيد كه نام هاي مبهم و نا مشخصي براي M در نظر گرفته شده است كه هر كسي از روي تخيلات خود به اين تئوري نسبت مي دهند .

بعضي ها عقيده دارند كه M از كلمه ي Mother كه معناي تئوري مادر گرفته شده است . گروهي ديگر مي گويند كه Matrix براي اين تئوري است . ماتريكس از اين جهت گفته مي شود كه ابعاد در اين تئوري همانند ابعاد در يك دنياي ماتريكسي است . Monster ديگر احتمال است كه به معناي بزرگ يا غول است . Mystrey به معناي راز نيز در نظر گرفته شده است . Magic براي تئوريي جادويي است . Maker براي تئوري آفريننده در نظر گرفته شده است . Membrane به معناي غشا نيز وجود دارد .

گلاشو عقيده ي جالبي دارد و مي گويد كه M وارون حرف W است كه اول نام خالق اين تئوري است .

برينها در نظريه ريسمان




پس از اينكه در يكي از فصل هاي گذشته در رابطه با دوگانگي ها صحبت كرديم ممكن است يك سؤال براي شما به وجود آيد ؛ اين سؤال به اين گونه مطرح مي شود كه :
حالت براي يك ريسمان باز در دور يك دايره و دوگانگي T چيست ؟

پاسخ مي تواند بسيار جذاب مطرح شود ؛ شما ديديد كه ما هرجايي كه تمايل داشته باشيم مي توانيم ريسمان هاي بسته را پيدا كنيم . اما وضعيت براي براي ريسمان هاي باز كاملا متفاوت است ، گفته مي شود كه مي توانيم آنها را در روي مناطقي محدود كه برين Brane ناميده مي شود . گفتني است كه در زبان انگليسي كلمه اي با معناي صريح و درست براي اين كلمه موجود نيست .
اين برين ها پيبرين (p – brane )نيز ناميده مي شوند اين گونه ريسمان ها قادر نيستند آزادانه در هر جا از فضا كه بخواهند حركت كنند اما نقاط پاياني آن مي تواند بر روي اين برين ها حركت كنند . بر طبق دوگانگي T ما چيزهايي به نام برين پيدا كرديم كه به وسيله ي آنها مي توانيم ابعاد مورد نظرمان را در آنها در جستجو كنيم . ابعاد زياد تر ولي كوچكتر . حال ما اجزايي داريم كه ريسمان نيستند ، برين ها مي توانند ابعاد 0 براي نقاط و 1 براي ريسمان مانند ها و 2 براي غشا و 3 براي مقدار همانند جهان ما و ... داشته باشند . اين ها م توانند تا 9 تا نيز گسترش يابند كه در ضمن جالب و عجيب هستند .
توجيه ديگري كه براي ابعاد بيشتر در تئوري ريسمان وجود دارد در اين جا خود را نشان مي دهد ، اين توجيه به ما مي گويد كه اگر ما دنياي فضايي و سه بعدي خود را در روي برين در نظر بگيريم تمام خصوصيات اين جهان در روي يك برين خواهد بود مثلا نور و ديگر خصوصيات جهان ما . حال ديگر ابعاد تاريك و غير واضح خواهند بود زير نور در روي يك برين است ديگر نوري وجود ندارد كه از ابعاد به ما برسد تا ما آنها را مشاهده كنيم و اين يكي از توجيهات تئوري ريسمان است .
اما مهمترين نوع برين برين دي D – brane نام دارد اين برين براي ريسمان پايه اي
F-string
به كار برده مي شود . همچنين با افزايش ابعاد در تئوري M و ارتقا بعد غشايي آن به دو بعد M2-brane نيز به وجود مي آيد .







منبع : هوپا

[Easy Bug]

ضمیمه دوم

نظريه ابر ريسمانها

مقدمه: اما در واقع يك ريسمان از چه چيزي ساخته شده است؟ يك ريسمان يك مقدار كوچك انرژي است و در اينجا هيچ چيزي كوچكتر از اين مقدار انرژي نيست.

در نظريه ي ريسمان به جاي اينكه هر ذره را مستقل در نظر بگيريم به صورت رشته اي پيوسته با شكلهاي مختلف درنظر ميگيريم , مثلا الكترون را مي توان مانند يك النگو رشته اي بدانيم كه دو سرش بهم گره خورده و حلقه دايره اي تشكيل داده است. علت بوجود آمدن اين نظريه اين بود كه گرانش با كوانتوم مشكل دارد. همچنانكه گفته شد در دنياي ما چهار نيروي اصلي بنامهاي الكترومغناطيسي، هسته اي قوي، هسته اي ضعيف و گرانشي وجود دارد. سه نيروي اول به ترتيب مي توانند با هم در انرژيهاي بالا متحد شوند و يك نظريه واحد داشته باشند. يعني انشعاباتي از يك نظريه ي اصلي باشند. اصطلاحاٌ مي گويند اين سه نظريه در انرژيهاي بالا تقارن دارند و در انرژيهاي معمولي دچار شكست خودبخودي تقارن مي شوند. اما چهارمين نيروي اصلي يعني گرانش دو مشكل اساسي دارد. يكي وحدت نيافتن با سه نيروي ديگر و ديگر اينكه اگر ذرات را نقطه اي در نظر بگيريم، سطح مقطع برهم كنش نيروي گرانشي بين دو ذره ي نقطه اي كه بهم نزديك مي شوند طبق نظريه ي كوانتومي بي نهايت بدست مي آيد. از اينرو ذرات بصورت ريسمانهاي يك بعدي در نظر گرفته شدند. مثلا الكترون يا كواركها همگي ريسمانهاي بسته و حلقوي با شكلهاي مختلفند. در اين تصورجديد، ديگر برهم كنش ذرات در زمان و مكان خاص رخ نمي دهد بلكه شما دو حلقه داريد كه در فضا بهم نزديك مي شوند و با عكسبرداي تخيلي يك پوسته به شكل شلنگ نمايش داده مي شود. مثل اينكه دو شلنگ بهم برخورد كرده باشند و دو شلنگ جديد بوجود آورده باشند. در اين نظريه هم وحدت ميسر است و هم بينهايتهاي گرانش كوانتومي برطرف مي شود.


چكيده:

ابعاد اضافي: نظريه ي ريسمان ادعا مي كند كه دنياي ما ده بعديست. يعني نه بعد مكاني و يك بعد زماني دارد. اين برخلاف تجربيات ماست. يعني ما فكر مي كنيم كه در دنيايي با سه بعد مكاني و يك بعد زماني زندگي مي كنيم. به همين دليل توجيه مي كند كه شش بعد اضافي در واقع در دنياي ما وجود دارند ولي فشرده شده اند. فشرده شدن يعني اينكه مثلا شما يك شلنگ را از فاصله ي دور بصورت يك بعدي مي بينيد اما از نزديك بصورت يك استوانه ي دو بعدي. امروزه برخي از نظريه پردازان ريسمانها بحث ابعاد بيشتر، حتي 26 بعد را مطرح كرده اند.

پوسته ها: يك پوسته چيزي است كه يك ريسمان روي آن قرار دارد. فرض كنيم يك پوسته يك فضاي سه بعدي است(مانند فضاي ما). بعد فرض كنيم ميدانها روي اين پوسته ها هستند. فوتون روي اين پوسته هاست و شش بعد ديگر تاريك است. فوتون فقط روي اين پوسته ها زندگي مي كند. و ما ابعاد اضافي را نخواهيم ديد. همچنين گراويتون در همه ي فضا وجود دارد. كنش ذرات با گراويتون در نه بعد انجام مي شود. اثر گراويتون در اين ابعاد اضافي آنقدر كوچك است كه ما فقط آثار گرانش را مشاهده مي كنيم.


M-Theory: نظريه هاي مختلفي تحت عنوان نظريه ريسمانها ارائه مي شود كه توضيحات متفاوتي از يك پديده فيزيكي مي دهند. در حقيقت پنج نوع نظريه ريسمانها وجود دارد:

Type I, Type IIA, Type IIB, Heterolic E8, Heterolic SO32

دو نوع E8, SO32 مخلوط نوع دو و نظريه ريسمان بوزونيك هستند.
در نظريه ريسمانها نگرش به ذرت شبيه سيمهاي گيتار است كه تحت كشش هاي مختلف، نتهاي متفاوتي را توليد مي كنند.


ريسمان چيست؟

رشته سيمهاي گيتار را تصور كنيد كه با كشيده شدن در طول گيتار كوك شده‌اند؛ بسته به آنكه سيمها چقدر كشيده شوند و تحت فشار قرار گيرند، نت‌هاي موسيقي مختلفي بوسيله آنها ايجاد مي‌شود. مي‌توانيم اين نت‌هاي موسيقي را حالتهاي برانگيخته سيمهاي گيتار تحت كشش بناميم. به طور مشابه در تئوري ريسمان ذرات بنيادين كه در شتابدهنده‌ها مشاهده مي‌شوند را مي‌توانيم نت‌هاي موسيقي و يا همان حالتهاي برانگيخته فرض كنيم.

در تئوري ريسمان همانند نواختن گيتار، ريسمانها بايد تحت كشش قرار بگيرند تا برانگيخته شوند.

كشش ريسمان
اگرچه ريسمانها در تئوري ريسمان در فضا-زمان شناور هستند و مانند گيتار مقيد نيستند وليكن با اين حال آنها كشش دارند، كشش ريسمان در تئوري ريسمان با كميت:



α' متناسب با مربع طول ريسمان

اگر تئوري ريسمان تئوري گرانش كوانتوم باشد، پس متوسط اندازه ريسمان بايد چيزي نزديك به مقياس طول گرانش كوانتوم باشد كه طول پلانك ناميده مي‌شود و حدود ده بتوان منهاي سي و سه سانتيمتر مي‌باشد. متاسفانه اين بدان معناست كه ريسمانها به حدي براي ديدن با تكنولوژي فعلي فيزيك ذرات كوچك هستند كه فيزيكدانان مجبور به ابداع روشهاي جديدي براي آزمايش تئوري شدند.


ابر تقارن

تئوري در ابتدا فقط براي بوزون‌ها بود، به منظور اينكه فرميون‌ها هم وارد تئوري ريسمان شوند بايد يك نوع بخصوص از تقارن به نام ابرتقارن وجود مي‌داشت كه به واسطه آن براي هر بوزون، يك فرميون متناظر وجود داشته باشد. پس ابرتقارن، ذرات حامل نيرو و ذراتي كه ماده را مي‌سازند به هم مربوط مي‌كند.
نتايج ابرتقارن در آزمايشات ذرات مشاهده نشده‌اند اما نظريه پردازان معتقد هستند كه ذرات ابرتقارن بزرگتر و سنگين‌تر از آن هستند كه در شتابدهنده‌هاي فعلي بتوان آنها را مشاهده كرد. ايجاد شتابدهنده‌هاي قوي‌تر انرژي بالا در دهه آينده مي‌تواند شواهد لازم براي ابرتقارن در اختيار ما قرار دهند.


بهنجارش

مهم نبود كه هر كس چقدر تلاش مي‌كرد، به نظر مي‌رسيد گرانش به هيچ وجه به نظريه‌اي قابل بهنجارش تبديل نمي‌شود؛ يك مشكل بزرگ اين بود كه امواج گرانش كلاسيك كه فرض مي‌شد ذره حامل آن گراويتون است، داراي اسپين 2 بودند و براي اسپين دو عبارت 4j-8+D مساوي D مي شد و براي D=4 انتگرال بينهايت مي شد. و اين براي فيزيكدانان غيرقابل هضم بود و سالها تلاش آنها در راه رسيدن به گرانش كوانتوم ناكام ماند. در اينجا بود كه تئوري ريسمان وارد شد تا اين خلا را پر كند.
تئوري ريسمان در اصل براي توصيف روابط ميان جرم و اسپين هادرون‌ها پيشنهاد شده ‌بود. در تئوري ريسمان، ذرات از برآشفتگي ريسمان‌هاي بسيار ريزي بوجود مي‌آمدند ؛ يك ذره كه از اين برآشفتگي‌ها بر مي‌خواست، ذره‌اي بود با جرم صفر و دو واحد اسپين.
موفقيتي كه تئوري ريسمان داشت اين بود كه در مدل دياگرامهاي فاينمن، دياگرامها به سطوح صاف دو بعدي تبديل مي‌شدند و انتگرالهاي روي سطح ديگر مشكل فاصله صفر را نداشتند




دياگرام تئوري ذره‌اي



دياگرام تئوري ريسمان
تئوري ريسمان و تئوري گرانش كوانتوم


در 1974 نهايتا اين سوال مطرح شد كه " آيا تئوري ريسمان مي‌تواند تئوري گرانش كوانتوم باشد؟ ".
در تئوري ريسمان، ممنتوم بينهايت به معناي فاصله صفر نبود، زيرا در اين تئوري رابطه بين ممنتوم و فاصله به قرار زير بود:



كميت a' به تنش ريسمانها بستگي داشت، كميتي بنيادين بر اساس رابطه



رابطه بالا به طور غيرمستقيم بيان مي‌كند كه كمترين طول قابل مشاهده براي تئوري ريسمان به صورت زير است:




رفتار ذره در فاصله صفر كه در تئوري ميدان كوانتوم بسيار مشكل‌ساز بود، در تئوري ريسمان بسيار بي‌اهميت شد و همين باعث شد كه تئوري ريسمان نامزد تئوري گرانش كوانتوم شود.
اگر تئوري ريسمان ، تئوري گرانش كوانتوم باشد، مقدار طول مينيموم بايد حداقل اندازه طول پلانك باشد كه از تركيب ثابت پلانك و ثابت گرانش نيوتون و سرعت نور بدست مي‌آيد:



لازم به ذكر است كه مساله مقياس طول در تئوري ريسمان به خاطر دوگانگي ريسمان‌ها پيچيده و مشكل شد. ( (heterotic E8

مطرح كنندگان نظريه ي ريسمان براي توصيف اين حالت ابرتقارن را وارد اين نظريه كرده اند كه در اين صورت هر دو هم فرميون ها داراي جايگاه هستند و هم بوزون ها . در اين صورت نظريه هايي پديد مي آيند كه ابرريسمان ناميده مي شوند . نظريه هاي ابر ريسمان بر پنج نوعند.



يك تصوير نو از تئوري ريسمان



متخصص هاي نظريه ي ريسمان بر اين باور هستند كه پنج تئوري ابر ريسمان وجود دارد . نوع I ، نوع IIA و نوع IIB و دو حالت تئوري ريسمان اكتشافي يا هترو تيك كه عبارتند از :



اين پنج تئوري ابر ريسمان به يكديگر متصل هستند . همچون يك تئوري خاص و پايه اي . اين تئوري ها به دگرگوني وابسته اند كه به آن دوگاني مي گوئيم . اگر دو تئوري با دوگاني دگرگوني وابسته باشند ، بدان معنا است كه اولين تئوري مي تواند در برخي از راه ها دگرگون شده باشد . به اين دو تئوري دوگانه براي يكديگر گفته مي شود .

اين كميت هاي پيوند دوگانگي ها جدا از هم تصور مي شدند . مقياس ها فاصله هاي كم و زياد ، نيرو ، طول و ... . اين كميت ها هميشه در فيزيك در هر دو تئوري ميدان هاي كلاسيك و تئوري ذرات كوانتومي داراي حد خاصي هستند . اما ريسمان ها مي توانند تفاوت بين كوچكي و بزرگي ، نيرومندي و ضعف باشند .



آنتروپي سياهچاله چيست ؟



عقيده نظريه ريسمان در زمينه ي سياهچاله : همانطور كه مي دانيم سياهچاله ها نتيجه معادلات اينشتين هستند و چون تئوري ريسمان وجود گرانش را مي پذيرد و شامل معادلات اينشتين نيز مي شود پس وجود سياهچاله ها را نيز مي پذيرد . اما تئوري ريسمان بيشتر از تقارن جالب انواعي از ماده كه معمولا" در معادلات اينشتين عادي به نظر مي رسند بر خواسته است . بنابراين سياهچاله در بافت تئوري ريسمان موضوعي جالب براي مطالعه هستند .



زماني كه اين موضوع كشف شد كه سياهچاله ها مي توانند با توجه به فرايند هاي كوانتومي نابود شوند به نظر مي آمد كه آنتروپي و دما دارايي ترموديناميك هستند . دماي سياهچاله با معكوس جرمش متناسب است . بنابراين سياهچاله با نابودي اش گرم و گرمتر از دوره ي سابق خود مي شود . آنتروپي سياهچاله يك چهارم منطقه ي افق رويداد است ، بنابراين آنتروپي همچون سياهچاله كوچك و كوچكتر مي شود و در نتيجه منطقه ي افق رويداد نيز رفته رفته كاهش مي يابد .

حال بايد گفت كه در تئوري ريسمان نقل روشني بين زير كوانتوم ها و تئوري كوانتوم و فرض آنتروپي سياهچاله وجود ندارد .


ريسمان ها و گرانش

اگر تئوري ريسمان همان تئوري گرانش است چطور مي توانيم را با تئوري گرانش اينشتين مقايسه كنيم ؛ چه رابطه اي بين هندسه ي فضا - زمان و تئوري ريسمان وجود دارد .

ساده ترين نوع براي تصور سفر يك ريسمان در فضا - زمان تخت d بعدي ، به معناي سفر از يك سوي فضا به سوي ديگر آن است. در صورتي كه صداي تيك تيك زمان به گوش مي رسد . يك ريسمان يك جسم يك بعدي است ، اين بدان معنا است كه اگر بخواهي در طول يك ريسمان سفر كني فقط مي تواني به جلو و عقب بروي و اين امكان وجود ندارد كه به يك سو يا بالا و يا پائين بروي . يك ريسمان مي تواند به يك سو مثلا" بالا و پائين در فضا - زمان حركت كند . اگر چه يك ريسمان همچنين مي تواند گردادگرد فضا - زمان حركت كند . آنها در يك سطح از فضا زمان كشيده مي شوند و همانند جارويي عمل مي كنند كه به آن ريسمان ورد شيت ( كلمه ي ورد شيت يك واژه ي انگليسي است كه به صورت worldsheet است اين كلمه معادلي صريحي در فارسي ندارد ولي اگر بخواهيم معادلي براي آن بيابيم مي توانيم بگوئيم صفحه يا ورقه جهاني ) كه در واقع دو بعد از سطح و يك بعد از فضا و يك بعد از زمان است .

ريسمان ورد شيت يك كليد براي تمام فيزيك ريسمان ها است . يك ريسمان نوسان مي كند و از ميان چهار بعد فضا - زمان سفر مي كند . اين نوسان ها مي توانند در دو بعد ريسمان ورد شيت نمايان گر شوند كه همچون منظره ي اين نوسان ها در دو بعد در تئوري كوانتوم گرانشي است . در واقع بايد اين نوسان هاي ايجاد شده با مكانيك كوانتوم و تئوري نسبيت خاص هماهنگ باشند . تعداد ابعاد فضا - زماني در تئوري ريسمان براي نيروها كه همان تئوري بوزونيك است به 26 تا محدود مي شود و 10 بعد از آن در تئوري بوزونيك ، فرميونيك كه همان ابر ريسمان است مشترك است.

بنابراين گرانش از كجا مي آيد ؟

اگر ريسمان ها در فضا - زماني كه توسط ريسمان هاي ديگر محصور است سفر كنند ، سپس طيف نوسان يك ذره با 2 اسپين و جرم صفر را شامل مي شود ، در اين صورت ذره گراويتون خواهد بود كه حامل نيروي گرانشي است .

جايي كه گراويتون وجود دارد بايد گرانش نيز وجود داشته باشد . گرانش در كجاي تئوري ريسمان جاي دارد ؟


ريسمان ها و هندسه فضا - زمان

اگر يك ريسمان در فضا - زمان خميده به سفر بپردازد ، با اين خميدگي متناسب مي شود، همچون يك ريسمان تكثير يافته . و اين سازگار با مكانيك كوانتوم و معادلات اينشتين در مورد خميده شدن فضا - زمان است . حال اين امري واقعي است ! اين نتيجه اي متقاعد كننده براي مطرح كنندگان تئوري ريسمان بود . تنهاذ تئوري ريسمان از فيزيك فضا - زمان خميده گرانش را پيش بيني نمي كند ، اما مي گويد كه معادلات اينشتن از فضا ?-زمان خميده در تكثير ريسمان ها اطاعت مي كنند .



آيا فضا - زمان بنيادي است ؟


رابطه ي پيچيده اي بين تئوري ريسمان و فضا - زمان وجود دارد . تئوري ريسمان از معادلات اينشتين به طور كامل اطاعت نمي كند . در تئوري ريسمان سري هاي زيادي براي اصلاح تئوري گرانش وجود دارد . در شرايط پائين تر از نرمال اگر ما فقط به مقياس بزرگتر از ريسمان ها نگاه كنيم اين فواصل قابل ملاحظه نيست . اما اگر مقياس فاصله كم باشد اين اصلاح ها بزرگتر مي شوند تا از معادلات اينشتين براي توصيف نتيجه بزرگتر نشوند .

در حقيقت زماني كه سطح اين اصلاحات بزرگتر شود هندسه فضا -زماني براي تضمين توصيف نتيجه وجود ندارد . در واقع معادلات براي محاسبه ي فضا - زمان غير ممكن مي شود . اما چيزي كه در اين تئوري در فاصله هاي زياد نمايان گر مي شود پيوندي ضعيف است . اين عقيده اي با درگيري هاي بزرگ فلسفي است .



فاصله هاي كم و زياد

تقارن دوگانه كه استعداد هاي پيچيده و مبهمي براي تشخيص مقياس فاصله هاي زياد و كم مي خواهد دو گانگي تي T - duality خوانده مي شود . و از حدود ابعاد اضافه در تئوري ابر ريسمان كه حدود شش تا است مي آيد .


فرض كنيد ما در فضا -زمان 10 بعدي هستيم كه بدين معنا است كه 9 بعدي فضايي و يك بعد زماني دارد . گرفتن يكي از اين نه بعد فضايي دايره اي به شعاع R مي سازد . كه در جهت براي فاصله


يك ذره كه دور اين دايره به سفر مي پردازد، داراي مقدار حركتي خواهد بود كه گرداگرد اين دايره است. اما موضوع در رابطه با يك ريسمان كاملا" تفاوت دارد . زيرا در سفر ، ريسمان مي تواند دور دايره را خميده كند . عدد زماني پيچيدن اين ريسمان به دور دايره عدد پيچ در پيچ خوانده مي شود.
ׅ8 و ديگري ريسمان (heterotic SO(32) ) تفكر اين است كه از بين اين پنج نماينده براي تئوري ريسمان تنها يك تئوري درست است. يك تئوري براي همه چيز و مي گفت كه فضا - زمان ده بعدي در چهار بعد كه امروزه توسط دانشمندان تأييد شده است فشرده شده است . ديگر تئوري ها سعي در اين داشتند كه تئوري ريسمان را رد كنند .L=2p R گرفته مي شود . شما در دور اين دايره حركت مي كنيد و به جايي كه از آنجا حركت خود را آغاز كرده ايد باز مي گرديد .

مقدار Lst2/R تغيير مي دهيم ، در حالي كه Lst طول ريسمان است . اگر R از طول ريمان خيلي كوچكتر باشد سپس مقدار Lst2/R بسيار بزرگ خواهد شد ؛ بنابراين مقدار مبادله و نوع پيچش ريسمان تبادل يك مقياس فاصله اي بزرگ با يك مقياس فاصله اي زياد است .

حال مورد عجيب در مورد تئوري ريسمان اين است كه اين مقدار و اين نوع پيچش مي تواند تعويض شود . ما ميزان اين طول را با تغيير شعاع دايره با


اين نوع از دوگانگي دوگانگي تي T - duality خوانده مي شود . دوگانگي تي به تئوري هاي ابرريسمان نوع هاي IIA و IIB است . اين بدان معنا است كه اگر اين دو تئوري در روي يك دايره فشرده شوند ، سويچ مقدار و نوع پيچش و سويچ مقياس فاصله اي با تأثير دو تئوري بروي يكديگر تغيير مي كند .


بنابراين دوگانگي تي در مقياس هاي مختلف داراي تفاوت است . مثلا" در مقياس هاي فاصله اي بسيار بزرگ براي مقدار كم در ريسمان ها است و نوع پيچش براي ريسمان با مقياس هاي بسيار كوچك . حال همه ي اين گفته تفسير جالبي از اين است كه فيزيك چگونه بعد از كپلر و نيوتون در جريان بوده و توسعه يافته است .


ريسمان ها و پيوند ضعيف

ثابت اتصال و پيوند چيست ؟ اين يكي از اعدادي است كه در مورد چگونگي نيرو و كنش متقابل سخن مي گويد . براي مثال : ثابت نيوتن ثابت پيوند براي نيروي گرانش است . اگر ميزان ثابت كنوني نيوتن دوبرابر بود سپس ما گرانش را در سطح زمين دو برابر احساس مي كرديم و همچنين از زمين گرانش ماه و خورشيد نيز دو برابر احساس مي شد و غيره . يك ثابت پيوندي بزرگتر بدان معنا است كه آن نيرو قوي تر است و ثابت پيوندي ضعيف تر بدان معنا است كه نيروي مورد نظر ضعيف تر است .


