نظریه جدیدی که نظریات نیوتن و اینشتین را به چالش کشیده است!

نظریه جدیدی که نظریات نیوتن و اینشتین را به چالش کشیده است! به گزارش فیکس سرور، یکی از اساتید «دانشگاه سجونگ» کره جنوبی، نظریه جدیدی را در مورد گرانش مطرح کرده است که نظریات «نیوتن» و «اینشتین» را به چالش می کشد.


به گزارش فیکس سرور به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، گرانش نیرویی است که اجرام را به سمت زمین می کشد و حرکت مداری سیارات را به دور خورشید حفظ می نماید.
درک علمی ما در مورد گرانش توسط «آیزاک نیوتن»(Isaac Newton) در سال ۱۶۸۷ به وجود آمد. نظریه گرانش نیوتن به مدت دو قرن مد نظر بود تا اینکه «آلبرت اینشتین»(Albert Einstein) نظریه «نسبیت عام» خویش را عرضه داد و شکاف های باقی مانده در نظریه گرانش نیوتن را پر کرد اما با وجود موفقیت های فراوان نظریه گرانش اینشتین، خیلی از پدیده ها مانند گرانش درون سیاه چاله و امواج گرانشی قابل توضیح دادن نیستند.
یک پژوهش جدید، شواهد مستقیمی را برای نظریه اصلاح شده گرانش در شتاب کم پیدا کرده است. پروفسور «کیو هیون شی»(Kyu-Hyun Chae) استاد «دانشگاه سجونگ»(Sejong University) کره جنوبی، این پژوهش را انجام داد. شی، رفتارهای مداری ساختارهای کیهانی معروف به «ستاره های دوتایی گسترده» را در داده های جمع آوری شده توسط «تلسکوپ فضایی گایا»(Gaia space telescope) متعلق به «آژانس فضایی اروپا» مشاهده کرد.
از آنجائیکه این یافته ها به نظریه جدیدی در مورد گرانش اشاره می کنند، بسیار مهم و متفاوت از نظریه نیوتن و اینشتین هستند.

نظریه های نیوتن و اینشتین در مورد گرانش
نظریه گرانش نیوتن در آن زمان یک نظریه انقلابی بود. این نظریه به صورت موفقیت آمیزی جاذبه بین اجسام روی زمین و فراتر از آنرا توضیح داد و درک عمیق تری را در مورد حرکت سیاره ها فراهم نمود.
با این حال، چارچوب نیوتن با گسترش دامنه فناوری، شکاف هایی را در توانایی خود برای توضیح دادن پدیده های گرانشی پیچیده آشکار کرد. ناهنجاری های موجود در مدار عطارد، یکی از آنها بود که ستاره شناسان را متحیر ساخت و نشان داد که این نظریه در توضیح دادن شرایط گرانشی شدید شکست می خورد.
سپس اینشتین در سال ۱۹۱۵، نظریه خویش را با عنوان نظریه نسبیت عام منتشر نمود. این نظریه دگرگون کننده، گرانش را باردیگر بعنوان انحنای خود فضا-زمان در نظر می گرفت که جرم و انرژی را در یک رقص کیهانی متحد می کرد.
نظریه اینشتین بر مدار عطارد پل زد و خمش نور ستارگان را به دور اجسام بزگ طی یک خورشیدگرفتگی توضیح داد. با این حال، حتی بینش های رویایی اینشتین هم در رویارویی با پرتگاه کیهانی یعنی سیاه چاله ها که گرانش در آنها بی نهایت شدید می شود، شکست خوردند.
دانشمندان برای پر کردن این شکاف ها، مفهوم ماده تاریک را پیشنهاد کردند. این یک شکل گریزان از ماده نامرئی است چونکه با نور تعامل ندارد اما اثرات آنرا میتوان از راه کشش گرانشی آن مشاهده کرد. فرض بر این بود که مفهوم ماده تاریک می تواند تفاوت های بین اثرات گرانشی مشاهده شده و پیشبینی ها را توضیح دهد اما ما نمی دانیم ماده تاریک چه شکلی به خود می گیرد و آیا اصلا وجود دارد یا خیر.

دینامیک اصلاح شده نیوتونی
باآنکه ماده تاریک به صورت بالقوه می تواند اختلافات را توضیح دهد اما خیلی از دانشمندان به علت فقدان شواهد کافی هنوز تردید دارند. این منجر به شکل گیری نظریه های جایگزین شده است.
«دینامیک اصلاح شده نیوتنی»(Modified Newtonian dynamics) یا «MOND» نخستین بار توسط «مُردهای میلگروم»(Mordehai Milgrom) در سال ۱۹۸۳ عنوان شد و توانست این ناهنجاری های کهکشانی، همچون موارد مشاهده شده توسط شی را توضیح دهد.
فرض اصلی MOND اینست که گرانش نیوتنی امکان دارد در شتاب های خیلی کم، رفتار متفاوتی داشته باشد. گفته می شود این انحراف از فیزیک نیوتنی زمانی رخ می دهد که میدان های گرانشی ضعیف باشند. نظریه MOND نشان داده است که در این شتاب های کم، نیروی گرانش دیگر از قانون آشنای مربع معکوس پیروی نمی کند، بلکه شکل عملکردی متفاوتی را نشان داده است.
ایده پشت MOND اینست که گرانش نیوتنی را برای توضیح دادن ناهنجاری های گرانشی مانند سرعت های مداری کهکشان ها، بدون احتیاج به ماده تاریک تغییر دهیم. این نظریه می گوید که شتاب به جرم ها و یک تابع وابسته به مقیاس بستگی دارد؛ به این مفهوم که نحوه عملکرد گرانش برپایه اندازه یا مقیاس سیستم مورد مطالعه، متمایز از گرانش سنتی تغییر می کند.

منظومه های ستاره ای دوتایی گسترده
شی در داده های تلسکوپ گایا، ۲۶۵۰۰ منظومه ستاره ای دوتایی گسترده را در فاصله ۶۵۰ سال نوری تحلیل و بررسی کرد. منظومه های ستاره ای دوتایی گسترده، از دو ستاره تشکیل شده اند که در مدارهای نسبتا دوری به دور یکدیگر می چرخند. بررسی شی روی این سیستم ها نشان داد که در سرعت های خیلی کم، شتاب های مشاهده شده بین ۳۰ تا ۴۰ درصد بیشتر از پیشبینی های سنتی هستند که حاکی از شکست بالقوه گرانش استاندارد است.
این افزایش غیرمنتظره شتاب، با نظریه «AQUAL» توضیح داده شده که تحت تاثیر نظریه MOND است و شواهد مستقیمی را از شکست گرانش استاندارد در شتاب ضعیف نشان داده است.
شی در یک بیانیه مطبوعاتی توضیح داد که چرا این سیستم ها را برای مطالعه برگزیده است. شی اظهار داشت: از همان ابتدا برای من واضح بود که گرانش را میتوان به صورت مستقیم تر و مؤثرتر با محاسبه شتاب ها آزمایش کرد چونکه میدان گرانشی خود یک شتاب است.
او اظهار داشت: تجربه های پژوهشی اخیر من در مورد منحنی های چرخش کهکشانی، مرا به این ایده سوق دادند. قرص های کهکشانی و منظومه های دوتایی گسترده، شباهت هایی در مدارهای خود دارند. البته دوتایی های گسترده، مدارهای بسیار کشیده ای دارند؛ در حالیکه ذرات گاز هیدروژن در یک قرص کهکشانی، مدارهای تقریبا دایره ای را دنبال می کنند.
پژوهش شی، کاری بیشتر از به چالش کشیدن وضع موجود انجام می دهد. این پژوهش، کاوش گسترده تر اسرار گرانشی را پایه گذاری می کند. شی امیدوار است که نتایج او با استفاده از مجموعه داده های بزرگتر و بهتر تأیید و اصلاح شوند.
این پژوهش، در «The Astrophysics Journal» به چاپ رسید.



1402/05/27
20:46:39
0.0 / 5
256
تگهای خبر: پژوهش , دانش , دانشگاه , فناوری
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
نظر شما در مورد این مطلب
نام:
ایمیل:
نظر:
سوال:
= ۳ بعلاوه ۳
تعمیر سرور فیکس سرور

fixserver.ir - حقوق مادی و معنوی سایت فیكس سرور محفوظ است

فیكس سرور

سرور و هاست و دامین