اشتباهات بزرگ انیشتین

انرژي تاريك

اينشتين فكر مي‌كرد بزرگ‌ترين اشتباهش اين است كه معادلاتش در نسبيت عام نشان مي‌دهد كه جهان منبسط مي‌شود! اكنون مي‌دانيم كه او نكته مهم‌تري را از دست داده‌ است: جهان منبسط مي‌شود، آن هم با شتاب فزاينده و اين ماجرا گردن چيزي‌ است به‌نام انرژي تاريك. اينشتين اعتقاد داشت جهان ايستا و تغييرناپذير است. اما وقتي معادله زيباي او، پويا بودن جهان هستي را نشان داد، شگفت‌زده شد. او خودش معادله را دستي تغيير داد تا نتيجه همان بشود كه خودش فكر مي‌كرد. اما در همان زمان ستاره‌شناسان در حال كشف حقيقت بودند؛ كهكشان‌هاي دوردست از هم دور مي‌شوند، پس جهان منبسط مي‌شود.
وقتي اينشتين در بزرگ‌ترين پيش‌بيني علمي دنيا شكست خورد، گفت: «عدم اطمينان به معادله‌اش ‌بزرگ‌ترين گاف زندگي حرفه‌اي‌اش بود.» 40 سال پس از مرگ اينشتين، در اواسط دهه 1990 تحقيقات كيهان‌شناسان نشان داد كه انبساط جهان با سرعتي بيش ‌از حد تصور، زياد مي‌شود. دليلش هم وجود نيرويي به مراتب قوي‌تر از گرانش و درخلاف جهت آن و با منبعي نامشخص است. الان به منبع اين نيرو «انرژي تاريك» مي‌گويند كه مقدارش از معادله نسبيت‌ عام اينشتين به‌دست مي‌آيد. اغلب فيزيكدانان مي‌گويند منشا انرژي تاريك، در قوانين كوانتوم و در سطوح زيراتمي است كه باعث مي‌شود فضاي ظاهرا خالي هم پر از انرژي باشد. باتوجه به نفرت اينشتين از نظريه كوانتوم، بعيد به‌نظر مي‌رسد او از الحاق انرژي تاريك به معادله معروفش، خوشحال باشد!

نظريه همه‌چيز

اينشتين در طول زندگي حرفه‌اي‌اش، باور وجود وحدت بنيادين در جهان هستي را از دست نداد. او ده‌ها سال تلاش كرد تا قوانين فيزيك را با يك الگوي واحد بيان كند. شكست اينشتين در پيداكردن چنين راهي، باعث دلسردي ديگران نشده و هنوز هم با گذشت بيش ‌از 50 سال از مرگ او، تلاش‌ها ادامه دارد.
طولاني‌شدن نفرت و انزجار اينشتين از نظريه كوانتوم باعث ‌شد اميد او براي رسيدن به نظريه همه ‌چيز از بين برود. اما نظريه كوانتوم به‌خوبي از عهده توصيف عملكرد ذرات سازنده جهان و نيروهاي بنيادي آن برآمده و تنها مي‌ماند نيروي گرانش.
در 25 سال اخير، توجه پژوهشگران براي رسيدن به نظريه همه ‌چيز (ToE) از طريق نظريه‌اي به اسم «اَبَرريسمان» متمركز شده‌ است. اَبَرريسمان به عبارت ساده مي‌گويد؛ تمام ذرات و نيروهاي موجود در جهان ناشي از لرزش ساختارهاي ريز چند بعدي هستند كه «ريسمان» ناميده مي‌شوند.
اين نظريه، نشانه‌هايي از وحدت جهان را در خود دارد كه شايد ما را به هدفي كه اينشتين دنبالش بود، برساند. اما براي دستيابي به نظريه همه چيز بايد نسبيت عام اينشتين و نظريه كوانتوم با هم تركيب شوند. نظرياتي كه هركدام به تنهايي خوب عمل مي‌كنند ولي با هم ناسازگارند.
برخي ارزيابي‌ها، مدعي‌اند بيش‌ از 10500 راه‌حل وجود دارد. براي همين، ترديد فزاينده‌اي وجود دارد كه كل ايده نظريه همه‌چيز را زير سوال مي‌برد. شايد هم اينشتين ساده‌لوح بوده كه بخش زيادي از عمرش دنبال چنين نظريه‌اي بوده ‌است!

نسبيت عام

اگر همه موفقيت‌هاي اينشتين را به يك تاج تشبيه كنيم، نظريه گرانش يا نسبيت عام، گوهر آن تاج است. اين نظريه در سال 1915 ارائه شد و بسيار پيچيده بود.
نسبيت عام، 250 سال پس از كشف گرانش توسط نيوتن، بزرگ‌ترين موفقيت علمي تمام تاريخ بشر است. نسبيت عام به زبان ساده: «نيروي جاذبه بين دو جسم، در واقع نتيجه انحناي فضا-زمان در اطراف آن دو جسم است. اين انحنا به‌خاطر جرم اجسام به وجود مي‌آيد.» در زندگي روزمره، اين خميدگي فضا- زمان آن‌قدر جزئي است كه قانون گرانش نيوتن براي توصيف حركات، به تنهايي كافي است. اما در ابعاد كيهاني، بايد دست‌ به دامن نسبيت عام شد. نسبيت‌ عام تاكنون بسياري از آزمايش‌ها و چالش‌ها را با موفقيت پشت سر گذاشته است. تنها مساله انرژي تاريك باقي مانده كه…

نظريه كوانتوم

اينشتين در موفقيت‌هاي اوليه نظريه كوانتوم در توصيف رفتار اتم‌ها، نقش عمده‌اي داشت. اما به‌شدت به اصل «عدم قطعيت» كه هايزنبرگ وارد كوانتوم كرد، بدگمان بود. اين اصل مي‌گويد كه مكان و سرعت ذرات اتمي را نمي‌توان همزمان با دقت اندازه ‌گرفت و براي هركدام «احتمالي» وجود دارد. اما اينشتين ديدگاهش نسبت به نظريه كوانتوم را با اين جمله معروف بيان مي‌كند: «خدا تاس نمي‌ريزد!» و منظورش هم اين بود كه قوانين جهان، همچين شانسي هم نيست. ولي اكثر فيزيكدانان با او مخالف هستند و مي‌گويند اين ربطي به شانس ندارد. آوريل 2010، يك تيم بين‌المللي از پژوهشگران با استفاده از اثرات كوانتومي، حركت ذرات نور (فوتون) را ثبت كردند. برخلاف ظاهر، تاس انداختن واقعا تصادفي نيست. حداقل با يك كامپيوتر قوي مي‌توان عدد تاس را پيش‌بيني كرد. اما اگر اتم با ليزر بمباران شود، ذرات نور طبق پيش‌بيني نظريه كوانتوم، در جهات كاملا تصادفي پراكنده مي‌شوند. اين پژوهشگران ذرات نور را براساس جهت تابش (پولاريزاسيون) تفكيك كردند كه دقيقا مانند اعداد روي تاس قابل پيش‌بيني باشد. اما شدت تابش آنها كاملا تصادفي است. درواقع چيزي كه اينشتين رويش اصرار مي‌كرد، غيرممكن بود.

