«استیون هاوکینگ» از دانش خواسته بود که سیاه‌چاله بسازند!

به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، «استیون هاوکینگ» (Stephen Hawking) گفته بود: امیدوارم سیاه‌چاله‌ها را بسازید. این بخشی از نوشته «توماس هرتوگ» (Thomas Hertog)، کیهان‌شناس بلژیکی و همکار قدیمی استیون هاوکینگ است. هرتوگ در کتاب جدید خود به نام «درباره منشا زمان: نظریه نهایی استیون هاوکینگ»(On the Origin of Time: Stephen Hawking’s Final Theory) به شرح زندگی و کارهای ناتمام این فیزیک ‌دان مشهور پرداخته است.

هرتوگ در بخشی از این کتاب نوشته شده است: ما از آسانسور باری که ما را به زیر زمین برده بود، به یک غار پنج طبقه محل «آزمایش اطلس» (ATLAS experience) در «آزمایشگاه سرن» (CERN)، سازمان افسانه‌های تحقیقات هسته‌ای اروپا. در نزدیکی ژنو وارد شدیم. «رولف هویر»(Rolf Heuer) مدیر کل سرن، پاهایش را با ناراحتی تکان داد. سال ۲۰۰۹ بود و یک نفر در آمریکا شکایت کرده بود زیرا نگران بود که «برخورد دهنده هادرونی بزرگ» (LHC) تازه ساخته‌شده سرن، سیاه‌چاله‌ها یا شکل دیگری از مواد عجیب و غریب را تولید می‌کرد که می‌تواند زمین را از بین ببرند.

برخورددهنده هادرونی بزرگ، یک شتاب‌دهنده ذرات حلقه‌ای‌شکل است که اساساً برای ایجاد ذرات بنیادی موسوم به «بوزون هیگز» (بوزون هیگز) ساخته شده است. بوزون هیگز در آن زمان، حلقه مفقوده مدل استاندارد فیزیک ذرات بود. برخوردهادرونی بزرگ، در یک تونل زیر مرز سوئیس و فرانسه ساخته شده است، محیط کلی آن ۲۷ کیلومتر است و پروتون‌ها و آنتی‌پروتون‌ها هستند که در لوله‌های خالی دایره‌های خود می‌چرخانند، تا ۹۹.۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۹۱ درصد نور شتاب می‌دهند.

در سه نقطه واقع در حلقه امتداد، پرتوهای ذرات شتاب‌دار را می‌توان به سمت برخوردهای بسیار پرانرژی هدایت کرد و شرایط را به وجود آورد که در کسر کوچکی از مکان‌هایی که از انفجار بزرگ در کیهان حاکم بود. ردپای ذرات ایجاد شده در این برخوردهای شدید، توسط میلیون‌ها حسگر شناسایی می‌شوند مانند لگوهای کوچک روی هم می‌شوند که تاسازهای غول‌پیکری را مانند «محکم میونی» (MS) بسازند.

این شکایت به سرعت رد شد زیرا ترس گمانه‌زنانه در آسیب‌های آینده، در واقع صدمه‌ای نیست که بتوان آن را پرداخت کرد. در نوامبر همان سال، هادرونی بزرگ را به دلیل یک انفجار در تلاش، با موفقیت روشن کرد و تصمیم گرفت و سیم‌لوله‌های قبلی را به زودی در معرض خطر قرار داد. با وجود این، برخورد هادرونی بزرگ یک سیاه‌چاله را ایجاد کرده است.

هرتوگ در ادامه کتاب نوشته شده است: چرا برای استیون و به عقیده من، هویر کاملاً منطقی نبود که ممکن است غیرممکن باشد که سیاه‌چاله‌ها را در برخورد با هادرونی بزرگ تولید کند؟ ما معمولا حضور سیاه‌چاله‌ها را بقایای فروپاشیده ستارگان پرجرم می‌دانیم. با وجود این، چنین دیدگاهی بسیار محدود است زیرا هر چیزی در صورت فشرده شدن در یک حجم کافی می‌تواند به سیاه‌چاله تبدیل شود. حتی یک جفت پروتون-آنتی‌پروتون که به اندازه سرعت نور شتاب می‌گیرد و در یک شتاب‌آور ذرات قوی در هم کوبیده می‌شود، اگر انرژی را به اندازه کافی در حجم کوچکی کند، سیاه‌چاله را می‌دهد. مطمئناً این یک سیاه‌چاله کوچک و زودگذر خواهد بود زیرا فورا از طریق انتشار تشعشعات موسوم به «تابش هاوکینگ» (Hawking radiation) تبخیر می‌شود.

در عین حال، اگر امید هاوکینگ و هویر برای تولید سیاه‌چاله‌ها محقق می‌شد، نشان‌دهنده پایان دهه‌های تلاش فیزیکدانان ذرات برای کشف طبیعت در فواصل کوتاه‌تر، از طریق برخورد ذرات با انرژی‌های روزافزون بود. برخوردهای ذرات مانند میکروسکوپ‌ها هستند اما به نظر می‌رسد که گرانش، یک محدودیت اساسی را برای تشخیص آنها می‌کند زیرا هر زمانی که انرژی را بیشتر از اندازه می‌دهیم و سعی می‌کنیم تا حجم کوچک‌تری را بررسی کنیم، باعث ایجاد سیاه‌چاله می‌شود.

در آن نقطه، انرژی بیشتری به جای افزایش قدرت بزرگ‌نمایی می‌دهند، سیاه‌چاله بزرگتری را تولید می‌کند. بنابراین عجیب است که گرانش و سیاه‌چاله‌ها، تفکر معمولی در فیزیک را مبنی بر این است که انرژی‌های بالاتر به کاوش در فواصل کوتاه‌تر می‌پردازند، کاملا معکوس می‌شوند. به نظر نمی‌رسد که نقطه پایانی ساخت شتاب‌آورهای بزرگ‌تر، کوچک‌ترین عامل سازنده بنیادی باشد، بلکه یک فضای منحنی ماکروسکوپی است.

هرتوگ اضافه کرد: با توجه به این توضیحات، فیزیک ذرات بدون گرانش در چه نقطه ای میکروسکوپی به فیزیک ذرات با گرانش تبدیل می شود؟ یا به عبارت دیگر، رویای استیون برای تولید سیاه‌چاله چقدر هزینه دارد؟ این پرسشی است که به اتحاد همه نیروها مربوط می شود. جستجو برای یک برنامه یکپارچه که تمام قوانین اساسی طبیعت را در بر داشت، از قبل رویای اینشتین بود. این امر به طور مستقیم به این موضوع بستگی دارد که آیا کیهان‌شناسی چندجهانی واقعاً پتانسیل یک دیدگاه جایگزین را در مورد طراحی دلگرم‌کننده زندگی در جهان ما را دارد یا خیر ارائه می‌دهد. درک چگونگی تناسب هماهنگ همه ذرات و نیروها با هم می‌توان اطلاعات را در مورد قوانین منحصربه فرد فیزیک بنیادی یا فقدان آن ارائه می‌کند و مشخص می‌کند که در چه سطحی می‌توانیم قوانین بنیادی فیزیکی را در چندجهانی متفاوت داشته باشیم.

انتهای پیام