چرا اينجا هستيم؟
از کجا آمديم؟
.اينها قديمي ترين سوالات هستند
و اين بخشي اساسي از طبيعت انسان است
.که به دنبال پاسخ بگردد
اکنون ميتوانيم تاريخ خود را تا 100 ها هزار سال پيش
.تا آغاز گونه بشر رهگيري کنيم
.ولي در واقعيت داستان ما به گذشته بسيار دورتري برميگردد
.داستان ما با آغاز کيهان شروع ميشود
.13.7ميليارد سال پيش آغاز شد
و اکنون با بيش از 1000 ميليارد کهکشان
.که هرکدام داراي هزار ميليارد ستاره هستند پر شده است
.در اين مجموعه ميخواهم اين داستان را بازگو کنم
.چراکه در نهايت ما هم بخشي از جهان هستي هستيم
.پس داستان آن ، داستان ماست
.در قلب اين داستان نيروي "جاذبه" قرار دارد
.نيروي بنيادي طبيعت که هرچه را که ميبينيم ساخته است
نظم و شکل ايجاد کرده است
.و بنياد الگوهايي که در آسمان است را بنا نهاده
اما جاذبه هم در بعضي از بيگانه ترين .محل هاي کيهاني ساخته شده است
.جهان هايي که باور به مبارزه دارند
تلاش براي درک اين نيروي بنيادين طبيعت
.عصر طلايي خلاقيت ، اکتشاف و جستجو رو به راه انداخت
و به درک عميقي طولاني
.از جايگاه ما در جهان هستي منتهي شد
در هر لحظه زندگي ،ما نيرويي را تجربه ميکنيم .که نه ميتوانيم ببينيم و نه لمس کنيم
با اين وجود اين نيرو قادر است به صورت پايدار .ما را روي زمين نگه دارد
.البته که اين نيرو همان "جاذبه" است
،ولي با وجود ماهيت ناملموس آن .هميشه ميدانيم که با ماست
در حال حاضر اگر از شما پرسيده شده بود که از کجا ميدانيد جاذبه وجود دارد؟
شايد بگوييد ".خب واضح است"
،ميدونيد فقط ميتونم آزمايش کنم .ميتونم چيزي رو رها کنم
خوب ، بله ،ولي در حقيقت جاذبه کمي .دقيق تر از آن است
ولي براي تجربه کردنش ،براي درکش
.بايد کار مهيجي انجام دهيد
و اين هواپيما طراحي شده .تا به من کمک کنه
،با تشکر از اين طرح پرواز .که نامش "ووميت کميت" است
،وقتي به ارتفاع 15000 متري رسيديم
اين هواپيما کاري انجام ميدهد که .هيچ پرواز معمولي اي انجام نميدهد
موتورهايش خاموش ميشوند .و هواپيما به طرف زمين سقوط ميکند
.و آنگاه رويدادي شگفت انگيز اتفاق مي افتد
!منو ببين !منو ببين
الان دارم مي افتم .مثله اينه که يه نفر کابلو بريده باشه
.و ميبنيد که نسبت به انيشتين زياد حرکت نميکنم
.ما فقط شناوريم
با سقوطي که هواپيما ميکند
براي چند لحظه زود گذر همه ما .از چنگ گرانش آزاد ميشويم
.ولي اين فقط يک سواري شاد نيست
.متاسفم
،الان ، ببينيد، اينجا مسئله ديگري وجود داره
،زيرا اگرچه من دارم به طرف زمين سقوط ميکنم
.اما همانطور که ميبنيد جاذبه به طور کامل از بين ميرود
.جاذبه ديگه اينجا نيست
.فقط با سقوط جاذبه را متوقف کردم
،اگه اينو درک کنيد .اونوقت جاذبه رو درک ميکند
پس امکان پذيره که ،با حرکت ساده اي مثل سقوط
.به تجربه خيلي متفاوتي از جاذبه دست پيدا کرد
ولي اين نيروي طبيعي کاري بيشتر .از نگه داشتن ما بر روي زمين انجام ميدهد
.جاذبه در مراحل بزرگتري هم نقش دارد
،چون در سراسر کهکشان
از کوچکترين خرده غبار ،تا بزرگترين ستاره
.جاذبه پيکرتراش نظم از بي نظمي است
.از زمان شروع کيهان جاذبه کاره خودش را شروع کرد
،از ابر نخستين گاز و گرد و غبار کيهاني
.جاذبه ستارگان را شکل داد
پيکره سيارات و ماه ها را تراشيد
.و آنها را در مدار ستاره جديد مستقر کرد
و جاذبه اين شبکه هاي عظيم ستاره اي را در کهکشان هاي وسيعي به يکديگر رساند
.و آن ها را در سفر بي نهايتشان در مسير هدايت کرد
در طول قرن ها نبرد ما براي درک جاذبه
اين اجازه را به ما داد تا برخي از .حقايق کيهان را توضيح بدهيم
ولي در مراحل پايين تري، اين نبرد همچنين ما را وادار کرد تا سوالي
.راجبه اصليت و دگرگوني خود کيهان بپرسيم
،براي درک اينکه چگونه جاذبه در کيهان کار ميکند
.لازم نيست به مکاني دورتر از زمين زير پايمان نگاه کنيم
خوب، اولين داشنمندي که واقعا به اين فکر افتاد
.اسحاق نيوتن" در سال 1680 بود"
:و او اين را گفت جاذبه نيروي جذب کننده مابين"
".تمام اشياست
الان ، نيروي جذب کننده بين اين دوتا سنگ
،مطمئنا خيلي ناچيزه
.تقريبا غيرممکن اندازه گيريش
و به اين خاطره که اين نيرو تناسبي است
.با جرم اشياء
.ولي يه سنگ بزرگتري هم اينجا هست
،که من الان روش وايسادم ."سياره زمين"
جرم سياره ما قطب گرانشي اي رو توليد ميکنه
.که براي نگه داشتن کل سطحش به قدر کافي قدرت داره
.اين دليليه که آب دره هاي وسيعي رو حفر ميکنه
.اين محدوديتي براي اندازه مرتفع شدن کوهستانه
.و اين نيروست که تمام قاره ها رو شکل داده
.ولي اين نيروي نامرئي فقط به سياره ما شکل نداده
.آسمان ها هميشه تغيير ميکنند
،صورت هاي فلکي بالا ميان و در مکان ديگه اي پايين ميرن
.و سياره سرگردان بين پس زمينه هاي ثابت خودش قرار گرفته
،ولي در سراسر تاريخ بشر يک چيز ثابت بوده است
.اين بالا در آسمان شب
چون هر انساني که زماني زندگي کرده
به ماه خير شده .و چهره اي درخشان رو که به ما پشت کرده رو ديده
دليل اينکه ما هيچ وقت نيمه تاريک ماه رو نميبينيم
.تماما به لطافت عمليات جاذبه مربوط ميشه
ميليون ها سال قبل .ماه به سرعت ميچرخيد
،ولي از لحظه اي که متولد شد .هم نشينان ما تقلاي جاذبه رو حس کردند
درست همانطور که ماه جزر و مد هاي عظيمي ،رو در اقيانوس هاي ما به وجود مياره
کره زمين هم باعث به وجود آمدن جزر مد هاي وسيعي .در ماه ميشود
،ولي نه جزر و مد آبي .جزر و مد سنگ
.تصور کنيد اين ماه ـه و اونجا هم زمين قرار داره
جاذبه زمين روي ماه تاثير ميزاره و اون رو ميکشه
يه جورايي مثل توپ راگبي "بيضوي"
الان ، اندازه اون برآمدگي جزر و مدي که با زمين روبرو ميشه
.يه چيزي تو اندازه هاي 7 متر تو سنگه
،و همينطور که ماه ميگرده
.اون برآمدگي دور سطح قمر ميگرده
وقتي تصور ميکنيد که اينجا به چه شکلي خواهد شد
،موجي رو اطراف اين منظره خواهيد ديد
.که سنگ 7 متر بالا پايين ميره
اين موج عظيم مانند يک ترمز عمل ميکنه .و به تدريج سرعت ماه رو آهسته ميکنه
،در نهايت، برآمدگي جزر و مد با زمين همتراز ميشه
.و گردش ماه رو قفل ميکنه
پس ، مدت زماني که طول ميکشه ماه يه بار بچرخه
.تقريبا به اندازه ايست که طول ميکشه دوره زمين بچرخه
،بنابراين ، نيمه تاريک ماه ـي وجود نداره
.فقط طرفي هست که جاذبه زمين از ما پنهانش کرده
ارتباطي که جاذبه بين زمين و ماه ايجاد ميکنه
.در سراسر کيهان تکرار ميشود
اين چسبي است که سياره ها را .در مدار خورشيد نگه داشته است
و کل منظومه شمسي ما و بيشمار منظومه خورشيدي ديگر
و همه آنها را به کهکشاني .مانند راه شيري ما ،به يکديگر بسته است
،ولي نفوذ جاذبه را ميتوان در دوردست ها هم احساس کرد
.چراکه سرنوشت کهکشان ها را هم کنترل ميکند
،وقتي شما به آسمان شب نگاه ميکنيد
،کهکشان را همانگونه که در نور هستن ميبينيد
