Ads 468x60px

‏نمایش پست‌ها با برچسب کیهان، علمی. نمایش همه پست‌ها
‏نمایش پست‌ها با برچسب کیهان، علمی. نمایش همه پست‌ها

چهارشنبه، تیر ۱۲، ۱۳۸۷

نترسید قیامت نمی شود

نویسنده: یونس بخشی

در نیمه ماه جولای در مرز فرانسه و سویس یک سیاه چاله بوجود می آید که اول اروپا و سپس سیاره زمین را بطور کامل می بلعد و از بین می برد. این پیش گوئی قیامت گونه سه هفته قبل از آغاز کار دستگاه سقوط دهنده بزرگ (
Large Hadron Collider) در نشریه آژانس خبری ریا نوستی روسیه منتشر شد.

این پروژه بلند پروازانه تحقیقاتی که با مشارکت چند کشور بشمول روسیه با هدف بررسی هدایت یا رسانایی شدید انجام می شود، خدا می داند که پایان آن چه می باشد؟ اما بحث و نگرانی عمده این است که این دستگاه باعث ایجاد یک سیاه چاله می شود.


یک مسئله دیگر اینکه قویترین منابع تشعشعات یا پرتو افشانی در فضا آنهای نیستند که از عکس العمل حرارت وابسته به گرمای هسته ای یا پروسه نابودی بیرون می شوند، بلکه از اجرام بسیار متراکم و قوی بنام سیاه چاله ها یا ستاره های نیترونی بروز می کنند.


قوه جاذبه در اطراف این اجرام بسیار عظیم و مهیب است و هر جرمی را که به آن نزدیک می شود با سرعت بی نهایت زیاد به سوی خود می کشاند، اما ماده ای که با سطح یک ستاره نترونی بر خورد می کند، با نیم سرعت نور به گردش می افتد. ولی میزان کافی برای آزاد شدن انرژی از این اجرام ده ها بار بیشتر از عکس العمل هسته ای یا وابسته به گرمای هسته ای می باشد.


در نظریه عمومی نسبت انشتین گفته شده، زمانیکه ماده حتی از یک ستاره نترونی کرده هم فشرده تر شود، سیاه چاله ای به مثابه یک میدان گرانشی قوی بوجود می آید و هیچ جرم و یا تابش (بشمول نور) نمی تواند از دام آن فرار کند. به همین دلیل سیاه چاله ها قابل دید نمی باشند و فقط بصورت غیر مستقیم با نظارت بر ماده ای که از ستاره مجاور به سوی سیاه چاله مکیده می شود، می توان وجود آن را اثبات نمود.


بگونه مثال، گازی که از یک ستاره جاری می شود، بصورت یکبار داخل سیاه چاله نمی ریزد. اول، شکلی را بنام " قرص برافزایشی" یا Accretion Disk)) به خود می گیرد. یعنی در اثر کشش، ماده در لبه یا مرز سیاه چاله با تراکم زیاد می چرخد و روی هم انباشته می شود که به آن قرص یا صفحه بر افزایشی می گویند و ماده که محکوم به نابودی شده با سرعت نور به درون سیاه چاله می ریزد و در عوض انرژی زیادی بصورت اشعه اکس به بیرون ساتع می شود که توسط ابزار نصب شده در فضا قابل اندازه گیری می باشد.


اما آیا در شتاب دهنده زمینی که قرار است در کوه های آلپ نصب شود، امکان بروز این پدیده که تا هنوز فقط بصورت تئوری پیش بینی شده، وجود دارد یا خیر؟

این دستگاه مرکب از یک سلسله شتاب دهنده است که بخاطر سقوط دادن ذرات بار دار (چارچ دار) روی هم با سرعت بی نهایت زیاد طراحی شده است. زمانیکه این دستگاه به گردش می آید، بش از یک میلیارد سقوط ذره در یک ثانیه رخ می دهد. محیط بزرگ سقوط دهنده (26.5 کیلومتر) به او امکان می دهد تا ذرات را تقریبأ با سرعت نور به گردش بیاورد و باعث سقوط انرژی بسیار بالا گردد.

انتظار میرود تا دستگاه، سقوط بسته های از پروتون ( زیرا در چرخش مداوم دایره ای ذرات در داخل دستگاه بصورت دسته یا گروه با هم یکجا می شوند) را با انرژی بالاتر از 7 تیرا الکترون ولت باعث شود.


