یادداشت سیاسی سیاسی دیدگاه ادبیات زنان جهان بخش خبر گفتگو آرشیو  
  اجتماعی اقتصادی مساله ملی تاریخ - یادبود کارگری گزارش حقوق بشر ورزش گوناگون پاورقی  
   

انرژیِ تاریکِ جنجال برانگیز
آدام ج. رییس – ماریو لیوویو، برگردان:امید برومند


• چیزی باعث رشدِ دائمی سرعت انبساط جهان می شود. اما چه چیز؟ نیرویی جهان را از هم می پاشاند. اما چگونه؟ نظریه پردازان حتی دو دهه پس از کشف این پدیده، هنوز نتوانسته اند آن را درک کنند. اینک آزمایش های جدید می خواهند در این زمینه شفافیت ایجاد کنند ...

اخبار روز: www.akhbar-rooz.com
پنج‌شنبه  ۱ شهريور ۱٣۹۷ -  ۲٣ اوت ۲۰۱٨



                                              
نیرویی جهان را از هم می پاشاند. اما چگونه؟ نظریه پردازان حتی دو دهه پس از کشف این پدیده، هنوز نتوانسته اند آن را درک کنند. اینک آزمایش های جدید می خواهند در این زمینه شفافیت ایجاد کنند.
جهان دائمن در حال گسترش است. فاصله ی بین کهکشان ها افزایش می یابد. خوشه های کهکشانی از یک دیگر دور می-شوند و فضای خالی بین این اجسام بیشتر و بیشتر می شود. اخترشناسان این فرآیند را در دهه ی 20 میلادی کشف کردند. علاوه بر آن امروزه دانشمندان می دانند که این روند نه تنها به تدریج آهسته نمی شود بلکه حتی به سرعت در حال شتاب گرفتن است. دو کهکشان دل خواه که دقایقی پیش با سرعت مشخصی از یکدیگر دور می شدند، اینک با سرعت بیشتری از یک دیگر رانده می شوند.

آدام ج. رییس (یکی از نگارندگان این مقاله) و همکارانش در سال 1998 به این شناخت حیرت انگیز دست یافتند. رییس همراه با بریان اسمیت از دانشگاه ملی استرالیا، مسئول مشاهده، اندازه گیری و بررسی انفجارهای ستارگان دوردست، یعنی به اصطلاح ابرنواخترها بود. یافته های آن ها با نتیجه های منتشر شده در همان سال توسط تیم دیگری به رهبری سائول پِرل موتِر از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، که از روش مشابهی استفاده کردند، مطابقت داشتند. بدین ترتیب برای اخترشناسان نتیجه گیری عجیبی اجتناب ناپذیر شد: چیزی باعث رشدِ دائمی سرعت انبساط جهان می شود. اما چه چیز؟

در این بین، برای علتِ هنوز ناشناخته ی این پدیده ی عجیب، اصطلاح «انرژی تاریک» انتخاب شد. فیزیک دانان پس از گذشت تقریبن دو دهه، هنوز از تدوین توضیح قابل قبولی برای این پدیده ی عجیب، درمانده اند. برعکس، پژوهش های جدید، تصویر کلی این پدیده را تنها پیچیده تر می کنند و حتا به نظر می رسد برخی از مشاهدات در تناقض با اندیشه های نظری اند که تا کنون ترجیح داده می شدند.