.با همان درخشش ستاره ها و کهکشان ها
،ولي اين فقط قسمتي از داستان است
چراکه کيهان سرشار از گاز و گرد و غبار است
،که بدون تلسکوپ هاي مرسوم نميتوانيد ببينيد
.ولي با همچين تلسکوپي مي توانيد ببينيد
،"تلسکوپ راديويي" آرايش بزرگ آنها در نيو مکزيکو
ما را قادر ميسازد با دقت به اعماق فضا نگاه کنيم
.و قدرت باورنکردني جاذبه را فاش کنيم
،اين "آندرومدا" است
کهکشاني مارپيچي تقريبا به اندازه و جرم
.راه شيري
اينجا جزيره بيش از يک تريليون ستاره است
.که در 2.5 ميليون سال نوري فاصله از ما مسقتر شده است
ولي هر ساعت ، اين فاصله .نيم ميليون کيلومتر آب ميرود
در حالي که کهکشان ها از زمان شکل گيري پس از انفجار بزرگ
،از يکديگر فاصل ميگيرند
بعضي کهکشان ها با نيروي جاذبه
.به يکديگر نزديک شده و يکديگر را در آغوش ميگيرند
در حال حاضر، راه شيري و آندرومدا .اينچنين کهکشان هايي هستند
و شبيه سازي هاي کامپيوتري نشان داده که اين دو حدود 3 ميليارد سال ديگر
.با يکديگر تصادف خواهند کرد
.يعني، اينو ببين شبيه سازيه
.برخورد کهکشان راه شيري با آندرومدا است
و همه اين دسته هاي گازي که ،از ستاره هاي پرتاب ميشن
و اين سيستم هاي ستاره اي که از کهکشان شکافته ميشن
.و همشون به فاصله بين ستاره اي پرتاب ميشن
اين دو جزيره ميليارد ستاره اي
.دارن با هم ترکيب ميشن
و جاذبه با نفوذ بهشون .اونارو دوباره به سمت هم ميکشه
.فقط به ياد داشته باشيد که ما يکي از اين نقطه ها هستيم
يعني خورشيد، زمين و منظومه شمسي
دارن به فضاي بين ستاره اي پرتاب ميشن
،يا دارن ميرن اينجا توي گردابي
که صد ها ميليارد خورشيد درحال چرخش به دور يکديگر هستند
.و دارن هسته کهکشان جديد رو به وجود ميارن
فقط تصور کنيد که وقتي داريد آسمون رو نگاه ميکنيد چه خواهيد ديد
.موقعي که آندروما داره نزديک ميشه آسمان از نور صدها ميليارد
.ستاره در حال سوختنه
و برخورد قريب الوقوع انرژي اي رو توليد ميکنه که باعث متولد شدن
.صدها ميليون ستاره ديگه ميشه
.چه منظره خيره کننده اي خواهد بود
ولي از همه خيره کننده تر .مقياس بيکران نيروي جاذبه است
جاذبه کهشکان ها رو در طول صدها ميليارد کيلومتر .در کنار هم نگه ميدارد
و با اين کار .خيره کننده ترين ساختار ها را به وجود مي آورد
،کهکشان راه شيري ما بخشي از آن است
."صورت فلکي سنبله"
.هر نقطه نور اين تصوير يک کهشکان است نه يک ستاره
در اين خوشه 2000 کهکشان وجود دارد
،و همگي به وسيله جاذبه در کنار هم قرار گرفته اند
و آن را به بزرگترين ساختار .در همسايگي ما تبديل ميکند
بنظر ميرسد هيچ محدوديتي در .هدف و نيروي جاذبه وجود ندارد
.توانايي آن در سراسر وسعت فضا و زمان احساس ميشود
،ولي چيزي بسيار حيرت آور درباره جاذبه وجود دارد
.چون ضعيف ترين نيروي طبيعت است
يعني ،ببينيد، با توجه به اينکه کل کره زمين ميخواد
.اين سنگ رو به طرف خودش بکشه من ميتونم اين سنگ رو از رو زمين بردارم
،پس اگر جاذبه اينقدر ضعيف است چطور اينقدر تاثيرگذار بوده است؟
جاذبه شايد در اينجا ضعيف باشد .ولي در سراسر کيهان اينقدر ضعيف نيست
اين نيروي نامرئي در تمام سياره هاي منظومه شمسي
و سياره هاي ديگري که کشف شد .دور خورشيد هاي ديگري ميگردند متغير است
،براي آزمايش اينکه جاذبه در آن جهان ها چگونه است
.لازمه که بچرخم
.اين يک "سانتريفيوژ" است در سال 1950
.براي آزمايش توانايي خلبان هاي جنگنده ساخته شد
ولي به من اجازه ميده تا احساس کنم
ايستادن بر روي سطح سيارات منظومه شمسي که از زمين جرم بيشتري دارند
. چگونه خواهد بود
،و در حقيقت چگونگي ايستادن بر روي همه سياره هايي که ما در
.اطراف ستاره هاي ديگر پيدا کرديم را نشان ميدهد
.خوب ، اول بايد اينجا محکمت کنم
...اين سوئيچي که اينجاست براي مواقع اضطراريه
.که اتفاقي ميفته و ميخواي سانتريفيوژ متوقف بشه
اي که اينجا بودنم گفتم F16 به خلبان هاي
اين 100 برابر ناخوشايند تر از
.پرواز کردن با يک جنگنده است
من يه خورده خيالم راحت بود چون قبلا تو جنگنده بودم
،و زياد برام ناخوشايند نبود
.ولي ظاهرا اين 100 برابر بدتره
در ها بسته شد، سيستم چک شد .دکتر حاضره
،الان سانتريفيوژ رو روشن ميکنيم، برايان .و تو رو وارد مدار ميکنيم
.و سه ثانيه ديگه شروع ميشه
.اولين سياره اي که بهش سفر ميکنم "نپتون"ـه
.جاذبه اون کمي از زمين بيشتره
،خوب ، اين جاذبه نپتونه که احساس ميکني
،ميدونيد چيه .احتمالا بتونم بهش عادت کنم
.احتمالا ميتونم رو نپتون زندگي کنم
ميتوني دستهاتو يکم بياري بالا؟ .درسته
و ببري پايين؟ .اين درواقع يک تلاش است
.به طرز قابل ملاحظه اي سنگين تره
.مثل اين ميمونه که يه چيزه سنگيني تو دستت گرفتي
؟Gبريم براي 2.5 "2.5برابر جاذبه زمين"
."آره، پس ما الان از "نپتون" ميريم به "مشتري
.بريم اونجا
.جرم مشتري 1300 برابر بيشتر از زمينه
.ولي به علت اينکه بيشترش گازه زياد متراکم نيست
.بنابراين جاذبه اش دو برابر قويتر از سطحش است
.خوب، الان تقريبا مشکله که دستمو بيارم بالا
.است gو اين 2.5
.نميخوام يک ساعت و نيم اينجا بشينم
ميتوني دوتا دستهاتو بياري بالاي سرت؟
ببينيم چه اتفاقي ميفته؟ ...بريم ببينيم ،پس درواقع
.بسيار کار سختيه
.زندگي در مشتري کاره خيلي مشکلي خواهد بود
.gبريم براي 4
...درواقع يعني رفتن به سياره اي
:به نام OGLE2-TR-L9b
.که اطراف "صورت فلکي کارينا"ست
.اين يکي از "اِکسوپِلَنِت" هاييه که ما کشف کرديم اِکسوپِلَنِت: سياره هايي که حول ستاره اي به غير .ازخورشيد ميگردند
.آه ، اينا هاش
.الان درواقع داره ناخوشايند ميشه
ميتوني توضيح بدي چه احساسي داري؟
.صورتم خيلي سنگين شده .باشه
.سرم وحشتناک سنگين شده ريه هات چطور؟
دم ، بازدم ، تنفس؟
.کاره خيلي سختيه
.دستمو نميتونم از پام بردارم .خيلي خوب
بود gو اين 4
.ولي سر و صورتم خيلي خيلي سنگين شدن
،آره .واقعا حس ناخوشايندي است
داريم ميريم براي 5 اگه .اختلال مشهودي داشتي بهم بگو
،الان در راه رفتن به يک اکسوپلنت جديد هستم
WASP-8b
.اين دنيا در مکاني کوچک در "صورت فلکي حجار" است
.يه کم حرف زدن مشکله
.اين نيروي جاذبه اي است حدودا 5 برابر زمين
خيلي خوب ، ميريم براي 5، باشه؟ .خيلي تار شده
. خيلي تاره خيلي؟
هنوزم اينطوري هستي؟ .آره
.خيلي خوب .بياريدم بيرون
.خيلي خوب ، مياريمت بيرون
.خيلي جالبه
جالب بود نه؟
.صورتم يه جوري شده بود
.خوب، قيافتم يکم عوض شد
.اون لحظه واقعا ناخوشايند بود
.خوب ، ما خيلي سريع رفتيم سراغ 5
،خوب ، اتفاقي که ميفته ،البته براي من
.اين بود که ديدم خيلي خيلي تار شد
.همه چي فقط تاريکي بود و تاريکي بود و تاريکي
پس ، متوجه شديد که ما به خوبي با زندگي
.در سياره اي که جاذبه اش 1 است وقف پيدا کرديم
.وقتي به 2 ميرسي ، سخت ميشه
.وقتي به 3 و 4 ميرسي ناخوشايند
،و 5 درهرحال براي من دوران ناخوشايندي بود
.که گذروندم
،پس باتوجه به اينکه جاذبه در زمين ضعيف است
.قطعا در سراسر کيهان ضعيف نيست
.و به اين خاطر است که جاذبه يک نيروي افزايشي است
،مقياس آن با جرم مشخص ميشود
پس هرچه سياره وستاره سنگين تر باشد .جاذبه اش قوي تر است
قوي ترين جاذبه در منظومه شمسي .متعلق به خورشيد است
ستاره ما جرم بسيار زيادي را در درون خودش انباشته کرده
و نيروي گرانش آن در سطح
.28برابر زمين است
اگر من قادر باشم که بر روي آن قدم بگذارم
تمام خونم از قسمت بالايي بدنم کشيده شده
.و من در کمتر از يک دقيقه ميميرم
اما نيروي جاذبه خورشيد در برابر
نيروي جاذبه سطح يکي از عجيب ترين مکان ها
.در کيهان هيچ چيز نيست
دنيايي را تصور کنيد با جرمي بيشتر از خورشيد
.گسترده شده در پهنايي فقط به طول 20 کيلومتر
.اين شگقتي اولين بار در 40 سال پيش کشف شد
ولي داستان اين اکتشاف به بيش .از هزاران سال قبل بازميگردد
اينجا "چاکو کنيون" در "نيومکزيکو" واقع .در جنوب غربي کشور آمريکاست
و اينجا خانه قومي بود که به نام .تمدن چاکون شناخته ميشد
.اين "پابلو بونيتو" يکي از خانه هاي معروف چاکون است
.و در سال 1100 ميلادي اين مکان 600 اتاق داشت
تصور ميشود که اين ساختمان بايد يک سالن تشريفاتي
.يا مذهبي ، يا اگه دوست داريد يک کليساي جامع بوده است
خانه هاي بزرگ چاکون در زمان هاي مهمي از سال
در محلي از آسمان که خورشيد و ماه بالا مي آيند
.به طرز جالبي تراز شده بودند
بنابراين اينطور به نظر ميرسد که با احداث اين ،ساختمان هاي بزرگ
چاکون تنها خود را
،در قلب فرهنگ بومي قرار نداده است
.بلکه خود را در قلب کيهان نيز وارد کرده است
اطلاعات کمي درباره فرهنگ چاکون وجود دارد
.چون هيچ نوشته اي تاکنون کشف نشده است
اما در بخش ديگري از دره شواهدي از يک رويداد تماشايي وجود دارد
.که در سال 1054 در آسمان مشاهده شد
.من اين محل رو وقتي 12 يا 13 ساله بودم ميشناختم
،و دليلش اين کتاب و مجموعه تلويزيوني کيهان است
،شاهکار کارل ساگان
.احتمالا مهم ترين دليل علاقه من به نجوم است
در صفحه 232 عکسي است که هميشه ،مرا متحير ميکند
.اين عکس آن سنگ است
.و به ويژه نقاشي اي که در روي برآمدگي قرار دارد
چرا که تصور ميشود اين نقاشي
.مدرک يک رويداد تماشايي و سحرآميز کيهان است
در 4 جولاي 1054 نور يک ستاره جديد ظاهر شد
و از تمام ستاره هاي شب به مدت 3 هفته .بيشتر درخشيد
.بقدري درخشان بود که در روز هم ديده ميشد
و تصور ميشود که اين نقاشي مربوط به
.اين رويداد نجومي است
اکنون دليل ما براي اينکه ميگوييم اين همان رويداد است استفاده از تکنيک ها مدرن کامپيوتري است
شما ميتونيد به آسمان شب برگشته و بگوييد
ماه کجا بوده است؟ ستاره ها کجا بوده اند؟
و متوجه خواهيد شد که از اين جهت ماه بالا مي آمده
و در سراسر آسما شب بگرديد و ميبنيد که ستاره جديد بسيار بسيار
.به هلال ماه نزديک بوده است
ما اکنون ميدانيم که ستاره جديد در واقع مرگ انفجاري
يک ستاره قديمي بوده است، يک انفجار سوپرنووايي .سوپرنووا=ابرنو اختر
ستاره اي که به معناي واقعي خود را در .پايان عمرش از هم دريده بوده
،در سراسر زندگي يک ستاره جنگي دائمي
.بين انرژي خارج شونده و جاذبه جمع کننده وجود دارد
هنگامي که ستاره ميسوزد .دو نيرو با يکديگر تعادل دارند
ولي هنگامي که سوخت ستاره تمام ميشود جاذبه پيروز شده و ستاره فرومي پاشد
.و آنگاه با درخشش يک ميليارد ستاره منفجر ميشود
ما ديگر نميتوانيم ابرنواختري را که مردم ،چاکون ديدند ، ببينيم
ولي هنوز هم ميتوانيم از چيزي که .از خود بجاي گذاشته شگفت زده شويم
اين سحابي خرچنگ است باقي مانده انفجار آن ستاره اي
.که مردم چاکون هزار سال پيش ديدند
پهنه وسيعي از گرد و غبار و گاز .باقيمانده از آن ستاره درحال مرگ
.و رنگ ها عناصر مختلف شيمايي هستند
،نارنجي ،هيدروژن است قرمز ، نيتروژن
.و آنها رشته هاي سبز اکسيژن هستند
هنگامي که انفجار روي ميدهد اکثر مواد ستاره اي به درون کيهان پرتاب ميشوند
.و يک سحابي پهناور را شکل ميدهند
.هم اکنون ما ميدانيم که اين پايان داستان نيست
،در مرکز سحابي باقي مانده نهفته ستاره است
.که هسته آن بوسيله نيروي جاذبه خرد ميشود
اين يک ستاره نوتروني است که توسط .ماهواره "چاندرا ايکس رِي" گرفته شده است
لکه مرکزي تنها 20 کيلومتر پهنا دارد
ولي جرمي برابر با خورشيد ما دارد .ستاره اي به اندازه يک شهر
،و با سرعتي بيش از 30 بار در ثانيه ميچرخد
.1800دور در دقيقه
.و واقعا جهاني حيرت انگيز و بيگانه است
،با چرخش ستاره نوتروني جريان ذرات
با سرعتي نزديک به سرعت نور .به خارج از قطب ها حرکت ميکنند
اين جريانها پرتوهاي قدرتمندي هستند .که با چرخش ستاره حول محور آن ميگردند
وقتي پرتوها در اطراف زمين به گردش در مي آيند .ميتوان صداي آن ها را مانند پالس هاي منظمي شنيد
.به همين دليل آن ها را "پالسار" ميناميم "پالسار: تب اختر"
اما اين سر صداي ريتميک نيست ،که حرکت پالسار ها را تعجب بر انگيز ميکند
.طبيعت خارق العاده جاذبه در اين جهان بيگانه است
اگر من بر روي سطح آن باشم آنگاه نيروي جاذبه وارد بر من
صد ها هزار ميليون برابر
.نيرويي است که در زمين احساس ميکنم
يعني اگه من بپرم به بالاي اين نمايشگر
وقتي به زمين برگردم
سرعتي بيش از 4.000.000 مايل در ساعت .خواهم داشت
.اين جاذبه زيادي است
پالسار ها اينچنين جاذبه شديدي دارند
.زيرا آنها از موادي به شدت متراکم ساخته شده اند
براي درک دليل آن ، بايد به تاثير جاذبه بر مواد
.در مقياسي بسيار کوچک نگاه کنيم
.هر چيزي در جهان از اتم ساخته شده است
،و تا قرن بيستم
.تصور ميشد که آنها کوچکترين جزء مواد هستند
يعني، خوده کلمه اتم از زبان يوناني سرچشمه ميگرد ،"اتوموس"
.که به معني نامرئي ست
ولي اکنون ميدانيم که خوده آنها از ذرات کوچکتري .ساخته شده اند
اتم ها از هسته هاي اتمي احاطه شده .با ابري از الکترون ها ساخته شده اند
،و درحالي که تقريبا همه جرم در هسته جمع شده است
.در مقايسه با اندازه اتم فوق العاده کوچک است
يعني ، اگر اين يک هسته بود آنگاه ابر الکترون ها بايد
.تا کيلومترها گسترده ميشد يعني از اينجا تا آن صخره
.و الکترون ها در اين مقياس بسيار کوچک هستند
آنها مانند لکه هاي گرد و غبار هستند .و زياد هم نيستند
بنابراين در مرکز هسته اتم يک کره غول پيکري را تجسم کنيد
،که تا آن صخره و فراتر از آن کشيده شده است
.با تنها مقدار کمي نقطه گرد و غبار در ميانش .آن يک اتم است
و بنابراين اين بدين معناست که آن مواد .تقريبا به طور کامل فضاي خالي است
،من مملوء از فضاي خالي هستم .زمين پر از فضاي خالي است
هرچيزي که در کيهان ديده ميشود .تقريبا تنها فضايي خالي است
پس اگر همه چيز در کيهان از اتم ها ساخته شده اند
.و 99/9999 اتم ها فضاي خالي هستند
.بيشتر کيهان خالي است
ولي در پالسار نيروي گرانش بسيار عظيم است
.که فضاي خالي درون اتم ها را له ميکند
.بنابراين باقي مانده فقط ماده اي بشدت متراکم است
،فرض کنيد اين ماده از ستاره نوتروني گرفته شده باشد
.دراين صورت وزنش از کوه اورست هم بيشتر بود
اگر من تمام انسان هاي زمين را بگيرم
و آنها را له کنم ، آنگاه تراکم آنها به اندازه ستاره نوتروني ،خواهد بود
.آنگاه همه ما درون اين جا ميشديم
و اگه من اين ستاره نوتروني را بياندازم
آنگاه مانند چاقويي که کره را ميبرد .کره زمين را به دونيم تقسيم خواهد کرد
به هر نقطه از کيهان که نگاه ميکنيم .جاذبه مشغول است
.ساختارها و اشکال را خلق کرده است
حاکم مدار هر سياره ، ستاره و کهکشان است
.به طرزي که ما قادريم آن را پيش بيني کنيم
.اما يک عيب در درک ما از اين نيرو وجود دارد
.و آن را يکي از نزديکترين همسايگان ما آشکار کرد
.اين عطارد است
براي هزاران سال ما شگفت زده اين سياره بادپاي
.گردان ،بر روي چهره خورشيد بوديم
،اما 150 سال پيش
.اخترشناسان به موضوع عجيبي درباره مدار عطارد پي بردند
.فرض کنيد اين سنگ خورشيد و اين عطارد است
.حالا، عطارد کاملا داراي يک مدار پيچيده است
،به يک دليل .چون يک دايره کامل نيست
.آن يک بيضي است
پس در نزديکترين دسترسي به خورشيد .46ميليون کيلومتر فاصله دارد
.و سپس به زير تنها 70 ميليون کيلومتر انحراف پيدا ميکند
ولي شما ميتوانيد مدار عطارد را بسيار دقيق محاسبه کنيد
.تنها با استفاده از قوانين گرانش نيوتن
بنابراين اختر شناسان از آن براي پيش بيني زمان دقيق
حرکت عطارد بر روي سطح خورشيد
.و ديدن ديسک کوچک عطارد، درحال عبور از آن استفاده کردند
.چيزي که هيچ وقت دقيق بدست نيامد آنها بارها و بارها محاسبه کردند
و هربار همين اتفاق افتاد ،آنها کمي اشتباه داشتند
.که بسيار خجالت آور بود
پس به جاي سوال کردن از نيوتن
آنها سياره ديگري اختراع کردند .و نامش را "وولکان" گذاشتند
و گفتند بايد سياره ديگري
در جايي از منظومه شمسي باشد که هميشه از ديد زمين مخفي است
.ولي مدار عطارد را هميشه تحت تاثير قرار ميدهد
.و اين دليل اشتباه درآمدن محاسبات آنها بود
براي دهه ها اخترشناسان به جستجوي .وولکان پرداختند
،ولي هرگز آن را پيدا نکردند .چون وولکان هرگز وجود نداشت
،توضيح ، توضيح حقيقي
.بسيار جالب تر از اختراع سياره وولکان بود
،از آنجه که نيازمند اصلاح بود در حقيقت ، بازنويسي
.دوباره قوانين نيوتن
جاذبه نيرويي که ما را به سمت زمين مانند يک آهنرباي غول پيکر ميکشد
.نيست
به معنايي ديگر .جاذبه اصلا يک نيرو نيست
توصيف ماهيت گرانش
.به يکي از بزرگترين چالش هاي فکري تبديل شد
اما تقريبا 200 سال بعد از مرگ نيوتن
.تئوري جديدي به وجود آمد
،"تئوري جديد به نام "نسبيت عام
در سال 1915 بوسيله آلبرت انيشتين .پس از 10 سال تحقيق به چاپ رسيد
و هنوز هم به عنوان يکي از بزرگترين دستاوردهاي
.تاريخ فيزيک شناخته ميشود
نه تنها قادر به توضيح مطلق
رفتار عجيب عطارد است
بلکه هر آنچه را که امروز در کيهان
.ميبينيم را هم توضيح ميدهد
و از همه آنها مهمتر .توضيح چگونگي عملکرد جاذبه است
گرانش اثري است که ستاره ها سيارات و کهکشان ها
.بر روي فضايي که با آن احاطه شده اند ميگذارند
