«نظریه تازه: سرعت نور در آغاز کیهان بیشتر از گرانش بوده»
—----------------------------------------------------------------

* سرعت نور را بنیادی‌ترین ثابت فیزیکی می‌دانند، ولی بر پایه‌ی نظریه‌ای تازه، شاید همیشه هم سرعتش به اندازه‌ی امروز نبوده. این نظریه‌ می تواند دانش استاندارد ما از جهان هستی را زیر و رو کند.

در سال ۱۹۹۸، ژوا ماگیژو در کالج سلطنتی لندن برای حل چیزی که کیهان‌شناسان "مساله‌ی افق" می‌نامند، متغیر بودن #سرعت_نور را پیشنهاد کرد. #مساله‌_افق می‌گوید کیهان بسیار پیش از آن که فوتون‌های گرمابَر که سرعت نور دارند به چهار گوشه‌ی کیهان برسند، به تعادل گرمایی رسیده بوده. [تصویر را ببینید]

روش استاندارد برای توضیح این معما نظریه‌ایست که به نام پَندام (تورم) شناخته می‌شود و بر پایه‌ی آن، جهان هستی در نخستین گام پیدایش، در یک چشم بر هم زدن گسترشی ناگهانی یافت- پس دما هنگامی یکنواخت شد و به تعادل رسید که جهان بسیار کوچک‌تر بود، و سپس ناگهان بزرگ شد. ولی ما هنوز نمی‌دانیم #پندام چرا آغاز شد و چرا پایان یافت. به همین دلیل ماگیژو به جستجوی جانشینی برای این نظریه پرداخت.
@onestar_in_sevenskies
اکنون وی و نیایش افشردی [دانشمند ایرانی-م] از بنیاد پریمتر کانادا نگارش تازه‌ای از این نظریه را مطرح کرده‌اند- و این نسخه آزمون‌پذیر هم هست. آنها پیشنهاد دادند که در آغاز کیهان، نور و #گرانش با سرعت‌هایی متفاوت منتشر می‌شدند. پژوهشنامه ‌آنها در شماره‌ی ۲۸ نوامبر نشریه‌ی فیزیکال ریویو منتشر خواهد شد.

به گفته‌ی آنها، اگر فوتون‌ها درست پس از #مهبانگ سریع‌تر از گرانش حرکت می‌کردند می‌توانستند به اندازه‌ی کافی دور بشوند تا کیهان بسیار سریع‌تر به دمای یکنواخت برسد.

یک نظریه‌ی آزمون‌پذیر
چیزی که واقعا در این نظریه ماگیژو را به هیجان آورده اینست که یک پیش‌بینی ویژه برای تابش #زمینه‌_ریزموج_کیهانی (CMB) دارد. این تابش که سرتاسر کیهان را پر کرده، اندکی پس از مهبانگ پدید آمد و یک ردپای "فسیل شده" از شرایط آغاز کیهان را در خود دارد.

در مدل ماگیژو و افشردی، برخی جزییات از CMB شیوه‌ی تغییر سرعت نور و سرعت گرانش به هنگام تغییرات دمای کیهان را باز می‌تاباند. آنها دریافتند که در نقطه‌ای خاص، تغییری ناگهانی رخ داده بوده، زمانی که نسبت سرعت نور و گرانش به سرعت به بی‌نهایت رسید.
@onestar_in_sevenskies

این یک مقدار به نام شاخص طیفی (spectral index) که امواج چگالی آغازین در کیهان را توصیف می‌کند را تعیین کرد: ۰.۹۶۴۷۸ -مقداری که در سنجش‌های آینده می‌تواند بررسی شود. آخرین اندازه‌گیری بر پایه‌ی داده‌های تلسکوپ پلانک که نقشه‌ی CMB را تهیه می‌کند، در سال ۲۰۱۵ این عدد را حدود ۰.۹۶۸ تعیین کرد که به گونه‌ی وسوسه‌انگیزی به اندازه‌گیری ماگیژو و افشردی نزدیک است.

اگر داده های بیشتر یک ناهمخوانی را نشان دهند، این نظریه رد خواهد شد. ماگیژو می‌گوید: «عالی می‌شود. دیگر مجبورنخواهم بود که دوباره به این نظریه‌ها فکر کنم. کل این دسته از نظریه‌ها که در آنها سرعت نور و گرانش با هم تفاوت دارند کنار گذاشته خواهند شد.»

ولی هیچ اندازه‌گیری‌ای نمی‌تواند نظریه‌ی پندام (#تورم) را به کلی کنار بگذارد، زیرا هیچ چیز خاصی را پیش‌بینی نمی‌کند. پیتر کولز از دانشگاه کاردیف بریتانیا می‌گوید: «پندام برای نظریه‌پردازی بسیار جا دارد که همین آزمایش ایده‌ی بنیانی آن را بسیار دشوار می‌کند. آزمایش آن کار حضرت فیل است!»

