چین خوردگی در فضا-زمان با امواج شوک

ZEUS83

عضو جدید
کاربر ممتاز
[h=3]چین خوردگی در فضا-زمان با امواج شوک [/h]
* ریاضیدانان دانشگاه دیویس کالیفرنیا به روشی تازه برای چروکاندن بافت فضا-زمان، دستکم در تئوری دست یافته اند.


بلیک تمپل، استاد ریاضی در دانشگاه دیویس می گوید: «ما نشان می دهیم که فضا-زمان نمی تواند به گونه ی موضعی و در یک محدوده که در آن دو موج شوک با هم برخورد می کنند، صاف و هموار باشد. این گونه ی نوینی از تکینگی در نسبیت عام است.» این دستاوردها در دو مقاله توسط تمپل با دانشجویان دانش آموخته، به ترتیب، موریتز راینتیس و زک فوگله نوشته شده و در نشریه‌ی Proceedings of the Royal Society A منتشر شده است.


پیچ خوردگی فضازمان پیرامون زمین
نظریه ی نسبیت عام انیشتین گرانش را همچون یک خمیدگی (انحنا) در فضا- زمان توصیف می کند. ولی به گفته ی تمپل، این نظریه با این فرض آغاز می شود که هر تکه ای از فضا-زمان [بدون گرانش] هموار و مسطح دیده می شود.


چنانچه تمپل می گوید، تکینگی تکه ای از فضا-زمان است که نمی تواند در هیچ دستگاه مختصاتی هموار دیده شود. یک نمونه برای تکینگی، درون یک سیاهچاله است، جایی که خمیدگی فضا بیشینه می باشد.


تمپل و همکارانش ریاضیاتِ این موضوع را بررسی می کنند که چگونه امواج شوک درون یک شاره ی (سیال) ایده آل می توانند بر خمیدگی فضا-زمان در نسبیت عام اثر بگذارند. در آغاز پژوهش، تمپل و همکاران، جوئل اسمولر و لامبرتو چزاری، استاد ریاضیات دانشگاه میشیگان، مدلی برای بزرگ ترین موج شوک -همان که در مهبانگ پدید آمد و به آفرینش جهان انجامید- پدید آوردند.


یک موج ضربه ای یا موج شوک، تغییری ناگهانی و یا گسستی در فشار و چگالی شاره به وجود می آورد، و این به افزایشی ناگهانی در خمیدگی می انجامد. ولی از دهه ی 1960 مشخص شده که خمیدگی ایجاد شده توسط یک تک موج شوک برای از بین بردن سرشت هموار فضا-زمان در یک نقطه بسنده نمی کند.



فولگه در پژوهش دکترایش، برخورد دو موج شوک را با بهره از ریاضیات، همتاسازی (شبیه سازی) کرد و راینتیس هم در پی او، معادلاتی را بررسی کرد که رویدادهای هنگام برخورد این امواج شوک را شرح می دادند. او دریافت که این باعث پیدایش گونه ی تازه ای از تکینگی می شود که وی نام regularity singularity یا "تکینگی نظم" را بر آن نهاد.


به گفته ی تمپل، آنچه مایه ی شگفتیست این است که چیزی به ملایمت و نرمی امواجِ برهم کنشگر می تواند چیزی به شدت و خشونت تکینگی فضا-زمان پدید آورد.


تمپل و همکارانش در حال بررسی اینند که آیا شیب تند در بافت فضا-زمان در یک تکینگی نظم می تواند اثری پدید آورد که در دنیای واقعی هم سنجش پذیر و قابل اندازه گیری باشد؟ تمپل می گوید برای نمونه آیا ممکن است امواج گرانشی پدید آورند؟ به پیش بینی نسبیت عام، چنین امواجی -برای نمونه- در اثر برخورد اجرام پرجرمی مانند سیاهچاله ها تولید می شوند، ولی تاکنون در طبیعت مشاهده نشده اند. این پژوهشگران این نظریه را پیش می کشند که تکینگی نظم می تواند در دل ستارگان، به هنگام گذر امواج شوک از درونشان نیز پدید آید.


راینتیس که هم اکنون دانشجوی مقطع فوق دکترا در دانشگاه رگنسبورگ آلمان است، این پژوهش را در ماه ژوئن، در همایش بین المللی مسایل هذلولوی در پادوا ارایه کرد.




منبع: sciencedaily
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
 

Similar threads

بالا