متن كامل خبر
آزمایشی در نظریه‌ی ریسمان براساس جذب هیدروژن خنثی

تاريخ خبر : 18/11/1386امتياز بده :ارسال به دوستتعدادمشاهده : 942

نور کهنی که بوسیله‌ی اتم‌های هیدروژن خنثی جذب شده، می‌تواند برای آزمایش پیش‌بینی‌های نظریه ریسمان استفاده شود.

 آزمایشی در نظریه‌ی ریسمان براساس جذب هیدروژن خنثی



دانشمندان آزمایشی را در نظریه‌ی ریسمان براساس جذب هیدروژن خنثی پیشنهاد می‌کنند.

کیهان‌شناسان دانشگاه «ایلینویز» (Illinois) نور کهنی که بوسیله‌ی اتم‌های هیدروژن خنثی جذب شده، می‌تواند برای آزمایش پیش‌بینی‌های نظریه‌ی ریسمان استفاده شود. با این حال به اندازه‌گیری آرایه‌ی تلسکوپ‌های رادیویی غول‌پیکر در زمین، فضا یا ماه نیاز داریم.

به‌گزارش سایت «ساینی دیلی» (Science Daily) نظریه‌ی ریسمان، ‌نظریه‌ای که بلوک‌های بنیادی ذرات بنیادی را رشته‌های یک بعدی به‌نام ریسمان می‌داند، رقیب اصلی نظریه‌ی همه چیز است. چنین نظریه‌ای هر چهار نیروی بنیادی طبیعت را وحدت می‌بخشد (نیروی هسته‌ای ضعیف و قوی، الکترومغناطیس و گرانش). ولی یافتن راه‌هایی برای آزمودن نظریه‌ی ریسمان بسیار دشوار است.

اکنون کیهان‌شناسان دانشگاه «ایلینویز» (Illinois) می‌گویند که مشخصه‌های جذب طیف 21 سانتی‌متری اتم‌های هیدروژن خنثی می‌توانند یکی از این آزمایش‌ها را فراهم کنند.

«بنیامین واندلت» (Benjamin wandelt) استاد فیزیک و نجوم این دانشگاه می‌افزاید: «انتقال به سرخ بالای 21 سانتی‌متری در رصدها، برای چنین آزمایشی در نظریه‌ی ریسمان پنجره‌ی کوچکی است، پارامترهای آن را مشخص می‌کند و نوعی از تورم کیهان به‌نام «تورم تخت» (Brane inflation) را در نظریه‌ی ریسمان نشان می‌دهد. اگر تورم تخت را در این نظریه در نظر بگیریم، تشکیل شبکه‌ی ریسمان‌های کیهانی را می‌توانیم پیش‌بینی کنیم. می‌توانیم با جستجوی تراکم این شبکه‌ی ریسمان کیهانی نظریه را مورد آزمایش قرار دهیم. این آزمایش به‌صورت بررسی چگالی هیدروژن خنثی در عالم خواهد بود.»

حدود 400 هزار سال پس از انفجار بزرگ، عالم لایه‌ای نازک از اتم‌های هیدروژن خنثی را در خود داشت (هر ترکیب از پروتون و الکترون مقید به آن). این ترکیب را اکنون به‌نام «پرتو زمینه‌ی کیهانی» می‌شناسیم.

به دلیل این‌که اتم های هیدروژن تابش الکترومغناطیس را در طول‌موج 21 سانتی‌متر جذب می‌کنند، میکروموج زمینه‌ی کیهانی نشانی از اختلال در چگالی لایه‌ی هیدروژنی در خود دارد. ریسمان‌های کیهانی رشته‌هایی با طول بی‌نهایت هستند. ترکیب آن‌‌ها را می‌توان با قیدهای بلورهای یخی در آب یخ‌زده مقایسه کرد.

وقتی آب در ظرفی شروع به یخ زدن می‌کند، بلورهای یخی در نقاط مختلف با جهت‌های کاتوره‌ای رشد می‌کنند. وقتی بلورهای یخی شکل می‌گیرند، معمولاً در جهت یکدیگر نیستند. قید بین دو بلور غیر هم‌جهت، «گسستگی یا ناهنجاری» نامیده می‌شود.

ریسمان‌های کیهانی در فضا پراکنده‌ شده‌اند. شبکه‌ی ریسمان‌ها بوسیله‌ی نظریه‌ی ریسمان پیش‌بینی می‌شود که در عالم اولیه شکل گرفته‌اند (و نیز به‌وسیله‌ی دیگر نظریه‌های ابرتقارن به‌نام «نظریه‌‌های وحدت بزرگ» که امید آن می‌رود که همه‌‌ی نیروهای شناخته شده‌ی طبیعت غیر از گرانش وحدت یابند). ولی هنوز نتوانسته‌ایم آن‌ها را شناسایی کنیم. ریسمان‌های کیهانی ارتعاشاتی در چگالی گاز در حال حرکت به ‌صورت تابش 21 سانتی‌متری هستند، تولید می‌کنند.

پیش‌بینی می‌شود شبکه‌ی ریسمان‌های کیهانی با تورم تخت در همان ارتعاشات کیهانی 21سانتی متری دیده شوند.

تابش‌های 21 سانتی‌متری مانند میکرو موج کیهانی با انبساط عالم، بزرگ شده‌اند. امروزه این تابش طول‌موجی نزدیک به 21 متر دارد. این مقدار در بخش طول‌موج های بلند طیف الکترومغناطیس است. برای اندازه‌گیری دقیق اختلال‌ها در طیف بایستی آرایه‌ای از تلسکوپ‌های رادیویی با بیش از 1000 کیلومتر مربع در اختیار داشته باشیم. چنین آرایه‌ای را می‌توان فناوری کنونی ساخت.

اگر چنین آرایه‌ی عظیمی به تدریج ساخته شود، ‌اندازه‌گیری ‌های اختلال در چگالی اتم‌های گاز هیدروژن خنثی می‌تواند مقدار کشش ریسمان، یکی از پارامترهای بنیادی در ریسمان را مشخص کند و حدود مقیاس انرژی را در گرانش کوانتمی مشخص کند.


     منبع خبر : سرويس فعالیت‌های علمی رشد

بازگشت