نمایی از کهکشان گرداب

بیگ بنگ: کهکشان گرداب یا M51 در واقع یک کهکشان مارپیچی کلاسیک است، که یک همراه کهکشانی دارد. این جفت کهکشان ها جزو پرنورترین و زیباترین کهکشان ها در آسمان هستد؛ همچنین این کهکشان ها پنجاه و یکمین مورد ثبت شده در کاتالوگ معروف “شارل مسیه” هستند.

کهکشان مارپیچی بزرگ گرداب تحت عنوان NGC 5194 نیز شناخته می شود. بازوهای مارپیچی و خطوط گرد و غبار این کهکشان در واقع ِ کهکشان همراهش (در پایین) NGC 5195 که کوچکتر است را جارو می کنند. این جفت کهکشان تقریبا ۳۱ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارند و رسما در مرزهای زاویه دار صورت فلکی کوچک “تازی ها” واقع شده اند. اگرچه M51 با چشم غیر مسلح کم نور و مات به نظر می رسد، تصاویر عمقی مثل این عکس می توانند رنگ ها و جریانات کِشندی اطراف ِ کهکشان کوچکتر را به تصویر بکشند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

چرا دریای خزر “جزر و مد” ندارد؟

بیگ بنگ: هیچ حرکت کِشَندی (جزر و مدی) چشمگیری در دریای خزر دیده نمی‌شود، و بنابراین هیچ پیش‌بینی‌ای هم برای زمان جزر و مدها در آن نمی‌توان انجام داد. ولی چرا؟

دریای خزر یا دریای کاسپین از چشم ماهواره‌ی Terraناسا

همه‌ی جزر و مدهایی که روی زمین می‌بینیم در اقیانوس‌ها رخ می‌دهند و نتیجه‌ی واکنش این پهنه‌های آبی به نیروهای کشندی‌ هستند که در اثر کشش گرانشی میان زمین، ماه، و خورشید پدید می آیند. اگر دوره‌ی تشدید یا رزونانس طبیعی یک پهنه‌ی آبی، با بسامد نیروهای جزر و مدی سازگار باشد، پهنه‌ی آبی به این نیروها واکنش نشان داده و یک جزر و مد در آن پدید می‌آید.

برای نمونه،‌ دوره‌ی جزر و مد طبیعی اقیانوس اطلس از مرتبه‌ی ۱۲.۵ ساعت است و بنابراین به نیروهای جزر و مدی که دوره‌ی نیمه-روزانه (روزی دو بار) دارند واکنشی شدید، نشان می‌دهد. ولی اقیانوس آرام، دوره‌ی تشدید طبیعی‌اش به ۲۵ ساعت نزدیک است و بنابراین آن هم به نیروهای جزر و مدی، واکنش شدیدی نشان می‌دهد. البته در مکان های ویژه‌ای از هر دو اقیانوس استثناهایی وجود دارد که برای شناختشان نیاز به آگاهی از جزئیات نظریه‌ی جزر و مدی است.

پهنه‌های آبی بزرگ دیگری مانند دریای بالتیک، دریای سیاه، دریای خزر و البته دریای مدیترانه دوره‌های تشدید طبیعی که سازگاری نزدیکی با نیروهای جزر و مدی، چه روزانه و چه نیمه‌روزانه، ندارند. از همین رو واکنش شدیدی به این نیروها نشان نمی‌دهند و در نتیجه، جزر و مد ِ چندانی هم رویشان رخ نمی‌دهد. واکنش آنها به این نیروها محدود و در اندازه‌ی سانتی‌متری است، بنابراین می‌توانیم آنها را بدون جزر و مد چندانی در نظر بگیریم که با بیشینه‌ی کشند ۰.۳ متر، مکان هایی امن برای کشتیرانی‌ هستند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: ukho.gov.uk ، برگردان: ۱star7sky.com

image_pdfimage_print

موسیقی شاد باعث افزایش قوه تفکر خلاقانه می شود

بیگ بنگ: یک مطالعه جدید نشان می دهد که گوش دادن به موسیقی شاد (مثل ژانر کلاسیک که روحیه مثبت به فرد می دهد) با افزایش قوه تفکر خلاقانه ارتباط دارد.

بر این اساس، گوش دادن به موسیقی می تواند به راحتی در زندگی روزمره انجام پذیرد و هر جا که نیاز به خلاقیت باشد، ابزارهای نوآورانه ای برای تسهیل شناخت خلاقانه و کارآمد در حوزه های علمی، آموزشی و سازمانی فراهم آورد.

به گزارش بیگ بنگ، خلاقیت، نیروی پیشران نوآوری های علمی، فناوری و فرهنگی است و می تواند به عنوان یکی از شایستگی های کلیدی قرن بیست و یکم تلقی شود. خلاقیت معمولا به عنوان تولید ایده، بینش یا راه حل مسئله تعریف می شود. اینکه چه عواملی در تسهیل شناخت خلاقانه نقش دارند از مدت ها پیش مورد بررسی قرار گرفته است و اگرچه اخیرا نقش مفید و موثر موسیقی در شناخت مشخص گردیده، اما اطلاعات اندکی درباره تاثیر موسیقی بر شناخت خلاقانه وجود دارد. این قسمت نیازمند بررسی و تحقیقات بیشتر می باشد.

برای بررسی تاثیر موسیقی بر شناخت خلاقانه، دکتر «سایمون ریتر» از دانشگاه رادبود و دکتر «سام فرگوسن» از دانشگاه فناوری سیدنی پرسشنامه هایی را در اختیار ۱۵۵ داوطلب قرار دادند تا آنها را پر کنند. این داوطلبان به گروه های آزمایشی تقسیم شدند. هر گروه به یکی از چهار نوع موسیقی مختلف گوش داد که موسیقی ها بسته به ظرفیت هیجانی (مثبت یا منفی) و انگیزش (کم یا زیاد) تحت عناوین «آرام بخش، شاد، غمگین و اضطراب آور» تقسیم بندی شدند. یک گروه کنترل هم به سکوت گوش داد.

پس از پخش موسیقی، داوطلبان فعالیت های شناختی متعددی را انجام دادند که قوه تفکر خلاقانه واگرا و همگرای آنها را می آزمود. آن دسته از داوطلبانی که به اصلی ترین و مفیدترین راه حل ها برای انجام یک کار دست یافتند، امتیازات بالایی در خلاقیت واگرا بدست آوردند اما داوطلبانی که به یک راه حل خوب برای دست پیدا کردند، امتیازات بالایی در خلاقیت همگرا تصاحب کردند. محققان دریافتند که گوش دادن به موسیقی شاد باعث تسهیل قوه خلاقانه واگرا و بهبود آن می شود. متغیرهای به کار رفته در شرایط موسیقی شاد می تواند انعطاف پذیری در تفکر را افزایش دهد؛ پس داوطلب می تواند به راه حل های بیشتری برسد که اگر در سکوت مشغول به کار می شدند، چنین امری تحقق پیدا نمی کرد و امکان حصول راه حل های بیشتر از وی سلب میشد.

محققان بیان کردند: «مطالعه ما نشان می دهد که شناخت خلاقانه می تواند از طریق موسیقی ارتقا یابد و تحقیقات بیشتر در این زمینه می تواند بهتر نشان بدهد که صداهای مختلف محیط چگونه می توانند بر خلاقیت تاثیر بگذارند. باید داوطلبانی از فرهنگ ها، گروه های سنی و میزان تجربه موسیقیایی مختلفی در این نوع تحقیقات شرکت نمایند. گوش دادن به موسیقی می تواند به طریقی ارزان و کارآمد باعث بهبود و افزایش قوه تفکر خلاقانه در حوزه های علمی، آموزشی و سازمانی شود.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله PLoS ONE منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

image_pdfimage_print

طوفان گرد و غبار و ستارگان

بیگ بنگ: در این نمای تلسکوپی از صورت فلکی تاج جنوبی، ابرهای غبارآلود آبی رنگ و ستارگان جوان و پرانرژی به چشم می خورند که ۵۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارند.

ابرهای غبارآلود مانع از رسیدن نور به ستارگان پس زمینه ای دوردست در کهکشان راه شیری می شوند. اما مخلوط حیرت آور سحابی های انعکاسی تحت عناوین NGC 6726، NGC 6727 و IC 4812 یک نور به رنگ آبی تولید می کند زیرا نور ستارگان آبی روشن در این منطقه با گرد و غبار کیهانی منعکس می شود. گرد و غبار همچنین مانع از دیدن روند تشکیل ستاره ها می شود. در سمت چپ، سحابی کوچک تر زرد رنگ NGC 6729 به دور ستارۀ متغیر R Coronae Australis خم می شود. درست در زیرش، کمان های درخشان و حلقه های بر انگیخته شده در اثر جریانات ستارگان تازه متولد شده تحت عنوان اجرام Herbig-Haro قرار دارند. در آسمان، این میدان دید تقریبا یک درجه گستردگی دارد، یعنی تقریبا برابر با ۹ سال نوری.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

هائومیا در منظومه شمسی

بیگ بنگ: یکی از عجیب ترین اجرام در منظومه شمسی بتازگی حلقه ای به دورش کشف شده. این جرم که هائومیا نامگذاری شده پنجمین سیارۀ کوتوله پس از پلوتو، سرس، اریس و ماکی ماکی است.

ظاهر مستطیل شکل هائومیا نسبتأ غیرعادی است. مدار هائومیا در یک جهت، خیلی طولانی تر از پلوتو است، درحالیکه در جهت دیگر خیلی شبیه به پلوتو می باشد و در جهت سوم خیلی کوچکتر به نظر می رسد. مدار هائومیا گاهی اوقات آن را در مقایسه با پلوتو به خورشید نزدیکتر می کند. در اینجا تصویری هنرمندانه از هائومیا به نمایش گذاشته شده که شبیه یک شی بیضویِ دارای گودال با یک حلقۀ در پیرامونش می باشد. هائومیا که در اصل در سال ۲۰۰۳ کشف شد در سال ۲۰۰۸ دوباره توسط انجمن بین المللی نجوم تحت عنوان «الهۀ هاوایی» نامگذاری شد. علاوه بر حلقۀ دورش که امسال کشف شده، هائومیا دو قمر کوچک نیز دارد که در سال ۲۰۰۵ کشف شدند و اسم آنها بر اساس اسم های دختران الهه «هایکا» و «ناماکا» نامگذاری شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

شکار امواج گرانشی ناشی از برخورد دو ستارۀ نورتونی

بیگ بنگ: برای اولین بار دانشمندان از سراسر جهان برای عکسبرداری از برخورد دو ستاره نوترونی در فاصله ۱۳۰ میلیون سال نوری از زمین، مشارکت کردند. این رویداد کیهانی GW170817 نامگذاری شده است.

به گزارش بیگ بنگ، این رخداد به کمک ستاره شناسی امواج گرانشی ممکن شد که با تشخیص و آگاه سازی رصدخانه ها از محل این انفجار، مشاهدۀ همزمان نوری و امواج گرانشی، مهیا شد. این اتفاق مهمی است چرا که تا پیش از این هرگز قادر به مشخص کردن مکانی که امواج گرانشی از آن می آیند نبودیم و یا قادر به مشاهده واقعه ای که منجر به تولید امواج گرانشی می شد نبودیم در حالی که این رخداد پنجمین موج گرانشی است که تاکنون شناسایی شده است.

چهار موج گرانشی قبلی حاصل ادغام سیاهچاله های دوتائی و تشکیل یک سیاهچالۀ واحد بودند و به همین دلیل قادر به دیدن آنها نبودیم. تا اوایل امسال ما فقط دو آشکارساز امواج گرانشی داشتیم (LIGO در لوئیزیانا و واشنگتن) و به همین دلیل قادر به تعیین محل دقیق منشا امواج گرانشی نبودیم. اما با اضافه شدن سومین آشکار ساز (Virgo در ایتالیا) دقت این آشکارسازها در مکان یابی منشا امواج گرانشی ۱۰ برابر افزایش یافته است.

از طرفی سیاهچاله ها بخاطر طبیعتشان نامرئی هستند و همه نور را جذب می کنند. به همین دلیل ما فقط از طریق تغییراتی که سیاهچاله ها در فضای اطرافشان به وجود می آورند قادر به شناسایی آنها هستیم، در حالی که ستاره های نوترونی مرئی بوده و برخورد آنها رویداد داغی را رقم خواهد زد. برای این رصد حدود ۷۰ رصدخانۀ فضائی و زمینی، به همراه آشکارسازهای LIGO و Virgo، منطقه کوچکی از آسمان در صورت فلکی مار باریک(Hydra) را نشانه گرفتند. در ساعت ۸:۴۱ بامداد ۱۷ آگوست به وقت شرق آمریکا ۱/۷ ثانیه پس از پایان فعالیت اولین آشکارساز دو رصدخانه فضائی (تلسکوپ فضائی اشعه گامای فرمی متعلق به ناسا و آزمایشگاه بین المللی اخترفیزیک پرتوی گامای ESA) یک انفجار پرتوی گامای شدید در همان ناحیه از آسمان، دریافت کردند.

در حالی که امواج گرانشی حاصل از ادغام سیاهچاله ها فقط برای کسری از ثانیه دوام داشتند در این رخداد امواج گرانشی حدود ۱۰۰ ثانیه فعال بودند. این یک رویداد اتفاقی نبود و اخترشناسان سراسر جهان دیوانه وار برای نشانه گیری تلسکوپ هایشان به سمت صورت فلکی مار باریک از یکدیگر سبقت می گرفتند. به گفته سخنگوی LIGO: «بلافاصله برای ما مشخص شد که منبع این امواج ستاره های نوترونی هستند، منبعی که همواره امیدوار بودیم مشاهده اش کنیم.»

ستاره های نوترونی در پایان عمر ستارگان فوق سنگین به وجود می آیند. زمانی که هستۀ ستاره در هم فرو می ریزد گرانش موجب ادغام پروتون ها و الکترون ها و تبدیل آنها به نوترون و نوترینو می شود. نوترینوها می گریزند اما نوترونها به طرز فوق العاده متراکمی هسته ای به قطر ۱۰ تا ۲۰ کیلومتر را شکل می دهند. در صورتی که جرم این هسته کمتر از حدود ۳ برابر جرم خورشید باشد ستارۀ نوترونی به وجود می‌آید، اما در صورت سنگین تر بودن، هسته به صورت یک سیاهچاله در هم فرو میریزد.

دو ستارۀ نوترونی درگیر در این رویداد کیهانی جرمی حدود ۱/۱ و ۱/۶ برابر جرم خورشید داشتند و در مداری مارپیچ به فاصلۀ ۳۰۰ کیلومتر گرد یکدیگر می چرخیدند و زمانی که به یکدیگر نزدیک شدند سرعت گرفتند و باعث اعواج در فضا-زمان اطرافشان شدند و این امواج را به سراسر کیهان ارسال کردند. به علت فاصله مناسب این رخداد، برخورد نهائی به شدت درخشان بود و توپ آتشینی از پرتوی گاما منتشر کرد.

شما در ویدئوی زیر می توانید تاثیر این برخورد و انفجار ستاره ای را مشاهده کنید. نقطۀ روشن بزرگ در مرکز کهکشان NGC 4993 می باشد و در سمت بالا و چپ شما رویداد GW170817 را با رنگ قرمز مشاهده می کنید. قسمت باورنکردنی ماجرا این است که با وجود اینکه این رخداد از تصادف دو ستارۀ نوترونی با جرمی اندکی بیشتر از خورشید صورت گرفته اما همچنان از فاصله ۱۳۰ میلیون سال نوری از زمین نیز، قابل مشاهده است.

به گفته جولی مک انری یکی از دانشمندان پروژه فرمی ناسا: «برای دهه ها ما مشکوک بودیم که انفجارهای کوتاه مدت پرتوی گاما حاصل ادغام ستاره های نوترونی است، اما اکنون با داده های شگفت انگیز LIGO و Virgo ما پاسخ را یافته ایم. بر اساس داده های حاصل از امواج گرانشی، دو شئ ادغام شده جرمی منطبق با جرم ستاره های نوترونی داشتند و انفجار پرتوی گاما نیز موید این واقعیت است که این اجرام سیاهچاله نبودند چرا که ادغام سیاهچاله ها نوری تولید نمی کند.» و بار دیگر نیز ثابت شد که حق با اینشتین بود.

به گفته اندرو ملاتس از دانشگاه ملبورن: «این رخداد با اختلاف فقط چند واحد در ۱۰ هزار تریلیون واحد مشخص کرد که سرعت امواج گرانشی برابر سرعت نور است که موید یکی از پیش بینی های مهم اینشتین در سال ۱۹۱۵ بود.» رصدخانه ها در هفته ها و ماه های پیش رو برای فهم بیشتر از پدیدۀ kilonova (این اتفاق زمانی روی می دهد که مواد باقی مانده از برخورد هنوز با نور زیاد می درخشند و به پراکنده شدن در فضای اطراف ادامه می دهند.) به رصد این رخداد ادامه خواهند داد. در ویدئوی زیر نیز شبیه سازی برخورد این ویدئو را مشاهده کنید:

در آینده رصدخانه ها و مراکز علمی در سراسر جهان دربارۀ این رویداد کیهانی مقالاتی منتشر خواهند کرد چرا که جنبه های بسیاری از آن باید آشکار شود. از هر جنبه ای این رخداد بسیار غنی می باشد: از مدل های دقیق راجع به ساز و کار داخلی ستارگان نوترونی و امواجی که منتشر می کنند گرفته تا فیزیک بنیادی تری چون نسبیت عام. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Physical Review Letters منتشر شده ست.

ترجمه: دکتر مصطفی رحمانی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

image_pdfimage_print

هابل برای نخستین بار منبع امواج گرانشی را مشاهده کرد

هابل برای نخستین بار منبع امواج گرانشی را مشاهده کرد

تلسکوپ فضایی هابل برای نخستین بار منبع امواجی گرانشی را که بر اثر ادغام دو ستاره نوترونی ایجاد شده‌بودند، مشاهده کرد. این ادغام پدیده‌ای به نام «کیلونُوا» را ایجاد کرد که سبب پخش عناصر سنگین مانند طلا و پلاتین در فضا می‌شود و نظریه‌ها ده‌ها سال قبل وجودش را پیش‌بینی کرده بودند. همچنین قوی‌ترین شواهد از اینکه فوران‌های پرتو گامای کوتاه مدت از ادغام ستاره‌های نوترونی ایجاد می‌شوند، به دست آمد. این کشف نمونه‌ای از اخترشناسی با چند نوع داده مختلف شامل امواج گرانشی و تابش‌های الکترومغناطیسی است. در تاریخ ۲۶ امرداد ۱۳۹۶/ ۱۷ آگوست ۲۰۱۷، رصدخانه امواج گرانشی تداخل‌سنج لیزری یا لایگو(LIGO)  و نیز تداخل‌سنج ویرگو (Virgo) رصدگران سراسر جهان را از مشاهده یک رویداد امواج گرانشی به نامGW170817  مطلع کردند. حدود دو ثانیه پس از دریافت امواج گرانشی، تلسکوپ اینتگرال سازمان فضایی اروپا و تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی متعلق به ناسا، فوران کوتاه‌مدت پرتو گامایی را در همان جهت مشاهده کردند.

شب بعد از کشف اولیه، تلسکوپ‌های مختلف به سرعت جست‌وجوی خود را برای یافتن منبع رویداد آغاز کردند. اخترشناسان این منبع را در کهکشان عدسی‌شکلNGC 4993  پیدا کردند که در فاصله حدودا ۱۳۰ میلیون سال نوری از زمین واقع است. نقطه‌ای درخشان در محلی که هیچ چیز پیش از آن در آنجا مشاهده نشده بود یکی از بزرگترین پویش‌ها (کمپین‌ها)ی رصدی با چند تلسکوپ را به راه انداخت که یکی از آن‌ها تلسکوپ فضایی هابل بود.

چندین گروه مختلف از دانشمندان تا دو هفته پس از دریافت امواج گرانشی، از هابل برای مشاهدهNGC 4993  استفاده کردند. آن‌ها با استفاده از توانایی‌های تصویربرداری با وضوح بالای هابل، موفق به مشاهده نخستین شواهد رصدی از کیلونواها شدند که نمایانگر ادغام دو جرم بسیار متراکم، به احتمال قوی دو ستاره نوترونی، هستند. ایده چنین ادغام‌هایی بیش از ۳۰ سال پیش برای نخستین بار مطرح شد، اما این نخستین مورد قابل اطمینان از مشاهده چنین رویدادی بود. تصاویر نشان داد که تابش کیلونوا طی شش روز مشاهدات هابل به طور قابل توجهی کاهش یافته است. گروه‌ها همچنین با استفاده از توانایی‌های طیف‌سنجی هابل، نشانه‌هایی از پرتاب ماده را از کیلونوا با یک پنجم سرعت نور یافتند. در طیف‌های فروسرخ که با هابل گرفته شده‌اند نیز افت‌و‌خیزهایی گسترده مشاهده شد که نشان‌دهنده تشکیل برخی از سنگین‌ترین عناصر در طبیعت است. شاید این مشاهدات به حل یکی دیگر از معما‌های قدیمی در نجوم کمک کنند: منشا عناصر شیمیایی سنگین مانند طلا و پلاتین. ممکن است در ادغام دو ستاره نوترونی، شرایط دقیقا برای تولید این عناصر فراهم باشد.

 

منشاء طلا کجاست؟

بیگ بنگ: طلای موجود در جواهرتان از کجا نشات گرفته است؟ هیچکس دقیقا نمی داند. فراوانی طلا در منظومه شمسی مان بیش از آن چیزی است که در جهان اولیه، در ستارگان و یا حتی در انفجارات ابرنواختری، ایجاد شده باشد.

برخی از ستاره شناسان پیشنهاد دادند که عناصر سنگین ِ غنی از نوترون مثل طلا به آسانترین شکل ممکن در انفجارات غنی از نوترون مثل برخورد ستارگان ِ نوترونی ایجاد شده اند. در این تصویر دو ستارۀ نوترونی به طرز هنرمندانه ای نشان داده شده که به سمت یکدیگر در حال پیچ و تاب هستند، این نما درست لحظۀ قبل از برخورد را به تصویر کشیده است. از آنجایی که برخوردهای ستارگان نوترونی نیز به عنوان منشا انفجارات کوتاه مدت ِ اشعۀ گاما در نظر گرفته می شوند، ممکن است یادگاری از یکی از قدرتمندترین انفجارات در جهان را با خود به همراه داشته باشند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

ما در یک شبیه سازی کامپیوتری زندگی نمی کنیم!

بیگ بنگ: سوالاتی در مورد اینکه آیا حقیقت ما یک شبیه سازی از چیز عمیق تری است فیلسوفان و اندیشمندان را از زمان افلاطون به فکر فرو برده است. تعدادی از فیزیکدانان نشان دادند که عجایب کوانتوم از جمله پیچ و تاب در فضا-زمان قابل شبیه سازی نیست و این مسئله را مطرح کردند که «ماتریس» هیچ پاسخی ندارد.

به گزارش بیگ بنگ، فیزیکدانان نظری مثل زوهار رینگل و دمیتری کووریژین از دانشگاه آکسفورد یک بلوک جامد را برای حل الگوریتم های شبیه سازی های کوانتومی مونت کارلو کشف کردند. نسخه ی کوتاه اساسأ به این معنا است که ما نمی توانیم فیزیکی که حتی دربارۀ بزرگترین کامپیوتر می دانیم را شبیه سازی کنیم. شما در یک شبیه سازی نیستید؛ حداقل احتمالأ نیستید. شبیه سازی های مونت کارلو در واقع محاسباتی مبتنی بر نمونه های تصادفی یک سیستم هستند. آنها مختص فیزیک کوانتومی نیستند، اما برای تبدیل دنیای فازیِ شایدها به چیزی کمی قابل پیش بینی تر سودمندند. همچنین آنها می توانند مسائل خاصی را حل کنند – سیستم هایی که شامل چند شی کوانتومی هستند و در ابتدا گوناگون در حرکتند.

هرچند، شبیه سازی های مونت کارلو به هیچ وجه بی نقص نیستند. خنثی کردن مثبت ها و منفی ها می تواند رخ دهد که آن را «مسئله نشانه» نامیدند. نمایشِ بدون نشانه می تواند به حل این مسئله کمک کند، اما طریقه ی انجام آن برای بسیاری از مسائل فیزیک هنوز نامشخص است. در واقع، برای برخی از مسائل غیرممکن است. این سئوالی است که رینگل و کووریژین به دنبال پاسخ آن بودند؛ آیا نوعی مانع در کشف یک روش بدون نشانه برای کاربرد شبیه سازی های مونت کارلو در سیستم های کوانتومی خاص وجود دارد؟ اگر این چنین نیست، آنگاه شاید – فقط شاید – در یک حمام پر از ژل دراز کشیده اید، لوله هایی در سرتان وجود دارد و یک کامپیوتر غول پیکر برای تولید الکتریسیته در ناکارآمدترین باتری دنیا شیرۀ شما را می کشد.(درست مثل ِ فیلم ماتریکس)

اما اگر در آنجا مانعی وجود داشته باشد به این معنا است که کامپیوترهای کلاسیک هرگز نمی توانند ریاضیات ضمنی را حل کنند تا نشان دهند ما چه چیزی در مکانیک کوانتومی می بینیم. بقیه تضمین می کنند که استیک ۱۰۰% از ماهیچه گاو درست شده، نه فقط کد دوتایی. در فیزیک ماده چگال پدیده ای به نام اثر هال حرارتی وجود دارد که در آن، قرار دادن یک شی جامد با یک انتهای داغ و یک انتهای سرد درون یک میدان مغناطیسی یک گرادیان حرارتی را در طول آن تولید می کند.

اگر یک فیزیکدان پرانرژی هستید، می توانید همین چیز را بصورت یک ناهنجاری گرانشی توصیف کنید که به ساده ترین شکل کمی شبیه تار و پود فضا-زمانِ متمایل یا پیچ و تاب خورده است. نظریه پردازان اعداد را در مدل های مستلزم شبیه سازی های مونت کارلو خرد کردند تا ناهنجاری گرانشی را حل کنند؛ آنها ثابت کردند که مسئله نشانه در آنجا وجود دارد.

رینگل گفت: «کار ما پیوند جذابی بین دو موضوعِ به نظر غیرمرتبط برقرار می کند: ناهنجاری های گرانشی و پیچیدگی کامپیوتری. این کار نشان می دهد که رسانایی هال حرارتی یک اثر مطلقأ کوانتومی است: اثری که هیچ مشابه کلاسیک محلی برای آن وجود ندارد.» هالی وود این سئوال را مطرح می کند که آیا جهان – چه این جهان، چه جهانِ ساخته شده به دست خودمان – می تواند از طریق نوعی کامپیوتر شبیه سازی شود؛ این سئوال در دایرۀ فلسفی جدی گرفته شده است.

فیلسوف بریتانیایی نیک بوستروم استدلال کرد که این امر بر اساس وعده هایی برای پیشرفت های تکنولوژیکی و زمانی امکانپذیر خواهد بود. فیزیکدانان اشاره کرده اند که فیزیک کوانتومی این امر را به طرز  شگفت آوری غیرمحتمل می کند زیرا الکترون ها و اتم ها توپ های کوچکی نیستند که به طور قابل پیش بینی در طول فضا بچرخند. رینگل و کووریژین فقط یک دلیل دیگر ارائه دادند تا فکر کنیم که اگر همگی در یک نسخه ی بیگانه ی مافوق بُعدی از ویندوز ۱۱ بودیم، این یک سیستم کامپیوتری نیست که به آسانی بخواهیم تصور کنیم. اینطور به نظر می رسد که در این واقعیت گیر افتادیم، باید شروع کنیم بهترین استفاده را از آن ببریم. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science Advances منتشر شده است.

ترجمه: سحر  الله وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

image_pdfimage_print

یک سایت برای دوست داران نجوم و سیارات