آیا واقعا شتاب دهنده وجود ابعاد بیشتر را تایید می کند؟ (۳ عکس)

به منظور توصیف دقیقی از کیهان، نظریات فیزیکی به طرز فزاینده‌ای برای توضیح رازهای طبیعت به ابعاد زاید متوسل می شوند. معضل این است که چطور می توان وجود چنین چیز فرّاری را اثبات کرد؟ امتحانهای جدید به مدد شتاب دهنده هادرونی بزرگ(LHC) احتمالاً عاقبت به ما نقل بکنند که کیهان دارای چند بعد زاید است.

عکس شماره ۱ ⇩عکس آیا واقعا شتاب دهنده وجود ابعاد بیشتر را تایید می کند؟  به اعلان سرزه و به نقل از بیگ بنگ، چند بُعد وجود دارد؟ آیا واقعا وقت یک بعد است؟ آیا واقعا جو-وقت سه بعدی ما عنصری از یک دنیا چند بعدی بزرگتر هستند؟ این سؤالات چندین و چند بار سؤال کرده شده‌اند و جوابهای فراوانی هم برای آنها داده شده است. از کاوش فیزیک سه بعدی پائول ارنفست در سال ۱۹۱۷ گرفته تا نظریات دهه‌ی ۱۹۹۰ میلادی، متخصصان در طول سالیان جوابهای ویژه خودشان را توصیه داده‌اند. اما با بهبود تکنولوژیهای مجهز به نظریات و نمونه مدل های ریاضی جدید، ما امروزه در جایگاه منحصربفردی برای درک یکی از پیچیده ترین رازهای دنیا قرار گرفته ایم.

ابعاد، قیمتیش و نور

فکر مهم همه نظریاتی که با شمار ابعاد سر و کار دارند، نیروهای بنیادی قیمتیش و نور هست که اطراف هر دوی آنها زیاد ترین مطالعه و مشاهده در دنیا فیزیکی انجام شده است. از بین چهار نیروی مهم در طبیعت (مابقی نیروهای اتمی ضعیف و قوی اند)، مطالعه قیمتیش و الکترومغناطیس(که نقش سازنده‌ای در ایجاد نور دارد) یکی از پیچیده ترین کارهاست. این دو نیرو نظریه پردازان و پژوهشگران بسیاری را به بن بست کشانده‌اند. وارسی این نیروها در جوار هم قادر هست نتایج پیچیده ای داشته باشد.

نمونه مدل های بسیاری از این خصوصیتهای قابل مشاهده دنیا برای ایجاد فرضیات و نظریات اطراف نحوه کارکردهای کیهان بدست آمده است. در یکی از نمونه مدل های ساده توصیه شد که دنیا از سه بعد “طول، عرض و عمق” تشکیل یافته است. رسیدن به چنین مدلی کار دشواری‌ نمی باشد زیرا نحوه درک و مشاهده دنیا برای ما به این شکل است: کاملا سنجیده و شهودی.

عکس شماره ۲ ⇩عکس آیا واقعا شتاب دهنده وجود ابعاد بیشتر را تایید می کند؟

عکس و تصویر هنری ِ نفوذ قیمتیش از بخش جو-وقت به داخل جسم چند بعدی.

اما این تقسیم منظم سه گانه ی دنیا بطور دقیق جوابگوی نحوه ی تجربه انسان از دنیا نمی باشد. به منظور وارسی بیشتر این مسئله، بعضی ریاضی دانان از قبیل هرمان و مینکوفسکى به مخلوط سه بعد فضایی با بعد چهارم توجه کردند تا به یک توصیف مبتنی بر جو-وقت از حقیقت رسند. اینجاست که بر پیچیدگی مسائل اضافه میشود. ناسازگاری ها و ناهمخوانی های باورنکردنی ای وجود دارند که به عقیده غیر قابل وارسی می رسند. برای مثال، به چه دلیل قیمتیش در چنین مقیاس عظیمی(سیارات، ستارگان و کهکشان ها ) عمل می کند، اما سایر نیروها عملکردی در مقیاس کوچک دارند. به دیگر سُخن، به چه دلیل قیمتیش بسیار ضعیف تر از چهار نیروی مهم دیگر است؟

پائول هالپرن در مقاله باحالی برای PBS مسئله را با مثال ساده تری توضیح داد: پونزى با یک آهنربای کوچک مطبخی در دست بگیرید و نگاه بکنید که جذب آن چطور بر کشش گرانشى کل زمین اثر میگذارد. پس، چندین نظریه برای جبران این ناهمخوانی ها به توصیه رسید. بنا بر تحقیقهای تئودور کالوزا و اُسکار کلین در دهه‌ی ۱۹۲۰ میلادی، نظریات ابر ریسمان این فکر را به پیش کشیدند که ارتعاش ریسمان های انرژی کوچک عامل مهم برای هر آنچه که ما در طبیعت میبینیم، هستند. این نظریات تنها در دنیا هایی متشکل از ده بعد یا بیشتر اثرگذار واقع می شوند و شش بعد دیگر در فضایی کوچک فراتر از حدود مشاهده قرار داده میشوند.

عکس شماره ۳ ⇩عکس آیا واقعا شتاب دهنده وجود ابعاد بیشتر را تایید می کند؟  راهکار دیگر (نظریه M) این دنیا ده بعدی متشکل از ریسمان و غشاهای پر انرژی را داخل یک بُعد زاید بزرگ و قابل مشاهده بنام bulk یا حجم می گنجاند. در این مفهوم، ماده و انرژی و اغلب نیروهای مهم بصورت مخفیانه به غشاهای پر انرژی جو-وقت تکیه می کنند. اما قیمتیش عملکرد آزادانه ای دارد. به همین منظور، ذره ریزتر از اتم “گراویتون” (حامل های انرژی گرانشى) قادر هستند به داخل حجم bulk ترشح نمایند. این عامل موجب افت استقامت کوچک مقیاس قیمتیش می شود اما همچنان نیرویی بر فواصل بزرگ اعمال می کند.

سیستم شتاب دهنده ذرات زیر هسته‌ای هادرون را بکار می گیرید. این سیستم که در ژنو کشور سوئیس قرار دارد، احتمالاً پاسخگوی راز ابعاد باشد زیرا از توانایی اجرای عملیات برخورد ذرات بسیار پر انرژی برخوردار است. متخصصان قادر هستند به مدد آن امتحانات خصوصی به انجام رسانده و به نظریات خوب تری رسند. پژوهشگران هم اینک به دنبال سه رخداد مخصوص برای اثبات وجود ابعاد بیشتر هستند: وجود آثاری از ذرات، چیزی مشابه پژواک های منعکس شده؛ انرژی گم شده ناشی از حرکت ذرات ریزتر از اتم گراویتون به سمت ابعاد بالاتر و سیاهچاله های بسیار کوچک. این احتمالات در امتحانهای آتی مورد کاوش و وارسی قرار خواهند گرفت.

تبلیغات

تمامی مطالب از سایت های مجاز فارسی و ایرانی تهیه و جمع آوری شده است، در صورت وجود هرگونه مشکل از طریق [email protected] تخلف اطلاع دهید.

اسکریپت سایت خبری موریکس به فروش میرسد با تمامی امکانات اضافه شده و با بهترین رتبه و درامد.برای خرید با این آی دی تماس بگیرید https://telegram.me/ehsankhaleghii

جدیدترین اخبار

داغ ترین اخبار