ماهیت جاذبه و انرژی تاریک
جاذبه یا گرانش را همون جور که
میدونین، نیوتن کشف کرد
با همون فرمول معروفش که بر اساس اون
جاذبه ی بین دو جسم
فقط به جرم اون ها ارتباط داره و فاصله شون از هم.
اما اینشتین متوجه شد که
این تعریف از جاذبه خیلی هم دقیق نیست.
در واقع اون فهمید که ما از
جاذبه یا گرانش هیچی نمی دونیم.
اما بر اساس نظریه ی اینشتین جاذبه چیه؟
اگه یکی سیب نیفته رو کله ش نمی فهمه جاذبه یعنی چی
یعنی باید حتما یه دونه سیب بخوره تو سرت
تا بتونی بفهمی جاذبه چیه.
اما آقای اینشتین بدون سیب فهمید که جاذبه
کاملا با تعریف نیوتن از اون تفاوت داره.
اون فهمید که وقتی فضا-زمان خم می شه جاذبه به وجود میاد.
خب ما گوشمون پره از شنیدن این قضیه ی خم شدن فضازمان ولی
هیچکس یعنی قرار نیست بهمون دقیقا بگه فضا زمان چی هست
و خم شدن اون یعنی چی؟!
در مورد ماهیت فضازمان بعدن حتما یه اپیزود دیگه اجرا می کنم ولی
می تونید فضا-زمان رو یک پارچه در نظر بگیرید
که به صورت افقی پهن شده.
البته فضازمان دوبعدی نیست بلکه حداقل ۴ بعد داره
اما برای ساده فهم شدنش فرض می کنیم دوبعدیه.
اگه یه جرمی به این شکل وسط پارچه قرار بگیره
می بینیم که پارچه خم می شه
حالا اگه یه جرم دیگه رو به سمت این جرم اولیه پرتاب کنیم
به این شکل توی فضا زمان خم شده ی اون جرم اولیه به گردش درمیاد
اینشتین فهمید که جاذبه دقیقا همچین چیزیه.
هرچی جرم یک جسم بیشتر باشه
فضازمان در اطرافش بیشتر خم می شه و سیاهچاله ها که
جرمشون خیلی زیاد هست
فضازمان رو به صورت خیلی زیادی خم می کنن
و به همین قدرت گرانششون خیلی زیاده.
پس سؤال اساسی تر اینه: اصلا جرم از کجا به وجود میاد؟
بعد از نظریه ی نسبیت اینشتین
خیلی طول نکشید که دانشمندایی که روی
ذرات خیلی ریز کوچک تر از اتم کار می کردن
متوجه شدن که قانون نسبیت اینشتین
در مورد ذرات ریز اصلا صادق نیست.
اونا با تعجب به این نتیجه رسیدن که بعضی از ذرات
خودشون از هیچی به وجود میان و
بعد ناگهان به هیچی تبدیل می شن
و این روند با سرعت خیلی زیادی ادامه داره.
یکی از این دانشمندا آقای «هیگز» بود
که می گفت یه اقیانوسی وجود داره که
ذرات بی جرم وقتی ازش رد می شن جرم کسب می کنن
و این اقیانوس همه جا هست.
اسم این اقیانوس رو میدان هیگز گذاشتن.
دانشمندا فکر می کردن که
ذره ی بنیادینی وجود داره به نام هیگز
که با میدان هیگز ارتباط مستقیم داره.
این جا آزمایشگاه CERN هست و در کشور سوئیس قرا داره.
سرن، یه شتاب دهنده ی بزرگ ذرات هست
یعنی کاری می کنه که ذرات با سرعتی خیلی خیلی نزدیک به سرعت نور
با هم شاخ به شاخ برخورد کنن و بشکنن.
فلسفه ی این کار هم اینه که
اگر ذرات خیلی ریز با هم برخورد کنن
به ذرات تشکیل دهندشون تبدیل می شن و
ما بالاخره می تونیم بفهمیم
اتم ها و هسته هاشون دقیقا از چی ساخته شدن.
توی سال ۲۰۱۲ این ذره ی هیگز بالاخره کشف شد
و حالا احتمال این که ذره ها واقعا توی میدان هیگز
جرم کسب کنن بیشتر شده.
اما این قضیه ی میدان ها توی مکانیک کوانتوم خیلی جدی تر از این حرفاس
بر اساس مکانیک کوانتوم،
فضای خالی یا خلأ نه تنها خالی نیست
بلکه انرژی های زیادی توی اون در حال نوسان هستن
که این انرژی ها رو با فرمول های ریاضی می شه نشون داد.
پس بیاین یه بار دیگه دانشمون رو بررسی کنیم.
اول از همه، بیگ بنگ یا انفجار بزرگ بود.