ما در مقابل چندین معما قرار داریم. انرژی تاریک چیست؟ چرا انرژی تاریک ظاهرن بسیار ضعیف تر از آن چیزی است که بسیاری از روی کردهای ساده تر احتمال آن را می دهند، اما با این حال به اندازه ی کافی قوی است که توانستیم کشف اش کنیم؟ ظهور انرژی تاریک چه معنایی برای آینده دوردست کیهان دارد؟ احتمالن خواص عجیب این انرژی، حتا نشانه ای از مقدارهای صرفن تصادفیِ ثابت های طبیعی اند. این امر به نوبه خود سبب تقویت گمانه زنی هایی می شود که جهان ما تنها یکی از جهان های بسیار زیاد موازی است و فقط بخشی از چندجهانه ی حاوی بخش های بی-شمار است (نگاه شود به واژه نامه ) که هر یک از آن ها قانون های کاملن متفاوت فیزیکی خود را دارند.
خوشبختانه، در حال حاضر کارزارهای دقیق نظارت و رصد وجود دارند، که با کمک آن ها اخترشناسان انرژی تاریک را هدفمند و با دقت تا کنون بی سابقه ای ردیابی می کنند. در دهه ی آینده ما یا قادر به کشف علت انبساط شتاب یافته ی کیهان خواهیم بود و یا به علت حداکثر استفاده از تمامی امکانات قابل اجرا و اندیشه های کنونی، ناگزیر به به تعویق انداختن راه حل این راز برای مدت زمان نامحدودی خواهیم بود.
در حال حاضر نظریه پردازان هنوز انگاشت های رقیب بسیار متفاوتی در مورد آن چه که باعث رشد سریع انبساط جهان می شود، دارند. یک کاندیدای برازنده و بدین خاطر محبوب برای بسیاری از فیزیک دان ها، نتیجه ی خواص فضای خالی و پلی بین کیهان شناسی و مکانیک کوانتومی است. این پل چیزی به نام هیچ را نمی شناسد. جعبه ای با دیوارهای غیرقابل نفوذ را تصور کنیم که از آن کلّن همه چیز یعنی اتم ها، ذرات، تابش و ماده ی تاریک حذف شده اند. در درون این جعبه یک خلأ کامل حاکم است. طبق فیزیک کلاسیک، خلأ انرژی ای ندارد. اما مکانیک کوانتومی «ذرات مجازی» (1) را امکان پذیر می سازد. این ها جفت هایی از ذره و پادذره هستند که به صورت خودجوش به وجود می آیند و بعد از مدت زمان کوتاهی یک دیگر را متقابلن دوباره نابود می کنند. این اجسام ارتعاش کننده‍ی زیر-اتمی، حاوی انرژی اند که همانند جرم بر گرانش تاثیر گذارند.

انرژی بر خلاف جِرم، توانایی ایجاد فشارِ منفی ای را دارد که به جای یک نیروی جذب کننده منجر به یک نیروی دفع کننده می شود. بنابراین فضای خالی، حداقل به طو ر فرضی توانایی از هم پاشیدگی جهان را دارد. وارد کردن ثابت کیهانی (2) توسط اینشتین به معادلات میدانی خود، نشان دهنده مطابقت این تصور با افکار او است. نام این کمیت نشان دهنده ی آن است که مقدار آن در همه جا یکسان و در طول زمان و در فضا تغییرناپذیر است.

گزینه ی دیگر به عنوان علتی برای انرژی تاریک می تواند یک میدان انرژی که اثیر ( 3) نام دارد، باشد. این میدان انرژی در جهان رخنه کرده و به هر نقطه ای از فضا خاصیتی می بخشد که در نقطه مقابل کششِ گرانش، عمل می-کند. فیزیک دانان چنین پدیده هایی را از الکترومغناطیس و گرانش می شناسند. اگر انرژی تاریک نیز یک میدان باشد، لزومن ثابت نخواهد بود. پس انرژی تاریک می توانسته قبلن کوچک تر یا بزرگ تر بوده باشد و در نتیجه جهان را به-صورت متفاوتی تحت تأثیر قرار دهد. به این علت، همچنین امکان تغییرِ تاثیرِ اثیر در آینده هست. برای تکامل جهان ما، دو حالتِ به لحاظ بنیادین متفاوت و با نتیجه های کاملن گوناگونی وجود دارند: بسته به این که آیا قدرت انرژی تاریک در حال کاهش یا افزایش است، جهان ما زمانی یا دیگر انبساط نخواهد یافت و یا این که هر چه سریع تر پاره و از هم دریده خواهد شد.

سرانجام، این امکان نیز هست که انرژی تاریک وجود ندارد، بلکه این پدیده فقط مبتنی بر درک فیزیکی نادرست ما از گرانش است.

احتمالن به علت ناکامل بودن نظریه ی نسبیت عام اینشتین و قانون های شناخته شده ی گرانش است که این نظریات توضیحی برای انبساط شتاب یافته ی جهان ندارند. ممکن است در مقیاس های فوق العاده ی تا کنون مشاهده شده، نیروی جاذبه بین جِرم های مختلف، طور دیگری نسبت به تصورات امروزی ما عمل می کند. پیگیری این استدلال، منجر به روی کردهای جالبی می شود. البته نقطه ی ضعف و مشکل همه ی آن ها این است که هیچ کدام از آن ها با کل و تمامیتِ اطلاعات و داده های اندازه گیری شده که اکنون در اختیار داریم، مطابقتی ندارند.

برخی از نظریات همانند احتمال انبساطِ شتاب یافته ی جهان بر اساس توزیع ناهمگون ماده در فضا و یا انگاشتی از ساختار اشتباه و نقص دار فضا، با کمک مشاهدات رد شده اند . به نظر کیهان شناسان، در حال حاضر نظریه ی انرژی تاریک نسبت به قانون اصلاح شده ی گرانش، آشکارا از شانس موفقیت بهتری برخوردار است. با این حال، هیچ یک از توضیحاتِ تا کنون پیشنهاد شده برای انرژی تاریک، واقعن راضی کننده نیستند.

بدین سان از ثابت کیهانی، انرژی تاریک به مراتب شدیدتر از آن چه که ما مشاهده می کنیم، نتیجه می شود. اگر با سادگی و خامی به این قضیه بپردازیم و برای انرژی خلأ، تمامی مقدارهای مختلف حالت های کوانتومی ممکن، در دریای پرجوش و خروش ذرات و پادذرات مجازی را با یک دیگر جمع کنیم، مرتبه ی بزرگی ای(4) به مقدار بسیار عظیمِ 120، بدست می آوریم. تئوری از آنچه که اخترشناسان واقعن اندازه گیری می کنند، به همین اندازه نیز انحراف دارد! این فاصله بسیار عظیم با واقعیت، و ویرانگر برای هر مدل را می توان با فرضیه هایی بیشتر، مثلن با فرضیه «اَبَر تقارن» (5) به طور قابل ملاحظه ای کاهش داد. در این طرحِ اثبات نشده، هر ذره دارای یک شریک کشف نشده و به مراتب سنگین تر است.

با این وجود هنوز به اندازه ی ده ها مرتبه ی بزرگی، انحراف باقی می ماند. این امر در اصل ضدیتی با قابل توضیح بودن انرژی تاریک، توسط ثابت کیهانی ندارد. اما پرسش بر روی نارسایی دیگرِ برداشت ما از جهان تمرکز می یابد: چرا انرژی خلأ به این اندازه کم است؟

هر گونه تغییر کوچک در علت انبساط، پیامدهای شدیدی برای کیهان خواهد داشت

توضیح احتمالی دیگر، تقریبن وضع بهتری ندارد. نظریه پردازان چنین فرض می کنند، که حداقلِ انرژیِ پتانسیلِ میدانِ ایجادکننده ی انرژی تاریک بسیار کم است. بدین ترتیب، تنها مقدار کمی انرژی تاریک در سراسر جهان توزیع خواهد شد، که با مشاهدات مطابقت دارد. این نکته بسیار تصادفی و اتفاقی به نظر می رسد.
در ضمن، انرژی تاریک در این مدل ها، جدا از اثر دفع کننده اش، امکان تأثیر متقابل کمی با تمامِ اجزایِ دیگرِ جهان دارد. توضیح این امر نیز دشوار است. با وجود همه این مشکلات، در حال حاضر هیچ اندیشه ی قانع کننده تری از ثابت کیهانی و اثیر وجود ندارد.