هر نيرويي داراي ثابت پيوندي است . براي مثال در نيروي الكترومغناطيسي ثابت پيوندي با مربع با الكتريكي متناسب است . زماني كه فيزيكدان ها رفتار كوانتوم هاي الكترومغناطيسي را مورد مطالعه قرار دادند ، آنها كاملا" قادر نبودند تا تمام تئوري ها را حل كنند . بنابراين مقداري از قوانين روبه روي خود را مي شكستند تا به توانند معادلات را حل كنند و هر جايي كه شكسته مي شد راه را براي حل موضوعات بعدي و ثابت هاي پيوندي باز مي كرد . در انرژي هاي عادي در الكترو مغناطيس ثابت پيوند كوچك است و بنابراين اولين قسمت اندكي شكسته شده تقريب خوبي براي پاسخ واقعي بود . اما اگر ثابت پيوند زياد باشد متودهاي محاسبه نيز زير پا گذاشته مي شود و قسمت هاي كوچك نيز بي ارزش مي شوند . اين موضوع در تئوري ريسمان نيز قابل رخ دادن است . تئوري هاي ريسمان داراي ثابت پيوندي هستند . اما با تئوري ذرات تفاوت دارد . در تئوري ريسمان ثابت تنها يك عدد نيست و به نوع نوسان ريسمان وابسته است كه آن را كندي مي خوانند . مبادله ميدان كندي از تبادل ثابت هاي پيوندي بسيار بزرگ يا كوچك كم مي شود .



دوگانگي اس S - duality



اگر دو تئوري ريسمان توسط دوگانگي اس به هم وابسته باشند در اين صورت ثابت پيوندي يكي ضعيف خواهد بود و ديگري در مقابله با آن ثابت پيوندي قوي خواهد داشت . بايد توجه داشت كه تئوري با نيروي پيوندي نمي تواند مفهومي از بسط آن در سري هاي ديگر باشد . و اما تئوري با نيروي پيوندي ضعيف اين امكان را دارد . بنابراين اگر دو تئوري در دوگانگي اس به هم وابسته اند ما بايد تئوري ضعيف را درك كنيم و اگر در فهم اين موضوع كاملا" موفق باشيم مي توان گفت كه تئوري ريسمان را كاملا" فهميده ايم . اين در واقع ضرب المثلي در بين فيزيكدان ها است .



تئوري هاي ابرريسمان وابسته به دوگانگي اس عبارتند از : نوع I با تئوري ابر ريسمان (heterotic SO(32) ) و تئوري ابر ريسمان IIB با خودش .



اين به چه معنا است؟



دوگانگي اس چيزي منحصر به فرد در فيزيك ريسمان ها است ، آن چيزي است كه از عهده ي ذرات خارج است و قادر به انجام آن نيستند ، زيرا يك ذره نمي تواند همانند يك ريسمان گرداگرد يك دايره خميده شود . اگر واقعا" تئوري ريسمان نظريه ي درستي در طبيعت باشد، بايد بر سطح هاي عميق نيز دلالت كند . مقياس هاي فاصله اي كوچك در فيزيك به صورت مستقل اصلاح نشده اند ، اما همانند يك سيال است كه وابسته به تحقيق ما و استفاده از اندازه ها است ، اين ها است كه حالت تحقيق را مشخص مي سارد .



در قسمت ديگر كه دوگانگي اس است به ما مي آموزد كه حد نيروي پيوندي در ريسمان ها مي تواند در حدهاي ضعيف براي ريسمان هاي مختلف محاسبه شود . اما اين نتيجه اي عاقلانه براي مكانيك كوانتوم گرانشي است ؛ زيرا همانطور كه مي دانيم در نسبيت، اجرام بروي فضا - زمان اطراف خود تأثير مي گذارند و آن را خميده مي كنند .



نگاهي به ام تئوري

تئوري ام يك تئوري جسورانه فيزيكي است كه از هندسه اي عجيب و منحصر به فردي برخوردار است. طرفداران اين نظريه جديد فيزيكي ادعا مي كنند كه اين تئوري مسيري براي دست يافتن به نظريه اي براي همه چيز است.اين تئوري كه از بسط و گسترش تئوري ابر ريسمان بوجود آمده است، همه 5 تئوري ابر ريسمان را و 11 بعد ابر گراني را در بر مي گيرد. علت اينكه فيزيكدانان به چشم يك نظريه ي متهور و ستيزه جو به اين نظريه نگاه مي كنند اين است كه اين نظريه فاقد هرگونه پشتوانه ي تجربي و آزمايشگاهي است و وجودش را تنها مديون يكسري رياضيات پيچيده و هندسه اي غامض است .


ظهور ام(M) :

در سال 1995 ادوارد ويتن انقلاب دوم ابر ريسمان را پايه گذاري كرد و از اين راه به شهرت جهاني رسيد.

ويتن مقالات فراواني در زمينه نظريه ي ابر ريسمان كه تاحدودي در ان زمان به فراموشي سپرده شد انتشار داد و راه حل برون رفت از چالش هاي پيش روي نظريه ريسمان را در گسترش ابعاد اين نظريه از ده بعد به يازده بعد دانست ، بدين صورت تئوري ام كه يك تئوري يازده بعدي است شكل گرفت.

تئوري ام در حقيقت از تركيب 5 تئوري مختلف ريسمان بوجود امده است اين تئوري در راستاي تلاش هاي بي ثمر گذشته كه سعي در متحدكردن نسبيت عام و كوانتوم مكانيك براي دست يافتن به نظريه به نام ابرگرانش.

ابر گراني يك تئوري ميدان است كه جزيي از ابر ريسمان به حساب مي آيد و از كوچك كردن ريسمان ها تا حد صفر يعني نقطه بو جود مي آيد كه ابر تقارن و نسبيت را يگانه مي نمايد ذرات ميدان گراني گراويتون با اسپين 2 است ولي در ابر گراني ذرات ميدان گراويتينو (گراني كوچك ) مي باشد و اسپين آن 2/3 است.) بود گام بر ميدارد.

تئوري ام كه از 11 بعد برخودار است در حقيقت با گرفتن دوگان نظريه ده بعدي ريسمان بدست مي آيد اين موضوع كه چگونه تقارن دوگانگي مي تواند مشكلات را براي رسيدن به نظريه ي نهايي از پيش رو بردارد موجب شگفتي دانشمندان است .

تقارن دوگانگي به خوبي 5 نظريه ي مختلف ريسمان را به هم مر بوط مي سازد و برابر بودن آنها را نشان مي دهد دوگانگي در حقيقت پل ارتباطي بين ساير تئوري هاي ريسمان است تئوري جديد دوگانگي به خوبي برابري و ارتباط نظريه هاي ريسمان را با يكديگر بر ملا مي سازد كه مي تواند در اين زمينه از دو گانگي اس (-duality S)– تي T-duality) )– و يو( -duality U)نام برد هريك از اين دو گانگي ها راهي است براي تبديل يك تئوري ريسمان به تئوري ريسمان ديگر و در اين ميان دوگانگي تي را مي توان ساده ترين دوگانگي از ميان ساير دوگانگي ها كه تئوري هاي ريسمان را به هم مرتبط مي سازد در نظر گرفت.

