شنبه ۶ بهمن ۱۳۹۷ - ۱۳:۲۹
قبل از مهبانگ چه بوده است؟ سوالی که تنها با نیروی گرانش می‌توان آن را فهمید

نیروی گرانش امروزه از محبوبیت زیادی در میان دانشمندان سراسر دنیا برخوردار است. ایران هم جزو کشورهایی است که فیزیکدانان و اخترشناسان توجه ویژه‌تری نسبت به این نیرو دارند. آن‌ها معتقدند نیروی گرانشی حسی است که باعث می‌شود جهانی از واقعیات قبل از انفجار بزرگ بر روی بشریت باز شود. این‌ها بخشی از مباحثی بود که در آیین رونمایی از کتاب «پژوهش‌هایی در نجوم، اختر فیزیک و کیهان‌شناسی در ایران معاصر» مطرح شد.

به گزارش خبرگزاری کتاب ایران(ایبنا) مراسم رونمایی از کتاب «پژوهش‌هایی در نجوم، اختر فیزیک و کیهان‌شناسی در ایران معاصر» نوشته جعفر آقایانی چاوشی با حضور مریم نعمتی، باسم غیور، از پژوهشگران علم اختر فیزیک و سپهر اربابی، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی قم در تالار شیخ صدوق واقع در آستان مقدس حرم عبدالعظیم برگزار شد.
 
در ابتدای این مراسم دانشیار مدیر مرکز نجوم آستان مقدس حرم حضرت عبدالعظیم حسنی درباره این اثر گفت: نویسنده در این کتاب بهترین و ارزنده‌ترین مقالات را از اقصی نقاط ایران و استادان و صاحب‌نظران کیهان‌شناسی و اختر فیزیک دانشگاه‌های گوناگون دریافت کرده و با دقت نظر ویژه در این کتاب گنجانده است. بدون شک تا پیش از این جای خالی چنین آثاری در علم نجوم و اخترفیزیک حس می‌شده است.
 
در ادامه نعمتی درباره مقاله خود که در این کتاب به عنوان یک پژوهش ارزنده در زمینه نیروی گرانش آورده شده است گفت: پژوهش من درباره امواج گرانشی است در حقیقت تلاش کردم تا نگاهی ویژه به بحث امواج گرانشی داشته باشم.

 
وی ادامه داد: امواج گرانشی یکی از مهم‌ترین بخش‌هایی است که امروزه در حوزه کیهان‌شناسی توجه گسترده‌ای به آن دارند. از مهم‌ترین بحث‌هایی که در این زمینه مطرح می‌شود نسبیت عام است در حقیقت این نظریه عامل تعیین‌کننده خمیدگی زمان و فضا است. از دیگر مباحث مطرح در این زمینه موج گرانشی است. بنابر نظریه نسبیت اینشتین هر جسمی که جرم داشته باشد بر فضا و زمان اطراف خود تاثیر می‌گذارد و موجب خمیدگی آن می‌شود. در حقیقت زمان با وضعیت متغیر مکانی داده موجب تولید موج گرانشی می‌شود.
 
نعمتی گفت: در این پژوهش با کمک از محاسبات ریاضی معادله موج گرانشی را از معادله اینشتین جدا و برای حل آن از توابعی استفاده شده است که بتوان به یک معادله واحد دست یافت. در این مقاله تبادل و تقابل موج‌ها اصلی‌ترین فرآیند برای استخراج امواج گرانشی است.
 
وی با مثالی به بیان دقیق‌تر پژوهش خود پرداخت و گفت: برای ادامه محاسبات در پژوهش مورد نظر از روش ژیودزی استفاده شد. فرض کنید دو مورچه در یک صفحه صاف چوبی حرکت می‌کنند این دو مورچه در حقیقت روی دو خط موازی حرکت می‌کنند و هیچگاه به هم نمی‌رسند. حال اگر روی یک توپ حرکت کنند در یک نقطه به یکدیگر برخورد خواهد کرد و باید اختلاف اندازه‌ها در سطح صاف و منحنی شکل برطرف می‌شد که از محاسبات پیچیده ریاضی پیروی می‌کرد.
 