آینده ی جهان ما بطور قطع وابسته به این است که ماهیت انرژی تاریک چیست. هر تفاوت کوچکی می تواند پیامدهای شدیدی داشته باشد. اگر واقعن انرژی خلأ علت انبساط باشد، در آن صورت انبساطِ شتاب یافته یِ جهان بدون وقفه ادامه می یابد.

در حدود چند میلیارد سالِ دیگر، کهکشان راه شیری با نزدیک ترین همسایه اش یک کهکشانِ واحد بیضی شکلی تشکیل خواهند داد. در این بین،کهکشان های دیگر با سرعتی سریع تر از سرعتِ نور از یکدیگر دور می شوند، طوری که هیچ کدام از آنها از زمین دیده نخواهند شد. حتی پس تابشِ مهبانگ که امروزه در سراسر آسمان به مثابه ی تابشِ پس-زمینه ی کیهان اندازه گیری می شود، بر روی طول موج هایی بسط خواهد یافت که فراتر از بزرگیِ جهانِ قابلِ مشاهده بوده وبدین جهت قابل دید نخواهد بود. طبق این سناریو، ما در زمانی بسیار مناسب با چشم انداز نسبتن خوبی به جهان، زندگی می کنیم.

اما اگر نه ثابت کیهانی بلکه یک میدان ناشناخته، محرک انبساط باشد در آن صورت تصویر دیگری حاصل خواهد شد. شکل این تصویر کاملن وابسته به توسعه و تکامل میدان است.

انبساط جهان می تواند زمانی متوقف شود و جهان دوباره درهم فروریزد، مانند «Big Crunch» که به شکل مهبانگی است که در جهت عکس رخ دهد. مورد خارق العاده ی دیگر «Big Rip» است، که در آن تمامی اجزای پیچیده – از کهکشان ها گرفته تا ساختارهای اتمی– به تدریج از جانب یک انرژی تاریک که مدام قوی تر می شود، تکه پاره خواهند شد. و سناریویی همانند ثابت کیهانی نیز امکان پذیر است: انزوای کهکشانی در محیط کاملن خالی کیهانی.

مفهوم انرژی خلأ برای بسیاری از نظریه پردازان جذاب است، اما آنها باید بتوانند در این رابطه مقدارِ آن را که بصورتِ حیرت انگیزی کم است، تشریح کنند. این را استیون وینبرگ، فیزیک دان دانشگاه تگزاس، حتا قبل از آن که انبساطِ شتاب یابنده ی جهان کشف شود، تشخیص داد. او پیشنهاد کرد که ثابت کیهانی نباید به مثابه ی چیزی که آشکارا داده ی قوانین طبیعی است، تفسیر شود. احتمالن مقدار ثابت کیهانی کاملن تصادفی است. اگر شمار زیادی از جهان های ممکن را در نظر بگیریم، انرژی خلأ در هر یک از آن ها به طور متفاوت عمل می کند.
در برخی از این جهان های موازی، ثابت کیهانی به صورت قابل توجهی بزرگ تر خواهد بود، و نیروی دفع کننده به قدری شدید خواهد بود که ماده هرگز برای تشکیل کهکشان ها، بصورت توده گرد هم نیامده و سیاراتِ دارای حیات را ایجاد نخواهد کرد. اما بدیهی است که ما وجود داریم. وینبرگ از این نکته چنبن نتیجه گرفت: ما در نوعی از این جهان ها زندگی می کنیم که ثابت کیهانی در آن به صورت اتفاقی دارای مقداری درست است.

