سیر در زمان-(سرعتی بالاتر از نور(تاکیونها)-قسمت دوم

تابع موج کوانتومي:
در فيزيک کوانتوم به هر ذره مي توان يک تابع موج کوانتومي نسبت داد. بنابراين شئ مانند خط کش که از تعداد بسياري اتم تشکيل شده است داراي يک تابع موج مي باشد. اما اثرات کوانتومي براي خط کش و ابعاد بزرگ چندان به چشم نمي آيد. براي مثال در جهان کوانتوم هنگامي يک اتم موجوديت ميابد که در مورد آن اندازه گيري صورت گيرد. قبل از اندازه گيري اتم در گستره نامحدودي از فضا قرار دارد و هنگامي که اندازه گيري روي آن انجام شود آن را محدود کرده ايد.باداشتن تابع موج کوانتومي يک اتم فقط درباره مکان آن با عدم قطعيت و احتمال مي توان سخن گفت.هم چنين هنگامي که اندازه گيري متوقف مي شود دوباره اطلاعات ما درباره آن کاهش ميابد.اين به اصطلاح گسترده شدن مکان اتم و محدود شدن آن بسيار بسيار سريع اتفاق مي افتد. در مورد خط کش هم بايد نتيجه عجيبي را بيان کرد:"تا در مورد خط کش اندازه گيري نکيند يا در مورد آن فکر نکنيد،خط کشي وجود نخواهد داشت". بوسيله مکانيک کوانتومي مي توانيم يک تفسير از جهان پيرامون خودمان ارائه دهيم. جهان مادي اطراف ما هماني است که در مورد آن تفکر مي کنيم.در ابعادي مانند يک خط کش،وجود پيداکردن و محو شدن آن بسيار بسيار طولاني خواهد بود. وقتي که ديگر درباره آن فکر نکنيم،زمان بسيار بسيار طولاني لازم است تا مکان خط کش نامعلوم شود و از دسترس خارج شود،که برخلاف اتمها و الکترونهاست. بنابراين يک نتيجه مهم فلسفي اين است که:در مورد هر چيزيکه فکر کنيم،آن شي بوجود مي آيد،ولي زمان بسيار طولاني را مطلبد.

تغيير حالتها:
آيا واقعا چيزي با سرعتي بيشتر از سرعت نور مي تواند حرکت کند؟ فرض کنيم يک الکترون در مدار مخصوص انرژي قرار دارد و در اطراف آن مدارهاي خالي نيز قرار دارند.الکترون مي تواند به اين مدارها جهش کند و اختلاف انرژي به صورت فوتون ظاهر شود. اگر مداري پر باشد الکترون نمي تواند به آن مدار جهش کند.ولي الکترون چگونه مي فهمد مداري پر است يا خالي؟اگر خودش امتحان کند پس همواره بايد شاهد تابش فوتون باشيم. بايد گفت که اين کار بوسيله تابع موج کوانتومي يا "امواج کوانتومي" صورت مي گيرد.از آنجا که الکترون در مدت زمان بسيار کوتاهي جهش مي کند،پس امواج کوانتومي بايد بسيار سريعتر از الکترون جابجا شوند.در حقيقت امواج کوانتومي از نور نيز سريعتر حرکت مي کنند. هر تغيير حالتي در جهان بوسيله امواج کوانتومي با سرعتي بالاتر از سرعت نور منتشر مي شود. اما امواج کوانتومي از چه ساخته شده اند؟ فيزیکدانان به ذرات بنيادي که از نور سريعتر حرکت مي کنند "تاکيون (Tachyon) مي گويند. وجود اين ذرات از نظر تئوري و رياضي اثبات شده است.اين ذرات موج کوانتومي را حرکت مي دهند و امواج کوانتومي از تاکيون ها ساخته شده اند.

