به تازگي دانشمندان دانشگاههاي «دوك» و «روتگرز» مدل رياضي را طراحي كردهاند كه پژوهشگران را قادر ميكند تا تئوري «بعد پنجم» را كه در مقابل تئوري نسبيت عام اينشتين قرار دارد، مورد آزمايش قرار دهند.
به گزارش سرويس «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، «چارلز ار.كيتون» از دانشگاه «روتگرز» و «آرلي ا. پيترز» از دانشگاه «دوك» مبناي كارشان را تئوري شماره 2 «راندال- ساندرام» تحت عنوان «مدل جاذبه غشايي» (bran world gravity model) قرار دادند.
براساس اين تئوري جهان قابل رويت ما در واقع به صورت يك غشاء يا پوسته نازك مي باشد كه در درون جهان بزرگتري قرار دارد، همچون دستهاي از ساقههاي لطيف و نازك جلبكهايي كه در اقيانوس شناورند.
اين دنياي غشايي پنج بعد دارد ( چهار بعد فضايي به اضافه زمان).
اين را با تئوري نسبيت عام اينشتين كه بر اساس آن فضا داراي چهار بعد است( سه بعد فضايي به اضافه زمان) مقايسه كنيد.
طرح كيتون و پيترز يك سري پيامدهاي كيهاني را پيشبيني ميكند كه اگر مشاهده شوند به دانشمندان كمك ميكند تا صحت تئوري غشايي را مورد ارزيابي قرار دهند.
اين مشاهدات با كمك ماهوارههايي كه طي چند سال آينده به فضا فرستاده خواهد شد امكان پذير است.
آنطور كه پيترز مي گويد اگر تئوري غشايي ثابت شود به آن معنا است كه بعد چهارمي نيز درفضا وجود دارد و اين تغيير فيلسوفانهاي در نگرش ما نسبت به دنياي پيرامونمان ايجاد خواهد كرد .
يافته هاي اين دانشمندان براي اولين بار در 24 مي 2006 (اوايل خرداد ماه جاري) در سايت مجله Physical Review ارائه شد.
دكتر كيتون استاد دانشگاه «روتگرز» در اختر فيزيك و دكتر پيترز استاد دانشگاه «دوك» در رياضيات و فيزيك است. هزينه تحقيقات آنها توسط بنياد ملي علوم پرداخت مي شود.
مدل غشايي راندال - ساندرام (برگرفته از نامهاي طراحان آن «ليزا راندال» از دانشگاه «هاروارد» و «رامان ساندرام» از دانشگاه «جان هاپكينز») با استفاده از رياضيات نشان مي دهد كه چگونه نيروي جاذبه فرم جهان هستي را شكل مي دهد، توصيفي كه كاملا از آنچه تئوري نسبيت عام اينشتين ارائه ميكند، متفاوت است.
مدل كيتون و پيترز براساس وجه تمايز مفهوم نيروي جاذبه در تئوري غشايي از تئوري اينشتين طراحي شده است.
براساس تئوري غشايي سياهچالههايي كه در دوران آغازين شكل گيري جهان هستي ايجاد شدهاند هنوز هم وجود دارند.
سياهچالهها با جرمي شبيه خرده سياركها بخشي از جرم تاريك در جهان هستي مي باشد.
بر اساس تئوري نسبيت عام سياهچالههاي اوليه به تدريج ناپديد شدهاند و در حال حاضر ديگر وجود خارجي ندارند.
به نوشته نجوم، كيتون مي گويد:« هنگامي كه ما مشغول تخمين فاصله سياهچالهها در دنياي غشايي از زمين بوديم با كمال تعجب متوجه شديم نزديك ترين سياه چاله در داخل مدار سياره پلوتون قرار دارد».
پيترز اضافه ميكند: «اگر سياهچالهها از حتي يك درصد ماده تاريك كهكشان ما تشكيل شوند در آن صورت بايد هزاران سياه چاله در منظومه شمسي ما وجود داشته باشد!»
اما آيا سياهچالهها واقعا وجود دارند و ميتوانند گواهي بر پنج بعدي بودن فضا در تئوري غشايي باشند؟
دانشمندان نشان دادند كه با بررسي تاثيرات سياه چالههاي دنياي غشايي بر امواج الكترومغناطيسي كه از سوي ساير كهكشانها به زمين فرستاده ميشوند ميتوان به اين سوال پاسخ داد.
امواجي كه از نزديكي يك سياهچاله عبورمي كنند تحت تاثير نيروي جاذبه شديد انحناء پيدا ميكنند. به اين پديده «انحناي جاذبهيي» گفته ميشود. به گزارش خبرگزاري دانشجويان ايران، يك موقعيت خوب براي بررسي پديده انحناي جاذبهيي بررسي آن دسته از امواج گاما است كه به سوي زمين ارسال مي شوند.
اين امواج كه حا صل انفجارهاي عظيمي هستد كه در جهان رخ مي دهند به صورت كاملا اتفاقي توسط نيروي هوايي ايالات متحده در سال 1960 كشف شدند.
بر اساس محاسبات كيتون و پيترز سياه چاله ها در مقابل امواج گاما مانند يك مانع عمل مي كنند همانند يك صخره در مقابل جريان آب رودخانه. در اثر برخورد جريان آب با صخره فرمهاي هذلولي مانندي ايجاد مي شود كه در يك سطح قرار ندارند، برخي بالاتر و برخي نيز پايين تر قرار ميگيرند؛ گاهي اوقات در يكديگر تداخل كرده و شكل جديدي حا صل ميكنند. در اينجا آنچه موجب به وجود آمدن اشكال تداخلي مي شود به ماهيت صخره و آب برمي گردد.
به طور مشابه يك سياهچاله در مسير حركت امواج گاما همانند صخرهاي در مقابل جريان آب عمل مي كند. دانشمندان معتقدند در اثر تداخل امواج در اين پديده لبه هاي تاريك و روشني ايجاد مي شود كه نه تنها ماهيت سياهچالهها در دنياي غشايي را نشان مي دهد بلكه تعريف جديدي از ماهيت فضا و زمان ارائه مي كند.
علائمي از وجود بعد چهارم در اين امواج تداخلي مشاهده شده است.
در اينجا وجود بعد چهارم موجب نزديك شدن اين لبه ها به يكديگر مي شود مقايسه كنيد با آنچه تئوري نسبيت عام در اين زمينه مي گويد.
به گزارش ايسنا، بر اساس گفته كيتون و پيترز با استفاده از تلسكوپهاي فضايي گاما كه درآگوست 2007 راهاندازي خواهد شد اين امكان وجود دارد كه بتوان لبه هاي حاصل از برخورد اشعه گاما با سياه چاله ها را اندازه گيري كرد.
اين تلسكوپ حاصل همكاري مشترك ناسا، دپارتمان انرژي ايالات متحده و موسسههاي تحقيقاتي متعددي در فرانسه، آلمان، ژاپن، ايتاليا و سوئد مي باشد.
آنطور كه دانشمندان ميگويند نتايج حاصل از اين بررسيها به تمام سياهچالهها در داخل منظومه شمسي و يا در خارج آن قابل تعميم است و چنانچه صحت تئوري غشايي اثبات شود اين نتيجه حاصل مي شود كه خيلي بيش از آنچه تاكنون تصور ميرفته است سياه چاله در جهان هستي وجود دارد كه همگي آنها دليلي بر وجود بعد چهارم در فضا ميباشند.
http://www.isna.ir/main/NewsView.aspx?ID=News-729952&Lang=P