وی می‌افزاید که به همین دلیل کاوش برای یافتن نظریه‌های جایگزین مانند متغیر بودن سرعت نور اهمیت بسیار دارد.

جان وب از دانشگاه نیو ساوث ولز در سیدنی استرالیا سال‌هاست که بر روی نظریه‌ی متغیر بودن احتمالی ثابت‌ها کار می‌کند. نظریه‌ی ماگیژو و افشردی وی را بسیار تحت تاثیر قرار داده. وی می‌گوید: «نظریه‌ای که بشود آن را آزمود نظریه‌ی خوبیست.»
@onestar_in_sevenskies
این نظریه می‌تواند پیامدهایی بسیار ژرف داشته باشد. فیزیکدانان مدت‌هاست که می‌دانند یک ناهمخوانی در کارکرد کیهان در کوچک‌ترین اندازه‌ها و بالاترین انرژی‌ها وجود دارد، و در پی یافتن نظریه‌ای برای #گرانش_کوانتومی بوده‌اند که بتواند آنها را با هم یکپارچه و متحد کند. اگر نظریه‌ی ماگیژو سازگاری خوبی با مشاهدات داشته باشد، می‌تواند پلی بر روی این شکاف بزند و بر شناخت ما از نخستین لحظه‌های کیهان بیفزاید....

«برای حفظ تعادل به چقدر گرانش نیاز داریم؟»
—---------------------------------------------

* فضانوردانی که روی کره‌ی ماه گام نهادند، به هنگام راه رفتن روی آن بارها تعادل خود را از دست می‌دادند، ولی این به دلیل "دست و پا چلفتی" بودنشان نبود! مقصر، نیروی گرانش ماه بود: نیروی گرانش ماه به اندازه‌ی کافی برای آن که به فضانوردان کمک کند تا "بالا" را از "پایین" تشخیص دهند نبود.

سر پا ماندن در محیطی که گرانش کمی دارد کار آسانی نیست، و اسناد ناسا پر از نمونه‌هایی از افتادن فضانوردان بر روی سطح ماه است. بر پایه‌ی پژوهش دانشمندان،، دلیل همه‌ی این رخدادهای ناگوار در کره‌ی ماه می‌توانسته این باشد که نیروی گرانش آنجا به اندازه‌ی کافی نبود که بتواند به فضانوردان اطلاعات بی‌ابهامی درباره‌ی آن که "بالا" کجاست بدهد.

دانشمندان برای شبیه‌سازی میدان‌های گرانشی با شدت‌های گوناگون، شماری از داوطلبان را در یک دستگاه #مرکزگریز (سانتریفیوژ) بازو-کوتاه ساخت سازمان فضایی اروپا گذاشته و چرخاندند. به این داوطلبان در هنگام چرخش، نماهایی از چشم‌اندازها و یا حرف "p" را نشان می دادند، به گونه‌ای که آنها بسته به این که برداشت و احساسشان از "سمت بالا" چه بود، این حرف را "p" یا "d" می‌خواندند.

این پژوهش نشان داد که انسان‌ها برای حس کردن و تشخیص این که "بالا" کجاست، نیاز به گرانشی دستکم ۱۵ درصد گرانش زمین دارند. گرانش ماه ۱۷ درصد گرانش زمین است، ولی محیطش نیز برای انسان‌ها بیگانه و نامانوس است؛ گرانش اندک و چشم انداز نامعمول توضیحیست بر این که چرا فضانوردان حتی با آن که مشکلی نداشتند، زمین می‌خوردند [حتما می‌دانید که اینجا واژه‌ی "زمین" به معنای سطح سیاره‌ی زمین نیست!! -م].

این نکته‌ی خوبی برای ماموریت‌های آینده به سیاره‌ی بهرام است، جایی که در آن، فضانوردان گرانشی در حدود ۳۸ درصد گرانش زمین را حس خواهند کرد. دانستن "جهتِ بالا" به بازدیدکنندگان بهرام کمک خواهد کرد تا ایمن باشند، زاویه‌ی تپه‌ها را درست برآورد کنند یا اگر نیاز بود، مسیر یک گریزگاه را به درستی تشخیص دهند. این می تواند برای هدف‌های معمولی‌تر نیز کاربرد داشته باشد.

مایکل جنکین، یکی از رهبران این پژوهش می‌گوید: «فرض کنید یک کلید برق مدل آمریکای شمالی دارید که در آن، با فشردن بخش "بالایی" کلید، دستگاه روشن می‌شود. اگر در بیرون از زمین باشیم و ندانیم "بالا" در کدام جهت است، از کجا می‌توانیم بفهمیم کلید "روشن" است یا "خاموش" (on یا off)؟ در همه‌ی چالش‌هایی که ماموریت‌های سرنشین دارِ آینده در بهرام با آن روبرو خواهند بود، میدان گرانشی می‌بایست یک نشانه‌ی به اندازه‌ی کافی نیرومند برای تشخیص درست "جهت بالا" فراهم کند.»