بسته های الکترون – پروتون با انرژی بالاتر از 1.5 تیرا الکترون ولت سقوط خواهند کرد و بسته های از آیون سنگین مانند سرب با انرژی بیش از 1.250 تیرا الکترون ولت روی هم سقوط کنند. البته این یک پدیده تازه در فیزیک شمرده نمی شود، بلکه می تواند به نحوی این تئوری را تائید کند، که تیرا الکترون انرژی و جاذبه مترادف می تواند باعث بوجود آمدن سیاه چاله گردد.

بعضی از نظریه پردازان و افراد عادی نگرانی خویش را در خصوص این پروژه ابراز نموده و گفته اند که طرح ریزی این گونه آزمایش به مثابه آزمایش خطرناک سقوط ماده است که می تواند باعث بروز یک سلسله عکس العمل های گردد که توانائی نابودی سیاره ما در آنها نهفته است. بیشترین نگرانی این است که ممکن سیاه چاله های بی نهایت کوچکی بوجود بیایند و به بلعیدن مواد پیرامون خویش را آغاز کنند.


بعضی ها این خطر را بسیار جدی گرفته اند. در ماه مارچ امسال یک دادگاه محلی در هاوائی، سیرن – سازمان اروپائی برای تحقیقات هسته ای را که می خواست یک شتاب دهنده بسازد، به قصد ایجاد قیامت متهم نموده و خواهان منع ساخت شتاب دهنده گردید.

چند سال قبل، کشف گردید که سیاه چاله ها " تبخیر می شوند" که در آن زمان کشف مهمی برای درک ساختار فیزیکی سیاه چاله ها بود. سیاه چاله های بزرگ، این کار را به آهستگی و طی میلیارد ها سال انجام می دهند، اما سیاه چاله های کوچک بسیار سریع و تقریبأ طی 10 تا 17 ثانیه ناپدید می شوند. بصورت طبیعی این گونه سیاه چاله ها وقت ندارند تا هر گونه ماده قابل اندازه را ببلعند.

بعضی از پژوهشگران باور دارند، زمانیکه اتموسفر زمین، سطح مهتاب و سطح سیاره ما بوسیله اشعه فضایی با انرژی زیاد بمباردمان می شود، سیاه چاله ها بوجود می آیند. اما بخاطر کوتاه و سریع بودن این پروسه، امکان دیدن آن وجود ندارد.


احتمال بوجود آمدن یا ( بروز آنها ) در دستگاه بزرگ سقوط دهنده، هر ثانیه ممکن است و زمانیکه این سیاه چاله ها ناپدید می شوند، رد یا دنباله ای از اشعه از خود باقی می گذارند که توسط دستگاه های نظارت کننده شتاب دهنده ثبت می شوند

این گونه چاله ها حتی بر اساس تئوری هم خطری را ایجاد نمی کنند. اما از سوی دیگر، می توانند درک ما را از رابطه میان میکانیزم های کوانتومی و جاذبه اصلاح نماید، زیرا ناپدید یا تبخیر شدن سیاه چاله ها یک جریان میکانیک کوانتومی می باشد.

بنظر میرسد که برای ثبت اطلاعات در این پروسه از 20 میلیون سی دی و برای پرادزش یا جریان آن از 70 هزار دستگاه کمپیوتر یا پردازنده مرکزی استفاده شود. اما تنها حجم اطلاعاتی که دانشمندان از این پروسه بدست می آورند، مهم نیست

.

شتاب دهنده بزرگ، با پرتو افشانی بر پیدایش سیاه چاله ها، شرایطی را که در یک میلیاردم یک ثانیه در انفجار بزرگ یا بیگ بنگ اتفاق افتاد، بازسازی می کند. این مسئله دانشمندان را به یافتن پاسخ به پرسش های زیادی که جهان ما چگونه بوجود آمد، امیدوار ساخته و این یکی از مسائلی است که تا هنوز از نظر تئوری مورد بحث می باشد.

پنجشنبه، تیر ۰۶، ۱۳۸۷

کشف چند ابر زمین

یونس بخشی

دانشمندان اروپایی روز دوشنبه اعلام نمودند که پنج سیاره بزرگ شبیه زمین هر یک 4 تا 30 برابر بزرگتر از سیاره خاکی ما را در سه منظومه شمسی دیگر کشف کرده اند.

این کشف نشان می دهد که حد اقل یک سوم ستاره های شبیه خورشید ما میزبان این گونه سیارات خاکی اند که به مشکل کشف می شوند و با این اظهار تخمین های قبلی هم پنج برابر می شود. مهمتر از آن اخترشناسان یک گام دیگر به یافتن سیارات دیگر در خارج از منظومه شمسی ما که شرایط مناسب برای ایجاد حیات در آنجا همچون زمین تکرار شده، نزدیکتر می شوند.

به گفته ستفن اودری پژوهشگر رصد خانه شهر ژنو در کشور سویس و عضو تیمی که در حال جستجوی این گونه سیارات اند " احتمالأ طی یک یا دو سال آینده سیاراتی را خواهیم یافت که بدور ستاره های کوچک همچو خورشید در گردش اند و امکان حیات در آنجا وجود دارد.

از جمله پنج سیاره کشف شده، سه سیاره را بخاطر این ابر زمین می گویند که چند برابر جرم سیاره خاکی ماست و بدور یک ستاره بنام HD 40307 در فاصله 42 سال نوری در گردش اند. ( یک سال نوری تقریبأ 9.5 تریلیون کیلومتر ( 6 تریلیون مایل) فاصله است)

حجم این سیارات به ترتیب 4.2، 6.7 و 9.4 بار بیشتر از زمین است و هر یک در 4.3 و 9.6 و 20.4 روز یکبار بدور خورشید مادر در گردش اند.

گردش سریع این سیارات کشف آنها را آسان نموده و بنظر میرسد که این سیارات همچو گوی های گازی آتش عاری از امکان حیات می باشند. در یک کنفرانس در شهر نانتز فرانسه گفته شد که اولین سیاره در خارج از منظومه شمسی درسال 1995 کشف شد و تا قبل از کشف اخیر شمار آنها به بیش از 280 عدد رسیده بود که با استفاده از نسل جدید ابزارهای قوی فهرست مذکور طولانی تر از این می گردد.

نوت: دانشمندان تا کنون 303 سیاره مختلف را بدور 259 ستاره کشف نموده اند.

اما این چند سیاره، به روش جستجوی سیارات در گردش شعایی بسیار دقیق به وسیله یک تلسکوپ 3.6 متری و طیف نگار نصب شده (High-Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) در بالای کوه لا سیلا در کرانه جنوبی صحرای آتاکاما در چیلی کشف شده اند.

این ابزار که بنام "شکارچی سیارات" نیز نامیده می شود تا کنون 45 ابر زمین را از زمان آغاز فعالیت اش در سال 2004 کشف نموده است.

به گفته مایور این سیارات فقط نوک کوه یخ یا ( Iceberg) اند. تحلیل و بررسی این سیارات بوسیله HARPS نشان داد که یک سوم ستاره های شبیه خورشید سیارات ابر زمینی یا شبیه نپتون در کنار خود دارند که در مدت کمتر از 50 روز یکبار بدور همان ستاره ها می چرخند. زمین ما در 365 روز یکبار بدور خورشید می چرخد.

سیارات دور حتی بزرگترین آنها به حدی کوچک اند که مستقیمأ دیده نمی شوند و فقط با اندازه گیری اثرات آنها بر حرکت ستاره مادر شناخته می شوند.

جرم کوچکترین سیاره 100 هزار بار کمتر از ستاره مادر است و تنها با حساسیت و دقت بالای HARPS می توان آنها را کشف کرد. تمام سیارات کشف شده روز دوشنبه جرمی 4 تا 30 بار بیشتر از زمین ما دارند و در مدتی هفت بار کمتر بدور ستاره مادر می گردند. کشف دور ترین سیارات از ستاره مادر مشکل تر از همه سیارات اند.

اخترشناسان در همان کنفرانس اعلام کردند که کشف دو منظومه دیگر نیز توسط صیف نگار HARPS بوده.

در یکی از این منظومه ها یک سیاره ابر زمینی طی 9.5 روز یکبار بدور ستاره HD 181433 می گردد. همین ستاره میزبان یک سیاره بزرگ شبیه مشتری و یک سیاره کروی شبیه زحل با مدار سه ساله می باشد.

در منظومه دیگر نیز یک سیاره آتشین با جرم 22 بار بیشتر از زمین، هر 4 روز یکبار بدور ستاره مادر در گردش است که در این منظومه یک سیاره کروی شبیه زحل با مدار سه ساله نیز وجود دارد.

احتمالأ سیارات زیادی نه تنها سیارات ابر زمینی بلکه شبیه زمین نیز زیاد وجود دارتد که تا هنوز به کشف آنان موفق نشده ایم.

سیارات، از صفحه یا سحابی گاز حاوی ذرات گرد و غبار باقی مانده از پروسه ساخت ستاره ها، بوجود می آیند. اما اینکه این پروسه چقدر طول می کشد هنوز موضوع بحث میان دانشمندان است.

باور بر این است که زمین حدود 4.5 میلیارد سال قبل و خورشید حدود 100 میلیون سال قبل تر از آن بوجود آمده اند.