بزرگترین و قویترین پرتوی ایکس ثبت شده تا کنون که توسط تیم تحقیقاتی تلسکوپ فضایی پرتوی ایکس چاندرا منتشر شده است.

نکته ای که باعث مطرح شدن سوال و ایجاد بحرانی در مفاهیم اولیه شد این است که طبق گزارشات مقدار پرتوهای ساطع شده ۳برابر مقدار هر انفجار دیگه ای در منطقه بوده که حتی از تشعشعات سیاه چاله ی ابرجرم مرکز کهکشان نیز بیشتر است.

برای توجیه این پدیده، منچمان دو نظریه را پیشنهاد دادند. اولین نظریه و یا بهتر بگوییم، اولین پیشنهاد بر اساس گسسته شدن سیارکی بر اثر گرانش عظیم سیاه چاله هست که باعث میشود ذرات حاصل در دیسک سیاه چاله ی ابر جرم مانند حرکت مارپیچی آب در هنگام تخلیه از یک مجرا، به اندازه ی کافی گرم شده و در نهایت از خود پرتوی ایکس را قبل از سقوط به داخل سیاه چاله را  منتشر کنند.

دومین پیشنهاد به یک تصور ساختگی از باز اتصال مغناطیسی برای توضیح اشعه ایکس مربوط میشود. مطابق اخبار اخیر خطوط میدان مغناطیسی در هم پیچیده و در هم مخلوط میشوند و سپس به دلیل باز چینی دوباره ی آنها و خود ارتباطی خودشان، انرژی تولید شده بصورت پرتوهای ایکس و پرتوهای فرابنفش منتشر میشوند.

به هرحال در مدل جهان الکتریکی، این ذرات در حرکاتی که شامل جریان های الکتریکی است و در جهت افزایش قدرت میدان مغناطیسی است حرکت کرده و شارژ میشوند. این مسئله برای مهندسین برق کاملا آسنا می باشد، اما منجمان هنگامی که در فضا مغناطیس پیدا می کنند شگفت زده می شوند.

یکی از مهمترین عواملی که مانع دیدن حقیقت رخداد داخل مرکز کهکشان ما شده، اصرار بر وجود سیاه چاله به عنوان عامل اصلی تحریک کننده و انتشارهست. ریاضیدان استفان کروترس برای توصیف و تشریح این مسئله در ذهن خود با استفاده از ریاضیات، با توجه به داده های موجود، ایده ی وجود سیاه چاله و ورودآن را در توجیح این مسئله را مورد بررسی قرار می دهد و بیان میکند که هیچ سیاه چاله ای تا بحال مشاهده نشده است، که این مطلب را می توانید از اینجا بخوانید.

در میان این پافشاری ها بر روی تئوری هایی که هیچ ارتباطی با واقعیت ندارند، منجمین هم از گوش دادند با رقیب نظریه ی خود امتناع میکنند( نه، من داخل تلسکوپ را نمیبینم) و ارزش علمی تحقیق و پژوهش را از دست میدهند. تحیقی و پژوهشی که باعث باز شدن پنجره ای جدید به جهان میشود.

بالاخره در سال ۱۹۸۱ اخترفیزیکدان هانس آلفون با نظریه ی کهکشان های الکتریکی خود وارد میدان شد. او کهکشان هایی را مشاهده کرد که شباهت زیادی به موتورهای هوموپولار داشتند. یک موتور هوموپولار بصورت شعاعی در داخل دیسک های فلزی که بین دو قطب مغناطیسی هستند، در راستای جریان الکتریکی میچرخند. این دو قطب مغناطیسی بیان شده در واقع باعث ایجاد اثر متقابل میدان مغناطیسی شده که باعث چرخش متانسب با نیروی الکتریکی جریان میشود.

دیسک های کیهانی رفتار های مشابهی دارند. در واقع جریان های بیرکلند در این دیسک ها جریان دارند و منشاء حیات ستارگان و کهکشان ها هستند که توسط امواج رادیویی قابل مشاهده هستند. در این میان جریان های بیرکلند با نسبت ۱/√r به سوی هم کشیده شده و جریان های الکتریکی که داخل پلاسمای غباری وجود دارند، نیروی قدرتمندی هستند.

