امواج گرانشی در VMR-PCR

امواج گرانشی (Gravitational waves) اولین بار توسط اینشتین در نسبیت عام مطرح شد و به عنوان یكی از نتایج خمیدگی فضا-زمان شناخته شده است.
این امواج نباید با امواج گرانش (Gravity waves) در فیزیك كلاسیك اشتباه گرفته شود. اینشتین پیش بینی می كرد كه در نقاطی از فضا كه اجرام بسیار بزرگی تشكیل شده باید نشانه ها گرانش را به شكل انرژی نیز مشاهده كنیم. (در قالب موج).
سال ها هاوكینگ با تحقیقات امواجی در سیاه چاله را كشف كرد كه ویژگی هایی مطابق با امواج گرانشی نداشت بنابراین آنها را مستقلا تشعشات هاوكینگ (Hawking radiations) نامید.
اثری كه امواج گرانشی بر اجرام می گذارند تا به حال به صورت مستقیم مشاهده نشده است اما پیش بینی می شود كه تغییر اندازه و شكل اجرام بزرگ در رصد به دلیل گذشت این امواج از مقابل آنها با سرعت نور باشد.
اما در حال حتی برای توده ای از گاز نیز باید چنین حالتی رخ دهد.
گرچه اینشتین می گفت این اثر بیشتر در اجسام با جرم بالا دیده می شود اما توده ای از گاز نیز به مقدار خود باید مقدار كمی امواج گرانشی تولید كند و چنین تغییراتی در رصد برای آنها (هرچند كوچك) نیز مشاهده شود.
برای اینكه اثر این امواج را بیشتر درك كنید دایره ای را فرض كنید كه با گذشت زمان به بیضی تبدیل می شود و دوباره دایره می شود.
جالب تر اینكه همچنین حالتی در رصد خورشید و دیگر اجرام نزدیك به ما پیش نیامده!
همانطور كه گفتیم خورشید هم باید در حد امواج گرانشی تولید كند و ما اثرات آن را ببینیم.
اما دانشمندان دلیل آن را نوسانات كم موجی پیش بینی می كنند. ( در دید VMR-PCR این مقدار كم مربوط به فاصله ی كم میان زمین و خورشید است نه جرم كم خورشید).
VMR-PCR در كل چنین فرضی را مردود می داند و اعتقاد دارد چنین تغییراتی به دلیل گذر نور ارسالی از مناطق مختلف دنیاست. همانطور كه در بخش آنتروپی دنیا و شتاب زمان بیان كردیم هرچه به مركز دنیا نزدیك تر بشویم زمان با سرعت كمتری می گذرد و به همین دلیل آنتروپی نقاط داخلی كمتر شده و باعث اجتماع بیشتر اجرام در آن نواحی می شود.
پس این اثر از جرم زیاد اجسام نیست بلكه نوری كه از سمت آنها به ما می رسد از مراحل زمانی مختلفی عبور كرده و به نوعی دارای تابع سینوسی (یا همان كسینوسی) شده است:
اما امواج گرانشی در محاسبات اینشتین جواب خوبی داشتند. پس چرا وجود ندارند؟در دیدگاه VMR-PCR این امواج وجود دارند اما نه با خاصیتی كه به آنها داده شده.
در واقع از دید این تئوری این امواج همان تاكیون های اپسیلون هستند كه طبق فرمول بیان شده در بخش اول (ثابت هم ارزی در جرم جسم) با زیاد شدن جرم مقدار آنها نیز زیاد می شود.
اما تفاوت آنها با امواج چیست و چه نقش دیگری بازی می كنند؟ آیا قابل رویت هستند؟این تاكیون ها از آنجا كه به طور خالص از انرژی هستند تماما دارای خاصیت موجی می باشند.
