آیا خلاء در فضا خالی از همه چیز است؟

آیا خلاء در فضا خالی از همه چیز است؟

گروه هوش مصنوعی: تصور کنید که به عمیق ترین و خالی ترین مکان در جهان سفر می کنید و به خلاء کامل می رسید. آیا دور تا دور شما را «نیستی» احاطه خواهد کرد؟ پاسخ به این پرسش بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که ممکنست تصور کنید.


به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، سفر مدرن به خلاء، در قرن هفدهم با آزمایشی پر زرق و برق که توسط اتو فون گریکه (Otto von Guericke)، شهردار شهر ماگدبورگ در امپراتوری مقدس روم طراحی شده بود، شروع شد.
اتو فون گریکه به عنوان قسمتی از یک شیرین کاری سیاسی برای نشان دادن این که شهرش بعد از ویرانی های یک جنگ ۳۰ ساله احیا شده است، نمایشی برای امیر و دیگر افراد برجسته برگزار کرد تا پمپ خلاء تازه اختراع شده خودرا به رخ بکشد.
اتو با کنار هم قرار دادن دو نیمکره در کنار هم و خارج کردن تمام هوای بین آنها، نشان داد که حتی یک گروه از اسب ها نمی توانند نیمکره ها را از هم جدا کنند.
برخلاف تفکری که هزار سال در اروپا بر طبق نظریه ارسطو در خصوص اینکه «طبیعت از خلاء بیزار است»، وجود داشت، فون گوریکه نشان داد که خلاء امکان پذیر است.
در دهه های بعد از نمایش فون گوریکه، فیلسوفان و دانشمندان به این فکر افتادند که آیا ممکنست گستره وسیع فضا با نوعی ماده به نام اِتِر پر شود که دو هدف را دنبال می کند: یکی از آنها جلوگیری از ایجاد خلاء واقعی و دیگری وسیله ای برای انتشار امواج نور بود.
با این وجود، در اواخر دهه ۱۸۰۰، دو فیزیکدان در کلیولند با اسامی آلبرت مایکلسون(Albert Michelson) و ادوارد مورلی(Edward Morley)، آزمایشی هوشمندانه برای اندازه گیری تغییرات سرعت نور هنگام حرکت زمین بوسیله اِتِر ابداع کردند. هیچ تغییری شناسایی نشد و کمی بعد، اینشتین نشان داد که سرعت نور همیشه ثابت است و بدین سبب دانشمندان در نهایت از مفهوم اِتِر دور شدند و امکان وجود خلاء واقعی عنوان شد.
دورتر از زمین، موارد زیادی در فضا شناور هستند. ذرات حامله که از جایی بجای دیگر می روند، اتم های هیدروژن سرگردان، تکه هایی از غبار که درحال خود هستند. حتی اگر چگالی فضای بین ستاره ای میلیاردها بار کمتر از خالی ترین محفظه های خلاء ساخت بشر باشد، باز هم ۱۰۰ درصد خالی نیستند.
برای رسیدن به خالی ترین محلهای جهان، باید به خلاءهای کیهانی سفر کنید، مناطق وسیعی از نیستی که بر حجم کیهان غالب هستند. در اعماق بزرگترین حفره ها، شما می توانید صدها میلیون سال نوری از نزدیک ترین کهکشان فاصله داشته باشید. هسته های حفره ها آنقدر خالی هستند که حتی ماده تاریک که شکل مرموز و نامرئی ماده است و بخش عمده ای از هر کهکشان را تشکیل می دهد نیز حضور ندارد.
اما با وجود این، فضا واقعا خالی نخواهد بود. در کل کیهان، ذرات سبک وزن و خنثی به نام نوترینو و همین طور تشعشعات باقی مانده از روزهای اولیه کیهان وجود دارد. این تشعشع که به عنوان تابش زمینه کیهانی(CMB) شناخته می شود، مسئول بیش از ۹۹.۹۹ درصد از کل تشعشعات موجود در جهان است و فرار از آن نا ممکن است. بنابراین، حتی در تاریک ترین فضاهای خالی، شما کاملا تنها نخواهید بود.