انرژی بیگ بنگ اون قدر زیاد بود که همه چیزو با سرعت نور
به اطراف پخش می کرد و باصطلاح
فضای اطراف خودش رو منبسط می کرد.
این روند منبسط شدن فضا زمان و بزرگتر شدنش
هنوز هم ادامه داره و مطالعات
زیادی منجر به اثبات این تورم بعد از بیگ بنگ شدن.
اما سؤال اینه: بعد از
این همه میلیارد سالی که از بیگ بنگ گذشته
چرا جاذبه ی بین سیارات و کهکشان ها
باعث نمی شه که این روند انبساط متوقف بشه
و کهکشان ها و سیارات به هم برخورد بکنن؟
چرا همه چیز داره درواقع از هم دور میشه؟
همون دانشمندها که تا الآن حسابی گه گیجه گرفته بودن،
بازم از طریق آزمایش های پیچیده ای متوجه شدن که
حدودا فقط ۵٪ از فضای
اطراف ما رو جرم به اون شکلی که ما می شناسیم اشغال کرده.
اما ۹۵٪ از بقیه ی فضا که ما فکر می کنیم خالی هست
اتفاقا نه تنها خالی نیست
بلکه انرژی زیادی داره که این انرژی درواقع
باعث می شه همه چی از هم دور بشه.
چون دانشمندا هنوز نتونستن ماهیت این ماده ای که
مقدارش خیلی خیلی بیشتر از جرم
همه ی جرم ها در جهان هست رو بشناسن
به دو بخش تقسیمش کردن:
انرژی تاریک و ماده ی تاریک.
انرژی تاریک که در اصل مسئول اصلی دور شدن کهکشان ها از هم
و انبساط جهان هست
۷۰٪ از فضای اطراف کهکشان ها رو اشغال می کنه
اینشتن قبلا با استفاده از فرمول های خودش
متوجه شده بود که جهان در حال انبساط و تورم هست
و این انبساط رو که هنوز مقدارش رو نمی شناخت
با یه ثابت به نام ثابت کیهانی مشخص کرد.
اما اینشتن خودش هم مطمئن نبود آیا این موضوع خارج از دنیای ریاضی
اصلا وجود داره یا نه.
چند سال بعد آقای هابل
ثابت کرد که جهان در حقیقت داره منبسط می شه
این یه موفقیت خیلی بزرگ برای نظریه ی انبساط اینشتین بود.
اما هنوز هم ماهیت دقیق این ثابت کیهانی مشخص نیست
پس انرژی تاریک به همه چیز توی کائنات فشار میاره
و اون ها رو از هم دور می کنه
اگه ما توی سالیان زیاد زندگیمون تغییر نمی کنیم و مثلا
منبسط نمی شیم به این خاطره که
نیروهای که روی زمین بهمون وارد می شه
خیلی بیشتر از نیروی انرژی تاریک روی بدن ما هست.
کشف انرژی تاریک به فیزیکدانا فهموند که ممکنه چیزایی در اطراف ما وجود داشته باشه که
نه با دانش الآن و نه با دانش ده ها سال دیگه
نمی شه فهمید که دقیقا چی هستن.
البته بازم باید بگم اینا همش نظریه ست.
نظریه هایی که یه بخش هاییش مشاهده شده
و یه بخش هاییش هم ثابت شده
ولی هنوز تبدیل به یه اصل نشدن.
یه عده دانشمند دیگه ای هم هستن که به کل نظریه ی دیگه ای رو مطرح می کنن.
طبق نظر این دانشمندا
همه ی جرم هایی که وجود داره از جمله من و شما
نسخه ی سه بعدی از یک واقعیت دو بعدی یا چندبعدی هست
که روی لبه ی جهان در حال پخش شدنه.
یعنی در واقع ما کرک داگلاس هستیم
ولی نه خودش، بلکه تصویرش!
این نظریه خیلی هولناکه و البته
سؤال های جدی ای در مورد ماهیت ما
و اراده ی آزاد و ماتریالیسم مطرح می کنه
اما به هر حال دانشمندای زیادی معتقدن که به احتمال زیاد
این نظریه که به خوبی نسبیت اینشتین
و کوانتوم رو با هم تلفیق می کنه و توضیح می ده
واقعیت زیادی داره
و ممکنه قضیه اصلا همین بوده باشه!
این نظریه اسمش نظریه ی جهان هولوگرامی هست
و به زودی در موردش یه اپیزود دیگه درست می کنم.
کمربندهاتون رو اگه نبسته بودین، الآن وقتشه که ببندین.
اگه از این ویدیو خوشتون اومده اون رو با دوستاتونم به اشتراک بذارید تا اونا هم فیض ببرن!
مرسی از منبع عظیم انرژیتون و این که اون رو به اشتراک می ذارید.