انرژي پتانسيل کوانتومي:
فيزيکدانان بيان کرده اند که انرژي پتانسيل در ميدان ذخيره مي شود.مثلا انرژي پتانسيل الکترواستاتيکي در ميدان الکتريکي ذخيره ميشود. حالا اگر باذراتي مانند اتم و الکترون سروکار داشته باشيم،اين ذرات رفتار غير معمولي دارند.مثلا بر خلاف قواعد پايستگي انرژي، در نقاط غير منتظره اي ناپديد و ظاهر مي شوند. ديويد بوهم فيزيکدان،اين مشکل را به وسيله تعريف "انرژي پتانسيل کوانتومي" حل کرد. اين انرژي به تابع موج سحرآميز کوانتومي نسبت داده مي شود که از نور سريعتر حرکت مي کند. اين به معناي شکسته شدن ديوار نور و ارتباط آني بين دو نقطه از فضاست.  توسط وبلاگ طبیعت زنده

سير در زمان-(ديدار گذشته و پيشگويي-سياهچاله ها و سفيد چاله ها)-قسمت اول

اگر با سرعتي بالاتر از سرعت نور حرکت کنيم چه اتفاقي مي افتد؟
اجسام در جهان مادي با سرعت هاي گوناگوني در حرکتند و طبق نظريه نسبيت بالاترين سرعتي را که ميتوان به يک جسم نسبت داد،برابر با سرعت نور است. در جهان پديده هاي بسياري اتفاق مي افتد.انفجار و يا تولد يک ستاره در دوردست،تيک تاک ساعت. تمام اين پديده ها وقتي به حساب مي آيند و وقتي ميگوييم يک پديده رخ داده است که آن را مشاهده کنيم.به عبارت ديگر بايد نور انفجار يک ستاره به ما برسد و يا بايد نور به صفحه ساعت برخورد کرده و به چشم ما برسد تا ما اين رخدادها را مشاهده و ثبت کنيم. به دليل محدوديت در سرعت نور، در رساندن پيام يک پديده نيز محدوديت وجود دارد.در مورد يک ستاره که چند سال نوري از ما فاصله دارد،يک فاصله زماني بين وقوع (انفجار و يا تولد ستاره) پديده و مشاهده آن به وجود مي آيد. در حقيقت زمان ناشي از همين محدوديت مي باشد. آيا مي توان به سرعتي بالاتر از نور دست پيدا کرد؟اگر اين فرض درست باشد چه اتفاقي رخ خواهد داد؟

پيشگويي و ديدار گذشته:
خوب فرض کنيم به چيزي دست پيدا کرده ايم که مي تواند با سرعتي بالاتر از نور حرکت کند و فرض کنيم يک ستاره در فاصله 1 سال نوري از ما متولد مي شود.نور اين انفجار 1 سال در راه است تا به ما برسد. لحظاتي بعد از انفجار ما که مي توانيم با سرعتي بالاتر از نور حرکت کنيم از ستاره به راه مي افتيم و  ميتوانيم  پس از مدتي به نور منتشر شده از ستاره که به طرف زمين در حرکت است برسيم،معناي اين جمله اين است که ما به گذشته انفجار ستاره دست پيدا کرده ايم و مي توانيم دوبار آن را مشاهده کنيم. در حالت کلي براي اينکه بتوان به گذشته يک پديده دست پيدا کرد بايد يا سرعتي بالاتر از سرعت انتشار آن پديده حرکت کرد.حالا با سرعتي که داريم زودتر از نور ستاره به زمين مي رسيم و گزارش مي کنيم که يک ستاره در فاصله 1 سال نوري تولد يافته است،اين يعني پيشگويي يک پديده قبل از رويت آن. در حقيقت پيشگويي و ديدار گذشته يک مقوله بيشتر نيستند و به مبدا ما براي مشاهده يک پديده بستگي دارند.
نظريه نسبيت مي گويد که اگر با سرعتي برابر سرعت نور در حرکت باشيم بازه هاي زماني متوقف خواهند شد. واضح است، وقتي در لحظه تولد يک ستاره ما با سرعتي برابر سرعت نور، نور حاصل از آن را دنبال کنيم همواره در کنار آن خواهيم بود،نه جلو مي زنيم و نه عقب مي افتيم،بنابراين شرايط اوليه برايمان حفظ مي شود،اين يعني اينکه زمان متوقف شده است.اما آين نظريه نسبيت به ما اجاز ميدهد با سرعتي بيشتر از سرعت نور حرکت کنيم؟اگر به روابط رياضي مربوط به نسبيت خاص دقت کنيم،در حالتي که سرعت يک جسم بيشتر از نور باشد،عدد زير راديکال منفي خواهد شد و بايد آن را با اعداد مختلط نشان دهيم.در اين حالت زمان و مکان ما موهومي خواهند بود که بي معني است. ولي زمان و مکان موهومي مفهومي ندارند. حتي مکان منفي نيز نداريم. در جهان لايتناهي نمي توان گفت کدام طرف مثبت است و کدام منفي. اما چيزي وجود دارد که لااقل ما را به سمت قسمت منفي مکان-x هدايت مي کند.

