آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟

خب…یک مقدار موذیانه‌تر از آنچه که تصورش را بکنید، با استفاده از رهگیری «امواج رادیویی». بگذارید داستان خود را با چگونگی کشف آن آغاز کنیم: در سال ۲۰۰۶ ناسا برای مطالعه گرمای ناشی از ستارگان اولیه بالونی را به ارتفاع ۳۶ کیلومتری اتمسفر فرستاد تا با ابزارهای دقیقش به مطالعۀ امواج رادیویی بپردازد که با چشمان غیر مسلح قابل مشاهده نیستند. محققان می‌خواستند ستارگان دوردستی را پیدا کنند که امواج رادیویی ضعیفی منتشر می کردند. اما با شروع آزمایش بسیار متعجب شدند چرا که با صدای غرشی روبرو شدند که ۶ برابر بلندتر از چیزی بود که انتظار داشتند. این صدای غرش نه تنها به قدری بلند بود که شناسائی ستارگان دوردست را غیر ممکن می‌کرد بلکه غیرقابل توضیح هم بود. به گفته یکی از محققان امواج رادیویی با این طول موج که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفت معمولا با تشعشعات حرارتی همراهی می شود اما با بررسی‌های به عمل آمده از تشعشعات حرارتی راه شیری به نظر نمی رسید منشا این غرش مربوط به کهکشان ما باشد. هنوز یکی از احتمالات می تواند این باشد که منشا این تشعشعات ستارگان اولیه باشند؛ چرا که ستارگان اولیه در اطرافشان هیچگونه غباری نداشتند (زیرا اولین غبارها خود در درون این ستارگان تشکیل شدند). این مساله می‌تواند توضیح دهندۀ میزان این امواج بدون وجود و همراهی تشعشعات حرارتی به میزان مرتبط با آن باشد. فرضیه دوم این است آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

رندال پکر، زیست‌شناس دانشگاه جورج واشنگتن در واشنگتن دی سی گفت: «در یک محیط خیلی گرم، «یک بزرگسال بین ۱ تا ۱٫۵ لیتر عرض را ظرف یک ساعت دفع می کند. کودکی که در یک ماشین گرم رها شده یا ورزشکاری که در هوای خیلی گرم ورزش می کند می توانند ظرف چند ساعت کم آب شده، به شدت عرق کرده و بمیرند.» معمولأ، وقتی یک نفر به حدی کم آب شده که بیمار می شود، دچار گرمازدگی نیز می شود؛ یعنی دمای داخلی بدنش خیلی بالا می رود. دکتر کورت دیکسون، دکتر بخش اورژانس در مرکز پزشکی بنر تاندربرد در آریزونا گفت: «اما این مسئله همیشه صحت ندارد، به ویژه در میان گروه‌های خاصی از افراد. کودکان خردسال و افراد سالمند مبتلا به زوال عقل ممکن است به خاطر نداشته باشند که باید آب بنوشند یا ممکن است به تنهایی قادر به نوشیدن آب نباشند.» پس یک فرد برای اینکه دچار کم آبی شدید شود باید چقدر آب از دست بدهد؟ بر اساس دستورالعمل‌های خدمات سلامت ملی سال ۲۰۰۹ در انگلیس، کم آبی شدید وقتی رخ می‌دهد که فرد ۱۰ درصد از کل وزن بدنش را به شکل آب از دست می دهد – گرچه این اندازه‌گیری در عمل بسیار دشوار است. اما با از دست دادن ۱٫۵ لیتر آب بدن ظرف یک ساعت در یک روز داغ، کم آبی سریعتر از آنچه تصور می کنیم رخ می دهد. بر اساس مرکز پزشکی دانشگاه راچستر، وقتی سطح آب بدن فرد از مقدار سالم پایین تر می آید، علائم زیر مشاهده می شود: تشنگی، خشک‌شدن پوست، خستگ آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

زمانی که اخترشناسان در تلاش برای اندازه‌گیری چگالی انرژی تاریک بودند، به عدد تقریبی ۹-۱۰ ژول/متر۳ دست یافتند. عدد فوق بسیار کوچک بوده اما تاثیرگذار است. اگرچه این مقدار که به ثابت کیهانی معروف است، اصلا به آن مقداری که توسط نظریه میدان­‌های کوانتومی پیش‌­بینی شده، نزدیک نیست. همانطور که در بخش مقدمه­ کتاب “نسبیت عام” اشاره شده است: “در ساده­ ترین محاسبات نیز باید انرژی نقطه صفر مکانیک کوانتومی تمام میدان­‌های شناخته­ شده در طبیعت جمع شود که حاصل آن عددی ۱۲۰ مرتبه (۱۰۱۲۰) بیشتر از حد بالای تعیین ­شده توسط مشاهدات کیهانی می­‌‎باشد. شاید بتوان گفت این مسئله بدترین پیش ­بینی نظری در تاریخ علم فیزیک می­‌باشد! کسی نمی­داند چگونه می‌توان آن را درک کرد. قاعدتا باید مکانیزم‌­های فیزیکی وجود داشته باشد تا باعث کوچک­ شدن ثابت کیهانی شده باشند.» شاید هم درک فیزیک کوانتوم از میدان­‌ها و سراسر کیهان از پایه مشکل دارد! گرچه احتمال صحت­ داشتن این مسئله بسیار پایین است و شواهد مشاهداتی بسیاری این مسئله را رد می‌­کنند. فیزیکدانان کوانتومی کمی در تنگنا قرار دارند. پیشرفت در محاسبات باعث کاهش چشمگیر این خلا می­‌شوند اما بهترین نظریات مکانیک کوانتومی ما، تاثیر انرژی تاریک را بالغ بر ۱۰۶۰ مرتبه بیشتر می‌­باشد. نیل دگراس تایسونِ اخترشناس در کتاب جدید خود،”اخترفیزیک برای افراد بی قرار” می گوید: «بله ما سر آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

به گزارش بیگ بنگ، جامعۀ جهانی فیزیک شروع به استفاده از بدعت جدید هوراوا کرده تا اسرارِ کیهان شناختیِ مادۀ تاریک و انرژی تاریک که همزاد یکدیگر هستند را توضیح دهد. محققان دریافتند که ممکن است سیاهچاله ها آنگونه که انتظار داریم رفتار نکنند. اگر ایده “هوراوا” درست باشد، می تواند برداشت ما از فضا – زمان را برای همیشه تغییر دهد و منجر به دستیابی «نظریۀ همه چیز» شود. به مدت چندین دهه، فیزیکدانان در تلاش خود برای انطباقِ نظریۀ نسبیت عامِ اینشتین که گرانش را توصیف می کند و مکانیک کوانتومی که جهان ذرات اتمی و نیروهایی با کوچکترین مقیاس را شرح می دهد، با موانعی روبرو بوده اند. فضا – زمان بر اساس نظریۀ کوانتوم یک پس زمینۀ ایستا است که ذرات در درون آن حرکت می کنند، اما در مقابل، نظریات اینشتین، نه تنها فضا – زمان را به طور جدایی ناپذیری به یکدیگر متصل می کند، بلکه فضا-زمانِ و مادۀ درون آن را نیز قابل توصیف کرده است. بیشترِ انگیزۀ تحقیق روی نظریه کوانتوم و نسبیت برای ایجاد نظریۀ گرانش کوانتومی؛ در واقع نیاز به درکِ رویدادی است که فورأ پس از بیگ بنگ رخ داد یا رویدادی که در نزدیکی افق رویدادِ سیاهچاله ها رخ می دهد و این یعنی میدان های گرانشی گسترده هستند. “هوراوا” راه حل خود را در فیزیکِ مادۀ فشرده پیدا کرده است، به ویژه در اتم کربن به ضخامت یک اتم که گرافین نامیده می شود و الکترون هایش در اطرافِ آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

