به سوی بی‌نهایت و فراتر از آن
به گزارش جام‌جم آنلاین از ایسنا، گرانش یکی از بنیادی‌ترین پدیده‌های جهان است؛ نیرویی که در شکل‌گیری ستاره‌ها و سیارات نقش دارد و حرکت اجرام آسمانی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. با این حال، پژوهش تازه دو فیزیکدان نشان می‌دهد که میدان‌های گرانشی ممکن است رفتاری شبیه میدان‌های مغناطیسی داشته باشند و تحت شرایطی خاص، آرایش خود را تغییر دهند.
لوکا کومیسو از دانشگاه کلمبیا و فیلیپه آسنیو از دانشگاه آدولفو ایبانز در شیلی، در محاسبات تازه خود نشان داده‌اند که میدان‌های گرانشی ممکن است درست مانند میدان‌های مغناطیسی، در پیکربندی‌های جدیدی شکسته و دوباره به هم متصل شوند.
این دو پژوهشگر با بررسی معادلات نسبیت عام به فرایندی رسیده‌اند که آن را «اتصال مجدد گرانشی» نامیده‌اند. به گفته آن‌ها، این یافته به معنای اصلاح نظریه نسبیت عام یا معرفی فیزیکی فراتر از آن نیست، بلکه شناسایی یکی از ویژگی‌هایی است که تاکنون در چارچوب این نظریه کمتر شناخته شده بود.
کومیسو در توضیح این پژوهش گفته است: «ما در حال اصلاح نسبیت عام یا معرفی فیزیک جدیدی فراتر از آن نیستیم؛ بلکه اصول فیزیکی‌ای را شناسایی می‌کنیم که بیش از یک قرن ناشناخته مانده‌اند.»
برای درک این کشف باید به پدیده‌ای شناخته‌شده در خورشید توجه کرد. میدان‌های مغناطیسی گسترده‌ای در پلاسمای خورشیدی وجود دارند که خطوط آن‌ها می‌توانند در فرایندی به نام «اتصال مجدد مغناطیسی» شکسته شوند و دوباره به یکدیگر متصل شوند. این بازآرایی، انرژی ذخیره‌شده در میدان مغناطیسی را آزاد می‌کند و می‌تواند در شکل‌گیری شراره‌های خورشیدی نقش داشته باشد.
کومیسو و آسنیو با تکیه بر شباهت ریاضی میان معادلات گرانش و الکترومغناطیس، بررسی کردند که آیا پدیده‌ای مشابه می‌تواند در میدان‌های گرانشی نیز رخ دهد یا خیر.
آن‌ها دریافتند که اگر شرایطی که اتصالات میدان گرانشی را حفظ می‌کند از بین برود، این میدان‌ها ممکن است تحت شرایط خاص در آرایشی تازه به یکدیگر متصل شوند؛ فرایندی که از نظر مفهومی به اتصال مجدد مغناطیسی شباهت دارد.
در میدان‌های مغناطیسی، خطوط میدان در فضا امتداد پیدا می‌کنند؛ اما ساختار ریاضی میدان گرانشی در این پژوهش به شکل صفحات در فضا-زمان چهاربعدی توصیف شده است. این صفحات سه بعد فضا و یک بعد زمان را در بر می‌گیرند.
به توضیح کومیسو، این صفحات اجسام فیزیکی مستقلی نیستند، بلکه ساختارهای ریاضی برای تجسم میدان گرانشی به شمار می‌روند. آن‌ها می‌توانند هم‌زمان با تحول فضا-زمان کشیده یا خمیده شوند و در شرایطی خاص، شکسته شده و در آرایشی تازه به هم متصل شوند.
این فرایند به معنای از هم پاشیدن فضا-زمان نیست؛ بلکه نشان می‌دهد میدان گرانشی می‌تواند نحوه اتصال مناطق مختلف فضا-زمان را تغییر دهد.
اگر اتصال مجدد گرانشی در جهان رخ دهد، ممکن است اثرات آن به‌سادگی قابل مشاهده یا احساس نباشد. حتی امواج گرانشی ناشی از برخورد سیاه‌چاله‌ها، با وجود عظمت این رویدادها، تغییراتی بسیار کوچک در ابزارهای اندازه‌گیری ایجاد می‌کنند.
رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری یا «لیگو» (LIGO) برای آشکارسازی مستقیم امواج گرانشی طراحی شده است. این رصدخانه با اندازه‌گیری تغییرات بسیار ظریف فاصله، امکان بررسی برخی از رویدادهای پرانرژی کیهانی را فراهم می‌کند.
به باور پژوهشگران، اتصال مجدد گرانشی می‌تواند در محیط‌های اخترفیزیکی مختلف، از جمله هنگام ادغام سیاه‌چاله‌ها یا فروپاشی ستارگان، رخ دهد. اگر این فرایند در چنین رویدادهایی اتفاق بیفتد، احتمال دارد ردپایی مشخص در امواج گرانشی بر جای بگذارد.
در این صورت، داده‌های رصدخانه‌های LIGO، Virgo و KAGRA می‌توانند در آینده به دانشمندان برای جست‌وجوی نشانه‌های احتمالی این پدیده کمک کنند.
با وجود اهمیت احتمالی این یافته، اتصال مجدد گرانشی تاکنون در طبیعت مشاهده نشده و فعلاً در حد یک امکان نظری قرار دارد. پژوهشگران هنوز باید شرایط دقیق وقوع آن را مشخص کنند و دریابند که این فرایند در پدیده‌های اخترفیزیکی چه نقشی ایفا می‌کند.
کومیسو معتقد است شبیه‌سازی‌های عددی می‌توانند به شناسایی شرایط لازم برای وقوع این پدیده و بررسی چگونگی تحول آن کمک کنند.
او تأکید کرده است که پژوهش انجام‌شده مبانی نظری اتصال مجدد گرانشی را فراهم می‌کند، اما برای درک نقش واقعی آن در جهان، تحقیقات بیشتری لازم است.
این پژوهش با همکاری ماریکارمن وینکلر از دانشگاه آدولفو ایبانز انجام شده و نتایج آن در مجله علمی Physical Review D به چاپ رسیده است.
هویت ملی، پیشران خلاقیت در انیمیشن
در گفتوگوی «جام‌جم» با مدیرکل دفتر آبخیزداری؛
حسن روشن در گفت‌و‌گو ی اختصاصی با روزنامه «جام‌جم»:
دکتر همایون: حضرت فاطمه (س) الگویی بیبدیل برای نقشآفرینی بانوان در عرصه تمدنسازی هستند
