جدید ترین عناوین خبری امروز
مجله علمی کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

نظریه‌ی گرانش کوانتومی حلقه می‌تواند به پرسش‌های بنیادی درباره‌‌ی سیاه‌چاله‌ها پاسخ دهد
تصویری خیالی از آثار گرانش کوانتومی حلقه در یک سیاه‌چاله. نیمه‌ی پایینی تصویر سیاه‌چاله‌ای را نشان می‌دهد که طبق نسبیت عام هر چیزی از جمله نور را به دام می‌اندازد. گرانش کوانتومی حلقه این کشش بزرگ را رفع و همه چیز را آزاد می‌کند که در نیمه‌ی بالایی تصویر نشان داده شده است، بنابراین مشکل بنیادی تکینگی سیاه‌چاله را حل می‌کند.

گرانش کوانتومی حلقه می‌تواند به پرسش‌های بنیادی درباره‌‌ی سیاه‌چاله‌ها پاسخ دهد

گرانش کوانتومی حلقه نظریه‌ای است که از مکانیک کوانتومی برای گسترش فیزیک گرانشی فراتر از نظریه‌ نسبیت عام اینشتین استفاده می‌کند. تلاش‌های پیشین در گرانش کوانتومی حلقه، ماهیت کوانتومی مهبانگ، نظریه انفجار بزرگ، را تجزیه و تحلیل نمود و اکنون دو پژوهش جدید در ژورنال Physical Review Letters و Physical Review D چاپ شدند که نتایج تحقیقات گذشته را به فضای درونی سیاه‌چاله تعمیم دادند.

نظریه نسبیت عام اینشتین چیست؟

سیاه‌چاله‌ها اجرام اسرارآمیزی با لبه‌ی خارجی‌ به نام افق رویداد هستند که هر چیزی از جمله نور را به دام می‌اندازند. نظریه‌ نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی می‌کند که وقتی یک شئ به درون افق رویداد فرومی‌افتد در مرکز سیاه‌چاله، جایی که بسیار متراکم است و تکینگی نام دارد، متوقف می‌شود. در نقطه‌ی تکینگی، کشش گرانشی بی‌نهایت است و تمام قوانین شناخته‌شده‌ی فیزیک از جمله نسبیت عام در آن‌جا فرومی‌شکند.

در طول چندین دهه‌ی گذشته تا به امروز، تلاش‌های فیزیکدانان نظری برای یافتن ماهیت تکینگی‌ در معادلات پیچیده‌ی ریاضی با موفقیت اندکی همراه بوده است.
پروفسور آبهای آشتکار (Abhay Ashtekar)، مدیر مؤسسه‌ی Penn State مربوط به گرانش و کیهان می‌گوید: «بهترین نظریه‌ی گرانش که اکنون در دست داریم، نسبیت عام است اما آن هم محدودیت‌هایی دارد.»
«برای نمونه، نسبیت عام پیش‌بینی می‌کند که مکان‌هایی در جهان وجود دارد که گرانش در آن‌ها بی‌نهایت می‌شود و فضا-زمان به سادگی پایان می‌یابد. ما این مکان‌ها را تکینگی می‌نامیم. اما حتی آلبرت اینشتین هم موافق بود که این محدودیت نسبیت عام از این حقیقت که مکانیک کوانتومی را نادیده می گیرد، نتیجه می‌شود.»

آلبرت اینشتین | Albert Einstein

پروفسور آشتکار و همکاران او، پارامپریت سینگ (Parampreet Singh) استاد دانشگاه ایالتی لوئیزیانا و دکتر خاویر المدو (Javier Olmedo) از Penn State معادلات ریاضی جدیدی را ارائه دادند که سیاه‌چاله‌ها را با گرانش کوانتومی حلقه توصیف می‌کند و نشان می‌دهد که تکینگی سیاه‌چاله وجود ندارد.

پروفسور سینگ می‌گوید: «در نظریه‌ی نسبیت اینشتین، فضا-زمان مشخصه‌ای است که می‌تواند تا جایی که ما می‌خواهیم، کوچک شود. به همین خاطر هنگامی‌ که میدان گرانشی بی‌نهایت می‌شود، با تکینگی روبه‌رو هستیم.
در گرانش کوانتومی حلقه، ذات فضا-زمان یک ساختار آجر مانند دارد که هیچ‌گاه نمی‌تواند کوچک‌تر از کوچک‌ترین آجر تقسیم‌بندی شود. ما نشان دادیم که این همان اتفاقی است که در سیاه‌چاله رخ می‌دهد؛ پس تکینگی وجود ندارد.»

گرانش کوانتومی حلقه، قیفی که به بخش دیگری از فضا-زمان راه دارد را به عنوان جایگزین تکینگی پیش‌بینی می‌کند.
پروفسور آشتکار گفت: «این واحدهای آجر مانند، که برانگیختگی‌های کوانتومی نام دارند و مسأله‌ی تکینگی را حل می‌کنند، بسیار کوچک‌تر از مرتبه‌ای هستند که با آشکارسازهای امروزی ما قابل اندازه‌گیری باشند؛ اما ما معادلات ریاضی دقیقی داریم که رفتار آن‌ها را پیش‌بینی می‌کند.»

منبع: sci-news

 دسته‌ها:
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

ماه‌گرفتگی چیست
ماه‌گرفتگی چیست و ماه‌گرفتگی بعدی چه زمانی اتفاق می‌افتد؟
35
کشف ماده ژله‌ای در ماه
کشف ماده ژله‌ای توسط کاوشگر چینی در قسمت پنهان ماه
104
گذر کاوشگر خورشیدی پارکر
سومین گذر کاوشگر خورشیدی پارکر از نزدیکی خورشید
65
بارش شهابی برساووشی
چرا بارش شهابی برساووشی سالی یک‌بار اتفاق می‌افتد؟
47
سیاره پرجرم
دومین سیاره پرجرم در مدار ستاره‌ی همسایه‌مان پیدا شد
66

ذرات بنیادی

کار برخورددهنده هادرونی بزرگ
تاریخچه سرن (قسمت ۱۷): آغاز به کار برخورددهنده هادرونی بزرگ
23
بزرگترین آهنربا ابررسانا در سرن
تاریخچه سرن (قسمت ۱۶): بزرگترین آهنربا ابررسانا در سرن
17
50 سالگی سرن
تاریخچه سرن (قسمت ۱۵): افتتاح ساختمان کروی و جشن ۵۰ سالگی سرن
16
تحقیقات سرن
تاریخچه سرن (قسمت ۱۴): تحقیقات سرن گسترش می‌یابد
17
پادهیدروژن
تاریخچه سرن (قسمت ۱۳): پادهیدروژن در سرن ساخته می‌شود
40