۱۰- او عاشق دریانوردی بود زمانی که اینشتین در کالج پلی تکنیک زوریخ در سوئیس مشغول به کار بود، به شدت به قایقرانی علاقمند شد. او اغلب یک دفترچه یادداشت باخودش به قایق  می برد و به دریاچه می رفت و در آنجا به استراحت و تفکر می پرداخت. اینشتین اگرچه هرگز شنا کردن را یاد نگرفت، اما قایقرانی سرگرمی مهمی در زندگی او بود. ۹- مغز اینشتین هنگامی که اینشتین در سال ۱۹۵۵ فوت کرد، به درخواست خودش جسدش سوزانده شد و خاکسترش در اطراف محوطه انستیتوی مطالعات پیشرفته در پرینستون، پخش شد. با این حال قبل از اینکه جسدش سوزانده شود، آسیب شناس، توماس هاروی در بیمارستان پرینستون، طی یک کالبد شکافی مغز اینشتین را از جسدش جدا کرد. هاروی به جای اینکه مغز او را به جسدش برگرداند تصمیم گرفت تا آن را برای مطالعۀ بیشتر نگه دارد. او اجازه نداشت که مغز اینشتین را نگه دارد اما یک روز بعد او پسر اینشتین را متقاعد کرد که این کار به پیشبرد علم کمک بسیاری می کند. اندکی بعد هاروی به دلیل اینکه حاضر نشد مغز اینشتین را تحویل دهد از سمت خود در دانشگاه پرینستون اخراج شد. طی چهار دهه بعد هاری تکه های مغز اینشتین (او آن را به ۲۴۰ قطعه برش داده بود) که در محفظه ای نگهدای می شدند به سراسر کشور منتقل کرد. هر تکه از آن را برای یکی از محققان می فرستاد. سرانجام در سال ۱۹۹۸ هاروی مغز اینشتین را به بیمارستان آسیب شناسی پرینستون بازگردان آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

به گزارش بیگ بنگ، شش جرم شناخته شده در کمربند دوردست «کویپر»در فرای مدار نپتون به سمت فضای میان ستاره ای کشیده شده اند، نکتۀ جالب این است که همگی آنها دارای مدار بیضی شکل هستند. این رخداد به قدر کافی بعید و مشکوک به نظر می رسد. اما این مدارها در مقایسه با صفحه کیک مانندی که درونش سیاره ها به دور خورشید می چرخند، انحراف ۳۰ درجه ای به سمت پایین دارند. شبیه سازی های رایانه ای از منظومه شمسی با وجود سیاره نهم نشان می دهد که باید اجرام بیشتری نسبت به صفحه خورشیدی دچار انحراف شده باشند. در واقع، این انحراف می تواند ۳۰ درجه باشد؛ دکتر براون به این نکته پی برد که مدار پنج نمونه از این اجرام همان چیزی هستند که انتظار می رفت. مقاله ای دیگر از همان تیم تحقیقاتی و این بار به رهبری دانشجوی فارغ التحصیل یعنی خانم «الیزابت بیلی» نشان داد که سیاره نهم احتمالا توانسته سیاره های منظومه شمسی ما را در طول ۴٫۵ میلیارد سال پیش دچار انحراف بکند. این ادعا می تواند یکی از معماهای قدیمی را توضیح بدهد: چرا صفحه ای که در آن سیاره ها به گردش می پردازند، تقریبا ۶ درجه در مقایسه با استوای خورشید انحراف دارد؟ دکتر باتیگین افزود: «در طول بازه های زمانی طولانی، سیاره نهم باعث خواهد شد کل صفحه منظومه شمسی دچار ارتعاش و انحراف شود.» آخرین نشانه گویا مبنی بر وجود سیاره نهم در منظومه شمسی می باشد: در واقع اجرامی از کمر آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

در سمت راست بالا کهکشان مارپیچی بزرگ NGC 891 قرار دارد که ۱۰۰ هزار سال نوری گستردگی دارد و دقیقا از لبه دیده می شود. این کهکشان با دیسک کهکشانی باریک و مسطح بسیار به کهکشان راه شیری شباهت دارد. دیسک و برآمدگی مرکزی اش از وسط توسط ابرهای غباری تیره و تار نصف شده اند. در سمت چپ عکس اعضای خوشۀ کهکشانی Abell 347 پراکنده شده اند. کهکشان های بزرگ Abell 347 تقریبا در فاصلۀ ۲۴۰ میلیون سال نوری از زمین قرار دارند. این کهکشان ها از لحاظ اندازۀ فیزیکی شبیه NGC 891 هستند اما تقریبا ۸ برابر دورترند؛ بنابراین کهکشان های Abell 347 تقریبا یک هشتم اندازۀ NGC 891 دیده می شوند. با تشکر از   منبع: apod موضوعات مرتبط: کهکشان برچسب‌ها: آندرومدا , ستاره آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