دوگانگي يك تقارن مستحكم در نظريه ي ريسمان است ،بر همين اساس ما با گرفتن دوگان يك نظريه ريسمان به نظريه ريسمان ديگر مي رسيم و به همن صورت مي توانيم نشان دهيم كه تمامي 5 تئوري ريسمان در حقيقت يكي هستند.

دوگانگي هاي بين 5 نمونه تئوري ريسمان رابطه اي منطقي و جالب بوجود مي آورد (اگر ابر گراني را به حساب آوريم بايد بگوئيم 6 تئوري ريسمان ) و به خوبي پنج نمونه ريسمانها را بهم مربوط مي سازد و برابري آنها را ثابت مي كند بدين صورت با يك تحول بزرگ از دل يك نظريه ي ده بعدي نظريه اي يازده بعدي (نظريه ي ام ) متولد مي شود كه اين نظريه اميد ها را در راه اتحاد نسبيت عام با مكانيك كوانتومي براي رسيدن به نظريه اي براي همه چيز زنده نگه مي دارد .

تئوري ام با تمام موفقيت هايش تا حدي نامفهوم و نارسا است و تاكنون نيز كسي شرح روشن و كاملي از اين نظريه بيان نكرده است. چرا كه مباني بنيادي فيزيكي كه اين نظريه برپايه ي آن استوار گرديده مشخص نيست و تنها اين تئوري داراي يك چارچوب كلي بوده كه اميد مي رود در آينده فيزيكدانان با استفاده از دوگانگي مسائلي كه تاكنون مبهم و غير قابل حل مانده است حل شوند. ولي همچنان اين سئوال در اذهان فيزيكدانان به عنوان مسئله اي لاينحل باقي مانده است .

چرا ام ؟

يك سرگرمي كه با مطرح شدن نظريه ي ام بوجود آمد ه است نامگذاري اين تئوري است. هركسي سعي مي كند يك نام مناسب براي اين تئوري حدس بزند و چون سرچشمه ي نام اين نظريه در هاله اي از ابهام قرار دارد بهمين خاطر با نام هاي گوناگون براي اين نظريه روبرو مي شويم .

مثلا اين تئوري ممكن است مخفف تئوري ماتريس theory Matrix باشد يا تئوري موفين Muffin theory –تئوري مايستري (راز) Mystery theory –تئوري مجيك (جادو ) Magic theory - تئوري ماركر (خالق ) Maker theory – تئوري موركي (تيره ) Murky theory - تئوري ممبران (غشا ء ) Membrane theory تئوري منستروس (غول پيكر ) Monstrous theory - تئوري مادر Mother theory

شلدون گلاشو اعتقاد دارد كه M وارونه ي W حرف اول اول نام ويتن پايه گذار اين نظريه است.

صرفنظر از اينكه معني احتمالي ام چه مي تواند باشد، امروز تئوري ام شايسته ي توجه و فضايي مهيج براي فعاليت و پژوهش در زمينه ي فيزيك نظري است.




منبع : هوپا

[Easy Bug]

