ضد ماده

تصور کنید علامت تمام بارهای الکتریکی عوض شود، یعنی الکترون مثبت شود و پروتون منفی. هر جسمی با حفظ تمام ویژگی ها علامت بارش عوض شود. یک الکترون مثبت در فیزیک پوزیترون نامیده می شود که به آن ضدالکترون هم میگویند. یک پروتون منفی نیز پادپروتون نامیده می شود.

خب حالا میدونیم ضدماده چیست. اساسا نباید چیز پرهیجان و عجیبی باشد چون اگر علامت تمام بارها عوض شود، نیروها عوض نمیشوند و قوانین فیزیک تغییر نمیکنند و در واقع ما در زندگی معمولی خود آنرا احساس نمی کنیم.

ضدماده در واقع تصوير آينه اي ماده است. تمام دنياي امروز ما فقط از ذرات مادي تشكيل شده است. همانگونه كه شما و تصويرتان در آينه كاملا يكسان هستيد فقط با اين تفاوت كه جاي چپ و راست عوض شده اند، يك ذره و پادذره اش هم يكسان هستند به استثناي اينكه بار الكتريكي مخالف هم دارند. 

در جهان هر نوع از ذره يك پادذره هم دارد. هر گاه كه پروتون و آنتي پروتون به هم برسند يا هنگامي كه الكترون و پوزيترون با هم برخورد كنند، همديگر را نابود مي كنند و اين نابودي منجر به توليد انرژي مي شود. 

بسياري از فيزيكدانان بر اين باور هستند كه اگر جهان از انفجار بزرگ كه Big Bang ناميده مي شود، به وجود آمده است بايد مقدار ماده و ضد ماده در جهان به يك اندازه توليد شده باشد. اما مي دانيم كه هر گاه ماده و ضد ماده با هم برخورد كنند همديگر را خنثي مي كنند و هر دو نابود مي شوند. بنابراين مي بايست طي اولين چند ميلي ثانيه عمر جهان، پس از انفجار بزرگ اين دو نوع ذره به هم مي رسيدند و همديگر را نابود مي كردند. اما چنين نشده است که این یک راز کشف نشده است! دلیلش واقعا آشکار نیست البته شايد به اين خاطر كه در آغاز پيدايش جهان مقدار ماده اندكي بيشتر از ضدماده بوده است. لذا موقع برخورد اين دو نوع ذره، تمام ضدماده نابود شده است و ماده باقي مانده، تمام جهان امروز را تشكيل داده است. 

اين امكان هم وجود دارد كه جهان هاي ديگري وجود داشته باشند كه ما قادر به ديدن آنها نباشيم و در آنجا برتري با ضدماده باشد. اما اينكه چرا حداقل يك مورد شبيه آن جهان در اين بخش از جهان ما وجود ندارد هنوز يك راز است.
فیزیکدانان با ترکیب پادپروتونها و پرزیترونها قصد دارند اتمهایی بسازند از جنس ضدماده به نام ضداتم. اما نگداری آنها بسیار سخت است چون به محض تماس با ماده نابود می شوند و به انرژی تبدیل می شوند.
هنوز کیهانشناسان می پرسند چرا در جهان ما غلبه با ماده است!


هوش اینشتین

غالبا به اشتباه تصور می شود که اینشتین در کودکی کودنی بوده که به صورت معجزه یکهو شده نابغه جهان. تصور می شود که شاگرد تنبل مدرسه بوده و حتی در کنکور رد شده است. اینها اشتباه است. کافی است به دایره المعارف ویکیپدیا  مراجعه کنید و درباره زندگی او بخوانید. 

ادامه نوشته

ریاضیات شانه زلف پریشان عالم است

« هانری پوانکاره » در مورد زیبایی ریاضیات این گونه می گوید :

« دانشمند ، طبیعت را به خاطر فایده اش مطالعه نمی کند، آن را برای این مطالعه می کند که از آن لذت می برد و چون طبیعت زیباست از آن لذت می برد . اگر طبیعت زیبا نبود، ارزش ِ شناختن نداشت و اگر طبیعت ارزش شناختن نداشت، زندگی هم ارزش زیستن نداشت. البته، من در اینجا از آن گونه زیبایی که حواس را متأثر می کند، یعنی از زیبایی اوصاف و ظواهر، سخن نمی گویم؛ نه به این جهت که این زیبایی ها را دست کم بگیرم، نه چنین نیست، اما این زیبایی ربطی به علوم ندارد، منظورم زیبایی ژرف تری است که از نظم هماهنگ اجزا بوجود می آید و تنها هوش ِ ناب قادر به درک آن است. »

« برتراند راسل » نیز زیبایی ریاضیات را این گونه به رخ می کشد:

« ریاضیات هیچ حقیقتی ندارد اما بالاترین زیبایی را داراست. یک زیبایی سرد و جدی، درست مانند یک تندیس، به طور شگفت انگیزی محض، و توانا در نهایت جدیت، به طوری که تنها بزرگترین ِ هنرمندان می توانند این گونه باشند. »

