چالش کوانتومی، نگاهی نو به زندگی

بکار گیری موتورهایی با بهینه سازی بالای مصرف سوخت

1.06K views00:53

بیگ بنگ و نظریه پتانسیل گرانشی

✅قبل از ادوارد ترایُن نظریه ی مرسوم در مورد آفرینش جهان این بود که جهان حاصل بیشمار انبساط و انقباض در زمانی نامتناهی بوده است و ما صرفاً در یکی‌ از انبساط‌های آن زندگی‌ می‌کنیم. اما توضیحی درمورد اینکه جهان چگونه بعد از یک دوره انقباض دوباره منبسط می شود وجود نداشت. در نگاه اول وجود مقادیر زیاد ماده و انرژی در جهان این احتمال را که جهان از هیچ بوجود آمده باشد از بین می برد اما کمیت دیگری در کیهان شناسی‌ وجود دارد و آن انرژی پتانسیل گرانشی است که مقدار آن منفی‌ است . ترایُن نشان می دهد که این دو (مقدار ماده یا همان mc2 و نیز انرژی پتانسیل گرانشی) می توانند با هم مساوی باشند که در این صورت برآیند آنها صفر می شود.
@MahSs8
این استدلال ساده این احتمال را به وجود می‌‌آورد که انرژی جهان ما می تواند صفر باشد. بر اساس این مدل، جهان ما یک جهان همگن، با خواص یکسان و نیز بسته است. او نشان می دهد که این نظریه نقض کننده ی قوانین پایستگی علم فیزیک نیست به شرط آنکه برآیند کمیت‌های پایستگی این جهان برابر با صفر باشد. کمیت‌های پایستگی دو نوع هستند : گسسته و پیوسته. گسسته مثل بار الکتریکی و پیوسته مثل انرژی.

✅برای آنکه چنین مدلی‌ درست باشد، باید برآیند همه این پایستگی‌ها مقدار صفر باشد. یعنی‌ به ازای هر ماده ضد ماده ی آن موجود باشد و نیز اینکه برآیند انرژی جهان صفر باشد که البته شرط بسته بودن جهان در این مساله لازم است.
در واقع استدلال تراین چنین است:«اگر جهان بسته باشد، آنگاه هیچ جاذبه ای‌ نمی تواند از آن فرار کند. اکنون یک بیننده خارج از این جهان فرض کنید که در فضایی قرار گرفته که جهان ما در آن واقع شده است. عدم بر هم کنش گرانشی بین این دو به این معنی‌ است که برآیند انرژی جهان ما صفر است. » این موضوع برای هر جهان بسته ای صادق است.

✅هندسه ی جهان توسط پارامتر کیهانی امگا تعیین می شود. اگر مقدار امگا بیشتر از یک باشد، جهان بسته ، اگر کمتر از یک باشد جهان هذلولی و اگر دقیقاً یک باشد، جهان مسطح است
@MahSs8
حال برای آنکه بفهمیم جهان چگونه آغاز شده باید به نظریه ی میدان کوانتمی مراجعه کنیم. به طور خیلی‌ ساده الکترودینامیک کوانتمی با استفاده از اصل عدم قطعیت و بدون نقض شدن قانون بقای انرژی این اجازه را می دهد تا ذرات مجازی برای زمانی‌ بسیار اندک از خلا به وجود بیایند و سپس همدیگر را نابود کنند و هیچ آثری هم از خود بر جای نگذارند. پیدایش لحظه ای‌ و موقت ذرات از خلا را نوسانات خلا می‌گویند. ممکن است کسی‌ فکر کند نوسانات خلا امری نادر است اما جهان و فضای پیرامون ما پر از این نوسانات است. در واقع اگر کسی‌ گمان کند که خلا به معنی‌ هیچ است اشتباه کرده است چرا که خلا کوانتومی پر از این نوسانات است .

ادوارد تراین این طور نتیجه گیری می‌کند که اگر جهان ما برای همه ی کمیت‌های پایستگی مقدار برآیند صفر داشته باشد آنگاه شاید جهان ما حاصل نوسانات خلا یک جهان بزرگ تر باشد که جهان ما صرفاً جزئی از آن است.

توضیح ۱: در مقیاس‌های بسیار بسیار کوچک که مکانیک کوانتومی با آن سر و کار دارد، اگر این جرم/ انرژی ایجاد شده از خلا ناگهان دچار یک انبساط بزرگ شود، چیزی که به آن در اصطلاح تورم کیهانی می‌گویند، جهانی‌ مثل جهان ما می تواند شانس زندگی‌ پیدا کند. این نظریه ادعا می کند که تعداد جهان های مانند ما می تواند بیش از یکی باشد که جهان ما فقط یکی از آنهاست.

توضیح ۲: هرچند آغاز جهان بدین شکل فقط یک نظریه است اما ذرات مجازی، پیدایش آنها از خلا و سپس نابود شدن آنها بصورت غیر مستقیم اثبات شده است.

1.56K views02:50