بدین سبب فرض نماییم بتوانیم یک جعبه غول پیکر و به اندازه کافی ضخیم بسازیم تا نوترینوها و تابش های زمینه کیهانی را مسدود کند و ما در داخل آن قرار بگیریم. از نظر فنی، دیواره های جعبه، فوتون های خودرا ساطع می کند، اما اجازه دهید آنرا برای این آزمایش خیالی در نظر نگیریم. آیا در آن زمان تنها خواهید بود؟
فیزیک کوانتومی پاسخی اعجاب انگیز ارائه می کند: خیر. فیزیکدانان کشف کرده اند که میدان های کوانتومی تمام فضا و زمان را در بر می گیرند و این میدان های کوانتومی ذرات زندگی روزمره را به وجود می آورند.
اما وقتی میدان های کوانتومی به تنهایی رها می شوند، انرژی ذاتی دارند که به عنوان انرژی خلاء شناخته می شود. این انرژی در سرتاسر جهان هستی وجود دارد.
حتی اگر هیچ ذره ای در اطراف خود نداشته باشید، همچنان این انرژی را دارید تا در تنهایی همراه شما باشد.
پس چه می شود اگر وسیله ای بسازید تا انرژی خلاء را از بین ببرد؟ بااینکه از نظر فنی نا ممکن است، اما اجازه دهید به آزمایش خیالی ادامه دهیم. آیا در نهایت، واقعا در جهان تنها خواهید بود و بصورت ایده آل کاملا توسط «نیستی» احاطه شده اید؟
پاسخ به این پرسش چنین است که: بستگی دارد.
شما هنوز یک جرم در فضا خواهید بود و برخی به خود فضا می نگرند که وجود دارد. ما دوست داریم فضا را فقط یک انتزاع ریاضی بدانیم، راهی برای اندازه گیری مکان و وسعت. اما مفهوم فضا با کار رنه دکارت، نابغه قرن هفدهمی که پایه ای ریاضی برای توصیف فضا ابداع کرد، آغاز به مشخص تر شدن کرد.
اسحاق نیوتن مفهوم فضا را ارتقا داد تا به عنوان پس زمینه مطلق برای حرکت اجسام و قوانین فیزیکی حاکم بر رفتار آنها عمل کند. بطور خلاصه این فیزیک مدرن است: اجسام در پس زمینه فضا حرکت می کنند و با یکدیگر تعامل دارند. فضایی که فرض می شود وجود دارد.
اینشتین با نسبیت عام این مساله را یک گام جلوتر برد، جایی که فضا از یک صحنه پس زمینه به یک بازیگر اصلی ارتقا یافت. موجودی پویا و انعطاف پذیر که به حضور ماده پاسخ می دهد و حرکت آن ماده را هدایت می کند. این خود فضا و خصوصاً دینامیک آنست که نیروی گرانش را به وجود می آورد.
بدین سبب آیا فضا فقط یک انتزاع ریاضی است، ابزاری که ما برای توصیف رابطه بین اشیاء فیزیکی از آن استفاده می نماییم، یا چیزی بیش از آن است؟ در اینجا یک باور جالب وجود دارد: در مورد امواج گرانشی چطور؟ امواج گرانشی برای حرکت نیازی به حضور ماده یا انرژی ندارند. آنها فقط بصورت امواج در خود فضا-زمان وجود دارند. بدین سبب اگر فضا فقط یک ابزار ریاضی است، پس چگونه امواج می توانند به تنهایی وجود داشته باشند؟
هیچ پاسخ محکمی برای این سؤال وجود ندارد که آیا نیستی واقعی می تواند وجود داشته باشد یا خیر. ممکنست مفهوم فضا فقط یک ترفند ریاضی باشد و به خودی خود وجود نداشته باشد. یا ممکنست پاسخ این باشد که مهم نیست کجا بروید، همیشه جایی در فضا هستید، بدین سبب همیشه توسط چیزی احاطه خواهید شد.



1402/08/24
15:22:23
5.0 / 5
262
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۳ بعلاوه ۵
لینک دوستان گروه هوش مصنوعی
گروه هوش مصنوعی
iagrp.ir - مالکیت معنوی سایت گروه هوش مصنوعی متعلق به مالکین آن می باشد