Cosmology

ادوارد ویتن، فیزیکدانی که مرز میان فیزیک و ریاضیات را جابه‌جا کرد ادوارد ویتن (Edward Witten)، یکی از تأثیرگذارترین فیزیکدانان نظری معاصر، در سال ۱۹۵۱ در بالتیمور آمریکا متولد شد. نکته جالب درباره مسیر علمی او این است که برخلاف بسیاری از فیزیکدانان، ابتدا در رشته تاریخ تحصیل کرد و حتی مدتی به روزنامه‌نگاری و اقتصاد علاقه داشت؛ اما سرانجام به فیزیک نظری روی آورد و در سال ۱۹۷۶ دکترای فیزیک خود را از دانشگاه پرینستون دریافت کرد. اما دلیل شهرت ویتن فقط فعالیتش در فیزیک نیست. او از معدود دانشمندانی است که توانسته است ایده‌های عمیق فیزیک نظری را به ابزارهایی برای حل مسائل بنیادی ریاضیات تبدیل کند. 🔹 نخستین فیزیکدانی که مدال فیلدز گرفت در سال ۱۹۹۰، ویتن موفق به دریافت مدال فیلدز شد؛ معتبرترین جایزه ریاضیات که معمولاً از آن به‌عنوان «نوبل ریاضیات» یاد می‌شود. او نخستین فیزیکدان تاریخ بود که این مدال را دریافت کرد. کمیته مدال فیلدز درباره او تأکید کرد که توانایی‌اش در تبدیل ایده‌های فیزیکی به زبان ریاضی کم‌نظیر است. یکی از نمونه‌های مشهور این توانایی، استفاده از نظریه میدان کوانتومی و ابرتقارن برای مطالعه توپولوژی و هندسه است. کارهای او ارتباطات عمیقی میان فیزیک کوانتومی، هندسه دیفرانسیل و توپولوژی ایجاد کرد؛ از جمله در نظریه مورس، نظریه‌های میدان توپولوژیک و نظریه گره‌ها. ویتن همچنین در سال ۱۹۸۱ روش جدیدی برای اثبات قضیه انرژی مثبت در نسبیت عام ارائه کرد. نتیجه‌ای که به پایداری فضای تخت مینکوفسکی مربوط می‌شود و نشان می‌دهد چگونه ایده‌های ابرگرانش می‌توانند در یک مسئله کاملاً کلاسیک از نسبیت عام به کار گرفته شوند. اما شاید مشهورترین دستاورد ویتن در فیزیک، نقش او در شکل‌گیری M-theory باشد. در میانه دهه ۱۹۹۰، پنج نظریه ابرریسمان متفاوت وجود داشت: Type I، Type IIA، Type IIB، SO(32) heterotic و E₈×E₈ heterotic به نظر می‌رسید این‌ها پنج نظریه متفاوت باشند. ویتن در سال ۱۹۹۵ نشان داد که این تصویر می‌تواند کاملاً متفاوت باشد: این نظریه‌ها ممکن است در واقع حدها یا توصیف‌های متفاوتی از یک چارچوب بنیادی‌تر باشند. چارچوبی که بعدها با نام M-theory شناخته شد. این ایده آغازگر چیزی شد که از آن با عنوان «انقلاب دوم نظریه ابرریسمان» یاد می‌شود. اهمیت این دیدگاه فقط در «یکی کردن پنج نظریه» نیست، بلکه نشان داد چیزی که در یک رژیم فیزیکی یک نظریه به نظر می‌رسد، ممکن است در رژیم دیگری با نظریه‌ای کاملاً متفاوت توصیف شود. این همان ایده عمیق دوگانگی‌ها (Dualities) است که امروز یکی از مفاهیم مرکزی در نظریه ریسمان و نظریه‌های کوانتومی میدان به شمار می‌رود. 🔹 فیزیک، زبان جدیدی برای ریاضیات از دیگر دستاوردهای مهم ویتن می‌توان به ارتباط میان نظریه چرن–سایمونز و چندجمله‌ای جونز در نظریه گره‌ها، نظریه Seiberg–Witten، نظریه‌های میدان توپولوژیک، دوگانگی‌های گیج و ارتباطات میان نظریه میدان کوانتومی و هندسه اشاره کرد. بسیاری از این ایده‌ها بعدها به شاخه‌های فعال و مستقلی در ریاضیات تبدیل شدند. به همین دلیل، اهمیت ویتن را نمی‌توان صرفا با فهرست مقالات یا جوایزش سنجید. ویژگی منحصر به ‌فرد او این است که نشان داد فیزیک می‌تواند نه ‌تنها از ریاضیات استفاده کند، بلکه می‌تواند پرسش‌ها و ساختارهای کاملاً جدیدی برای ریاضیات ایجاد کند. فهرست افتخارات او نیز کم‌نظیر است: • مدال فیلدز – ۱۹۹۰ • مدال ملی علوم آمریکا – ۲۰۰۲ • جایزه کرافورد در ریاضیات – ۲۰۰۸ • مدال لورنتس – ۲۰۱۰ • مدال نیوتن – ۲۰۱۰ • جایزه Breakthrough در فیزیک بنیادی – ۲۰۱۲ • جایزه کیوتو در علوم بنیادی – ۲۰۱۴ • Albert Einstein World Award of Science – ۲۰۱۶ • و ده‌ها جایزه و عضویت علمی دیگر. امروز، ادوارد ویتن همچنان استاد مؤسسه مطالعات پیشرفته پرینستون (IAS) است، همان مؤسسه‌ای که آلبرت اینشتین نیز سال‌های پایانی زندگی علمی خود را در آن گذراند. شاید بهترین توصیف از جایگاه ویتن همان چیزی باشد که ریاضیدان برجسته، مایکل آتیاه، در زمان اعطای مدال فیلدز درباره او گفت: ویتن یک فیزیکدان است، اما توانایی او در فهم و به‌ کارگیری ریاضیات در سطحی است که با معدود ریاضیدانان قابل مقایسه است و بارها ایده‌های فیزیکی او به کشف نتایج عمیق ریاضی منجر شده‌اند. @cosmos_physics

لیست ۲٪ دانشمندان برتر توسط دانشگاه استنفورد اعلام میشود (تصویر مربوط به برنده جایزه فیزیک نوبل ۲۰۲۶) متدولوژی این رتبه‌بندی بر اساس یک شاخص ترکیبی (c-score) محاسبه می‌شود که از شش معیار استنادی به دست آمده است: -تعداد کل استنادها (NC) -اچ-ایندکس (H-index) -اچ-ایندکس اصلاح‌شده برای تعداد نویسندگان (Hm-index) -تعداد استنادها به مقالات با تک‌نویسنده (NCS) -تعداد استنادها به مقالات با تک‌نویسنده یا نویسنده اول (NCSF) -تعداد استنادها به مقالات با تک‌نویسنده، نویسنده اول یا نویسنده آخر (NCSFL) معیارهای انتخاب این لیست شامل پژوهشگرانی از ۲۰ رشته مختلف است. پژوهشگران بر اساس طبقه‌بندی استاندارد «ساینس-متریکس» (Science-Metrix) در ۲۲ حوزه علمی و ۱۷۴ زیرشاخه دسته‌بندی می‌شوند. فرآیند انتخاب شامل دو مرحله اصلی است: ۱- ۱۰۰،۰۰۰ دانشمند برتر: انتخاب اولیه ۱۰۰،۰۰۰ دانشمند برتر. ۲- صدک ۲٪: گنجاندن بعدی بر اساس صدک ۲٪ برتر در زیرشاخه‌ تخصصی هر فرد. @cosmos_physics

جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۶ به FRANCIS HALZEN به پاس مشارکت‌های تعیین‌کننده در رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب (IceCube) و کشف نوترینوهای پرانرژی با منشأ کیهانی، رسید. فرانسیس هالتزن پایه‌گذار نوع کاملاً جدیدی از ستاره‌شناسی شده است. ایده او استفاده از یخ‌های یخچال‌های طبیعی در قطب جنوب برای شکار ذرات مرموزی به نام «نوترینو» بود. نتیجه این ایده، ساخت «رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب» (IceCube) شد که قادر است نوترینوهایی را که از دوردست‌های کیهان سرچشمه می‌گیرند، ردیابی کند. @cosmos_physics

✅ معمای سیاه‌چاله‌های باستانی پرده‌برداری از سناریوی رمبش مستقیم مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب از کیهان اولیه، وجود سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در زمان کمتر از یک میلیارد سال پس از بیگ‌بنگ را آشکار کرده که با مدل‌های سنتی رشد تدریجی سیاه‌چاله‌ها سازگار نیست. در پاسخ به این معما، پژوهشگران سناریوی «رمبش مستقیم» (DCBH) را بررسی کرده‌اند که در آن ابرهای گاز سرد و چگال بدون نیاز به تشکیل ستاره، مستقیماً به بذر سیاه‌چاله‌های بسیار پرجرم تبدیل می‌شوند. در پژوهشی تازه که در MNRAS منتشر شده، تیمی بین‌المللی با تلفیق شبیه‌سازی‌های ادغام هالهٔ مادهٔ تاریک و مدل‌های نیمه‌تحلیلی تکامل کهکشان‌ها، شرایط محیطی لازم برای این رویداد را مدل‌سازی کردند و دریافتند که نواحی بسیار متراکم کیهانی با ادغام‌های مکرر ماده تاریک، بستر اصلی شکل‌گیری این بذرها هستند. نتایج نشان می‌دهد این بذرهای سنگین می‌توانسته‌اند حدود ۱۳٫۶۴ میلیارد سال پیش (کمتر از ۵۰۰ میلیون سال پس از بیگ‌بنگ) شکل بگیرند؛ روندی که در حدود ۱۳٫۴ تا ۱۳٫۵ میلیارد سال پیش، با غنی‌شدن محیط از عناصر سنگین بر اثر ابرنواخترهای اولیه، متوقف شده است. این یافته‌ها چارچوبی تئوری فراهم می‌کنند که نشان می‌دهد پیدایش اولیهٔ سیاه‌چاله‌ها ترجیحاً در محیط‌های به‌شدت خوشه‌ای رخ داده و کشف محتمل کهکشان‌های همسایهٔ این کوازارها با رصدهای آیندهٔ جیمز وب، آزمونی کلیدی برای اعتبارسنجی مدل رمبش مستقیم خواهد بود. مقاله اصلی @cosmos_physics

✅ شکار سیگنال هیدروژن باستانی گامی بزرگ برای نقشه‌برداری سه‌بعدی از کیهان اخترشناسان با استفاده از رادیوتلسکوپ پیشرفتهٔ میرکت (MeerKAT) در آفریقای جنوبی، موفق به ثبت مستقیم سیگنال‌های ضعیف هیدروژن خنثی (خط ۲۱ سانتی‌متری) در مقیاس‌های کیهانی شدند. این امواج رادیویی باستانی که حدود ۴ تا ۵ میلیارد سال در راه بوده‌اند تا به زمین برسند، توزیع گاز هیدروژن را در دو دورهٔ کیهانی مختلف (انتقال به سرخ z≈0.32 و z≈0.44) در ابعادی به وسعت چندین میلیون سال نوری آشکار کرده‌اند. اهمیت اساسی این دستاورد در روش نوآورانهٔ آن، یعنی «نگاشت شدت هیدروژن» (Hydrogen Intensity Mapping) است؛ تکنیکی که بر خلاف روش‌های سنتیِ نیازمند تفکیک تک‌تک کهکشان‌ها، درخشندگی تجمعی گاز هیدروژن را در حجم‌های عظیمی از فضا اندازه می‌گیرد. این رویکرد به پژوهشگران امکان می‌دهد شبکه‌ی کیهانی، مادهٔ تاریک و تحول مقیاس بزرگ عالم را بسیار سریع‌تر و با دقتی کم‌نظیر نقشه‌برداری کنند. این کشف به‌عنوان یک اثبات مفهوم حیاتی، مسیر را برای آغاز به کار رصدخانهٔ عظیم «آرایهٔ کیلومتر مربعی» (SKAO) هموار می‌کند؛ پروژه‌ای که تلسکوپ میرکت پیش‌درآمد آن به شمار می‌رود و با بهره‌برداری کامل، دوران تازه‌ای در کیهان‌شناسی رادیویی رقم خواهد زد. لینک خبر @cosmos_physics

🎥 ناسا تلسکوپ فضایی «نانسی گریس رومن» را پرتاب کرد تا برخی از بنیادی‌ترین پرسش‌های بشر را پاسخ دهد. این تلسکوپ در فاصله حدود ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین، جایی که نیروهای گرانشی زمین و خورشید تقریبا متعادل‌اند مستقر خواهد شد. این تلسکوپ که به افتخار نانسی گریس رومن، نخستین اخترشناس ارشد ناسا و ملقب به «مادر هابل» نام‌گزاری شده، قرار است سه حوزه علمی اصلی انرژی تاریک، سیارات فراخورشیدی و ماده تاریک را کاوش کند. در حوزه انرژی تاریک، با رصد هزاران ابرنواختر نوع Ia و اندازه‌گیری نوسانات آکوستیک باریونی، به دانشمندان کمک خواهد کرد تا رفتار این نیروی اسرارآمیز را که شتاب انبساط جهان را افزایش می‌دهد، بهتر درک کنند. در زمینه سیاره‌های فراخورشیدی، یک سرشماری آماری کامل از منظومه‌های سیاره‌ای کهکشان راه شیری انجام خواهد داد و حتی سیاره‌هایی با جرمی تنها چند برابر جرم ماه را شناسایی خواهد کرد. در حوزه ماده تاریک، با ردیابی خمیدگی نور ناشی از گرانش، نقشه‌ای از توزیع این ماده نامرئی در کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی تهیه خواهد کرد. @cosmos_physics

✅ در سال ۱۹۱۵، آلبرت اینشتین معادلات میدان نسبیت عام را منتشر کرد. معادلاتی که نگاه ما به گرانش، فضا و زمان را برای همیشه دگرگون کردند. اما شاید عجیب به نظر برسد که نزدیک به ۳۷ سال طول کشید تا ریاضیدانان ثابت کنند این معادلات واقعاً می‌توانند به عنوان یک قانون پیش‌بینی‌کننده برای تکامل جهان عمل کنند.

مشکل این نبود که معادلات اینشتین جواب نداشتند. خیلی زود، کارل شوارتزشیلد نخستین پاسخ دقیق آن‌ها را پیدا کرد، پاسخی که امروزه آن را به عنوان راه‌حل سیاهچاله شوارتزشیلد می‌شناسیم. پرسش اصلی، عمیق‌تر از پیدا کردن چند جواب خاص بود: اگر وضعیت گرانشی جهان را در یک لحظه مشخص بدانیم، آیا معادلات اینشتین می‌توانند آیندهٔ فضا-زمان را به طور یکتا تعیین کنند؟ یا ممکن است از یک وضعیت اولیه، چند جهان متفاوت به وجود بیاید؟ این همان چیزی است که در ریاضیات به آن مسئله کوشی (Cauchy Problem) یا مسئله مقدار اولیه می‌گویند. اگر پاسخ این سؤال منفی بود، نسبیت عام هرچند از نظر هندسی بسیار زیبا و شگفت‌انگیز به نظر می‌رسید، اما به عنوان یک نظریهٔ فیزیکی، قدرت پیش‌بینی خود را از دست می‌داد. در واقع، دیگر نمی‌توانستیم مطمئن باشیم که دانستن وضعیت امروز جهان، آیندهٔ آن را مشخص می‌کند. کسی که این حلقهٔ گمشده را کامل کرد، ریاضیدان و فیزیکدان برجستهٔ فرانسوی ایوون فوره بروآ (Yvonne Fourès-Bruhat) بود که بعدها با نام ایوون شوکه بروآ (Yvonne Choquet-Bruhat) شناخته شد. او در مقاله‌ای که سال ۱۹۵۲ در مجلهٔ معتبر Acta Mathematica منتشر کرد، نشان داد اگر دستگاه مختصات مناسبی انتخاب شود، ساختار پنهان معادلات اینشتین آشکار می‌شود. در این دستگاه مختصات، بخش مربوط به تکامل زمانی معادلات رفتاری شبیه معادلات موج پیدا می‌کند، معادلاتی که ریاضیدانان ابزارهای قدرتمندی برای تحلیل آن‌ها در اختیار دارند. شوکه بروآ سپس ثابت کرد که اگر داده‌های اولیه شرایط لازم را داشته باشند، دست‌کم برای مدت کوتاهی، یک فضا زمان وجود خواهد داشت که دقیقاً از همان داده‌ها به دست می‌آید و این پاسخ نیز به جز تفاوت‌های ناشی از انتخاب دستگاه مختصات، یکتا است. همچنین معادلات قیدی نسبیت عام مشخص می‌کنند که اصلاً چه داده‌های اولیه‌ای از نظر فیزیکی مجاز هستند. البته این قضیه محدودیت‌های مهمی هم دارد. واژهٔ «محلی» (local) در اینجا به این معناست که تضمینی وجود ندارد فضا زمان تا ابد بدون مشکل باقی بماند. ممکن است در ادامهٔ تکامل، تکینگی‌هایی مانند آنچه در مرکز سیاهچاله‌ها یا در لحظهٔ آغاز جهان انتظار داریم، شکل بگیرند. همچنین منظور از یکتا بودن این نیست که هر دستگاه مختصات، جهان متفاوتی را توصیف می‌کند؛ در نسبیت عام آزادی انتخاب مختصات وجود دارد و دستگاه‌های مختصات مختلف می‌توانند دقیقاً یک واقعیت فیزیکی را با زبان‌های متفاوت بیان کنند. این داستان در سال ۱۹۶۹ گام مهم دیگری برداشت. ایوون شوکه بروآ به همراه ریاضیدان برجسته رابرت گروخ (Robert Geroch) نشان دادند که برای هر مجموعهٔ معتبر از داده‌های اولیه، یک بزرگ‌ترین گسترش سراسری هذلولوی (maximal globally hyperbolic development) وجود دارد و این گسترش نیز تا همان آزادی انتخاب مختصات، یکتا است. این نتیجه یکی از ستون‌های اصلی بنیان ریاضی نسبیت عام مدرن به شمار می‌رود. شاید تصور شود این نتایج صرفاً بحث‌هایی انتزاعی در ریاضیات هستند، اما حقیقت کاملاً برعکس است. تمام شبیه‌سازی‌های امروزی از برخورد و ادغام سیاهچاله‌ها، تشکیل امواج گرانشی و بسیاری از محاسبات ابررایانه‌ای بر همین بنیان استوارند. وقتی ابررایانه‌ها برخورد دو سیاهچاله را لحظه‌به‌لحظه محاسبه می‌کنند، در واقع از این حقیقت استفاده می‌کنند که معادلات اینشتین را می‌توان به صورت یک سامانهٔ تکاملی حل کرد، نه صرفاً مجموعه‌ای از روابط هندسی ایستا. ایوون شوکه بروآ در سال ۱۹۷۹ نخستین زنی شد که به آکادمی علوم فرانسه راه یافت، افتخاری تاریخی که نام او را در کنار بزرگ‌ترین دانشمندان این کشور قرار داد. اما شاید مهم‌ترین دستاورد او نه یک عنوان افتخاری، بلکه تغییری عمیق در درک ما از نسبیت عام بود. او نشان داد که هندسهٔ فضا زمان فقط تصویری ایستا از جهان نیست؛ بلکه می‌تواند قانونی برای تحول و تغییر جهان در گذر زمان باشد. به بیان دیگر، معادلات اینشتین فقط شکل فضا زمان را توصیف نمی‌کنند، بلکه اگر وضعیت امروز جهان را بدانیم، مسیر آیندهٔ آن را نیز تا جایی که تکینگی‌ها مانع نشوند، تعیین می‌کنند.

@cosmos_physics

در سال ۱۹۳۵ آلبرت اینشتین و ناتان روزن یک راه حل را برای معادلات میدان اینشتین پیشنهاد کردند که بعنوان پل اینشتین روزن یا کرم‌چاله شناخته می شود . در همان سال اینشتین ، پودولسکی و روزن مقاله EPR را منتشر کردند که   همبستگی های غیرموضع nonlocal correlation شگرف پیش بینی شده توسط مکانیک کوانتومی را پررنگ میکرد. در سال ۲۰۱۳ خوان مالداسینا و لئونارد ساسکیند حدس ER=EPR را پیشنهاد دادند که نشان میدهد هر جفت از ذرات درهمتنیده شاید توسط یک کرم‌چاله غیرقابل عبور مرتبط شده باشند . این یک واقعیت علمی اثبات شده نیست اما ایده ای نظریست که به اتحاد مکانیک کوانتومی و نسبیت عام کمک می کند . در حال حاضر هیچ شواهد تجربی مبنی بر ER=EPR وجود ندارد اما این بعنوان یکی از جذاب ترین ایده های فیزیک نظری مدرن باقی می ماند که احتمال وجود پیوندی بین هندسه فضازمان و اتصالات کوانتومی موجود بین ذرات را مطرح می کند . @cosmos_physics

برندگان جایزه فیلدز ۲۰۲۶ کنگره بین‌المللی ریاضیدانان، امسال در فیلادلفیا، نام چهار ریاضیدان برتر جهان را به عنوان دریافت‌کنندگان مدال فیلدز معرفی کرد: یو دنگ (Yu Deng) – دانشگاه شیکاگو جان پاردون (John Pardon) – دانشگاه استونی بروک هونگ وانگ (Hong Wang) – مؤسسه IHES و دانشگاه NYU جیکوب تسیمرمن (Jacob Tsimerman) – دانشگاه تورنتو

از میان این چهار نام، دو برنده کارهایی انجام داده‌اند که مستقیماً با فیزیک نظری گره خورده است: ۱) یو دنگ؛ از برخورد اتم‌ها تا معادله بولتزمن اگر یک گاز را درون ظرفی محبوس کنید، رفتار آن در مقیاس ماکروسکوپی با معادله بولتزمن توصیف می‌شود. این معادله در قرن نوزدهم بر اساس آمار و احتمال فرموله شد و توانست دما، فشار و انتقال گرما را در گازها توضیح دهد. اما پرسش بنیادین این بود: آیا می‌توان این معادله را مستقیماً از قوانین مکانیک نیوتنی برای تک‌تک ذرات به دست آورد؟ این مسئله که به مسئله ششم هیلبرت معروف است، بیش از یک قرن ذهن ریاضیدانان را به خود مشغول کرده بود. یو دنگ و همکارانش با ابداع روش‌های کاملاً جدیدی در آنالیز ریاضی، سرانجام ثابت کردند که معادله بولتزمن را می‌توان به‌طور کامل از برخورد گوی‌های سخت (مدل ساده‌شده اتم‌ها) استنتاج کرد و این استنتاج برای همه لحظات زمان معتبر است. ۲) جان پاردون؛ شمارش منحنی‌ها و نظریه ریسمان کار جان پاردون در هندسه همدوس (Symplectic Geometry) است. این شاخه از هندسه، زبان ریاضی مکانیک کلاسیک و نیز نظریه ریسمان است. پاردون موفق شد حدس MNOP را اثبات کند؛ حدسی که به شمارش تعداد منحنی‌های جبری روی فضاهای خاصی به نام خمینه‌های کالابی-یائو می‌پردازد. این خمینه‌ها همان فضاهای شش‌بعدی پنهانی هستند که در نظریه ریسمان برای فشرده‌سازی ابعاد اضافی به کار می‌روند. شمارش این منحنی‌ها، در فیزیک نظری مستقیماً با شمارش حالت‌های BPS مرتبط است. حالت‌های BPS، ذرات بنیادی خاصی هستند که نقش کلیدی در درک سیاه‌چاله‌های میکروسکوپی و دوگانی‌های نظریه ریسمان دارند.

@cosmos_physics

کشف ستاره‌ای که نسبیت اینشتین را به چالش می‌کشد ستاره‌شناسان با شناسایی ستارهٔ S301 در مرکز کهکشان، به یک آزمایشگاه طبیعی برای سنجش مرزهای گرانش دست یافته‌اند. این ستاره با مداری بیضوی و فوق العاده کشیده، هر ۸.۷ سال یک بار تا فاصلهٔ تنها ۱۴۰ شعاع افق رویداد سیاه چالهٔ کلان‌جرم *Sag A نزدیک می‌شود و سرعتی بیش از ۸ درصد نور پیدا می‌کند. چنین شرایط افراطی، اثرات نسبیتی آشکاری به جا می‌گذارد: پیشروی حضیض مدار این ستاره در هر دور ۲ درجه است، در حالی که همین اثر برای عطارد تنها کسری از درجه در هر قرن محاسبه می‌شود. اما فراتر از تأیید نسبیت عام، همین شدت میدان گرانشی و سرعت بالا، بستری برای به چالش کشیدن خود نسبیت فراهم آورده است؛ زیرا در این مرتبه از دقت، اثرات ثانویه‌ای مانند انتقال‌به‌سرخ گرانشی و برهم‌کنش چرخش سیاه‌چاله با ستاره نمود پیدا می‌کنند که می‌توانند انحرافات ظریف مدل‌های جایگزین گرانش (نظریه‌های کوانتومی-گرانشی) را آشکار کنند. با وجود اینکه رصد طیفی این ستاره به دلیل غبار مرکزی کهکشان و فروسرخ‌ بودن نور آن همچنان دشوار است، تلسکوپ‌های آینده مانند GMT قدرت تفکیک لازم برای اندازه‌گیری اثرات مرتبهٔ دوم و سوم را خواهند داشت. پژوهشگران معتقدند که S301 نه فقط نسبیت عام را می‌سنجد، بلکه ممکن است اولین سرنخ‌ها از شکاف‌های آن را نیز در اختیار ما بگذارد. اگر چنین شکاف‌هایی وجود داشته باشند. تنها زمان، پاسخ‌گوی این پرسش بنیادین خواهد بود. لینک خبر @cosmos_physics

شاید تا نیم‌قرن دیگر، کارهای من کاملاً به دست فراموشی سپرده شوند.

آمال کومار رایچادوری اثری که او نگران فراموش‌شدنش بود، معادله رایچادوری (Raychaudhuri equation) نام داشت؛ مقاله‌ای که در ۱۹۵۵ در نشریه Physical Review منتشر شد و سرنوشتی متفاوت با پیش‌بینی بدبینانه خالقش پیدا کرد. این معادله بعدها به یکی از کلیدی‌ترین ابزارهای ریاضی در اثبات قضایای تکینگی پنروز-هاوکینگ تبدیل شد. کار بزرگ رایچادوری به فیزیک‌دانان کمک کرد تا بطور دقیق درک کنند که چگونه در چارچوب نسبیت عام، گرانش می‌تواند مسیر ماده و نور را کانونی کرده و آن‌ها را به سمت نقاط تکینگی همگرا کند. رایچادوری این پژوهش بنیادی را در کلکته و تحت شرایط بسیار سختی انجام داد. حتی تثبیت موقعیت شغلی او مشروط به این بود که صرفاً روی مسائل پیشنهادی اساتید ارشد کار کند؛ اما او با پشتکار و اشتیاق، در مسیر مورد علاقه‌اش یعنی نسبیت عام قدم برداشت و یکی از مهمترین معادلات فیزیک نظری را صورت‌بندی کرد. طنز ظریف و زیبای تاریخ اینجاست: اثری که او می‌ترسید روزی در غبار زمان محو شود، امروز به بخشی جدایی‌ناپذیر از دستور زبان نسبیت مدرن تبدیل شده است. @cosmos_physics

🎥 قوانین طبیعت از کجا آمده‌اند؟ گفتگوی رابرت لارنسکُن با فریمن دایسون @cosmos_physics

🎥 ادوارد ویتن، فیزیکدان آمریکایی، توضیح می‌دهد که چرا تنها پس از کارهای اینشتین بود که ما به طور کامل دلیل قانون عکس مجذور گرانش را درک کردیم، و اینکه چرا این توان دقیقاً عدد ۲ (مربع) است، نه یک عدد اعشاری دلخواه. @cosmos_physics

یکی از پیش‌بینی‌های عجیب گرانش اینشتین این است که جرمِ در حال حرکت می‌تواند چیزی شبیه به میدان مغناطیسی ایجاد کند. در تقریب میدان ضعیفِ نسبیت عام، جریان‌های جرم (Mass Currents) یک میدان «گراویتو‌مغناطیسی» (Gravitomagnetic Field) تولید می‌کنند، درست مانند اینکه جریان‌های الکتریکی میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند. این اثر فوق‌العاده کوچک است، اما در اطراف زمین اندازه‌گیری شده است. نمونهٔ آن «کشش چارچوب» یا Frame Dragging است که در آن چرخش زمین، فضازمان اطراف خود را اندکی می‌پیچاند. بنابراین گرانش فقط کشش جرم‌ها به سوی یکدیگر نیست. هنگامی که ماده حرکت می‌کند، فضازمان به شکلی واکنش نشان می‌دهد که رفتار آن تا حدی شبیه الکترومغناطیس است و تصویری عمیق‌تر و پویاتر از جهان را آشکار می‌کند.

در سال ۱۹۱۸ جوزف لنز و هانس تیرینگ گراویتومغناطیس را بعنوان نتیجه معادلات میدان گرانش اینشتین بدست آوردند .  البته اثر لنز تیرینگ برای سیاره ها بسیار کم است ، اما برای سیاهچاله های چرخان kerr black holes میدان گراویتومغناطیس بسیار قوی هست.

 @cosmos_physics

سوخت ستاره‌سازی در ابتدای عالم پیدا شد ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ رادیویی VLA در آمریکا و ALMA در شیلی، در کهکشانی بسیار دور به نام REBELS‑25 یک مخزن عظیم گاز مولکولیِ سرد کشف کرده‌اند؛ همان گازی که «سوخت مستقیم» تشکیل ستاره‌هاست. این کهکشان را در زمانی می‌بینیم که جهان فقط حدود ۷۰۰ میلیون سال عمر داشته و هنوز در میانهٔ دوران بازیونش (Reionization) است؛ دوره‌ای که در آن نخستین ستاره‌ها و کهکشان‌ها، گاز هیدروژن خنثی بین‌کهکشانی را دوباره یونیزه کردند و عالمِ تاریکِ اولیه را به جهانی شفاف و پرستاره تبدیل کردند. تا امروز وجود چنین مخازنی فقط حدس زده می‌شد، اما رصدهای جدید با آشکار کردن خطوط بسیار کم‌نورِ مولکول CO نشان می‌دهد REBELS‑25 در همان اوایل عالم هم یک انبار بزرگ گاز سرد در اختیار داشته و آمادهٔ ستاره‌سازی شدید و رشد سریع جرم بوده است. این نتیجه کمک می‌کند بفهمیم چگونه بعضی از نخستین کهکشان‌ها در کم‌تر از یک میلیارد سال آن‌قدر بزرگ شده‌اند. لینک خبر لینک مقاله @cosmos_physics

🎥 سخنرانی ریچارد فاینمن در پاسخ به پرسش از امکان اینکه روزی ماشین‌ها بتوانند مانند انسان‌ تفکر کرده و حتی از آنان باهوش‌تر باشند فاینمن در این جلسهٔ غیررسمی در قالب پرسش و پاسخ نظراتی در باب رایانه‌ها و امکان ذهن‌مندی کامپیوتر و ماشین ارائه می‌دهد که با مقایسهٔ آن با توانایی امروزهٔ مدل‌های زبانی می‌توان به نکات جالب توجهی نظر کرد. بخشی از پیش‌بینی‌ها و نظرات او در باب این مسئله هنوز هم قابل تأمل و بخشی دیگر شاید فرای تصور فاینمن به وقوع پیوسته است. فاینمن در این جلسه نهایتاً منکر امکان ذهن‌مندی انسانی ماشین می‌شود. @cosmos_physics

🎥آیا خدا واجب‌الوجود است؟ با توضیحات بید راندل، فیلسوف @cosmos_physics