در نهایت، پلاسمای فشرده در جهات مخالف و در امتداد ستون های مغناطیسی به بیرون راه می یابند که تا محور چرخشی سیاهچاله کشیده شده اند. اخترشناسان در سال ۲۰۱۵ یکی از درخشان ترین پرتوهای نور را مشاهده کردند. منشا این نور به یک منظومه دوگانه موسوم به V404 Cygni ارتباط داشت که در فاصله ۷۸۰۰ سال نوری از زمین واقع شده است. این منظومه از یک ستاره و یک سیاهچاله تشکیل شده که به دور یکدیگر می چرخند. این سیاهچاله جرمی معادل هفت برابر خورشید ما دارد. دانشمندان توانستند تاخیر ۰٫۱ ثانیه ای بین انتشار پرتوهای ایکس از منبع جت ها و پرتو روشن نور مرئی حاصل از حرکت پلاسما به سمت ستون ها را اندازه گیری کنند. آقای «پشاک گاندی» اخترشناس دانشگاه ساوتهمپتون در یک گفتگوی خبری گفت: «دانشمندان برای دهه ها این جت ها را زیر نظر داشته اند، اما درک این مسئله همچنان با ابهام همراه است که طبیعت چگونه این ساختارهای پرانرژی و پهناور را ایجاد می کند. حالا ما برای نخستین بار تاخیر میان پیدایش پرتوهای ایکس و پیدایش پرتو نوری را به محض فعال شدن پلاسمای جت در سیاهچاله اندازه گرفتیم. باید از منشا پرتوهای نوری سر در بیاوریم چرا که این یافته می تواند به ما کمک تا بفهمیم کدام پلاسمای جت در اثر شتابدار شدن به سرعت نور نزدیکتر شده اند.» دانشمندان اکتشاف خود را به اندازه گیری فاصله میان جایی که پرتوهای نوری متعدد از ستاره مرگ خارج آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

اکنون می‌دانیم که این فرضیه درست نیست، چون رشد مغز انسان در اواسط دهه ۲۰ زندگی فرد متوقف می‌شود. با این حال، انسان‌ها می‌توانند به فراگیری اطلاعات جدید در سنین سالخوردگی ادامه دهند. حالا ما می‌دانیم چگونه. برای مطالعه این موضوع، یک تیم بین‌المللی به رهبری “الیزابت ونگر” از موسسه “ماکس پلانک”( Max Planck) در برلین، به تحقیق گذشته در مورد نحوه یادگیری مغز مراجعه کرد و توجه ویژه‌ای به مطالعه‌ای داشتند که در آن تلاش افراد راست‌دست برای یادگیری نوشتن و نقاشی کردن با دست چپ مورد بررسی قرار گرفته بود. محققان مشاهده کردند که حجم مغز در ابتدا افزایش پیدا کرد، زیرا داوطلبان مهارت جدیدی را آموختند، اما پس از سه هفته، به اندازه اولیه خود بازگشت. نتایج مشابهی نیز هنگام آموزش مهارت‌های جدید در میمون‌ها و موش‌ها دیده شد. براساس این یافته‌ها، محققان نتیجه گرفتند که وقتی مغز مهارت جدیدی را یاد می‌گیرد، در ابتدا حجم آن افزایش پیدا می‌کند، اما مغز پس از یک فرایند حذف، تنها سلول‌های مفید را حفظ می‌کند و سلول‌هایی که موثر نیستند را از بین می‌برد. بنابراین در نهایت به اندازه اصلی خود بازمی‌گردد. ونگر گفت: حجم مغز در مراحل اولیه یادگیری افزایش می‌یابد و پس از آن تغییر کرده یا اصلاح می‌شود. به نظر می‌رسد این یک راه موثر برای مغز است تا ابتدا به کشف احتمالات پرداخته، با ساختارهای مختلف و انواع سلول‌ها تماس آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