در ادامه این مراسم غیور درباره پژوهش خود گفت: همان‌گونه که می‌دانید امواج گرانشی از موضوعاتی است که در مجامع علمی دنیا از محبوبیت بسیاری برخوردار است و من می‌خواهم به شما بگویم که چرا امروز توجه دانشمندان به این موضوع جلب شده است.
 
وی گفت: امواج گرانشی برای بار اول توسط اینشتین مطرح شد و امروزه دانشمندان تلاش به آشکارسازی آن دارند. مهم این است که اینشتین بعد از آنکه این موضوع را مطرح کرد. پس از نسبیت عام جایزه نوبل را دریافت کرد بنابراین می‌توان به اهمیت آن پی برد. مسیری که امواج گرانشی پیمود ابتدایش نیوتن بود که درنهایت به یک نظریه از سوی اینشتین رسید.
 
غیور گفت: باید این را اذعان کرد که تنها فیزیک‌دانان نبودند که درباره امواج گرانشی پژوهش کردند بلکه هندسه‌دانان هم در این رویکرد تاثیرات بسیاری داشتند. اینشتین از هندسه‌دانان و ریاضیدانان تاثیرات و الهامات بسیاری گرفت و در نهایت بعد نظریه نسبیت خاص وجود امواج گرانشی را مطرح کرد. در حقیقت این امواج تا اثبات وجودش مسیری 200 یا 300 ساله پیموده است.
 
وی افزود: می‌خواهم به این سوال پاسخ دهم که چرا امواج گرانشی این روزها اهمیت زیادی پیدا کرده است؟ همه موجودات سن و سال دارند و رشد می‌کنند کیهان ما هم دارای از این جریان مستثنی نیست و آن هم دارای سن و سال است و طی فرآیندی به این مرحله رسیده است. ابتدا بیگ‌بنگ و بعد تورم.

وی گفت: مرحله تورم‌ زمانی است که  380هزارسال بعد از به‌ وجود آمدن کیهان شکل گرفت و دانشمندان نمی‌دانند که قبل از آن‌ کیهان ما چه شکلی بوده است. در‌حقیقت بعد از به وجود آمدن کیهان ۳۸۰ هزار سال بعد نور شکل گرفت و کیهان شفاف‌تر شد.

غیور افزود: دقیقا زمانی که‌نور به وجود آمد امواج الکترومغناطیسی هم تشکیل شد. اینکه قبل از نور‌ چه‌چیزی بوده است تنها امواج گرانشی به ما پاسخ می‌دهد بنابراین باید این امواج‌ را از راه آشکار سازی کشف کرد و به وجود آن پی برد. اما مسئله اینجاست که با هر‌وسیله‌ای نمی‌توان‌ به آشکارسازی امواج گرانشی پی‌برد‌. اینگونه است که آشکارسازی امواج گرانشی برای دانشمندان اهمیت زیادی دارد.

این پژوهشگر گفت: هنوز علم بشر‌ نمی‌تواند به قبل از مهبانگ برگردد و همه دانش ما از زمانی است که‌ نور به وجود آمد. دو مدل امواج گرانشی داریم. امواج گرانشی باستانی و دیگری امواج گرانشی کشف شده و روی صحبت ما امواج گرانشی کشف شده است.

وی‌افزود: وقتی کیهان متولد شد هیچ تقارنی وجود نداشت که این عدم تقارن باعث به‌وجود آمدن اختلالات کوانتومی شد و این اختلالات کوانتومی مبنای امواج گرانشی اولیه است. حال این سوال مطرح‌ می‌شود که چگونه می‌توان کشف کرد؟ فعالیت جدید بشر برای تاسیس آشکارسازها به سال ۱۹۶۰ برمی‌گردد تا اینکه سی سال بعد ترازوی دیگری برای آشکارسازی امواج گرانشی به‌وجود آمد که با استفاده از آن جهانی تازه از اطلاعات امواج گرانشی به روی فیزیکدانان گشوده شد.

غیور افزود: آشکارسازها در برخی از مکان‌های دنیا از جمله آمریکا، آلمان و ایتالیا مستقر هستند که‌ مهمترین آن در آمریکاست به نام لایگو. چندی بعد دانشمندان علاوه‌بر آشکارسازهای زمینی آشکارسازهای فضایی هم به وجود آوردند.
 
وی با اشاره به فواید آشکارسازها گفت: از مهم‌ترین فوایدی که آشکارسازها دارند امکان دسترسی به زمان آغازین کیهان، اصلاح نظریه نسبیت عام و بعد ترکیب مشاهدات حاصل از امواج گرانشی و الکترومغناطیسی است و در نهایت فهمیدن نحوه پژوهش سیاهچاله‌ها به دور یکدیگر‌ ‌‌و یافتن مواد تاریک و اشیای نجوم احتمالی.
 
 

در ادامه این مراسم سپهر اربابی درباره امواج گرانشی گفت: امواج گرانشی حس جدیدی به ما می‌دهد. عمده اطلاعات ما از فیزیک و کیهان‌شناسی به واسطه امواج الکترومغناظیسی کسب شده است. در حقیقت امواج گرانشی یک بینایی جدیدی است تا بتوانیم کیهان را بهتر حس کنیم. 
 
وی گفت: نکته جالب اینجاست که امواج گرانشی این امکان را به ما می‌دهد که ما به زمان قبل از بیگ‌بنگ نفوذ کنیم. می‌دانیم که تعداد ذرات ماده بسیار کمتر از تعداد ذرات نور است اما ماده مسیر نور را منحرف می‌کند برای مثال ما نمی‌توانیم نور درون شمع را ببینیم. درحقیقت ما فقط 380 هزار سال است که جهان را می‌بینیم و می‌خواهیم بدانیم که قبل از آن چه بوده است و راهی جز رصد امواج گرانشی نداریم.
 
اربابی گفت: در حقیقت ما به امواجی احتیاج داریم که بتوانیم با کمک آن داخل ماده را ببینیم. همیشه یکی از مسایلی که به صورت بنیادی در زندگی ما اثرگذار است توانایی‌های ماست. ما هم چشم راست داریم و هم چشم چپ هم دست راست داریم و هم دست چپ و می‌دانیم که تفاوت‌های معنی‌داری میان این دوطرف وجود دارد؛ در طبیعت تقارن‌هایی وجود دارد که در برخی نمونه‌ها این تقارن شکسته می‌شود یکی از آن‌ها ماده و پاد ماده است که دارای عدم تقارن با یکدیگر هستند اما پادماده درواقع ماده‌ای است که فقط ساختار درونی آن متفاوت است.
 
این پژوهشگر ادامه داد: سوال اینجاست که چرا ما از پادماده ساخته نشده‌ایم و ماده هستیم؟ اگر ذرات ماده و پادماده یکسان بودند به نوعی یکدیگر را نابود می‌کردند. بنابراین یکی از معماهای فیزیک همین بحث ماده و پادماده است. نکته قابل توجه اینجاست که دانشمندان به دنبال اصلاح نظریه گرانش نیستند و پذیرفته‌اند که نظریه نسبیت اینشتین هم یک نظریه توصیف عالم است. عالم خمیده است و ما در اینجا علم هندسه هم وارد فیزیک کرده‌ایم.
 
وی گفت: حتی می‌توان سه استراتژی را برای عالم در نظر گرفت اول آنکه ما چندان اطلاعی از مهبانگ نداریم و می‌توانیم بگوییم که قبل از آن چیزی وجود نداشته است و دیگر اینکه می‌توانیم بگوییم که عالم دارای یک گذشته‌ای بوده است که باعث شده مهبانگ را اینگونه تجربه کنیم. هر دوی این دیدگاه‌ها قابل بحث هستند. در نهایت سومین استراتژی این است که جهان ما یکی در یکی از میلیاردها مهبانگی که به وجود آمده است شکل گرفته است و جهان‌های دیگری هم وجود دارند. اما من معتقدم باید چیزی را پذیرفت که جای پای دانشمندان محکم بوده است و آزمایشان قابل قبولی پشت آن است طوریکه می‌توان درباره ان دقیق حرف زد.
 
در انتهای این مراسم با حضور نویسنده و جمعی از علم‌دوستان و پژوهشگران آیین رونمایی از کتاب «پژوهش‌هایی در نجوم، اختر فیزیک و کیهان‌شناسی در ایران معاصر» برگزار شد.

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.

برگزیده

پربازدیدترین

تازه‌ها