10 حقيقت شگفت انگيز و عجيب علم فيزيك


118821
فیزیك بدون شك علمی شگفت انگیز است. ذراتی كه وجود ندارند در احتمالات به حساب می آیند، و زمان متناسب با سرعت حركت شیء تغییر می كند...

فیزیك بدون شك علمی شگفت انگیز است. ذراتی كه وجود ندارند در احتمالات به حساب می آیند، و زمان متناسب با سرعت حركت شیء تغییر می كند. نشریه تلگراف، 10پدیده عجیب از این عجایب در علم فیزیك را با كمك تعدادی از كاربران توئیتر و كیهان شناسی به نام «ماركوس چاون» ارائه كرده است كه در ادامه از نظرتان می گذرد.

خورشید می توانست از موز ساخته شده باشد
خورشید بسیار پرحرارت است زیرا وزن چند میلیارد میلیارد میلیارد تنی آن گرانش عظیمی به وجود می آورد كه در نتیجه هسته ستاره را تحت فشاری غیرقابل تصور گذاشته و در نتیجه فشار بالاحرارت فوق العاده تولید می كند. در صورتی كه به جای گاز هیدروژن از میلیاردها میلیارد میلیارد تن موز استفاده می شد نیز همان میزان فشار و در نتیجه همان مقدار حرارت در خورشید به وجود می آمد. با این حال با افزایش حرارت، اتم ها با بخش های مختلف ساختار ستاره یی برخورد كرده و انرژی اتمی را به وجود می آورند كه در اینجا تفاوت میان حضور هیدروژن و موز در ساختار خورشید آشكار خواهد شد.

تمام ماده یی كه نسل بشر را به وجود آورده است در یك حبه قند جا می گیرد
در اتم ها، 9999999999999/99 درصد فضا، خالی است و به همین دلیل در صورتی كه تمامی اتم ها را به گونه یی به هم بفشاریم كه فضای خالی میان آنها از بین برود، یك قاشق چایخوری یا حجمی برابر یك حبه قند از این ماده حدود پنج میلیارد تن وزن خواهد داشت: وزنی 10 برابر مجموع وزن تمامی انسان هایی كه در حال حاضر در جهان حضور دارند. این در واقع همان پدیده یی است كه در ستاره های نوترونی رخ می دهد و وزن آنها را تا حد غیرقابل باوری افزایش می دهد.

آینده می تواند گذشته را تغییر دهد
شگفتی جهان كوانتوم به اثبات رسیده است. آزمایش دو جداره كه نور را در دو حالت موج و ذره به اثبات می رساند به اندازه كافی عجیب و غیرقابل تصور است به خصوص زمانی كه اعلام شود مشاهده نور می تواند آن را از موج به ذره یا برعكس تبدیل كند. اما پدیده های عجیب تر این جهان پس از آزمایش «جان ویلر» فیزیكدان در سال 1978 خود را نمایان كرد. آزمایش وی نشان داد مشاهده یك ذره در زمان حاضر می تواند سرنوشت ذره مشابه دیگری در گذشته را متحول سازد. طبق آزمایش دو جداره در صورتی كه هر یك از پرتوهای نوری خارج شده از یكی از شكاف های صفحه آزمایش را مشاهده كنید، در واقع پرتو را مجبور كرده اید خصوصیات ذره یی به خود بگیرد و اگر به هدف برخورد پرتو چشم بدوزید خصوصیت موج گونه به پرتو نور بخشیده اید. اما در صورتی كه پس از عبور پرتو نور از شكاف به مسیری كه از آن ناشی شده است، چشم بدوزید آنگاه است كه پرتو نور می تواند در هر دوحالت شكل بگیرد. به بیانی دیگر زمان حال بر گذشته پرتو نوری تاثیر گذاشته است. این آزمایش در آزمایشگاه تنها چند صد هزارم ثانیه به طول می انجامد، اما در مشاهده نورهای ناشی از ستاره های دوردست نیز صدق می كند. در واقع مشاهده اكنون ستاره های دوردست می تواند گذشته چند هزار یا میلیون ساله آنها را تغییر دهد.

تقریباً همه جهان گم شده است
می توان به جرات گفت حدود 100 میلیارد كهكشان در جهان هستی وجود دارد كه هر یك از آنها از 10 میلیون تا 10 تریلیون ستاره را در خود گنجانده اند. خورشید زمین در مقایسه با این ستاره ها یكی از كوچك ترین و ضعیف ترین ستاره ها به شمار می رود و حتی می توان نام كوتوله زردرنگ را روی آن گذاشت. در واقع در جهان هستی مقادیر ترسناك و عظیمی از ماده مرئی وجود دارد كه انسان تنها قادر به مشاهده دو درصد از آن است. وجود این مقدار ماده به دلیل نیروی گرانش آنها پیش بینی می شود و ماده تاریك نیز كه مقدار آن شش برابر جرم ماده مرئی تخمین زده می شود بخش نامرئی جهان را تشكیل داده است. به گزارش مهر به نقل از منابع علمی جهان وجود انرژی تاریك به عنوان بخشی دیگر از جهان كه در واقع مابقی جهان را تشكیل داده است، موضوع را پیچیده تر خواهد كرد. این نوع انرژی با گسترش سریع جهان در ارتباط است و به همراه ماده تاریك همچنان ناشناخته باقی مانده است.
جسم می تواند سریع تر از نور حركت كند نور نیز همیشه بسیار سریع حركت نمی كند
سرعت نور در خلا300 هزار كیلومتر بر ساعت است با این حال نور همیشه در خلاحركت نمی كند. برای مثال نور در آب با سرعتی یك سوم سرعت گفته شده حركت می كند. در واكنش های اتمی برخی از ذرات به سرعت های بسیار بالایی دست پیدا می كنند كه بخشی از سرعت نور است و در صورتی كه از میان رابطی كه سرعت نور را خواهد كاست عبور كنند، در واقع می توانند سریع تر از نور حركت كنند. چنین پدیده یی درخششی آبی رنگ از خود به وجود می آورد كه به «تشعشعات شرنكوف» شهرت دارد و با بمب های صوتی قابل مقایسه است. كمترین سرعتی كه تاكنون برای نور به ثبت رسیده است 17 متر بر ثانیه یا 61 كیلومتر بر ساعت بوده كه به واسطه عبور از میان روبیدیوم منجمد با حرارتی برابر صفر مطلق ایجاد شده است. این ماده در این حرارت در حالتی به نام چگالش «بوز- اینشتین» قرار دارد.

سیاهچاله ها سیاه نیستند
به طور حتم سیاهچاله ها بسیار تاریكند اما سیاه نیستند، زیرا این پدیده ها درخشان بوده و به آرامی نور خود را در تمامی طیف های نوری از جمله نور مرئی به اطراف منتشر می كنند. این تشعشعات كه «تشعشعات هاوكینگ» نام دارد نور خود و جرم سیاهچاله ها را به تدریج كاهش داده و با از دست دادن منبع جرم سیاهچاله ها تبخیر می شوند. به گزارش مهر به نقل از منابع علمی جهان، سیاهچاله های كوچك در مقایسه با جرم شان و نسبت به سیاهچاله های بزرگ تر با سرعتی بالاتر از خود نور منتشر می كنند و بر همین اساس در صورتی كه برخورددهنده بزرگ هادرون براساس برخی نظریه ها از خود میكروسیاهچاله هایی تولید كند، آنها به سرعت تبخیر خواهند شد و دانشمندان پس از آن قادر خواهند بود بقایای تابش های آنها را مشاهده كنند.

تعداد نامحدودی نویسنده مطلب را نوشته و تعداد نامحدودی خواننده آن را می خوانند
براساس مدل های استاندارد كیهان شناسی جهان مرئی با تمامی میلیاردها كهكشان و تریلیون تریلیون ستاره هایش تنها یكی از بی نهایت جهان هایی است كه مانند حباب های صابون در یك اسفنج در كنار یكدیگر قرار گرفته اند. به دلیل بی نهایت بودن آنها می توان هر تاریخچه ممكنی را برایشان در نظر گرفت. اما تعداد تاریخچه های ممكن برای این جهان ها متناهی است زیرا تعداد محدودی پدیده و تعداد محدودی نتیجه در بر داشته اند. تعداد این پدیده ها بسیار زیاد اما متناهی است، پس همین پدیده عینی و كنونی كه نویسنده این مطلب نوشته و شما آن را می خوانید، باید بی نهایت بار در زمان رخ داده باشد. شگفت انگیزتر از آن این است كه بدانیم نزدیك ترین همتای ما در چه فاصله یی از ما قرار گرفته است. این فاصله عددی برابر 10 به توان 10 به توان 28 متر تخمین زده شده است كه در صورت علاقه مندی به محاسبه آن می توانید از عدد یك و 10 میلیارد میلیاردمیلیارد صفر در برابر آن استفاده كنید،

تصور بنیادین از جهان مسوول گذشته، حال و آینده آن نیست
براساس نظریه نسبیت خاص چیزی به نام اكنون، گذشته یا آینده وجود ندارد و قالب های زمانی به یكدیگر وابسته اند زیرا همه هستی در سرعتی برابر در حركت است. درصورتی كه انسان با سرعتی كاملاً متفاوت در حركت بود شاهد پیر شدن زودهنگام یكی از نزدیكان یا دیر پیر شدن وی نسبت به دیگران می بود.

ذره می تواند به صورت آنی روی ذره یی در آن طرف جهان تاثیر بگذارد
زمانی كه یك الكترون با همتای ضدماده خود یا پوزیترون روبه رو می شود، هر دو در درخشش كوچكی از انرژی خنثی شده و دو فوتون از این برخورد متولد می شود. ذرات زیراتمی مانند فوتون ها یا كوارك ها یك ویژگی به نام اسپین دارند كه به مفهوم چرخش است. این ذرات در واقع حركت چرخشی ندارند، اما به گونه یی رفتار می كنند كه انگار در حال چرخشند. جهت اسپین فوتون ها در زمان تولد در برابر یكدیگر است و در نتیجه خنثی می شوند. با توجه به رفتارهای غیرقابل پیش بینی كوانتومی، گفتن اینكه كدام فوتون در مسیر چپ گرد و كدام یك در مسیر راست گرد حركت خواهد داشت، غیرممكن است و در واقع تا زمانی كه یكی از آنها مشاهده نشود، هر دو در هر دو جهت حركت خواهند داشت اما به محض اینكه یكی از آنها مشاهده شود جهت راست یا چپ گرد را به خود گرفته و به هر جهتی كه حركت كند، همتایش در مسیر متضاد آن حركت خواهد كرد. این واقعیتی است كه در آزمایش ها به اثبات رسیده است.

هرچه سریع تر حركت كنید سنگین تر می شوید
در صورتی كه بسیار سریع بدوید به صورت لحظه یی و نه دائم، سنگین وزن خواهید شد. سرعت نور مرز سرعت در جهان است در این صورت زمانی كه جسمی با سرعتی نزدیك به نور در حركت است و شما به آن نیرویی وارد كنید، به سرعت آن نخواهید افزود بلكه تنها به آن انرژی اضافی وارد كرده اید كه این انرژی باید در جایی قرار بگیرد. بهترین مكان برای قرارگیری این انرژی جرم جسم است. براساس قانون نسبیت جرم و انرژی با یكدیگر برابرند پس هر چه انرژی وارد شده بیشتر باشد، جرم افزایش پیدا خواهد كرد. البته این افزایش وزن در انسان قابل چشم پوشی بوده و در عین حال غیرقابل انكار است.









گردآوری:گروه سرگرمی سیمرغ