انفجار بزرگ یا بیگ بنگ

آغاز جهان با انفجار بزرگ

مدارک بسیاری کیهانشناسان را متقاعد نموده است که جهان در حدود 13 بیلیون سال قبل در یک لحظه بصورت توده ای بسیار داغ و چگال از انرژی تابشی به وجود آمده است. تا قبل از ارائۀ نظریۀ بیگ بنگ جهان بصورت تغییر ناپذیر تصور می شد که این نظریه با مدل حالت پایدار بیان می شد. اولین اشارات روشن به این مطلب که ممکن است جهان بر اثر گذشت زمان تغییر کرده باشد در سال 1917 (زمانی که اینشتین نظریۀ نسبیت عمومی خود را ارائه داد)  صورت گرفت. اینشتین با توجه به معادلات خود دریافت که جهان باید منقبض یا منبسط شده باشد زیرا در غیر این صورت جاذبه باید تمام کهکشانها را به سوی هم بکشد.این نظریه در آن زمان به حدی انقلابی بود که حتی خود اینشتین نیز آن را نپذیرفت و ثابت کیهانی خود را در آن طوری وارد نمود که معادلاتش ثبوت جهان را تأیید نمایند.اما بعدها خود او اظهار داشت که این از بزرگترین اشتباهات کاری او بوده است.در سال 1920 ادوین هابل با استفاده از اندازه گیری سرعت نور در کهکشانها دریافت که جهان در حال انبساط می باشد.تحقیقات وی در سال 1927 توسط جورج لمیتر ــ فضانورد شیلیائی ــ ادامه یافت و منجر به ارائۀ نظریۀ بیگ بنگ توسط او شد. لازم به ذکر است که بیگ بنگ انفجار بزرگی نیست که در داخل جهان به وجود آمده باشد، بلکه انفجاری است که خود منجر به بوجود آمدن جهان شده است.

کتابهای بسیاری در این مورد وجود دارند که تنها به چهار دقیقۀ آغاز آفرینش جهان یا کمتر از چهار دقیقه می-پردازند، اما سؤالی که مطرح است این است که چه مدارکی وجود دارند که تأیید کنندۀ مدل بیگ بنگ می-باشند؟

تـئوری نسـبیت ایـنشـتین

نظریۀ فضاـ زمان اینشتین شرح ریاضی کاملی از جهان بدست می دهد. که وجود انفجار بزرگ را تایید می کند.

نظریۀ بیگ بنگ به طور واضح هنوز راه بسیار طولانی ای در توصیف کامل جهان در پیش دارد. البته این بدین معنا نیست که این نظریه به هر حال اشتباه است. مدارک بسیاری صحت این پدیده را تحت پوشش قرار می دهند. بنابراین هیچ نظریه ای نمی تواند به سادگی آن را از بین ببرد. چیزهایی که ما امروزه با این مدل موافق می دانیم در آینده نمی توانند با آن مخالفت نمایند. تئوریهای جدید بدون آنکه بخواهند جایگزین بیگ بنگ شوند می توانند  مکمل آن باشند. درست است که عده ای بیگ بنگ را فقط یک فرضیه می دانند و با آن مخالف اند اما حتی اگر آن را تنها یک فرضیه در نظر بگیریم احتمالاً تا حدی مدارک مستدل برای آن وجود دارد که نمی توان آن را به آسانی رد کرد. برخی از مدارک تأیید این تئوری را توضیح دادیم در ذیل به طور خیلی مختصر چند دلیل درست بودن فرضیۀ بیگ بنگ را بیان می کنیم:

1ـ مشاهدات کیهانشناسان نشان می دهد که جهان در حال انبساط است.

2ـ نسبت مشخص بین هلیوم و هیدروژن در جهان وجود دارد که با سرعت متداول انبساط و دمای کیهانی همخوانی دارد.

3ـ فراوانی کیهانی دوتریوم در رابطه با هلیوم و هیدروژن با سرعت انبساط و حد چگالی مورد انتظار ما همخوانی دارد.

4ـ تنها سه مشابه از خانوادۀ نوترینو وجود دارد. که با پیش بینی نظریه نسبیت عام بر پایه نظریه بیگ بنگ همخوانی دارد.

5ـ  آسمان شب به روشنی سطح خورشید نیست (پارادوکس اولبراس) ، که با قبول نظریه بینگ بنگ قابل توجیه است.

6ـ هیچ شیئی که سن آن از سن آغاز انبساط جهان (طبق پیش بینی نظریۀ بیگ بنگ) بیشتر باشد کشف نشده است.

7ـ  تعداد کهکشانهای مشاهده شده و دسته بندی شده تناقضی با جهان در حال انبساط با سن محدود 20 بیلیون سال ندارد.

باید اشاره کرد که نظریات مشابه بسیاری به طور متناوب سعی در توضیح این مسئله دارند اما هیچ کدام این مسئله را به این سادگی که جهان از یک حالت داغ به یک حالت سرد حرکت می کند و در حال انبساط میباشد توصیف نکرده اند همانطور که مشاهده می شود این توضیح هیچ احتیاجی به فیزیک نوین هم ندارد.