لاورنس هریس، همکار جنکین نیز می‌گوید: «درک جهتگیری نسبی خود و جهان نه تنها برای حفظ تعادل مهم است، بلکه در بسیاری از دیگر جنبه‌های دریافتی (ادراکی)، مانند تشخیص چهره‌ها و شناسایی اشیا و پیش‌بینی رفتار اجسامی که در حال افتادن یا پرتابند نیز اهمیت دارد. تفسیر نادرستِ این که "بالا" کجاست می‌تواند به خطاهای دریافتی بیانجامد و اگر کسی برای پایدار نگه داشتن خود نقطه‌ی مرجع نادرستی را به کار ببرد تعادلش به خطر خواهد افتاد.»

#آپولو #کره_ماه #گرانش #فضاتورد

—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2014/09/blog-post_89.html
—-------------------------------------------------
به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:
telegram: @onestar_in_sevenskies

«خوشه گلوله، میدان نبرد دو نظریه »
—------------------------------—
https://goo.gl/0Yc1xj
جریان خوشه‌‌ی گلوله چیست؟
این خوشه‌ی غول‌پیکر کهکشانی (1E 0657-558) با رفتار یک #عدسی_گرانشی، تصویر کهکشان‌های پس‌زمینه را به گونه‌ای دستخوش اعوجاج می‌کند که دانشمندان آن را نشانه‌ی نیرومند برای یک نظریه‌ی پیشرو دانسته‌اند: وجود ماده‌ی تاریک درون این خوشه.

ولی پژوهش متفاوتی که به تازگی انجام شده نشان داده که رفتار این خوشه را با یک نظریه‌ی جایگزین و کمتر رایج -گرانش اصلاح شده- که در آن از ماده‌ی تاریک کمکی گرفته نشده هم می‌توان توجیه کرد. [کامل بخوانید: * نظریه تازه‌ای برای گرانش که وجود ماده تاریک را رد می‌کند (https://goo.gl/pDo1Kg)]

اکنون این دو انگاره‌ی علمی برای توضیح مشاهدات با هم رقابت می‌کننند: "ماده‌ای که دیده نمی‌شود" در برابر "#گرانش_اصلاح_شده". #خوشه‌_گلوله نمونه‌ی بسیار خوبی برای آزمودن این دو نظریه است و اثبات روشن نظریه‌ی #ماد‌ه‌_تاریک برای آن می‌تواند نظریه‌های گرانش اصلاح شده را شکست دهد.

در آینده‌ی نزدیک، با رصدها، شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، و بررسی‌های بیشتر، نبرد این دو انگاره ادامه خواهد یافت.

تصویری که اینجا می‌بینید از همگذاری داده‌های تلسکوپ‌های هابل، چاندرا و ماژلان درست شده و در آن، رنگ سرخ نشانگر پرتوهای ایکس گسیلیده از گاز داغ است و رنگ آبی هم پراکندگی ماده‌ی تاریکِ احتمالی را نشان می‌دهد.

#apod
—------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/01/Bullet-Cluster.html
—-------------------------------------------------
به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:
telegram.me/onestar_in_sevenskies

«شستشوی موها در فضا چگونه انجام می‌شود؟»
—---------------------------------------—

در فضا، بدون نیروی #گرانش، چگونه می‌توانیم موهایمان را بشوییم؟

کرن نایبرگ، یک مهندس پرواز، هنگامی که در سال ۲۰۱۷ در #ایستگاه_فضایی_بین‌المللی به سر می‌برد، روش این کار را در ویدیویی نشان داد.

ابزار لازم در این کار یک بسته‌ی آبرسان، یک شامپوی خشک، و استفاده‌ی سفت و سخت از یک حوله و شانه است. با همه‌ی اینها، چنان چه در این ویدیو می‌بینیم همه‌ی این فرآیندها تنها چند دقیقه زمان می‌برد.

آبی که روی موها به جا می‌ماند سرانجام بخار شده، توسط دستگاه تهویه‌ی هوای ایستگاه کشیده می‌شود و پس از پالایش، به آب آشامیدنی تبدیل می‌گردد.

نایبرگ پس از ۱۸۰ روز زندگی در ایستگاه فضایی بین‌المللی، در چندین پست در ناسا به کار پرداخت، از جمله به عنوان رییس شاخه‌ی رباتیک این سازمان.

#apod
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/12/HairWashISS.html
—-------------------------------------------------
کانال یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies

«بدون ماده تاریک چه بر سر قانون گرانش می‌آید؟»
--------------------------------------------------

* با سپاس از مهران مرتضایی عزیز برای همکاری در ترجمه و همچنین ویرایش مطلب
***********

ما با شناختی که از گرانش داریم [و با فرمول‌های آن] می‌توانیم دلیل افتادن یک سیب از یک درخت و چرخش سیاره‌مان به گرد خورشید را توضیح دهیم. ولی به ساختارهای هیولاپیکر کیهانی (بزرگ‌تر از کهکشان) که می‌رسیم نظریه‌های کنونی‌مان با شکست روبرو می‌شوند. برترین پاسخی که برای چراییِ رفتار بیرون از قاعده‌ی ساختارهای بزرگ ارایه شده، وجود جوهره‌ای نظری به نام "ماده‌ی تاریک" است. ولی ما تاکنون آن را به طور مستقیم ندیده‌ایم، و از آن بدتر، حتی #ماده‌_تاریک هم پاسخگوی کامل این رازهای #گرانش نیست. اندک کسانی هستند که وجود ماده‌ی تاریک را از پایه رد می‌کنند. آنها می‌گویند این شناخت ما از گرانش است که نیاز به دستکاری دارد. چه کسی در این میان درست می‌گوید؟
@onestar_in_sevenskies
چیزهایی مانند دیگران نیستند
این پنداشت که چیزی نادیدنی در کار بزرگ‌ترین ساختارهای کیهان دخالت می‌کند ناگهانی و بدون زمینه‌ی پیشین ارایه نشده. مانند بسیاری از چیزها در جهان دانش، پنداشت ماده‌ی تاریک هم نتیجه‌ی گام‌های رو به جلو بوده. یکی از پرآوازه‌ترین نمونه‌های آغازین که دانشمندان چیزی با رفتار نامتعارف در آن دیدند سیاره‌ی اورانوس بود که سال ۱۷۸۱ یافته شد. قانون‌های آیزاک نیوتن پیش‌بینی‌های استواری برای حرکت و رفتار سیاره‌هایی که از خورشید دورند دارد، ولی اورانوس [با این که از خورشید دورست] از این قانون‌ها پیروی نمی‌کرد: تا چند دهه بسیار سریع پیش می‌رفت که با پیش‌بینی‌ها سازگار بود، و سپس بسیار کند می‌شد.

برخی دلیل آن را نقص بنیادی قانون گرانش دانستند؛ برخی دیگر احتمال دادند که شاید جرم دیگری در سامانه‌ی خورشیدی باشد که دارد خرابکاری می‌کند (مانند مدارهای نامعمول شمار بسیاری از اجرام کمربند کوییپر که باعث شده اخترشناسان امروزی احتمالِ وجودِ سیاره‌ی نهم را پیش بکشند). در پایان، اخترشناسان آن جرم دیگر را پیدا کردند : نپتون، و قانون‌های نیوتن هم دست نخورده ماندند.
@onestar_in_sevenskies
پس از آن دانشمندان متوجه شدند مدار سیاره‌ی تیر (عطارد) هم کمی ناهنجار است، ولی این بار دیگر جرم تازه و پنهانی در کار نبود، به جای آن، نیاز به یک نظریه‌ی تازه بود: نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین که می‌گوید اجرام بزرگی مانند خورشید فضازمان را خم می‌کنند. بر پایه‌ی این نظریه، نامعمول بودن مدار تیر به دلیل نزدیکیِ بسیارِ آن به خورشید و خمیدگی فضازمان در اثر گرانش آنست.

ولی در طرح بزرگ کیهان، مدار سیاره‌ها ساختارهایی بسیار خُرد و ناچیزند. در دهه‌ی ۱۹۳۰، دانشمندان از رفتار ناجور کهکشان‌ها بسیار آشفته‌تر شده بودند. ببینید، بیشتر ستارگان در یک کهکشان مارپیچی نزدیک مرکز آن انباشته شده‌اند، پس منطقی است که بیشتر جرم کهکشان را در آنجا در نظر بگیریم، و بنابراین گرانش آنجا می‌بایست بیشتر باشد. درست مانند پلوتو که بسیار کندتر از تیر به گرد خورشید می‌چرخد، ستارگان هم هر چه از مرکز کهکشان دورترند می‌بایست گردش کندتری به گرد مرکز داشته باشند.
@onestar_in_sevenskies
ولی این گونه نیست. دورترین ستارگان همان سرعتِ ستارگان نزدیک‌تر را دارند. در دهه‌ی ۱۹۶۰، دو اخترشناس به نام‌های ورا روبین و کنت فورد این را زیر سر جرمی نادیدنی، یا "ماده‌ی تاریک" با جرمی حدود ۱۰ برابر جرمِ ماده‌ی معمولی و دیدارپذیر پنداشتند.

ما هنوز این ...

ادامه در پست بعد 👇👇👇👇👇