این نقطه نظر که توسط دانشمندان دیگری مانند الکساندر ویلِنکین از دانشگاه تافتز، مارتین رایز از دانشگاه کمبریج یا ماریو لیوویو (یکی از مولفان این مقاله) گسترش و تکامل یافت، به عنوان اصل انسان نگر (6) نامیده می شود.

دلایل دیگری به نفع اندیشه ی چندجهانه ای با تعداد بی شماری از جهان های گوناگون است. به عنوان مثال، جهان ما طبق نظریه ی همچنان قابل قبول مهبانگ، در بخش کوچکی، در ثانیه اول فرگشت اش به شدت متورم شد. ویلِنکین و آندره لینده از دانشگاه استنفورد ثابت کردند که با شروع این به اصطلاح تورم کیهانی، توقف آن امکان پذیر نبوده و همیشه ادامه می یابد. بدین گونه تعداد نامحدودی جهان های زیر مجموعه، کاملن جدا از یک دیگر و با قوانین فیزیکی کاملن متفاوتی، به وجود می آیند.

به نظر می رسد که چندجهانه در نظریه های ریسمان ها که اغلب به عنوان کاندیداهایی برای وحدت همه ی نیروهای طبیعی مورد استفاده قرار می گیرند، نیز مطرح می شود. اگر برای یکی از نمایندگان ویژه ی این ساخته های ریاضی، یعنی به اصطلاح نظریه M، مقدار جهان های موجود محاسبه شود، مقدار حیرت انگیز 10 به توان 500 برای جهان های موازی بدست می آید. احتمالن هر یک از آن ها دارای مجموعه ی ویژه ای از ثابت های طبیعی و حتی ابعاد فضایی خودند.

اما اشاره ی تنها به به اصطلاح چندجهانه، باعث افزایش فشار خون بسیاری از فیزیک دانان می شود. زیرا که این طرح نه تنها فرضی به نظر می آید، بلکه غیرقابل اثبات بوده و شاید هیچ گاه برای روش های علمی آزموده ، قابل دست یازی نباشد. بنابراین کلّن دستیابی به موفقیتی در اثبات وجود جهان های موازی بسیار پرسش برانگیز است.

با این وجود، حداقل ما می توانیم بکوشیم که درک بهتری از پدیده ی انرژیِ تاریک در کیهان خودمان داشته باشیم. برای این هدف نیاز به اندازه گیری دقیق تر جهان است و این در بهترین حالت با به اصطلاح پارامتر w انجام پذیر است. در نهایت این اندازه ی قابل محاسبه (w)، توصیف کننده ی نسبتِ بینِ فشارِ اعمال شونده از جانب انرژی تاریک، به تراکمش است، یعنی اینکه چه مقدار انرژی تاریک در حجم معینی از کیهان موجود است. اگر انرژی تاریک، انرژی خلأ باشد، پارامتر w همواره ثابت و برابر با 1- خواهد بود. اما اگر یک میدانِ با گذشتِ زمان تغییر یابنده علتِ انرژیِ تاریک باشد، مقداری انتظار می رود که برابر با 1- نخواهد بود. و اگر ما مجبور به اصلاح قوانین گرانش شویم، احتمالن در مقیاس های مختلف کیهان، اندازه های متفاوتی برای پارامترهای w خواهیم یافت.

اخترشناسان استراتژی هوشمندانه ای را برای تعیین غیرمستقیم فشار و تراکمِ انرژیِ تاریک ایجاد کرده اند. از آنجا که انرژی تاریک، دائمن بر ضد نیرویِ گرانشِ عادیِ جذب کننده عمل می کند، مانع و یا باعث تغییرِ شکل گیری خوشه های کهکشانی می شود. دانشمندان با مشاهده ی چگونگی رشد تدریجی چنین ساختارهایی، توانایی مشخص کردن شدت انرژی تاریک در این مراحل از تاریخ جهان را دارند. برای این کار آنها از به اصطلاح همگرایی گرانشی (7) ضعیف استفاده می کنند که بر پایه ی انحراف نور کهکشان های دور دست توسط اجسام کلان جِرم بوده و بدین طریق باعث بروز اختلال در شکل ظاهر این کهکشان ها می شود.   

کمیت های قابل اندازه گیری ممکن: نور اشیای دوردست تا توزیع کهکشان ها

امکان دیگر اطلاع یابی در مورد ماده ی تاریک، اندازه گیری سرعت انبساط جهان در مدت زمان های مختلف است. پژوهش گران با معین کردن «انتقال به سرخ» منابع بسیار دوردستِ نور، موفق به انجام این کار می شوند. «انتقال به سرخ» پدیده ای است که بر اساس آن طول موج نور، همراه با فضای احاطه کننده ی آن، به تدریج کشیده شده و امتداد می یابد. انبساط شتابنده کیهانی در ابتدا از طریق این پدیده کشف شد.

البته معیارهای مناسب دیگری همانند «نوسانات صوتی باریونی» (8 ) وجود دارند. این نوسانات از دوران اولیه-ی تاریخ کیهان بوده که توزیع امروزینِ قابل مشاهده ی کهکشان ها را تحت تاثیر خود قرار داده اند.

این امر که ثابت کیهانی سبب انبساط است، تاییدی بر انطباق بیشتر نتیجه های به دست آمده، با دقت نسبتن بالایی با مقدار 1- برای پارامتر w است.

با این حال، در سال های اخیر برخی از اندازه گیری ها این تصویر را خدشه دار کرده اند. مشاهدات امواج مایکروویو پس زمینه ی کیهانی همراه با پژوهش ها در مورد توزیع ماده با استفاده از همگرایی گرانشی ضعیف، عدد منفی بزرگ تری نسبت به 1- را نشان می دهند. این امر همچنین برای مشاهدات بیش از 300 ابرنواختر در الگوبرداری توسط تلسکوپ PanSTARRS صادق است. علاوه بر این، مشاهدات اخیر از نوسانات صوتی باریونی در کهکشان های بسیار دوردست و به ویژه درخشان یعنی به اصطلاح کوازارها، احتمالِ زیادی برای افزایشِ انرژیِ تاریک تا به امروز قایل اند.

این ها تعداد زیادی تصویرهای لحظه ای اند، که متاسفانه نتیجه گیری مشخصی از آن ها نمی توان کرد. ما به اطلاعات بیشتری نیازمندیم تا انحرافات اندازه گیری شده را یا تأیید کرده و یا به عنوان استثناء، خلاف قاعده و اشتباه، برملا سازیم.

برای این منظور کارزارهای نظارت و مشاهده جدیدی که در سال های آینده ارائه کننده نتیجه هایی تا 100 برابر دقیق-ترند، درنظر گرفته شده اند. این کارزارها شامل Dark Energy Survey، آغاز شده در سال 2013 و همچنین پروژه آتی Large Synoptic Survey Telescope که از سال 2021 از ساختارهای کیهان نقشه برداری خواهد کرد، می-باشد. علاوه بر این کارزارها، تلسکوپ های فضایی برنامه ریزی شده ی آژانس های فضایی اروپا و آمریکا در دهه 2020 نیز مورد بهره برداری قرار خواهند گرفت.

در جستجویِ منبعِ انرژیِ تاریک، این تنها اجسام واقع شده در دورافتاده ترین زاویه های جهان نیستند که به ما کمک می-کنند. اندازه گیری های بسیار دقیق در منظومه ی شمسی هم می توانند برای ارزیابی و تأیید گزینه ی یک قانون گرانش اصلاح شده، مفید و سودمند واقع شوند. برای این منظور به طور مثال اشعه ی لیزر به سمت ماه فرستاده می شود و در آن جا توسط بازتابنده های به جا مانده از ماموریت های پیشینِ سفر به ماه، به زمین منعکس می شوند. پژوهش گران با آزمایش های بغرنج و پیچیده ی آزمایشگاهی، ابهام ها و کمبودهای درک ما از گرانش را می جویند.

تمام اشخاصی که با انرژی تاریک سروکار دارند، چشم به دهه ی آتی دوخته اند. با توجه به پروژه های پرشمارِ بلندپروازانه و پرهزینه که خود را وقف معمای انبساط شتابنده کیهانی می کنند؛ از این امیدواری به جا، برای دریافت پاسخ های قریب الوقوعی که چیزی جز آشکارسازی آینده ی جهان برای مان نیستند، پاسداری کنیم.

                                                                               منشور علم شماره 2-2017. مخصوص فیزیک، ریاضیات و فن آوری


پی نوشت ها از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
1-ذره مجازی
در دانش فیزیک، یک ذره مجازی ( virtual particle) یک اغتشاش گذراست که بسیاری از ویژگی‌های یک ذره معمولی را داراست، اما فقط در زمان محدودی وجود دارد. مفهوم ذرات مجازی برآمده از نظریه اختلال در نظریه میدان‌های کوانتومی است که در آن برهمکنش‌های میان ذرات معمولی به شکل تبادل ذرات مجازی توصیف می‌شود.
2-ثابت کیهان‌شناسی
ثابت کیهان شناسی یا ثابت کیهانی (که اغلب با حرف یونانی لامبدا بزرگ Λ مشخص می شود) در علم فیزیک کیهانی جهت اصلاح نظریه ی اولیه ی نسبیت عام توسط آلبرت اینشتین برای دستیابی به جهان ایستا ارائه شد. بعد از مشاهدات ادوین هابل اینشتین تسلیم شد و نشان داد که جهان ممکن است ایستا نباشد بطوری که او اساس نظریه‌اش را بر مفهوم تغییرات در جهان بنا نهاد. اگر چه مشاهدات جهان شتاب دار در سال ۱۹۸۸ دوباره نظرها را به سمت ثابت کیهان شناسی معطوف نمود.
3-اثیر Quintessence
در دانش فیزیک، اثیر، شکلی فرضی از انرژی تاریک است؛ به بیان دقیق‌تر یک میدان نرده‌ای است که برای توضیح نرخ شتابدار انبساط جهان که در سال ۱۹۹۸ اعلام شد، به جای ثابت کیهانی واقعی پیشنهاد شد. این سناریو نخستین بار توسط راترا و پیبلز ارائه شد. برخی فیزیکدانان پیشنهاد کرده‌اند که اثیر نیروی بنیادی پنجم است. تفاوت اثیر با ثابت کیهانی در آن جاست که اثیر پویاست و در طول زمان تغییر می‌کند در حالیکه ثابت کیهانی بدون تغییر می‌ماند.

4- مرتبه بزرگی (Order of magnitude)
برحسب توان‌های پایهٔ ۱۰ شناخته و سنجیده می‌شوند و یک روش نمایش سنجش مراتب مقداری‌است. مثلاً مرتبهٔ بزرگی عدد ۱۵۰۰ را ۳ می‌دانیم و هنگام نوشتن و خواندن آن در نماد علمی آن را به‌صورت: ۱٫۵ × ۱۰۳ می‌نویسیم. به عبارتی دیگر این توان به‌راحتی مرتبهٔ بزرگی را نشان می‌دهد و می‌تواند در مقایسه بزرگی (و یا کوچکی) آن را نسبت به هر عدد دیگر می‌رساند. تفاوت‌ها در مرتبهٔ بزرگی را می‌توان در مقیاس لگاریتمی «دهه» اندازه‌گیری کرد (به عنوان مثال، عوامل ده). نمونه‌هایی از اعداد قدر مختلف را می‌توان در جدول «مراتب بزرگی (اعداد)» پیدا کرد.
5-ابرتقارن (Supersymmetry)
در فیزیک ذرات اَبَرْتقارن تقارنی‌است که ذرّات بنیادی دارای یک اسپین بخصوص را به ذرات بنیادی‌ای با اسپین ۱/۲ متفاوت که آنها را ابرجفت می‌نامند مرتبط می‌کند. به بیان دیگر در یک تئوری ابرمتقارن برای هر نوع بوزون یک نوع فرمیون متناظر وجود دارد و بالعکس. تا کنون (۲۰۱۴) سرنخ مستقیمی مبنی بر وجود ابرتقارن به عنوان یکی از تقارن‌های طبیعت به دست نیامده‌است. از آنجا که جفت‌های ابرتقارنی ذرات مدل استاندارد تا کنون نظاره نشده‌اند اگر ابرتقارن وجود بدارد، تقارنی شکسته‌است.
6-اصل انسان‌نگر
اصل انسان‌نگر یا اصل انسانی (Anthropic principle)، نظریه ی فلسفی است که بیان میکند؛ مشاهدات جهان بایست با حیات خودآگاه و بِخردی که آن را مشاهده میکند سازگار باشد. برخی از طرفداران این اصل استدلال میکنند که این اصل توضیح می‌دهد که چرا این جهان عمر و ثابت‌های اساسی فیزیکی لازم را برای تطبیق حیات آگاه داراست. به عنوان یکی از نتایج آن‌ها باور دارند که این جهان ثابت‌های اساسی‌ای را داراست که در بازه‌‌ای بسیار کوچک که پنداشته می‌شود که مطابق با حیات است قرار دارند.

7-همگرایی گرانشی
همگرایی گرانشی (Gravitationslinseneffekt) هنگامی روی می‌دهد که نور یک چشمهٔ درخشان بسیار دور (مانند یک اختروش) در مسیرش تا رصدگر، از کنار جسم پرجرم دیگری (مانند یک خوشهٔ کهکشانی) بگذرد و مسیرش خمیده شود. جسم میانی عدسی گرانشی نامیده می‌شود. این پدیده یکی از پیش‌بینی‌های نظریهٔ نسبیت عام اینشتین است. براساس نسبیت عام، جرم می‌تواند فضازمان را خمیده کند و در نتیجه میدان گرانشی‌ای بسازد که می‌تواند نور را منحرف کند. این پدیده را نخستین بار آرتور ادینگتون در سال ۱۹۱۹ در جریان یک خورشیدگرفتگی آزمود که در آن نور ستاره‌ای که از نزدیک خورشید می‌گذشت کمی خم شده و در نتیجه مکان ظاهری ستاره کمی جابه‌جا شد. با همگرایی گرانشی می‌توان اطلاعاتی دربارهٔ جسم میانی (عدسی) از جمله جرم آن به دست آورد.

8-نوسانات صوتی باریون

نوسانات صوتی باریون به ماده باریونی خوشه شده یا فرا چگال در یک مقیاس طولی خاص ( در عالم امروزی در حدود 150 مگا پارسک) ناشی از امواج صوتی اشاره می کند که در عالم اولیه و جوان منتشر می‌شدند. این امر خط کشی استاندارد را برای مشاهدات کیهانی ایجاد می کند و می‌تواند در انتقال به سرخ های کمتر از 1 از طریق بررسی کهکشانی اندازه گیری شود. یکی از معتبرترین اندازه گیری نوسانات صوتی باریون، نقشه انتقال به سرخ کهکشانی میدان دو درجه (2dFGRS)، SDSS و نقشه انرژی تاریک WiggleZ می‌باشد.         


اگر عضو یکی از شبکه‌های زیر هستید می‌توانید این مطلب را به شبکه‌ی خود ارسال کنید:

Facebook
    Delicious delicious     Twitter twitter     دنباله donbaleh     Google google     Yahoo yahoo     بالاترین balatarin


چاپ کن

نظرات (۲)

نظر شما

اصل مطلب

بازگشت به صفحه نخست