سفر در زمان با کرمچاله ها

سفر در زمان با کرمچاله ها

سفر همیشه شیرین است سفر همیشه همراه با تجربیات زیادی است، اما سفر در زمان با هیچ یک از معیارهای سفرهای معمول همسان نیست و همراه با ترس و مجهولات زیادی است، اما بسیار جذاب هم هست؛ می توان به گذشته سفر کرد و سری به اسلافمان بزنیم و یا به آینده برویم و از احوال اخلافمان با خبر شویم. سفر در زمان هم مانند دیگر پدیده های ناشناخته علمی در عالم سینما بارها تجربه شده است، اما در عالم واقعیت هنوز زوایای ناشناخته زیادی درباره این مساله وجود دارد.گزارش زیر پیشرفتهای علمی در این زمینه را بررسی می کند. رد پای انیشتین در سیاه چاله درباره سفر در زمان نظریه های مختلفی وجود دارد، که از مهمترین این نظریه ها می توان به سیاهچاله ها، کرمچاله و ریسمانهای کیهانی اشاره کرد. برای اولین بار در قرن 18 درباره سیاه چاله ها، «پی یر سیمون لاپلاس» گفت که اجسام فضایی نامریی ای وجود دارند که نیروی گرانشی در آنها تا حدی بالاست که هیچ اشعه نوری از آنها منعکس نمی شود. برای اینکه اشعه از یک چنین جسم فضایی منعکس شود، باید سرعتی بیش از سرعت نور داشته باشد. در قرن بیستم دانشمندان این را مطرح کردند که گذشتن از سرعت نور غیر ممکن است. مرز سیاه چاله ها را «افق رویدادها» می نامند. هر جسمی که به آن برسد، به عمق حفره کشیده می شود و این در حالی است که از خارج دیده نمی شود که چه چیزی در داخل حفره رخ می دهد.(از نظر ناظر خارجی ، جسم هیچ وقت از افق رویداد عبور نمیکند!!) چنین مفروض است که قوانین فیزیکی در اعماق حفره سیاه عمل نمی کنند و مختصات فضا و زمان، جای خود را عوض می کنند و سفر در فضا تبدیل به سفر در زمان می شود. در مورد سرانجام اجسامی که وارد سیاه چاله می شوند، چند فرضیه وجود دارد. اولین فرضیه می گوید، هر جسمی که وارد سیاه چاله می شود، وقتی به فاصله معینی از هسته رسید، به دلیل انرژی گرانش زیاد هسته، از ماده به انرژی تبدیل شده و جزء فضای خمیده سیاه چاله می شود.(ابتدا متلاشی شده ، بعد به انرژی تبدیل میشود) فرضیه دوم، با توجه به معادلات انیشتین در نسبیت عام است. او سیاه چاله ها را وسیله ای برای سفر می داند. البته نه فقط سفر در زمان، شاید به جهانهای موازی، شاید یک نقطه دور دست در جهان خودمان و شاید سفری به زمان دیگر و بدون تغیر مکان. تاکنون هیچ انسانی به طور قطع وارد سیاه چاله نشده؛ و اگر هم به یکی از این اجرام بسیار سنگین وارد شده باشد، نتوانسته است با ما ارتباط برقرار کند. سیاه چاله می تواند این گونه عمل کند که جسم پس از وارد شدن به آن هر لحظه بر شتابش افزوده خواهد شد، تا جایی که از سرعت نور می گذرد و وارد دنیای تاکیونها می شود. تاکیون، ذره ای بدون بار است که با سرعتی بیش از سرعت نور حرکت می کند و هنوز ناشناخته است. جسم پس از وارد شدن به این دنیای مجازی به راحتی می تواند در فضا و زمان سفر کند. کرمچاله ها؛ تونلی در زمان شاید جالبترین راه سفر در زمان کرمچاله باشد که تا حدودی نیز به واقعیت نزدیک است. فلام برای نخستین بار به این نتیجه رسید که باحل معادلات شوارتزشیلد اینشتین می توان به نتیجه ای جالب به نام کرمچاله رسید، سرانجام مشخص شد که این موضوع می تواند درست باشد. کمی بعد انیشتین و روزن با شناور کردن معادلات شوارتز شیلد موفق شدند معادله موسوم به پل انیشتین روزن بیابند که مربوط به یک کرمچاله غیر ایستا و غوطه ور بود. در واقع کرمچاله تونلی فرضی است که همانند یک ماشین زمان کار می کند. برای درک بهتراین موضوع باید به نسبیت عام رجوع کرد. در نسبیت عام هر جسم جرم دار بر فضا و زمان اطراف خود تاثیر می گذارد و آن را خمیده می کند و سپس گرانش ایجاد می شود. اگر جرمی چنان سنگین باشد که تونلی عمیق در دل بافت فضا و زمان ایجاد کند،آنگاه آن جسم نقطه آغاز یک کرمچاله باشد. این اجسام در واقع محدودیت سرعت نور را با حیله ای ساده پشت سر می گذارند و میانبری میان دو نقطه ایجاد می کنند.حال این میان بر می تواند به دو صورت بروز کند ؛ نخست جهانهای موازی، جایی غیر از جهان ما، به وسیله یک کرمچاله می تواند به جهانهای موازی سفر کرد، برای درک بهتر این مطلب یک ساختار انعطاف پذیر را تصور کنید که بروی آن جسم سنگینی قرار دارد، هر چه جرم افزایش فرورفتگی نیز افزایش می یابد، اگر جرم آن قدر سنگین باشد که سطح جسم نتواند آن را تحمل کند، در آن سطح سوراخی ایجاد می شود که به زیر سطح راه می یابد و این می تواند همان جهان موازی ما باشد، همچنین اگر دو سطح انعطاف پذیر با هم موازی قرار بگیرند، باز هم می توانیم بین آنها کرمچاله ای داشته باشیم. ریسمان بازی کیهان نظریه دیگر برای سفر در زمان نظریه مرتبط با ریسمانهای کیهانی است. هرچند که این ریسمانها نامریی هستند یا بسیار کوچک هستند، زیرا قطر آنها حتی کوچکتر از قطر هسته اتمهاست. با این حال گفته می شود که ریسمانها در زیر فشار بسیار عظیمی هستند و با این وجود آنها این قابلیت فضا را مغشوش کنند. همچنین این ریسمانها می توانند بسیار شتاب بگیرند و اجسامی را نیز با خود حمل کنند. در حقیقت از این جهت برای سفر در زمان مناسب دیده می شود. اما به این دلیل که بسیار کوچک هستند،دانشمندان حدس می زنند که شاید تا چند هزار سال دیگر هم نتوان آنها را دید به همین دلیل این نظریه کمی محال به نظر می رسد. ماشین زمان در ساختار ریاضی «آموس اوری» دانشمندی است که به طور علمی نشان داد امکان سفر در زمان وجود دارد. اکنون دانش نظری لازم وجود دارد و می توان تاکید کرد که ساخت ماشین زمان به طور نظری ممکن است. آموس اوری پروفسور دانشگاه تکنولوژی، به کمک مدلی ریاضی امکان سفر در زمان را ثابت کرد. نتیجه گیری اصلی اوری چنین است که «برای ساخت ماشین زمان که مناسب چنین سفری باشد، نیاز به نیروی گرانشی عظیمی است». این دانشمند در طرح خود از نتیجه تحقیقات «کورت گدل» در سال 1949 استفاده می کند که طبق آن نظریه نسبیت وجود مدلهای مختلف فضا و زمان را مفروض دارد. طبق محاسبات اوری، در صورتی که به ساختار کج (دارای انحراف) فضا-زمان شکل حلقه و یا قیف داده شود، امکان سفر به گذشته به دست می آید. در عین حال در هر دور جدید از این ساختار متمرکز، انسان بیشتر وارد عمق زمان می شود. اما برای ساخت ماشین مناسب جهت انجام چنین سفری، نیاز به نیروی عظیم گرانشی است. چنین فرض می شود که این نیروها در نزدیک سیاه چاله ها وجود دارند. این دانشمند اعتراف می کند که مدل ریاضی وی را از نظر فنی فعلاً نمی توان عملی کرد.در عین حال وی تاکید می کند که روند توسعه فناوریها به قدری سریع است که هیچ کس نمی تواند بگوید، پس از چند سال دیگر بشر از چه امکاناتی برخوردار خواهد بود. یکی دیگر از مخالفین موفقیت پروژه سفر در زمان استیون هاوکینگ است !!!! او در این زمینه می گوید: چون ما هیچ انسانی از آینده را در دوران خود نداریم، پس هیچ وقت ما قادر به سفر در زمان نخواهیم شد.(چون اگر وارد دنیای ما شوند راهی برای برگشت ندارند!!!) این اظهار نظرها نمونه نظرات مخالفین این ماجراست و باید در انتظار گذشت زمان بود تا فهمید که حق با کدام گروه بوده است و اگر این اتفاق در آینده های دور رخ دهد، آیندگان می توان با سفر به گذشته خبر موفقیت این پروژه را به ما گذشتگان بدهند! ویرایش شده توسط radical منبع

[Easy Bug]

و در آخر این بحث بسیار شیرین

John Titor - مسافر زمان...

ماجرا ازکجا شروع شد ؟
هنوز در مورد تاریخ دقیق شروع این ماجرا بحث هایی وجود دارد ، ولی این رامی دانیم که در تاریخ دوم نوامبر سال ۲۰۰۰میلادی (10 سال پیش) شخصی كه خود را مسافر زمان -شماره صفر و بعدا با نام John Titor معرفی کرده بود، شروع به معرفی خودش در وب سایته ایی کرد ومدعی شد که یك مسافر زمان است وازآینده می آید! مسافری ازسال 2036میلادی … ! یكی از اولین مواردی كه وی برای معرفی وشناساندن خود ارائه کرد، تصاویری از ماشین زمانش و دفترچه راهنمای كاربری (Operating Manual) آن بود:

تصویری ازکابین مسافرزماناو درجواب به سئوالات مخاطبینش گاه آنان راسرکار می گذاشت وگاه هم آنان را عصبانی هم مسخره كرد و هم ترساند…!