تاثیرات انسانی بر روی اقلیم و محیط زیست زمین با انقلاب صنعتی سده­ ۱۹ میلادی آغاز شد و در نیمه­ دوم سده­ ۲۰ میلادی به شتاب آن افزوده شد. تاثیرات انسانی ایجاد شده از کشاورزی، دور ریز هدر رفت­ و دیگر فعالیت­ های انسانی، بر روی رسوبات زمین قابل مشاهده است. افزایش مواد شیمیایی صنعتی مانند آفت­ کش ­ها و داروها، مثال دیگری از فعالیت­های انسانی است که در لایه ­های رسوبی قابل مشاهده ­اند. آئورا چیایا هرناندز، جولیان هولندر به همراه همکاران خود، به منظور جستجو برای ترکیبات مصنوعی که بتوان به عنوان نشانگری برای آغاز دوره­ آنتروپوسین در نظر گرفت، به روش تحلیلی جدیدی به همراه بررسی داده ها روی آوردند که الگوی آلودگی را در طول زمان شناسایی می کند. محققان با استفاده از طیف­ سنجی جرمی با کیفیت بالا، به بررسی آلودگی مواد شیمیایی مصنوعی در دو دریاچه، واقع در مرکز اروپا پرداختند. آنها به بررسی ۱ متر از بستر دریاچه ­ها پرداختند که اطلاعات رسوب­ گذاری ۱۰۰ سال گذشته زمین را در خود دارد. بررسی­­ ها نشان داد رسوبات دریاچه­ تا قبل از دهه­ ۱۹۵۰ میلادی آلودگی کمی به خود دیده بودند اما در خلال دهه­ ۱۹۵۰ میلادی، به تدریج تجمع مواد شیمیایی صنعتی در نمونه ها مشاهده شد که همزمان با افزایش شدید فعالیت­ های صنعتی پس از جنگ جهانی دوم بود. به گفته­ محققان، شواهد رسوبی، به خوبی آغاز دوره­ تاثیرات گسترده­ انسان بر روی آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

فیزیکدان کوانتومی “جف پراید” از دانشگاه گریفیت در استرالیا گفت: «وقتی فوتون ها گیر می افتند، خواص آنها با یکدیگر پیوند می خورد. این یعنی امکان تصادفی بودن آزمایش کمتر است. هرچند، به نظر می رسد این حالاتِ گیرافتاده فقط زمانی کار کنند که فوتون های گیرافتاده کیفیت بالایی داشته باشند و “گم نشوند”.» علت این است که وقتی ذرات نور به طور ناخواسته در دستگاه های سنجش جذب یا پراکنده می شوند یا وقتی به آسانی شناسایی نمی شوند، امکان تصادفی بودن اندازه گیری های نوری افزایش پیدا می کند. این محدودیت، یعنی محدودۀ شات نویز، قبلأ مانع از آن شد که دانشمندان به محدوده های نظری اندازه گیری های فوق حساس با فوتون ها در حالات کوانتومی دست پیدا کنند، اما به لطف تحقیق جدید پراید و تیمش، دیگر این نگرانی وجود ندارد. پراید توضیح می دهد: «خبر جدید این است که ما می توانیم فوتون های باکیفیت بالا بسازیم و آنها را با کارآیی بالایی اندازه گیری کنیم (آنها گم نمی شوند) و همچنین می توانیم نشان دهیم که این تکنیک واقعأ طبق نظریه کار می کند.» برای دستیابی به این امر، تیم پراید یک لیزر را از درون یک کریستال غیرخطی عبور داد و خواص هریک بخوبی با فوتون های گیرافتادۀ با کیفیت تطبیق داده شد. سپس، فوتون ها از یک نمونه عبور داده شدند – در این مطالعه از کریستال کوارتز استفاده شد. با انجام این کار و اندازه گیری فوتون ها با ردیاب های آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

از نقطه نظر جزایری دلیلی ندارد که مغز انرژی و زمان زیادی را صرف تولید و نگهداری یک ساعت درونی کند، در حالی که این ساعت همواره مورد نیاز آن نیست. بنابر این موثرترین شیوه کنترل زمان این است که هرگاه بخشی از مغز فعالیتی را انجام می‌دهد، بتواند زمان مربوط به آن را نیز کنترل کند. محققان MIT با این رویکرد، فعالیت‌ نورون‌ها را در سه نقطه مختلف از مغز حیواناتی که فعالیت‌هایی را در فواصل زمانی مختلف ۸۰۰ یا ۱۵۰۰ میلی ثانیه انجام می‌دادند، ثبت کردند. در این بررسی‌ها معلوم شد نورون‌ها عملکرد پیچیده‌ای نشان می‌دهند. برخی از آن‌ها زودتر فعال می‌شدند و برخی دیگر دیرتر شروع به ارسال سیگنال می‌کردند و برخی دیگر که نوسان می‌کردند، این کار را با سرعت کمتر یا بیشتر انجام می‌دادند. اما نکته مهمی که در این بررسی‌ها مشخص شد این بود که صرف‌نظر از وظیفه‌ای که نورون‌ها بر عهده دارند، همواره آهنگ فعالیت آن‌ها با فواصل زمانی مورد نیاز، سازگاری دارد. در واقع نورون‌ها برای انجام وظیفه خود همواره یک الگوی رفتاری ثابت دارند و از نقطه شروع به نقطه پایان می‌رسند، اما آنچه با تغییر زمان مورد نیاز برای انجام وظیفه نورون تغییر می‌کند، نحوه انجام وظیفه نیست بلکه آهنگ انجام رفتار نورون بر اساس فاصله زمانی موردنیاز است. بدین ترتیب سرعت انجام وظیفه نورون بر اساس زمانی که در اختیار دارد، تغییر می‌کند و با زمان منطبق می‌شود آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...

اگر این کاوشگر نتواند آنتن اصلی خود را متصل به زمین نگه ندارد، مدت زمانی که منبع انرژی هسته‌ای ویجر۱ کار می‌کند بی‌اهمیت خواهد بود. اگر ویجر۱ در فضا شناور شود این خطر وجود دارد که ارتباط این کاوشگر با زمین برای همیشه قطع و فضاپیما به طور خودکار خاموش ‌شود.  برای جلوگیری از وقوع این اتفاق، این کاوشگر با مجموعه‌ای از ژیروسکوپ‌ها و ۱۶ موتور کنترل‌کننده هیدرازین MR-103(هشت موتور اصلی و هشت موتور پشتیبان) ساخت شرکت “راکت داین ایروجت” (Aerojet Rocketdyne) تجهیز شده است. موتورهای کنترل‌کننده در زمان ماموریت‌های پیچیده ویجر۱ در مدار مشتری و زحل اهمیت حیاتی داشتند. این موتورها هم کاوشگر را در مسیر مناسب خود نگه داشته‌اند تا سرعت آن طوری افزایش یابد که بتواند به نقطه بعدی هدف خود دست یابد و نهایتا از سیستم خورشیدی خارج شود و هم برای تنظیم آنتن کاوشگر و اتصال به ابزارهایش در مسیرهای درست، ضرروی است. زمانیکه ویجر۱ در سومین سال ماموریت خود زحل را ترک کرد، بیشتر موتورهای آن بی استفاده شدند و ناسا دستور خاموش کردن آنها را ارسال کرد. در نتیجه برای ذخیره انرژی برقی، گرم کردن موتورها متوقف شد. در حال حاضر این کاوشگر تنها از چهار روش اولیه موتورهای کنترل‌کننده استفاده می‌کند، تا جهت خود را رو به زمین نگه دارد. مسئله اینست که موتور محرکه در سیستم باتری‌های کنترل‌کننده محدود است. از سه سال پیش این موتو آیا سیاهچاله ها واقعا یک چاله هستند؟...