پرتوهای ایکس مشاهده شده در مرکز کهکشان میتواند نوع شناخته شده ای از پلاسما  که به نام پلاسموئید شناخته میشود، باشد.انتشار فرکانس های بالا از پلاسموئید مشابه ستارگان برانگیخته ی الکتریکی است. میدان الکترومغناطیسی قوی در پلاسموئید ذرات را تا سرعت های بالا سوق می دهد که باعث می شود تحت میدان مغناطیسی به وجود آمده ، اشعه ایکس منتشر کنند.

آنچه چاندرا در مرکز راه شیری کشف کرده است پلاسما می باشد که دقیقا به همان طریق آزمایشگاه های زمینی عمل می کند.برخی اندازه گیری های آزمایشگاهی دما را ۱۰ تا ۱۰۰ برابر بیشتر از اثر جنبشی که می توانند {همچین دمایی} تولید کنند نشان می دهد. اگر منجمین نتایج آزمایشگاهی را بدانند و آنها را به همان اندازه ی نظریه ی گاز داغ به کار ببرند، دچار شگفتی و تعجب نمی شوند.

استفان اسمیت

مترجم: بردیا قبادی

The X Factor – Translator: Bardia Ghobadi

از این متن با ذکر نام “بخش فارسی پروژه بین المللی آذرخش” استفاده کنید

فضا-زمان پیوسته نیست!

طبق اطلاعیه های مطبوعاتی اخیر “…دانشمندان خمیدگی هایی در بافت فضا زمان ، موسوم به امواج گرانشی را مشاهده نموده اند…” این مشاهدات در راستای تایید نظریه ی نسبیت عام بیان شده اند ، جایی که خمیدگی در بافت فضا زمان توسط جرم و یا انرژی ای عظیم ، باعث ایجاد چیزی میشود که به آن گرانش میگوییم.

در جهان از منظر انیشتین، فضا زمان ، به این دلیل که ماده در بافت هر دوی آنها “تاب” و یا همان خمیدگی ایجاد مینماید مناطقی پویا و دینامیکی می باشد.امروزه،تفسیراین نظریه،جهان را به صورت یک شی هندسی که در ماتریسی چهاربعدی وجود دارد، نشان میدهد. سه بعد مکانی و یک بعد زمانی نیاز است ،تا بتوان تعریف مناسبی از “جهان خط” ذرات در طول تاریخ ارایه داد. (جهان خطی: فضازمان مجموعه‌ای از نقاط (که رویداد نامیده می‌شوند) به همراه دستگاه مختصاتی پیوسته و هموار برای شناسایی رویدادها است.هر رویداد با چهار مختصه قابل نمایش است. فضازمان در حقیقت یک خمینه‌ی چهاربعدی است و جهان‌خط ٬ یک خم در این خمینه ٬ با داشتن شرایطی خاص است.)(ویکی پدیا)

اگر تمام جهان را با همه ی زمان و همه ی فضا ، درون یک کره و درابعاد بالاتر،در محیطی پنج بعدی،تصور نماییم ،آنگاه تمامی اتفاقات از آغاز تا انتها درآن خواهند بود.هر واقعه یا شی ای خطی درون واقعیت برجا خواهد گذاشت که از گذشته تا آینده کشیده شده است.خطی که شامل موقعیت او در هر لحظه از زمان خواهد بود.این دیدگاه در اصل توسط هرمان مینکوفسکی،استاد انیشتین در دانشگاه پلی تکنینک زوریخ ، مطرح شد.

مینکوفسکی تصور میکرد که تئوری نسبیت عام، ثابت نموده که تمامی اشیائ در یک چهارچوب ، واقعا چهار بعدی میباشند که اکنون تحت عنوان “فضا زمان مینکوفسکی “میشناسیم.

“یک نقطه از فضا در یک نقطه از زمان،سیستمی از نماد های x,y,z,t است که من آنرا نقطه ای از جهان مینامم. تعداد بسیار زیادی از تمامی سیستم ها با نماد های x,y,z,t که ما آنرا جهان مینامیم….نه همچون صدای خمیازه ای در همه جا…ما تصور خواهیم نمود که همه جا و هر زمانی،چیزی هست که قابل درک میباشد.تغییرات dx,dy,dz از سه مختصات فضا ازاین نقطه ی مهم را،تابع تغییرات پارامتر زمان  (dt ) قرار میدهیم.همان طورکه در مثال بالا صحبت شد،ما به حمل کنندگان ابدی از نقاطی مهم میرسیم،یک خمیدگی در جهان،جهان خطی،که میتوان ،صراحتا این نقاط را به پارامتر t، از منفی بینهایت تا مثبت بی نهایت ارجاع داد. به نظر می رسد کل جهان متشکل از جهان های خط مشابه کوچکی است، و من به ناچار پیش می کنم که به نظر من قوانین فیزیکی می توانند بیان و تعریف کامل خود را در میان این جهان های خط پیدا کنند.” [Hermann Minkowski, “Space and Time” in Hendrik A. Lorentz, Albert Einstein, Hermann Minkowski, and Hermann Weyl, The Principle of Relativity: A Collection of Original Memoirs on the Special and General Theory of Relativity]

همان طور که اشاره شد ، ایده ی پیوستگی فضا زمان از مینکوفسکی نشات گرفته است.چنین دیدگاهی مشکلات فراوانی دارد که هنوز بعد از گذشت دهه ها بحث و آنالیز ،بدون حل باقی مانده اند.برای مثال،هیچ گذر زمانی وجود ندارد از آنجا که همه ی اتفاقات در فضا زمان ، در “لحظه ” اتفاق می افتد.در این صورت، جهان باید کاملا جبری باشد،زیرا هیچ گذشته و آینده ای وجود ندارد.از نقطه نظر فلسفی ،هیچ آزادی ای در تصمیم گیری و رفتار در این جهان خطی وجود نخواهد داشت.

“دیدگاه های فضا و زمان که قدرت های نهانی در آن نهفته است ، من آرزو میکنم قبل از اینکه شما از گرد و خاک فیزیک تجربی برخیزید، آن ها رادفن کنم. آنها ریشه وبنیان هستند.فضا به تنهایی و زمان به تنهایی محکوم به فنا در تاریکی محض هستند.تنها اتحاد این دو میتواند یک واقعیت مستقل را حفظ نماید.” [Speech given to the 80th Assembly of German Natural Scientists and Physicians, Cologne, September 21, 1908]

گفته میشود تمامی ذرات درون خمیدگی فضا زمان جای گرفته اند.بارز ترین مثالی که میتوان برای آن تصور کرد یک صفحه ی پلاستیکی کشیده شده و یک توپ بولینگ که بر روی آن جای گرفته است.توپ بولینگ خمیدگی ای روی سطح این ورق کشسان ایجاد مینماید ،ودر ظاهر نشان میدهد که خورشید و دیگر اشیائ سنگین همانند آن چگونه باعث ایجاد خمیدگی و گودی در بافت سه بعد میشوند.

این اطلاعات برای درک آنچه که مطبوعات درباره ی “رصدخانه ی تداخل سنج  لیزری امواج گرانشی” (LIGO ) منتشر میکنند، ضروری است.گرانش در فضازمان مینکوفسکی یک نیرو  نیست.بلکه خمیدگی درون تمثیل فضای پنج بعدی میباشد.اگر خورشید و آن صفحه ی پلاستیکی کشسان را در نظر بگیریم ،هر جسمی که به نزدیکی گودی ایجاد شده توسط خورشید روی این صفحه برسد تنها مسیر منحنی وار را طی میکند.هرچه نزدیک تر به خورشید باشد ، منحنی تند تر و تاثیرات بیشتر و چشمگیرتری بر روی جسم خواهیم داشت.هیچ نیرویی دخیل نخواهد بود ، بلکه تنها خمیدگی فضازمان توسط ماده میباشد.در جهان چهار بعدی نیز دانشمندان همین گونه فکر میکنند که اشیا ، منحنی ایجاد شده توسط انحنای فضا زمان را دنبال میکنند.

برای بیش از یکصد سال،علم مدرن درتلاش برای تایید اصل فضا زمان تاب خورده بوده است.درکل ، اینگونه تصور میشود که مقدار کافی ای ازماده و چگالی ، میتواند باعث ایجاد پیچ وتاب  در فضا زمان شود. چیزی همچون ستاره را تصور نمایید که در خود فرو میپاشد و به سیاهچاله تبدیل میشود.در یک لحظه آنجا بود ولی در لحظه ی بعد نبود.چه اتفاقی برای آن گودی در فضا زمان افتاد؟ اینجا ، جایی ست که امواج گرانشی نقش بازی میکنند.