انفجار بزرگ (مهبانگ)

نسبيت عام اينشتين، نشان مي‌دهد كه «انفجار بزرگ» آغاز هستي را رقم زده ‌است. جورج لومت، رياضيدان بلژيكي پس از بررسي اين نظريه، با لحني تحقيرآميز به اينشتين گفت: «محاسبات شما صحيح است اما فيزيك شما افتضاح است.» فهميدن علت اين ادعا، چندان هم دشوار نيست. نسبيت عام نمي‌تواند دقيقا لحظه وقوع انفجار بزرگ را توضيح دهد. براي اين‌كار بايد نظريه بهتري وجود داشته‌ باشد. الان فيزيكدانان نظري مدعي‌اند كه آن نظريه بهتر را پيدا كرده‌اند؛ همان چيزي كه اينشتين نخواست بپذيرد: نظريه كوانتوم. اگر نسبيت عام با نظريه كوانتوم تركيب شود شايد بتواند پديده انفجار بزرگ را توضيح دهد يا حتي آنچه را كه قبل از انفجار بزرگ رخ داده.

كرم‌چاله‌ها

دهه 1930، اينشتين و شاگردش، ناتان روزن فهميدند كه نسبيت‌عام نشان مي‌دهد تكه‌هاي دورافتاده از جهان هستي مي‌توانند با يك ساختار تونلي كه به «كرم چاله»معروف‌شده، به‌هم وصل شوند. به اين‌ترتيب در زماني سريع‌تر از مسافرت نور، مي‌توان بين دو نقطه حركت كرد. اما كرم‌چاله‌ها به‌شدت ناپايدارند. طول عمر كرم‌چاله‌ها از خلقت تا نابودي، آن‌قدر كم است كه هيچ انساني، تابش يا سيگنالي نمي‌تواند درون آن، از يك دهانه تا دهانه ديگر سفر كند. اما يك نكته مسلم است؛ اگر روزگاري امكان چنين رويدادي ممكن شود، به‌خاطر آثار كوانتومي‌خواهد بود كه هرگز با باورهاي اينشتين همخواني ندارد.

امواج گرانشي

يكي ديگر از نظريه‌هاي اينشتين وجود امواج گرانشي است. براساس نسبيت عام، حركت اجرام سماوي امواجي در فضا ايجاد مي‌كند كه در سراسر جهان منتشر مي‌شوند و اصطلاحا به آن «امواج گرانشي» مي‌گويند.اما محاسبات نشان مي‌دهد حتي پديده‌اي به عظمت «انفجار ستاره‌ها» فقط مي‌تواند موجي به اندازه كمتر از عرض يك اتم در كل منظومه شمسي ايجاد كند! با اين‌حال، كيهان‌شناسان در دهه 1980 فهميدند كه كجا بايد دنبال اين امواج بگردند. ستاره‌هاي سنگيني كه دورهم مي‌چرخند‌، بايد اين امواج را ساطع كنند. اما با اين‌كار انرژي‌شان كم شده و دوره مداري‌شان هم كاهش مي‌يابد. كاهش‌هايي با دقت 0/5 درصد در زمان تناوب ثبت شده و با نتايج محاسبات نسبيت عام مطابق است.

نسبيت خاص

اينشتين نوجوان، دلش مي‌خواست بداند اگر بشود با سرعت نور حركت كرد، دنيا چطور ديده مي‌شود. او پاسخ سوالش را سال 1905، در سن 25 سالگي در نظريه «نسبيت خاص» نشان داد. اصل اساسي اين نظريه به زبان ساده؛ سرعت نور در خلأ براي همه ثابت و برابر 300 هزار كيلومتر در ثانيه است و به سرعت چشمه نور يا حركت ناظر بستگي ندارد. اين اصل نتايجي دارد كه برخلاف شهود و تجربه‌هاي روزمره ما هستند. با اين وجود، اين پيامدها بارها در آزمايش‌هاي گوناگون آزمود ه و تاييد شده‌اند.

E=mc2

طبق معادله معروف اينشتين، ماده و انرژي به‌هم تبديل‌پذيرند. يعني ماده به انرژي و انرژي به ماده تبديل مي‌شود. اين مساله را بارها و بارها، همه اندازه‌گيري‌ها نشان داده‌اند.

منبع: دانستنیها آنلاین

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: