اکتشافات شگفت انگیز علم فیزیک - مهسان بلاگ

دنیا از بعضی لحاظ بسیار عجیب و غریب کار می نماید، هر چند برای درک کامل آن احتیاج به دکترا دارید، کافی است کمی احساس ترس داشته باشید تا به هیبت آن پی ببرید. در ادامه این مطلب از خبرنگاران به بعضی شگفتی های علم فیزیک می پردازیم.

توقف زمان در سرعت نور

بر اساس نظریه نسبیت خاص، سرعت نور، هرگز تغییر نمی نماید و بدون توجه به موقعیت و سرعت فرد مشاهده گر همواره در حدود 300 هزار کیلومتر بر ثانیه باقی می ماند. این به خودی خود به اندازه کافی عجیب است، اما بخش جالب تر نظریه نسبیت خاص، ایده ای به نام اتساع زمان است، که می گوید هر چه سریع تر بروید زمان برای شما نسبت به محیط اطراف تان کندتر می گذرد. به بیان ساده تر، اگر شما یک ساعت از وقت تان را درون ماشین خود در حال حرکت بوده باشید، نسبت به موقعی که این وقت را در خانه روبروی کامپیوترتان می نشستید، زمان برایتان کمی کمتر می گذرد.

این زمان احتمالا حدود چند نانو ثانیه می گردد، اگرچه مقدار ناچیزی نسبت به هزینه ای است که برای بنزین پرداخت نموده اید اما به هر حال این یکی از قابلیت هایی است که شما درباره سریع حرکت کردن نادیده می گیرید. البته زمان به طور محسوس در سرعت های بالا کُند می گردد، به طوری که اگر به سرعت نور برسیم، زمان به طور کامل از حرکت می ایستد. اما مشکل اینجاست که رسیدن به سرعت نور از نظر تئوری غیرممکن است. مگر اینکه شما از نور ساخته شده باشید. به بیان فنی هر جرم دیگری به جز نور برای حرکت با این سرعت به انرژی بی نهایت احتیاج دارد.

ماده تاریک

دانشمندان علم فیزیک به یاری بعضی روش های بسیار دقیق جرم کل دنیا را تخمین می زنند. آن ها همچنین با روش های بسیار دقیقی جرم کل موادی که قابل مشاهده هستند را نیز محاسبه می نمایند. اما چیزی که عجیب، این است که این دو عدد با یکدیگر تطابق ندارند. در واقع میزان جرم کل دنیا با مقدار جرمی که از تمام مواد مورد مشاهده محاسبه شده، متفاوت است.

دانشمندان علم فیزیک برای توجیه این قضیه مجبور شدند به تئوری هایی در این زمینه روی آورند که بر اساس آن ماده تاریک اسرارآمیزی در دنیا وجود دارد که هیچ نوری ساطع نمی نماید و حدود 27 درصد دنیا را تشکیل داده است که از روی اثرات گرانشی می توان به وجود تاثیراتش پی برد. این در حالی است که وجود این ماده هنوز به طور رسمی اثبات نشده است (چون ما نمی توانیم آن را ببینیم) ماده تاریک تنها توسط تعداد زیادی از مدارک و شواهد برای شرح دنیا مورد پذیرش واقع شده است.

دو گانگی موج و ذره

در نگاه اول، ذرات (مثلا الکترون) و امواج (مثلا نور) نمی توانند به شکل دیگری وجود داشته باشند. یکی تکه ای جامد از ماده است و دیگری پرتوی تابش از انرژی است. اما آن طور که معلوم است، چیزهایی مانند نور و الکترون نمی توانند فقط به یک حالت محدود شوند و آن ها هم به صورت ذره و هم به صورت موج عمل می نمایند و این بستگی به این دارد که چگونه مشاهده شوند.

این شاید مسخره به نظر آید، اما شواهد محکمی وجود دارد که ثابت می نماید نور موجی است و شواهد محکم دیگری نیز وجود دارد که ثابت می نماید نور ذره است. در اصل نور هر دو حالت را دارد، نه حالتی مابین این دو. ذهن ما از تجسم این موضوع عاجز است و تعجبی هم ندارد چون این پدیده در قلمرو مکانیک کوانتومی حس می گردد نه در سطح دنیا عظیم مقیاس.

بیشتر بخوانید: تا به امروز هیچ فردی پیروز به سفر در زمان نشده، با این حال افراد زیادی روی این موضوع کار می نمایند و حالا یک فیزیکدان با استفاده از ریاضیات از امکان سفر در زمان بدون ایجاد پارادوکس خبر داده است. مطلب سفر در زمان ممکن است؟ را بخوانید.

مسافرت رو: مسافرت رو: آگاهانه سفر کنیم تا بیشتر از سفر لذت ببریم