آيا مي توان قانون دوم نيوتون را بر روي زمين نقض كرد؟

mahdi.adelinasab

کاربر بیش فعال
کاربر ممتاز
اختر فيزيكدان ها دلايلي را يافته اند كه روايت تصحيح شده اي از قانون دوم نيوتون (كه با جرم و شتاب سر و كار دارد) در مقياس بزرگ عالم به خوبي كار مي كند. اين تصحيح هاي فيزيك نيوتوني به «ديناميك نيوتوني تصحيح شده» (Modified Newtonican Dynamics) (MOND) معروفند. الكس ايگناتيف (Alex Ignatiev) مي گويد «نيوتون مبنايي را براي مكانيك كلاسيك در رابطه با نيرو، جرم و شتاب دراختيار مي گذارد. اين مبنا همواره، به استثناي موارد خاص صادق است». ايگناتيف روشي را براي آشكارسازي اين مورد خاص ابداع كرده است كه با شتاب هاي مختصر بر روي زمين سروكار دارد. اين نوع آزمايش اغلب چنان دشوار درنظر گرفته مي شد كه در گذشته آن را ناممكن مي دانستند. ايگناتيف كه دانشمند انستيتوي پژوهش هاي فيزك نظري در ملبورن استرالياست، مي گويد: «ما قبلاً مشاهده هايي از اين نظريه با دلايل اختر فيزيكي داشتيم اما مي خواهم ببينم كه اين نظريه روي زمين چگونه مي شود». پيشنهاد ايگناتيف درباره ي چگونگي انجام اين كار با عنوان «آيا نقض قانون دوم نيوتون امكانپذير است؟» در فيزيكال ريويو لترز چاپ شده است.

ايگناتيف مي گويد «ولتسنرام هاي نقض قانون دوم نيوتون در شرايط خاص بر روي زمين با فيزيك بنيادي سر و كار دارد. اگر قانون دوم بر روي زمين نقض شود، بايد هر چيزي را كه مي دانيم مورد ارزيابي مجدد قرار دهيم» و اين جايي است كه مشكلات پيشنهاد ايگناتيف آغاز مي شود. به نظر ايگناتيف «شرايط لازم براي آزمودن اين موضوع واقعاً بسيار خاص است. زمان و مكان آن را بايد به حساب آورد. جاهاي ممكن براي انجام اين آزمايش 80 درجه شمال و جنوب استواست. اين در عرض هاي جغرافيايي مانند قطب جنوب و گرينلند قرار دارد كه نواحي مساعدي نيستند اما زمان انجام آن نيز اهميت دارد و بايد به دقت تنظيم شود». ايگناتيف تأكيد مي كند كه فقط در مدت 1000/1 ثانيه در دو تاريخ در طول سال، در حوالي اعتدال ها براي اين كار مناسب است».
اگر قرار باشد اين آزمايش ها انجام شوند، دانشمندان بايد در جستجوي چيزي باشند كه اثر Static High Latitude Modified Inertia (SHLEM) ناميده مي شود كه حرف هاي اول لختي اشياي تصحيح شده ي عرض هاي جغرافيايي زياد در هنگام اعتدال است و در شرايطي قابل ملاحظه است كه نيروهاي چرخش زمين حول محورش را نيروي مداري حركت زمين به دور خورشيد خنثي كند. به گفته ي ايگناتيف «اين موضوع به جا به جايي مختصري مي انجامد كه بايد آشكار ساخته شود» اما اين موضوع چه قدر امكانپذير است؟ به استثناي محاسبه هايي كه به گفته ي او به تعيين تاريخ ها و مكان هاي مناسب آشكارسازي اثر SHLEM انجاميده است. به نظر ايگناتيف اين كار شدني است و چنان كه قبلاً گمان مي رفت، ناممكن نيست.
ايگناتيف مي گويد: «آشكارساز هاي موج گرانشي نقطه هاي شروع خوبي هستند. به نظر او جستجوي انتقال هاي مختصر در گراني مي تواند به شناخت اين جا به جايي ها يا شتاب هاي مختصر كمك كند. به نظر يگناتيف «گرچه ما به نيروهاي متفاوتي مي نگريم اما روش آشكارسازي گرانشي را مي توان براي اين تحقيق به كار برد زيرا گرانشي، نيرويي ضعيف با تمام انواع جا به جايي هاست و جا به جايي هاي شتاب نيز به همين صورت كوچكند». او اضافه مي كند «آشكارسازهاي موج گرانشي زيادي وجود دارند و آشكارسازهاي بيشتري نيز در حال ساخت هستند».
به رغم شرايط خاص لازم براي آزمودن نقض قانون دوم نيوتون بر روي زمين ايگناتيف حس مي كند كه اين كار ارزش تحمل آنها را دارد. به نظر او «اين كار دشوار است اما ناممكن نيست. اثر SHELM كليد آن است و اگر اين نقض را بيابيم، ارزش آن براي فيزيك بنيادي بسيار عظيم خواهد بود».
 
بالا