نقش احتمالی امواج گرانشى در شناسایی ابعاد پنهان کیهان
بيگ بنگ/ شايد بتوان از امواج گرانشى براي هويدا کردن ابعاد پنهان ِ کيهان استفاده کرد. محققان موسسه فيزيک گرانشى مکس پلانک در کشور آلمان با بررسي اين امواج در فضا زمان مدعي شده اند که احتمالا زمان آن فرا رسيده تا از تاثير ابعاد پنهان بر امواج ياد شده پرده برداريم و از اين اطلاعات براي پيدا کردن اثرات استفاده کنيم. کشف امواج گرانشى در ماه فوريه ۲۰۱۶ ميلادي اعلام شد. دانشمندان از آشکارسازهاي رصدخانه امواج گرانشى تداخل سنج ليزري LIGO براي دست يافتن به نوسانات در فضا زمان استفاده نمودند. اين نوسانات در اثر برخورد يک جفت سياهچاله به همديگر ايجاد شده بود. اکنون دانشمندان مي توانند از اين اطلاعات براي نگاه کردن به کيهان از ديدي جديد و متفاوت بهره جويند؛ شايد آنان روزي به شفاف سازي ماهيت امواج گرانشى نشأت گرفته از بيگ بنگ بپردازند. در حال حاضر، مدل هاي ما از جهان ناقص اند و توانايي کافي براي توضيح بسياري از چيزهايي را که در جهان مي بينيم، ندارند؛ پس عده کثيري از فيزيکدانان بر اين باورند که چيزي در اين بين از نوعي کمبود خبر مي دهد. و اين کمبود را مي توان به وجود ابعاد بيشتر نسبت داد. اگر قرار باشد دانشمندان شواهدي از ابعاد بيشتر را پيدا کنند، بايد پاسخ دادن به برخي از اساسي ترين ناشناخته هاي کيهان را در دستور کار خويش قرار بدهند؛ مثل ماهيت ماده تاريک و دليل انبساط کيهان با سرعتي شتابدار. امواج گرانشى از امواج موجود در فضا- زمان به شمار مي روند که در طي رويدادهاي پر انرژي پديد مي آيند. اين رويدادها – مثل برخورد يا ادغام سياهچاله ها – حجم بسيار زيادي انرژي آزاد مي سازند که ماحصل آن ايجاد امواجي است که از يک منشأ رها مي شوند. امواج گرانشى براي نخستين بار در حدود صد سال پيش توسط آلبرت اينشتين پيش بيني شدند، ولي ما تا به امروز قادر به پيدا کردن آنها نبوده ايم. زماني که امواج به ما مي رسند، آنقدر کوچک مي شوند که شناسايي آنها به تجهيزات فوق حساس احتياج دارد. و اين کاري است که تجهيزات LIGO از پس انجامش بر آمده بود. ديويد آندرويت و گوستاوو لوسينا در آخرين مطالعه شان که در سايت arxiv.org قابل دسترسي است، به چگونگي حرکت امواج گرانشى در ابعاد شناخته شده پرداختند. آنان سپس اثرات احتمالي ابعاد اضافه را بر چهار بعد قابل مشاهده براي ما بررسي کردند. لوسينا گومز در گفتگو با New Scientist اعلام کرد: اگر ابعاد اضافه در کيهان وجود داشته باشد، امواج گرانشى مي توانند در امتداد هر بُعدي حرکت کنند، حتي ابعاد اضافي. بر اساس يافته هاي آنان، ابعاد اضافي مي توانند دو اثر بر امواج گرانشى بگذارند؛ يکي از اين اثرات اصطلاحاً “حالت تنفسي” نام دارد که روش ديگري براي حرکت امواج گرانشى در فضا فراهم مي آورد. آنان چنين مي نويسند: حالت تنفسي باعث تغيير شکل فضا بصورت ويژه اي شده و اثر متمايزي بر جاي مي گذارد. دانشمندان براي مشاهده اين تغيير به سه آشکارساز مثل LIGO نياز دارند؛ چيزي که مي تواند در آينده نزديک به واقعيت تبديل گردد. اثر دوم را به “برج عظيم” امواج گرانشى اضافي نسبت داده اند. امکان شناسايي اين امواج در فرکانس هاي بالا وجود دارد؛ اما فناوري هاي فعلي اين زمينه را فراهم نمي کند. آشکارساز LIGO براي شناسايي تغييرات بايد چند هزار برابر حساس تر شود. دانشمندان معتقدند که چنين دستگاهي وجود ندارد اما در ضمن بر اين باورند: « اگر چنين آشکارساز موجود بود، اميدها براي شناسايي يک سيگنال شفاف حفظ مي شد؛ هيچ فرآيند اخترفيزيک شناخته شده اي وجود ندارد که امواج گرانشى را با فرکانسى بالاتر از ۱۰۳ هرتز منتشر کند. چنين فرکانس هاي بالايي مي تواند علائم آشکاري از فيزيک نوين باشد. اما اين يافته ها در نظر “بابى آچاريا” استاد فيزيک نظري در کينگز کالج لندن جايگاهي ندارد. او در مصاحبه اي با نيوز ويک اظهار داشت که گرچه به وجود ابعاد اضافه اعتقاد دارد، اما مدل ها گوياي آن است که اين ابعاد بسيار کوچک اند. يعني براي تحريک آنها و ايجاد امواج در آن ابعاد اضافه به انرژي بسيار زيادي لازم است. اگر قادر به توليد موج گرانشى باشيد که در ابعاد اضافه منتشر شده باشد، کوچک بودن ابعاد اضافه به اين معناست که فرکانس اين موج گرانشى بسيار بالا خواهد بود؛ بسيار بالاتر از آن چيزي که آشکارسازهاي امواج گرانشى مي توانند تشخيص بدهند. بايد ديدگاه خيلي خوش بينانه اي داشته باشيد که براي شناسايي امواج گرانشى در ابعاد اضافه تلاش بکنيد. من درباره نتيجه خوش بين نيستم! با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد