■سیاهچاله ها تا چه اندازه رشد می کنند؟■
محققان دانشگاه لستر در مطالعه‌اي نشان دادند، سياهچاله‌هاي واقع در قلب کهکشان‌ها قبل از اين که ديسک‌هاي گازي‌شان را از دست بدهند، مي‌توانند تا 50 ميليارد برابر حجم خورشيد رشد کنند. سياهچاله‌ها حول اين ديسک‌هاي گازي در حال چرخش هستند.
پروفسور اندرو کينگ از دپارتمان فيزيک و نجوم دانشگاه لستر در مطالعه‌اي با عنوان «يک سياهچاله تا چه اندازه رشد مي‌کند؟» به بررسي سياهچاله‌هاي بسيار بزرگي در مرکز کهکشان‌ها پرداختند که ديسک‌هاي گازي در اطراف آن‌ها در حال چرخش هستند.

اين گازها مي‌توانند انرژي‌شان را از دست بدهند و به عنوان غذايي به درون سياهچاله سقوط کنند. اما اين ديسک‌ها به ناپايداري معروفند و مستعد فروپاشي هستند و قابليت تبديل شدن به ستاره را دارند.
@iotaph
طبق محاسبات پروفسور کينگ، اگر لبه خارجي يک سياهچاله ديسک خود را نگه دارد مي‌تواند به حجمي 50 ميليارد برابر حجم خورشيد دست يابد.

تنها راه بزرگتر شدن اين سياهچاله سقوط يک ستاره به درون آن و يا ادغام شدنش با يک سياهچاله ديگر است.
@physics_ir
به گفته پروفسور کينگ اهميت بسزاي اين کف، از اين جهت است که اخترشناسان مي‌توانند با مشاهده مقدار عظيم تابشي که در نتيجه سقوط اين ديسک گازي به درون سياهچاله ايجاد مي‌شود، بيشترين حجم آن را بدست آورند. محدوديت حجم باعث مي‌شود طي اين فرايند حجم سياهچاله از محاسبات ما بيشتر نشود، چون اين ديسک‌ها به خودي خود نوراني نيستند.
#پیج_علمی_فیزیک_ایران #آیوتا #سیاهچاله #فیزیک

@iotaph @physics_ir| ■دانشمند متولد کریسمس■

■ولادت دانشمند متولد کریسمس مبارک■
آیزاک نيوتن در نیمه شب عید سال نو ۱۶۴۲ به دنیا آمد. او کودکی زودرس و بقدری نحیف بود که پزشکان به زنده ماندنش امید چندانی نداشتند.
●@physics_ir
ایزاک نیوتون با لایبنیتز بر سر اینکه کدام زودتر مبدع حساب دیفرانسیل و انتگرال بوده‌است اختلاف داشت و هنگامی که لایبنیتز از آکادمی علوم سلطنتی درخواست کرد که کمیته‌ای بی‌طرف برای بررسی این موضوع دست به کار شود، نیوتون نیز به عنوان رئیس آکادمی کمیته‌ای متشکل از دوستان خود را برای این کار انتخاب کرد و در نتیجه لایبنیتز به دزدی محکوم شد. با این حال نیوتون اولین کسی بود که به حساب دیفرانسیل و انتگرال دست یافت.
●@iotaph
هرچند نیوتن بیشتر به خاطر آثار علمی شهرت دارد امّا تعدادی از رساله‌های وی در مورد تفسیر کتاب مقدس شهرت دارند. وی خود را از معدود افراد زمان می‌دانست که توسط خدا برای تفسیر کتاب مقدس برگزیده شده بودند. وی مانند بسیاری دیگر از معاصران هموطنش از ستایندگان آثار جوزف مید بود. نیوتن تأکید زیادی بر تفسیر مکاشفه یوحنا داشت و یادداشت‌های فراوانی در مورد این بخش از انجیل دارد. وی به تثلیث اعتقاد نداشت. او نیمی از عمر خود را به کیمیاگری و کارهای خودسرانهٔ مذهبی گذراند و سال‌های متمادی را به مطالعهٔ نقشهٔ طبقهٔ همکف معبد گمشدهٔ سلیمان در بیت‌المقدس می‌گذراند (و زبان عبری را هم بدین منظور فرا گرفت) تا سرنخ‌های ریاضی لازم برای پیدا کردن تاریخ دومین بازگشت مسیح و پایان جهان را در آن پیدا کند.دلبستگی او به کیمیاگری بسیار بیشتر بود تا جایی‌که تجزیهٔ یک رشته از موی سر نیوتن در دههٔ ۱۹۷۰ میلادی نشان داد که جیوهٔ موجود در موی او چهل برابر میزان عادی آن است که حواس‌پرتی او را نیز توجیه می‌کند که گاهی هنگام بیدار شدن تا ساعت‌ها فراموش می‌کرد که باید از رختخواب برخیزد و بصورت نشسته در تختش در اندیشه‌های خود غرق می‌شد.
منبع متن: wikipedia
.
@physics_ir
.
#فیزیک #نیوتن #کریسمس #پیج_علمی_فیزیک_ایران #آیوتا

آغاز ثبت‌نام آزمون ورودي دوره دکتري (Ph.D) از فردا
تاریخ انتشار: 94/10/05 14:9
@iotaph
مشاورعالي سازمان سنجش آموزش کشور از آغاز ثبت‌نام آزمون ورودي دوره دکتري (Ph.D) سال 95 از 6 دي‌ماه خبر داد. حسين توکلي ثبت‌نام براي شرکت در آزمون ورودي دوره دکتري Ph.D نيمه متمرکز سال 95 از روز يکشنبه 6 دي‌ماه از طريق شبکه اينترنتي سازمان سنجش آموزش کشور به نشاني www.sanjesh.org آغاز شده و در روز سه‌شنبه 15 دي‌ماه پايان مي‌پذيرد. وي اضافه کرد: تمامي متقاضيان ضرورت دارد در اين مهلت تعيين شده پس از مطالعه دفترچه راهنما و فراهم کردن مدارک مورد نياز به سايت سازمان سنجش مراجعه و نسبت به ثبت‌نام اقدام کنند. مشاورعالي سازمان سنجش آموزش کشور در مورد هزينه ثبت‌نام توضيح داد: با توجه به اينکه هزينه ثبت‌نام آزمون مذکور اينترنتي بوده، داوطلبان لازم است به وسيله کارت‌هاي عضو شبکه بانکي شتاب که پرداخت الکترونيکي آنها فعال است، با مراجعه به پايگاه اطلاع‌رساني سازمان سنجش و پرداخت 500 هزار ريال به عنوان وجه ثبت‌نام اقدام کنند. توکلي در خاتمه در مورد زمان برگزاري آزمون نيز اظهار کرد: اين آزمون در روز جمعه 14 اسفندماه سال 94 در حوزه‌هاي امتحاني مربوط برگزار مي‌شود.
با کانال آیوتا همراه باشید
@iotaph

@physics_ir| ■ساخت رایانه کوانتومی صد ملیون بار سریعتر از رایانه های امروزی توسط ناسا و گوگل■

اين روزها خبرهاي زيادي در مورد افزايش توان رايانه‌ها و قدرت پردازش اطلاعات به گوش مي‌رسد و تحقيقات فراوان در اين زمينه انجام مي‌شود.
ولي با خبري که به تازگي منتشر شده است مي‌توان گفت يکي از قوي‌ترين محصولات جهان را شرکت اينترنتي گوگل با همکاري سازمان فضايي ناسا توليد کرده است. اين محصول با آنچه هم‌اکنون به عنوان رايانه مورد استفاده قرار مي‌گيرد اندکي متفاوت است و در خانواده جديدي از محصولات موسوم به «رايانه کوانتومي» طبقه‌بندي مي‌شود. محصول جديد D-Wave 2X نام گرفته است و سرعت پردازش اطلاعات در آن نسبت به رايانه‌هايي که هم‌اکنون مورد استفاده قرار مي‌گيرند 100 ميليون بار بيشتر است و مي‌توان گفت: اين ابتکار بزرگترين تحول را در تاريخ رايانه‌هاي شخصي رقم خواهد زد.


رايانه‌هاي کوانتومي
رايانه‌هاي کوانتومي نسل جديدي از محصولات هستند که از آنها در قالب دستگاه‌هاي کوانتومي هم ياد مي‌شود و داده‌ها در آن مبتني بر بيت‌هاي کوانتوم جابه‌جا مي‌شوند. در رايانه‌هاي امروزي بيت‌هاي الکترونيکي داده‌ها را به صفر يا يک طبقه‌بندي مي‌کنند و در اصل هر بيت معادل صفر يا يک شناسايي مي‌شود. اما هر بيت کوانتومي به گونه‌اي تعريف شده است که علاوه بر تشخيص صفر يا يک، مي‌تواند در آن واحد هر دو عدد را هم شامل شود.

اين بيت‌ها را کوبيت هم مي‌نامند و کوبيت‌ها در اصل ذرات بسيار کوچکي هستند که در دماي بالاي صفر درجه مي‌توانند فعاليت کنند و هر چه تعداد آنها بيشتر شود، توان نهايي رايانه افزايش مي‌يابد. مسائل پيچيده مربوط به کلان داده‌ها از جمله سيستم‌هاي تحليل آب و هوا در رايانه‌هاي کوانتومي آسان‌تر حل مي‌شوند و کوبيت‌ها براحتي آنها را بررسي مي‌کنند. ولي با همه اين توضيحات بايد اعتراف کنيم علم بشر هنوز به حدي نرسيده است که بتوانيم رايانه‌ کوانتومي را با تعريف بالا توليد کنيم و از اين عرصه کاربردي به صورت عملي بهره ببريم. ولي گوگل با انتشار بيانيه جديد اعلام کرد گام ديگري در توليد رايانه‌هاي کوانتومي برداشته است و ادعا مي‌کند که يکي از بزرگترين تأثيرات تاريخ را در زمينه فناوري و تحقيقات علمي برجا مي‌گذارد.


فهم دقيق از نحوه فعاليت رايانه‌ کوانتومي گوگل بدون داشتن مدرک تخصصي فيزيک و علوم رايانه آسان نيست. ولي به هر حال تست‌هاي استاندارد تعريف کرده‌اند تا بتوانند توان پردازشي اين دستگاه را با تراشه‌هاي رايانه‌اي امروزي مقايسه کنند و دريابند D-Wave 2X تا چه اندازه مي‌تواند پرقدرت باشد. اين آزمايش در پايان نشان داد رايانه کوانتومي گوگل مي‌تواند 100 ميليون بار سريع‌تر از يک لپ‌تاپ امروزي عمل کند.


قدرت و سرعت بيشتر
توليد دستگاه رايانه‌اي 100 ميليون بار سريع‌تر و قوي‌تر از آنچه امروز در اختيار داريم باورنکردني به نظر مي‌رسد. ولي بايد اعتراف کنيم که ما در عصر رايانه‌هاي کوانتومي به‌سر نمي‌بريم و چنين محصولي فعلاً فقط در شرايط آزمايشگاهي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. «هارتموت نووِن» از مديران ارشد گوگل که در توسعه اين رايانه هم حضور داشته است گفت: «نتايج حاصل از آزمايش‌هاي انجام شده روي نخستين رايانه کوانتومي جهان بسيار قابل ملاحظه بوده و همه دانشمندان جهان را شگفت‌زده کرده است. ما هنوز راه طولاني پيش‌رو داريم و براي ساخت رايانه کوانتومي با قابليت استفاده عملي مي‌بايست بيش از امروز فناوري‌هاي مربوطه را توسعه دهيم».


تئوري پردازش کوانتومي بسيار خوب تعريف شده و بي‌نقص به نظر مي‌رسد. ولي براي آنکه اين تئوري در حالت عملي مورد استفاده قرار گيرد و از جانب شرکت‌هاي بزرگ توليدکننده رايانه تأييد شود، بايد اقدامات بيشتري انجام شود و رايانه کوانتومي در مقياس‌ گسترده مورد استفاده قرار گيرد. در اين راستا برخي دانشمندان توضيح دادند که ممکن استD-Wave 2X يک رايانه کوانتومي واقعي نباشد و گوگل فقط توانسته باشد فناوري‌هاي امروزي را توسعه دهد. همچنين برخي صحبت‌ها در مورد کارآمدي و الگوريتم‌هاي تعريف شده براي اين محصول به ميان آمده است و گفته مي‌شود که گوگل در رايانه کوانتومي خود از الگوريتم‌هاي معمول در تراشه‌هاي رايانه‌اي استفاده کرده است که اين اتفاق مي‌تواند محصولي به غير از رايانه کوانتومي را توليد کند.


دانشمندان اين روزها تحقيقات و مطالعات گسترده براي توليد رايانه‌هاي پرقدرت‌تر و پرسرعت‌تر انجام مي‌دهند و شرکت‌هايي مانند IBM و مايکروسافت بيشترين سرمايه‌گذاري‌ها را در اين زمينه انجام دادند که البته گوگل هم به جمع آنها پيوسته است تا بتواند از کدهاي مربوط به رايانه‌هاي کوانتومي رمزگشايي کند.


يک دهه انتظار
شرکت مايکروسافت پيش‌بيني کرده است که ظرف يک دهه آينده بزرگترين تحول در عرضه سيستم‌هاي پردازشي صورت مي‌گيرد تا بشر براي نخستين بار در تاريخ بتواند از رايانه کوانتومي استفاده کند. مايکروسافت اين روزها يک طرح ويژه براي توسعه اين رايانه‌ها تعريف کرده و به همه کاربران جهاني قول داده است

ظرف 10 سال آينده بتوانند با رايانه‌هاي کوانتومي تجربه عملي داشته باشند.


مايکروسافت بر اساس تحقيقات خود به اين نتيجه رسيده است که شايد بشر با علم امروزي نتواند رايانه کوانتومي توليد کند و در عوض، بايد رايانه کوانتومي دوگانه ساخته شود که بجز کوبيت‌ها، بيت‌هاي الکترونيکي هم مورد استفاده قرار گيرد. مدل دوگانه کاربردهاي بيشتري را هم شامل مي‌شود و بجز علم هواشناسي يا تحليل مسائل پيچيده‌، مي‌تواند در زمينه‌هاي مختلف حتي مصارف خانگي به کار گرفته شود.


به گفته مايکروسافت و گوگل، مشکل اصلي براي ساخت رايانه‌هاي کوانتومي اين است که بايد هميشه دماي آنها نزديک به صفر نگه داشته شود و سيستم داخلي آنها خنک‌تر از رايانه‌هاي امروزي باشد. دستگاهي که گوگل هم‌اکنون با کمک سازمان فضايي ناسا ساخته است، هزينه‌اي بالغ بر 15 ميليون دلار را به همراه داشته است و به همين خاطر نمي‌توان اين محصول را به توليد انبوه رساند. رايانه کوانتومي D-Wave 2X با همه توانمندي‌هاي خود فقط در برخي زمينه‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد و براي آن توان پردازش و تحليل مسائل در شاخه‌هاي مختلف تعريف نشده است.
@physics_ir

الگوريتمي که گوگل براي اين دستگاه تعريف کرده است Quantum Monte Carlo نام دارد که در رايانه‌هاي سيليکوني مورد استفاده قرار مي‌گيرد و البته قابليت تحليل کوبيت‌ها را هم دارد. اين الگوريتم به گوگل کمک کرد تا نخستين گام عملي براي توسعه رايانه‌هاي کوانتومي را بردارد و دانشمندان را به آينده اين محصول اميدوارتر کند. گوگل بر اين باور است که هوش مصنوعي بيشترين تأثير را مي‌تواند در اين زمينه برجا بگذارد. هوش مصنوعي اين فرصت را در اختيار دانشمندان قرار مي‌دهد تا بتوانند قابليت‌هاي پردازنده‌هاي سيليکوني را در رايانه‌هاي کوانتومي مورد استفاده قرار دهند و در راستاي آن کوبيت‌ها را هم به کار گيرند. به هر حال بايد پذيرفت که همه اين اتفاقات در حالت تئوري و نظريه‌هاي عرضه شده کاملاً با علم امروز سازگار است و هيچ گونه خطا در آن ديده نمي‌شود. ولي دانشمندان هنوز نتوانسته‌اند اين تئوري‌ها را وارد دنياي عملي کنند و از اين طريق بتواند فرآيند انتقال و پردازش داده را به کوبيت‌ها بسپارند. پايداري کوبيت‌ها در حفظ، انتقال و پردازش داده مهم‌ترين مسأله‌اي است که با اطمينان، کوانتوم را آينده سيستم‌هاي رايانه‌اي مي‌داند و همين که ذرات با اندازه کوچک‌تر مي‌تواند اقدامات گسترده‌تري انجام دهد، دانشمندان را اميدوارتر مي‌کند.


گروه Quantum AI گوگل براي ساخت نخستين رايانه کوانتومي جهان بيش از دو سال تلاش کرده است و در نهايت از محققان ناسا کمک گرفته است تا بتواند آن را به صورت عملي مورد استفاده قرار دهد. اين گروه همچنين اعلام کرده است که کوانتوم نسبت به سيليکون 1000 برابر مقاوم‌تر و 100 ميليون بار از رايانه‌هاي سيليکوني سريع‌تر است و البته تمام اين پردازش‌ها روي يک هسته واحد انجام مي‌شود.

@iotaph
بخش توسعه سخت‌افزار در مرکز Quantum AI ساخت اين دستگاه را پايان کار خود نمي‌داند و بر اين باور است که توان کوانتوم بسيار بيشتر از آن چيزي است که بشر امروز به آن دست يافته است. اين گروه پيش‌بيني کرده است که تا يک دهه آينده بشر مي‌تواند رايانه کوانتومي را به صورت عملي مورد استفاده قرار دهد که سرعت آن نسبت بهD-Wave 2X صدها برابر بيشتر است. الگوريتم تعريف شده براي اين دستگاه پس از دريافت داده‌هاي خوشه‌اي، آنها را از يکديگر مجزا مي‌کند تا آنها را مورد تحليل قرار دهد. ولي اگر بشر در آينده بتواند داده داده‌ها را در رايانه کوانتومي در حالت خوشه‌اي تحليل کند و آنها را از يکديگر مجزا نسازد، بزرگترين انقلاب در اين عرصه صورت گرفته است.
@physics_ir
#فیزیک #کوانتوم #کامپیوتر_کوانتومی #پیج_علمی_فیزیک_ایران #آیوتا

@physics_ir @iotaph

💐🍃🌿🌸🍃🌾🌼🌸🌸🌸
🍃🌺🍂
🌿🍂

✅ کانال فیزیک را به دوستان خود معرفی کنید.
@physics_ir
Telegram.me/physics_ir

🌾🍂
🍃🌺🍂
💐🌾🍀🌼🌷🍃🌸🌸🌸🌸

@iotaph @physics_ir |■مساله■

■مساله■
چرخی به شعاع R بر روی خط مستقیمی بدون لغزش می غلتد. سرعت نقطه P نسبت به نقطه S کدام است؟
برای پاسخ به اینستاگرام آیوتا بروید.
.
.
پاسخ تشریحی فردا شب گذاشته می شود.
.
@IOTAPH
.
#فیزیک #فیزیک_پایه #المپیاد #المپیاد_فیزیک #کنکور_ارشد #کنکور_دکتری #کنکور_کارشناسی_ارشد #ایوتا

@iotaph | حل مساله

■حل مساله■
.
.
سپاس از دوستانی که مشارکت کردند.
در غلتش کامل سرعت لحظه ای نقطه روی زمین صفر است. نقطه P علاوه بر سرعت مرکز جرم ، سرعت نشان داده شده با زاویه تتا را دارد. برآیند آنها می شود پاسخ سوال.
.
برای مسایل پاسخ های خود را دایرکت کنید تا در کانال تلگرام روشهای متنوع قرار داده شود.
.
.
@physics_ir
@iotaph
#فیزیک #کنکور_کارشناسی_ارشد #کنکور_دکتری #مریام #دینامیک #آیوتا

جمعی از فیزیکدان های تکرار نشدنی- @physics_ir

پایستگی انرژی
والتر لوین (استاد دانشگاه ام آی تی):●
یکی از محبوب ترین آزمایش هایی که سال هاست سر کلاس انجام می دهم آزمایشی است که در آن سرم را مستقیما در مسیر وزنه ی تخریب، که همتای کوچک وزنه های تخریب واقعی است ، قرار می دهم و زندگی ام را به مخاطره می اندازم. البته که این وزنه کوچک می تواند به اسانی مرا بکشد. وزنه های تخریبی که آنها را گروه های تخریب بکار می برند وزنه های کروی شکلی هستند با وزنی در حدود هزار کیلو، ولی وزنه من ۱۵٫۵ کیلو وزن دارد. در حالی که در یک طرف کلاس ایستاده و سرم را به دیوار چسبانده ام وزنه آونگ را در دستانم می گیرم و آن را تا چانه ام بالا می آورم. وزنه را که رها می کنم باید مواظب باشم که آن را اصلا به جلو هل ندهم حتی به اندازه فوق العاده کم. کوچکترین هل که به وزنه بدهم مرا آسیب می زند یا حتی می کشد. از دانشجویانم می خواهم که حواس مرا پرت نکنن، صدا نکنند، و حتی کوتاه زمانی نفس نکشند و می گویم اگر چنیین نکنند چه بسا این آخرین بار باشد که به آنها درس می دهم.

اعتراف می کنم هر بار که این آزمایش را انجام می دهم، آن زمان که وزنه تاب خوران به سویم می شتابد حس می کنم آدرنالین خونم بالا می رود و با این که یقین دارم فیزیک مرا نجات خواهد داد همیشه وقتی که وزنه تا مویی مانده به چانه ام جلو می آید اعصابم خورد می شود. بی اختیار دندان هایم را به هم می فشارم و حقیقت این است که چشمانم را نیز می بندم! می پرسید که انجام این آزمایش چه سودی برای من دارد؟ اعتقادم این است که به یکی از مهم ترین مفاهیم همه ی فیزیک، یعنی « پایستگی انرژی » راسخ می شود.
پ.ن: البته ویدئو برای آقای لوین نیست.
@physics_ir
@iotaph
#پایستگی #انرژی