ورود به جهان منفي-سفيدچاله ها در برابر سياهچاله ها:
اگر به شما بگويند يک دايره به شعاع 5 رسم کنيد،سريع اين کار را انجام مي دهيد.حالا اگر به شما بگويند يک دايره به شعاع 5- رسم کنيد،لحظه اي تامل مي کنيد و نمي دانيد چه کار کنيد. وقتي از محيط دايره به سمت مرکز آن حرکت کنيم به صفر مرکز مي رسيم. مرکز يک دايره جايي است که واقعا مرز بين مثبتها و منفي ها مشخص مي شود و لااقل درکي از وجود مکان منفي به ذهن ما خطور مي کند. اگر از صفر مرکز عبور کنيم، دوباره از مرکز دور مي شويم. فرض کنيد توسط سازوکاري نام معلوم به محض رسيده به مرکز دايره ناگهان آني در روي محيط دايره قرار بگيريم. يعني با اين کار ما در قسمت بيرون دايره و در دنياي نامحدود اطراف آن هستيم. پس يک دايره با شعاع 5- برابر است با يک جهان لايتناهي که يک حفره دايره اي شکل به شعاع 5 در آن به وجود آمده است.حالا به يک سياه چاله فکر کنيد. به دليل جاذبه عظيمي که دارد يک افق رويداد براي آن به وجود مي آيد که با گذشتن از آن ديگر نمي توان از دست سياهچاله رها شد. در حقيقت هنگامي که نور به درون افق رويداد مي افتد ديگر نمي تواند فرار کند. بعد از افق رويداد ما به جهان موهومي و منفي وارد مي شويم.فضا-زمان در اينجا بسيار مچاله شده است. دراينجا به علت جاذبه اي عظيم در سياهچاله،دايره اي که شعاعش با افق رويداد برابراست، نقش مرکز دايره گفته شده را که در حد 1 ميليمتر هم نمي شود بازي ميکند. چه اتفاقي خواهد افتاد. بلافاصله پس از آنکه وارد افق رويداد شديم بوسيله سازوکاري نامعلوم آني از جهاني ديگر سر بر خواهيم آورد.به علت جاذبه عظيم سياهچاله و پيچيده شدن وحشتناک فضا-زمان ما در مکاني بسيار دورتر از سياهچاله از درون يک سفيدچاله به فضا پرتاب خواهيم شد.فاصله سياهچاله ها و سفيدچاله ها ممکن است چندين سال نوري باشد.

 توسط وبلاگ طبیعت زنده.ادامه دارد.

درباره متا فیزیک

 آنچه که انسان را به متا فیزیک جذب می کند این است که خلاف اصول حاکم بر طبیعت رفتار می شود. یعنی پدیده ای اتفاق می افتد که با قوانین حاکم بر جهان مادی نمی توان آن را توصیف کرد. برای مثال آتش دست ما را می سوزاند. ولی دیده شده است که افراد خاصی می توانند آتش را در دست بگیرند و یا از روی آن عبور  کنند. خوب اتفاق این پدیده با اصول ترمودینامیک مغایرت دارد. چگونه ممکن است؟
شاید بتوان گفت که بشر برای توصیف پدیده های جهان از روشی خاص استفاده کرده است: ریاضیات، که بر گذاره های منطقی استوار است. اما خود این گذاره ها بر اساس تفکرات و خرد بشر بیان می شود. شاید انسان ها تمام موضوعات و تمام گذاره ها  را در نظر نگرفته باشند. به هر حال بشر محدودیت دارد. این محدودیت باعث ناکامل بودن روش انسان برای توصیف قوانین حاکم بر جهان  می شود. در حال حاضر این قوانین می توانند آینده پدیده ها را پیش بینی کنند ولی به نظر می رسد که ناکامل هستند. در برخی موارد نقاط کور دارند.
از طرفی دیگر باید توجه داشت که برای بیان یک پدیده از راه های گوناگونی می توان استفاده کرد که بشر تنها یک راه را انتخاب کرده است. شاید روش های دیگری نیز باشند که بتوانند جهان پیرامون ما را کاملتر توصیف کنند. همانطور که معلوم شد مکانیک نیوتونی حالتی خاص از نسبیت می باشد و ناکامل است، شاید بتوان این نظر را به کل قوانین نیز تعمیم داد. به نظر می رسد افرادی خاص از راهی استفاده می کنند که می توانند در جهان ما اعمالی بر خلاف عادت انجام دهند. پس به نظر می رسد علت این که نمی توان پدیده های متا فیزیک را توصیف کرد ناکمل بودن بنای روش انسان برای توصیف عالم می باشد.
شاید نظریه ای وجود داشته باشد که با آن  علاوه بر اینکه بتوان پدیده های این جهان را توصیف کرد، بتوان پدیده هایی را خلق کرد که تا کنون ذهن بشر در مورد آن بررسی ای انجام نداده باشد. کسانی که دست به انجام اعمال متا فیزیکی می زنند به طور حسی و شاید هم شهودی مسیر انجام اینگونه اعمال را در یافته اند.
دلیل دیگری که می توان برای رخداد متا فیزیک گفت این است که: اگر توجه کرده باشد در تمام این پدید ه ها انسان نقش دارد. یعنی انسان است که یک کار خارق العاده انجام می دهد. بنابراین شاید انسان هنوز از تمام امکانات خودش سود نبرده است. به نظر می رسد انسان طوری قدرت دارد که در قوانین طبیعت دخل و تصرف انجام دهد. حالا سوال اساسی که بشر را به خودش مشغول کرده این است که آیا می توان این دخل و صرف را به صورت ریاضی وار نوشت؟ آیا می توان مثلا به فرمول های جهان طبیعت پارامترهای دیگری اضافه کرد که بتوانند پدیده های متا فیزیکی را هم توصیف کنند؟ این همان سوال تاریخی بشر در مورد متا فیزیک است. که ادامه بحث ما در این باره خواهد بود.

 

متا فیزیک

د راین قسمت وبلاگ قرار است مطالبی در باره متا فیزیک درج کنم.مانند تعاریف و مشاهدات .معرفی کتاب و سایت. شما هم اگر مطلبی در باره متا فیزیک دارید برای من به  پست الکترونیکی من بفرستیدومطالب را با عنوان متا فیزیک و تحت word    یا   pdf   با فونت نازنین یا بی نازنین  بفرستید .در ضمن اسمتون رو هم بنویسید تا مطلب را با اسم شما در وبلاگ قرار دهم.