همانطور كه در بخش های گذشته هم بررسی كردیم این ذرات باید سرعت زیادی داشته باشند (احتمالا C۲). اگر سرعت آنها C۲ باشد آنگاه نمی توان به هیچ وجه آنها را بررسی كرد زیرا همانطور كه مدل دینامیك VMR-PCR بیان می كند اگر جسمی به این سرعت برسد فضا دیگر آن را تحمل نخواهد كرد و زمان نیز به همین دلیل تاثیری بر آن نخواهد داشت. (اصطلاحا فضا و زمان هر دو شكسته می شوند).
این باعث می شود كه این تاكیون ها در یك لحظه هم در نقطه ی A و هم در نقطه ی B باشند. (اصلا تابع خواص حركتی نباشند).
همچنین در مدل گفتیم كه گرانش در محیطی به نام محیط دوگانه ی انتشار اثر می كند كه این محیط تنها در سرعت C تعریف می شود. بنابراین گرانش اصلا به این تاكیون ها نمی رسد كه آنها را جذب كند.
اما در هر حالت توسط پرتوهای چرنكوف در دنباله ی خودشان قابل رصد هستند.
حال اگر چنین سرعتی نداشته باشند پس حتما دارای كمی جرم در خود هستند و نمی توانند از اجرام بگذرند و به ناچار تجزیه می شوند. اگر مقدار امواج پرقدرت دریافتی از اجرام (مربوط به پدیده های دیگر نباشد) دارای نوسان باشد و كم و زیاد شود این بدین معنا خواهد بود كه این تاكیون ها در سرعت نهایت نیستند.
اما چنین فرضی احتمال بسیار كمی دارد زیرا در این صورت اصل پایستگی از بین می رود. (خلا باید پیوسته نیرو تولید كند).
تمامی این موارد هنگامی است كه جرم همانند یك سیاه چاله ثابت باشد. اگر جرمی در حال حركت باشد تولید چنین تاكیون هایی به نحو دیگری خواهد بود. در صورتیكه جرم در حال حركت باشد طبق معادله ی هم ارز نیرو و انرژی جرم ابتدا به نیرو و آنگاه نیرو به انرژی تبدیل می شود.
این در حالی است كه دیگر تاكیون اپسیلونی تولید نمی شود و تنها این تبدیل پارامترها است كه در بازه ی تاكیونی انجام می گیرد.
اما چه عواملی باعث شد تا تشعشعات هاوكینگ به عنوان امواج گرانشی معرفی نشوند؟از عوامل اصلی این بود كه بعد از مدتی دانشمندان دریافتند این تشعشعات مربوط به گرما و ترمودینامیك سیاه چاله ها می شوند و از نتایج اثرات كوانتومی (در مكانیك كوانتومی) هستند.
دانشمندان ابتدا تبخیر سیاه چاله ها (كه بیشتر از اینكه جرم بگیرند جرم تبخیر می كنند) را با نوسانات موجی در رصد اشتباه گرفتند اما بعد از مدتی و با ناپدید شدن یك سیاه چاله به این نتیجه رسیدند كه این تشعشعات همان انرژی های آزاد شده از تبخیر جرم در سیاه چاله هستند.
پس چرا این امواج به طور منظمی نوسان می كنند؟همانطور كه بیان كردیم این تئوری دلیل این نوسانات را گذر نور رصدی از مراحل مختلف زمانی می داند.
این مراحل در دنیا منظم هستند اما دارای بازه ی خاصی نیستند.
البته به وسیله ی امواج دریافتی می توان دریافت كه این مراحل به صورت لایه لایه (طبقاتی) هستند كه چنین نوسانات منظمی را ایجاد می كنند. در واقع در مرز هر مرحله ی زمانی نور نوسان بیشتر پیدا می كند.
اما پایگاه هایی هم كه برای ردگیری این امواج شروع به كار كرده اند تا به حال امواج مشخصی از این نوع را دریافت نكرده اند و هنوز هیچ چیز به طور قطعی دیده و اثبات نشده است.

علیرضا یعقوبی

منبع : شبکه فیزیکی هوپا