@physics_ir

پس از ورود به سياه چاله چه اتفاقي برايتان مي‌افتد؟
شايد فکر کنيد که اگر در سياه‌چاله بيفتيد درجا خواهيد مرد، اما در حقيقت اين مسئله کمي پيچيده‌تر است. سرنوشت عجيب‌تري در انتظار شما است! سفر به فضا و موضوع سياه‌چاله همواره براي طرفداران نجوم و موضوعات علمي جالب بوده است. در اکثر موارد زبان علمي شايد شما را کمي گنگ کند اما در اينجا از آن زبان پيچيده خبري نيست، زيرا شما يک همسفر خوب داريد. شايد براي شما هم اتفاق بيفتد! ممکن است در فضا به دنبال سياره‌هاي قابل زيست ديگري باشيد يا اصلا در حال کاوش بر روي هستي باشيد و يک سوال در ذهنتان ايجاد شود: اگر در يک سياه‌چاله بيفتيد چه اتفاقي خواهد افتاد؟ شايد فکر کنيد که ضربه شديدي به شما وارد شود يا به ذرات مختلف تجزيه شويد، اما در حقيقت واقعيت عجيب‌تر از اين حرف‌ها است. درست همان لحظه‌اي که به درون يک سياه‌چاله مي‌افتيد، واقعيت به دو بخش تقسيم مي‌شود. واقعيت اول اين است که شما به خاکستر تبديل مي‌شويد و واقعيت دوم اين است که بدون هيچ آسيبي وارد آن مي‌شويد. سياه‌چاله همان جايي است که قوانين فيزيک کنوني در آن شکسته مي‌شوند. انيشتين به ما آموخت که گرانش فضا را خم مي‌کند. بنابراين يک شي که به اندازه کافي متراکم شده باشد را در فضا در نظر بگيريد. فضا-زمان آن‌قدر مي‌تواند خم شود که حول محور خودش بچرخد و يک چاله را در «واقعيت» به وجود آورد. به طور کلي، سياه‌چاله ناحيه‌اي از فضا-زمان است که جرم در آن فشرده شده است. يک ستاره بسيار بزرگ که سوختش به پايان رسيده گزينه خوبي براي تشکيل يک سياه‌چاله است. اين ستاره زير وزن خود خم شده و از درون فرو مي‌ريزد و همراه با آن نيز فضا-زمان به درون خم مي‌شود. ميدان مغناطيسي حاصل از آن به اندازه‌اي قوي مي‌شود که حتي نور نيز نمي‌تواند از آن عبور کند. اين ميدان مغناطيسي سپس يک سياه‌چاله را در جاي آن ستاره به وجود مي‌آورد. بيروني‌ترين مرز يک سياه‌چاله «افق رويداد» نام دارد. نيروي گرانشي افق رويداد اجازه گريز نور از آن را صادر نمي‌کند. اگر کمي بيشتر به آن نزديک شويد، ديگر مجال فرار نداريد! در افق رويداد بيش از حد انرژي وجود دارد. اثرات کوانتومي نوارهايي از ذرات داغ را بر حاشيه افق رويداد به وجود مي‌آورد که به کيهان تابانده مي‌شوند. به اين اتفاق «تابش هاوکينگ» گفته مي‌شود، چرا که استيفن هاوکينگ اولين بار آن را پيش‌بيني کرد. سياه‌چاله در مدت زماني خاص جرم را تابانده و ناپديد مي‌شود. همين‌طور که به درون سياه‌چاله مي‌رويد، فضا بيشتر خم مي‌شود و در مرکز آن به اوج مي‌رسد. فضا و زمان در مرکز تا بي‌نهايت خم مي‌شوند. فضا و زمان در فيزيک دو مفهوم معنادار هستند ولي زماني که به مرکز سياه‌چاله مي‌رسيم کاملا معناي خود را از دست مي‌دهند. اينجا چه اتفاقي مي‌افتد؟ کسي نمي‌داند. آيا جهان ديگري است؟ اين يک راز است. حالا اگر در سياه‌چاله بيفتيد چه اتفاقي رخ مي‌دهد؟ فرض کنيد که شما درون سياه‌چاله افتاده‌ايد و دوستات «آني» فقط نظاره‌گر شما است. سرعت شما به سمت افق رويداد بيشتر مي‌شود. شما کش مي‌آييد و کمي هم کج مي‌شود. هر چه به افق رويداد نزديک‌تر مي‌شويد مانند «تصوير آهسته» حرکت مي‌کنيد. از آنجايي که هوا در فضا وجود ندارد نمي‌توانيد براي آني فرياد بزنيد. بر روي گوشي شما يک برنامه نصب است که مي‌توانيد با کمک آن «پيام مُرس» براي آني ارسال کنيد. اما حواستان باشد که پيام شما کندتر به او ارسال مي‌شود، زيرا در اينجا امواج کمي آهسته‌تر حرکت مي‌کنند: «درسته، د ر س ت ه، د ر س ت ه.» سياه‌چاله و افق رويداد آني از دور با يک ذره‌بين غول‌پيکر شما را مي‌پايد. وقتي که به افق رسيديد، شما منجمد مي‌شويد؛ درست مانند اينکه شخصي دکمه استپ بازي را فشار داده باشد. بر روي سطح افق رويداد چسبيده و بي‌حرکت مي‌مانيد تا بالاخره گرما شما را به داخل بکشد. آني مي‌گويد که شما به تدريج از بين مي‌رويد. انحناي فضا، توقف زمان و تابش هاوکينگ شما را از پاي درخواهد آورد. حتي قبل از اينکه به تاريکي سياه‌چاله برسيد به خاکستر تبديل خواهيد شد. قبل از اينکه مراسم ترحيم شما را برگزار کنيم، بهتر است آني را فراموش کنيم و اين داستان جذاب را از زبان خودتان بشنويم. درست است، اينجا چيز خيلي عجيب‌تري در حال اتفاق افتادن است. آن چيز چيست؟ هيچ چيز! ممکن است اطراف سياه‌چاله يک ديواره آتشين باشد فرضيه دوم اين بود که شما سالم عبور مي‌کنيد. حالا تصور مي‌کنيم که خاکستر نشديد. شما حالا داريد در درون يکي از مرموزترين چيزهاي عالم هستي حرکت مي‌کنيد. هيچ اختلالي در مسير شما پيش نخواهد آمد، زيرا شما يک سقوط آزاد را تجربه خواهيد کرد چرا که جاذبه را حس نخواهيد کرد. اين اتفاق براي انيشتين «شادترين تصور» بود. افق رويداد يک ديوار آجري نيست که شما بتوانيد آن را ببينيد. شايد اگر از بيرون آن را نگاه کنيد، اصلا متوجه

آن نشويد. هرچه سياه‌چاله کوچکتر باشد مشکل بزرگتر مي‌شود. نيروي جاذبه آنقدر زياد خواهد بود که تاثير آن بر روي پاي شما از تاثيرش بر روي سر شما بيشتر خواهد بود. اما سياه‌چاله‌اي که شما درون آن رفتيد، خيلي بزرگ است: ميليون‌ها باز بزرگتر از خورشيد خودمان. نيروي گرانشي شما را اذيت نخواهد کرد. نگران اسپاگتي شدن نباشد. مزيت سياه‌چاله بزرگ اين است که مي‌توانيد راحت در آن زندگي کنيد، البته تا وقتي که هنوز به «تکينگي» نرسيده‌ايد. افق رويداد يک ديوار آجري نيست! شما به سمت مرکز کشيده مي‌شويد و حتي اگر هم بخواهيد نمي‌توانيد برگرديد. چه حسي دارد؟ اما ما اين مورد را حس کرده‌ايم، البته نه با فضا و مکان بلکه با زمان. زمان تنها به جلو حرکت مي‌کند و هرگز به عقب بازنمي‌گردد. در واقع زمان ما را علي‌رغم ميل دروني خود به جلو مي‌برد. اين فقط يک قياس ساده نيست. درون سياه‌چاله، زمان و مکان آن‌قدر خميده مي‌شوند که جايشان را به هم عوض مي‌کنند. اين حس يعني اينکه به تکينگي فضا و زمان نزديک مي‌شويد و هيچ راه فراري هم نداريد. شايد حالا يک سوال برايتان پيش بيايد. آني چرا غيرمنطقي حرف مي‌زند؟ اگر شما درون سياه‌چاله هستيد و هيچ چيزي را در آن حس نمي‌کنيد، پس چرا آني پافشاري مي‌کرد که شما در بيرون از افق جزغاله شده بوديد؟ آيا آني توهم دارد؟ تابش هاوکينگ از افق رويداد به بيرون گردش پيدا مي‌کند در واقع آني کاملا منطقي حرف مي‌زند. از ديد او، شما به خاکستر تبديل شديد. حتي او مي‌توانست بيايد و خاکسترهاي شما را جمع کند و به عزيزانتان بفرستد. قوانين طبيعت حکم مي‌کند که شما از ديد آني بيرون افق بمانيد. زيرا فيزيک کوانتومي مي‌گويد که اطلاعات به هيچ وجه از بين نخواهند رفت. بنابراين، ذراتي که هويت شما را تشکيل مي‌دهند بايد در همان بيرون افق بمانند. اما اجازه دهيد اينجا کاري به قوانين فيزيک آني نداشته باشيم. از طرف ديگر، قوانين فيزيک مي‌طلبد که شما بدون برخورد با ذرات داغ يا هر چيزي ديگري سقوط کنيد. اگر در غير اين صورت باشد، «شادترين تصور» انيشتين و نظريه نسبيت عام او نقض مي‌شود. درست است. قوانين فيزيک مي‌گويند که شما به صورت يک مشت خاکستر در بيرون سياه‌چاله بمانيد و همزمان نيز در داخل آن سالم و سلامت به حرکت خود ادامه دهيد. اما يک قانون سومي نيز وجود دارد و آن اين است که اطلاعات شبيه‌سازي نمي‌شوند. در اين حالت شما بايد همزمان در دو جا (بيرون سياه‌چاله و داخل آن) حضور داشته باشد، در حالي که فقط يک شخص با مشخصات شما مي‌تواند وجود داشته باشد. بر اساس قوانين فيزيک اين رويه غيرمنطقي است. اما صبر کنيد، فيزيکدانان اين معماي سرگيجه‌آور را «پارادوکس اطلاعات سياه‌چاله‌اي» ناميدند که خوشبختانه در دهه 90 ميلادي يک راه‌حل براي آن پيدا شد. راه فرار نداريد! لئونارد سوسکيند متوجه شد که هيچ پارادوکسي در اين مورد وجود ندارد، زيرا هيچ کس اين شبيه‌سازي را نمي‌بيند. آني فقط يک نسخه از شما را مي‌بيند و خودتان نيز فقط يک نسخه از خودتان را مي‌بينيد. کسي همزمان هر دو را نمي‌بيند. شما و آني با هم هيچ ارتباطي هم نداريد. هيچ شخص سومي هم نمي‌تواند حضور داشته باشد که همزمان شما را در هر دو جا ببيند. بنابراين هيچ قانوني از فيزيک نقض نشده است. حالا يک مسئله ديگر هم پيش مي‌آيد و آن خود شما هستيد. آيا شما نمي‌خواهيد اصل قضيه را بدانيد؟ آيا نمي‌خواهيد بدانيد که واقعا زنده هستيد يا همان موقع مرده‌ايد؟ بزرگترين رازي که سياه‌چاله به ما آموخته اين است که هيچ واقعيتي وجود ندارد. واقعيت به اين وابسته است که از چه کسي مي‌پرسيد. آني يک داستان را واقعي مي‌بيند و شما يک داستان ديگر را واقعي مي‌دانيد. تمام. در تابستان سال 2012، چند فيزيکدان به نام‌هاي احمد الميري، دونالد مارولک، جو پولشينسکي و جيمز سالي يک آزمايش را انجام دادند که آزمايش آن‌ها تقريبا هر آنچه که ما در مورد سياه‌چاله‌ها مي‌دانستيم را زير سوال مي‌برد. کسي واقعا نمي‌داند در داخل سياه‌چاله چه خبر است آن‌ها متوجه شدند که سوسکيند بر اين اساس نتيجه‌گيري کرده که عدم توافق بين شما و آني توسط افق رويداد قطع خواهد شد. مهم نبود که آني شما را داخل سياه‌چاله مي‌بيند يا خير. اگر راه‌هاي ديگري وجود داشته باشد که با شما ارتباط برقرار کند چه؟ نسبيت وجود راه‌هاي ديگر را رد مي‌کند، اما مکانيک کوانتوم قوانين را کمي به هم مي‌ريزد. ممکن است آني با کمک «کنش شبح وار از راه دورِ» انيشتين از پشت افق رويداد به داخل يک نگاهي بيندازد. اين اتفاق زماني رخ مي‌دهد که دو مجموعه از ذرات که در فضا پخش شده‌اند به شکلي مرموز با هم در ارتباط باشند. آن‌ها هر دو بخشي از يک کل نامرئي هستند، بنابراين اطلاعات مورد نياز براي توضيح آن‌ها را نمي‌توان به شکل مجزا در هر مجموعه پيدا کرد، چرا که بايد در رابطه «شبح وار» بين آن‌ها اين اطلاعات را پيدا کرد. دو

م
جموعه ذرات کاملا مجزا مي‌توانند به شکلي شبح‌وار به هم متصل باشند ايده اين فيزيکدانان نيز اين بود که فرض کنيم آني بخشي از اطلاعات را نزديک افق نگه دارد که به آن اطلاعات الف مي‌گوييم. اگر داستان آني از خاکستر شدن شما درست باشد، بنابراين شما مرده‌ايد. الف با اطلاعات ب نيز در ارتباط است که حالا در تابش بيروني است. اما اگر داستان شما درست باشد چه؟ اگر شما سالم رد شده باشيد، بنابراين اطلاعات الف با دسته‌اي ديگر از اطلاعات پ در ارتباط خواهد بود. اطلاعات پ حالا در درون سياه‌چاله است. حالا نکته اينجا است که فقط يک ارتباط مي‌تواند وجود داشته باشد. اطلاعات الف مي‌تواند با اطلاعات ب در ارتباط باشد يا اطلاعات پ. حالا آني با دستگاه خود امتحان مي‌کند. جواب يا ب است و يا پ. اگر جواب پ باشد، داستان شما درست بوده ولي قوانين کوانتوم شکسته شده‌اند. ارتباط الف و پ مي‌گويد که اين اطلاعات هرگز در اختيار آني قرار نخواهد گرفت. در اين صورت قانون کوانتوم نقض مي‌شود: اطلاعات هرگز از بين نمي‌روند. در اين صورت فقط چراغ اطلاعات ب باقي مي‌ماند. اگر ب روشن شود، داستان آني اثبات مي‌شود ولي نظريه نسبيت عام نقض مي‌شود. در اين حالت، شما به خاکستر تبديل شده‌ايد. حالا به سوال اصلي خود بازمي‌گرديم. زماني که شما در يک سياه‌چاله مي‌افتيد چه اتفاقي رخ مي‌دهد؟ مي‌ميريد يا سالم رد خواهيد شد در حقيقت هيچ کس پاسخ اين سوال را نمي‌داند. اين سوال يکي از بحث‌برانگيزترين سوالات فيزيک بنيادي است. بيش از يک قرن است که فيزيکدانان تلاش مي‌کنند نسبيت عام را با مکانيک کوانتومي وفق دهند و مي‌دانند که بالاخره يکي سربلند بيرون مي‌آيد. معماي ديوار آتشين شايد به کمک دانشمندان بيايد. اما معماي دستگاه آني و اطلاعات الف، ب و پ بسيار جالب است. دو دانشمند به نام‌هاي دنيل هارلو و پاتريک هايدن اين سوال را بررسي کردند. آن‌ها مي‌گويند حتي اگر آني قوي‌ترين کامپيوتر ممکن از نظر قوانين فيزي ک را هم در اختيار داشته باشد خيلي زمان مي‌برد تا بفهمد اطلاعات الف با ب در ارتباط بوده است يا پ. به عبارتي آن‌ها مي‌گويند ممکن است آن‌قدر زمان ببرد که ديگر خود آن سياه‌چاله نابود شده باشد در اين صورت است که پيچيدگي مشکل دوچندان مي‌شود. زيرا آني هرگز نخواهيد فهميد که ارتباط بين کدام جفت برقرار بوده است. بدين ترتيب، هر دو روايت مي‌تواند همزمان درست باشد. يعني باز هم به همان داستان برمي‌گرديم که واقعيت وابسته به نظاره‌گر بوده و قوانين فيزيک هم دست‌نخورده باقي مانده است. در اين حالت، فيزيکدانان چيز جديدي دارند که در مورد آن تامل کنند. بحث سفر انسان به فضا و سياه‌چاله يک طرف و بحث قوانين فيزيک و جنجال‌هاي دانشمندان بر سر آن‌ها هم در طرف ديگر موضوع قرار دارد. اگر ماهيت حقيقيِ «واقعيت» گوشه‌اي پنهان شده باشد، بهترين جا براي اينکه به دنبال آن بگرديم همين سياه‌چاله‌ها هستند. بهترين راه اين است که از بيرون به دنبال واقعيت بگرديم؛ حداقل تا زماني که بفهميم ديواره آتشين واقعا چيست. البته يک راه ديگر نيز وجود دارد و آن اين است که آني را به داخل سياه‌چاله بفرستيم؛ نوبتي هم که باشد ديگر نوبت اوست.

@physics_ir دانشمندان حوزه الکترومغناطیس