هنگامی که ستاره از بافت پیوسته ی فضا زمان ، جدا میشود،فرورفتگی آن هم فرومیپاشد.(قوانین فیزیک،که شامل نظریه ی نسبیت عام نیز میشود برای سیاهچاله ها قابل اجرا نمیباشند.بنابراین هیچ روشی برای  توضیح سیاهچاله ها در فضا زمان مینکوفسکی وجود ندارد مگر آنکه بگوییم که آنها مدت زیادی در ارتباط با بافت پیوسته نبوده اند.) اگر قطره ای ازآب به روی سطح آب بیفتد امواجی به صورت دوایر متحد المرکز ایجاد مینماید که از محل سقوط قطره رفته رفته فاصله میگیرند.این همان اصل امواج گرانشی ست:جرم لختی در حفره ی چهار بعدی فضا زمان فرومیپاشد(نه ماده،بلکه جرم) و طبق همان ایده ای که توضیح داده شد کل سیستم شروع به لرزش و نوسان مینماید.

لایگو ادعا میکند امواجی را که در اثر ارتعاش فضا زمان از زمین گذرکرده اند را اندازه گیری نموده است..چه اثری توانسته چنین  امواجی را ایجاد نماید؟انبساط دنیایی کوچکتر از یک ده هزارم پروتون(۱۰ به قوه ۱۹- متر) از نظر لایگو(LIGO) این امواج ، نه اینکه حاصل ازایجاد یک سیاهچاله باشند ، بلکه حاصل ادغام دو سیاهچاله هستند که توسط آن شناسایی شده اند. “بوروس الن” یکی از افراد گروه لایگو از موسسه ی ماکس پلانک ، درمورد فیزیک گرانشی گفته است:

“قبلا میتوانستید در مورد وجود یا عدم وجود سیاچاله ها بحث کنید ولی اکنون نمیتوانید.”

یکی دیگر از افراد گروه به نام Saul Teukolsky ،از دانشگاه کرنل ، گفته است:

“اگر سیاهچاله واقعا وجود نداشته باشند نمیتوانستید این امواج را توجیه کنین.”

برای این بیان،به نظر میرسد که تیم در یک استدلال دایره وار قرار گرفته است.هدف از این مقاله اثبات یا رد وجود سیاهچاله ها نمیباشد ، زیرا این کار بارها در گذشته ، به خصوص در ارائه ای توسط استفان کروترس ، انجام گرفته است.به هر حال برای درک آنچه که در سر فیزیکدانان نظری میگذرد ، ضروری ست.فرض پشت فرض،ساختن نظریه ها به پشتوانه ی نظریه های دیگر بدون ارائه ی شواهد آزمایشگاهی .آزمایشگاه لایگو اصل جدیدی را در فیزیک کشف ننموده است . بلکه تایید فرضیه هایی را که در کامپیوتر هایشان مدل سازی شده است را اعلام کرده است . اگر سیاهچاله ها وجود ندارند پس امواج گرانشی هم وجود نخواهند داشت.

پس آنها چه چیز را شناسایی نموده اند؟

پارازیت های منتقل شده از طریق زمین یک مشکل محسوب میشوند. زیرا که آزمایشگاه در نزدیکی  فرودگاه ایالتی و ریل قطار قرار دارد.هنگامی که قطار عبور میکرد ،کار دستگاه تداخل سنج به هم میریخت. هر دو آینه ی لیزری خراب شده و احتیاج به تعمیر و جایگزینی دارند.زنبور ها در داخل لوله های پرتو، لانه درست کرده و ضایعات آنها باعث از بین رفتن حالت وکیوم دستگاه شده بود.با این حال زنبور ها از آنجا بیرون رانده شدند. تیم پژوهشگران ادعا میکنند که این مشکل را با سیستم های مرطوب سازی و فیلترینگ حل کرده اند.نکته در این جاست که لایگو در مفهوم دستگاهی ست مملو ازایراد های جدی.آیا این عیب ها به خوبی ایرادات دیگرش برطرف شده اند؟

فرض اصلی بر آن است که سیاهچاله ها وجود ندارند ، برخلاف سفسته ی منطقی ای که آنها ادعا میکنند.

استفان اسمیت

ترجمه: شادی طهماسبی

Gravitational Waves – Stephen Smith

Translator: Shadi Tahmasebi