وقت رفتن است…!بالاخره در تاریخ 21 مارس 2001بعد از چهار ماه ونیم “جان تایتر”اعلام کرد كه هنگام ترك كردن زمان حال وبرگشت به سال 2036 رسیده و پس از آن دیگر كسی خبری از او بدست نیاورد….! بررسی وتحقیق در مورد اینكه وی كه بوده و چرا در آن دوره Onlineبوده است تا به امروز ادامه دارد.ولی تاکنون مشخص نشده که اوواقعاکه بود وهدفش ازاین کارچه بود؟ آیا اوبه نوعی همه را سرکارگذاشته بود؟


داستانی علمی – تخیلی؟گرچه ممكن است موضوع مسافرت زمان وی را براحتی مانند داستانهای تخیلی دانست وقاطعانه ردش كرد ولی افرادی كه جوابها و نظرات وی را خوانده اند متفق القولند كه چیزی عجیب وگیرا درمورد وی و سخنانش وجود دارد !
بعلاوه ، وی مباحثی را عنوان نمود كه كم كم حس میشود بعضی از آنها در زمان ما به واقعیت میپیوندند.


(البته ناگفته نماند که بسیاری ازآنها نیز اتفاق نیفتاده ونخواهد افتاد…چون زمان آن سپری شده…!)


وی تقریبا به تمامی سوالاتی كه از وی در طی دوره 4 ماهه شده بود جواب داده است به همین دلیل، خیلی از مردمی كه بدون خواندن سوالات قبلی ، سوالات مشابهی كه قبلا وی به آنها جواب داده بود ازوی دوباره پرسیدند.جوابها قبل از فاجعه 11سپتامبر 2001و همینطور سقوط فضاپیمای دیسكاوری (!)و همینطور حمله به عراق بوده است. خیلیها عقیده دارند كه وی از این مسایل آگاه بوده و سرنخهایی بدون اشاره مستقیم در جوابهای وی وجود دارد. یك توافق وسیع ( در مورد به واقعیت پیوستن بعضی از پیشگوییهای وی در مورد كشفیات آینده علم فیزیك بصورتی كه وی توضیح داده بود ) وجود دارد .


(درواقع او به نوعی ازشکوفایی علم مکانیک کوانتومی /جهانهای موازی/ابعاد اضافی کشف شده درمرکز
تحقیقات ذرات بنیادی CERN واقف بوده است)


پیشگویی های مسافرزمان :

شروع نارضایتی های داخلی وبحران اقتصادی درامریكا بصورت درگیریها و برخوردهای پراكنده از سال 2005 بمدت ده سال بصورت گسسته كه تا زمان حمله اتمی روسیه به شهرهای مهم امریكا، چین و اروپا در سال 2015 ادامه داشته و خواهد داشت . شهرهای امریكا تغییرچشمگیری کرده حكومت امپراطوری فدرال امریكا بوجود خواهد آمد=(یک چیزی مثل پادشاهی – پارلمانی دانمارک ) حكومت وقت امریكا نابود شده و مردم كشورامریكا پیروز نبرد خواهند بود (مردم امریكا بر علیه حكومت بپا خواهند خاست). اتحادیه اروپا و چین هم نابود خواهد شد. روسیه بزرگترین شریك تجاری امریكا در سال 2036 خواهد بود. پایتخت امریكا هم به شهر “اوماها” درایالت “نبراسكا” انتقال خواهد یافت. بعد ازاتمام جنگ داخلی مردم بیشتر جوامعی را دركنار مجتمع های كنونی دانشگاهها بوجود خواهند آورد. جاهایی كه كتابخانه هایی موجود خواهد بود.به بیشتر نام دانشگاهها یك كلمه قلعه/دژ اضافه خواهد شد بطور مثال ( Fort UF (University of Fl orida درادامه او گفته خدمت نظام بخش عمده ای از زندگانی افراد راشامل خواهدشد.

درآینده زندگی بیشتردر روستاها و شهرهای كوچك ولی با امكانات ارتباطی و سفر با تكنولوژی بالاتری خواهد بود. ساعات كار بیشترخواهد بود. مردم بیشتر غذای خود را از مزارع خود با كار خود بدست میاورند. رویكرد مردم به مذهب بیشتر خواهد شدو بخش عمدهای از زندگانی آنها خواهد شد، البته بیشتر یك جنبه شخصی میگیرد.مردم با آزادی بیشتری درمورداعتقادات خود صحبت خواهند كرد. روزهای نیایش هم به شنبه منتقل میشود (از یكشنبه مسیحیان). لباس پوشیدن بیشتر با درنظرگرفتن مورد استفاده لباس خواهد بود – كلاه بیشتر ازهرزمانی مورد استفاده قرار خوا هد گرفت و برای هر مناسبتی لباس مناسب آن استفاده خواهد گردید.(وی از دیدن شركت افراد باشلوار كوتاه در مراسم كلیسا در سال 2000 متعجب بوده است…!)

در سال 2036 هنوز دارویی برای درمان ایدز كشف نگردبده ولی در درمان سرطان موفقیت هایی حاصل خواهد شد

براساس گفته های وی متولد سال 1998میباشد ساكن فلوریدا واز سال 2011در 13 سالگی به “شورشیان” بعنوان پیاده نظام پیوسته و تا پایان جنگ سوم جهانی در سال 2015 و حمله اتمی روسیه به امریكا ، چین و اروپا شروع شده بود ، مشغول بوده است .در سال 2032 دانشگاه را به پایان رسانده و با توجه به تحصیلات و سوابق نظامی جذب پروژه سفر زمان میشود.دوبار با گذشته خود برخورد كرده است . یكی از اولین كامپیوترهای قابل حمل جهت رفع مشكلات سیستم IBM 5100هدف اصلی وی بردن یك كامپیوتر یونیكس بوده و سفر وی به سال 2000 به دلایل شخصی !!! بوده است . برای برگشت به سال 2036 وی اول باید یه سال 1975 بازگردد و از آنجا به سال 2036 برود .بگفته وی ماشین زمان در دو نوع 204 با چهار باطری سزیم برای سفرهای تا 60 سال و 206 با شش باطری برای سفرهای بلند مدت تر هر دو ساخت كارخانه جنرال الكتریك میباشند. اساس كار دستگاهها براساس استفاده از جاذبه اطراف یك حفره سیاه طبق نظریات وفرضیه KERR میباشد.


منبع

[Easy Bug]

امیدوارم مطالب بالا مفید واقع شده باشد .

دوستانی که نظر یا مطلبی درباره این موضوع دارند ، خوشحال میشیم تا ما را هم مطلع نمایند .