،به گفته انيشتين ،فضا تنها يک سکوي خالي نيست
."کالبدي است به نام "فضا-زمان
اين کالبد ميتواند بوسيله جرم عظيم ستارگان ، سيارات و کهکشان ها
.تاب خورده ، خميده و منحني شود
ميبينيد، تمام مواد کيهان در خوده کالبد کيهان
.پيچ خورده اند
.خم فضاي ماده
،من فضا را خميده کرده ام .اين کوهها فضا را خميده کرده اند
.ولي با توجه به اندازه بسيار بسيار کوچکشان
ولي وقتي به ابعاد سيارات ، کهکشان ها وستارگان ميرسد
آنگاه آنها کالبد کيهان را
در يک مقياس بسيار بزرگ .خم کرده و انحنا ميدهند
.و اين ايده کليدي است هرچيزي در خط مستقيمي در طول
.دورنماي فضا-زمان حرکت ميکند
بنابراين آنچيزي را که به عنوان مدار سياره ها ميشناسيم سقوط سياره در
منحني فضا -زماني است که .با جرم عظيم ستاره به وجود آمده است
.اين نظريه قادر به توضيح مدار نامنظم عطارد است
از آنجا اين سياره بسيار به خورشيد نزديک است
تاثير انحناي فضا-زمان ماده بسيار بيشتر بر آن تاثير ميگذارد
.تا بر هر سياره ديگري در منظومه شمسي
.اما تصور نظريه انحناي فضا مشکل است
،ولي اگر بتوانيم از آن خارج شويم
،اگر بتوانيم از فضا-زمان دور شده وبه آن نگاه کنيم
.جهان هستي به اين شکل خواهد بود
،شما کوه ها و دره ها را ميبينيد
فرورفتگي ها و برآمدگي هايي
.که سيارات و قمرها را به وجود آورده اند
و آن دره هاي وسيع وعميق را ميبينيد
.که کهکشان ها را ساخته است
و ممکن است سيارات ، قمرها و ستاره هايي را ببينيد
قله هاي که در مسير مستقيمي از آن پيروي ميکنند
.در ميان انحنايي از دورنماي فضا-زمان
پس، يک راه براي تفکر درباره جاذبه
اين است که هرچيزي در کيهان .تنها در ميان فضا-زمان درحال سقوط است
.ماه در ميان دره اي که جرم زمين ايجاد کرده است ميافتد
.زمين در دره اي که خورشيد ايجاد کرده است سقوط ميکند
و منظومه شمسي در ميان فضا-زمان
.توليد شده توسط کهکشان سقوط ميکند
و کهکشهان ما در ميان کهکشان هاي ديگر کيهان .سقوط ميکند
تئوري نسبيت عام انيشتين بسيار عميق و بسيار زيبا
.ميتواند ساختار و شکل خود جهان هستي را شرح دهد
اما شايان ذکر است که خوده نظريه .ميتواند مرگ خود را هم پيش بيني کند
زيرا وجود اشيائي بسيار متراکم و نيرومند را پيش بيني ميکند
که کشش ، انحنا و خم شدن ساختار فضا-زماني آنها به اندازه اي زياد است
که ميتوانند زمان را متوقف کرده .و نور را در خود ببلعند
اشيائي آنچنان نيرومند که ميتوانند
.تمام شگفتي هاي کيهان را از يکديگر جدا کنند
از آغاز تمدن
ما به ستاره هاي آسمان شب خيره شده
.و حرکات سياره ها را رصد ميکنيم
ما اين الگوهاي آشنا را در سراسر کيهان .به تکرار ميبينيم
اما وقتي که ميخواهيم با تلسکوپ هاي خود
ستاره هايي را که در مرکز کهکشان خود ميگردند را ببينيم
.ما چيزه غير عادي اي را مشاهد ميکنيم
اين يکي از شگفت انگيزترين و مهم ترين فيلم هايي است
که در زمينه اخترشناسي در 10 يا 20 .سال گذشته ساخته شده اشت
،اين اطلاعاتي واقعي است هر نقطه از نور در اين فيلم
.ستاره ايست که به دور مرکز کهکشان ما درحال گردش است
.شناخته ميشوند S آنها به نام ستاره هاي
درحال حاضر ، خورشيد حدود 200 ميليون سال
.طول ميکشد تا يک بار به دور کهکشان راه شيري بگردد
تنها در مدت 15 سال S يکي از اين ستاره هاي .يکبار به دور مرکز کهکشان ميگردد
.با سرعتي حدود 3 يا 4 هزار کيلومتر در ثانيه
،حالا، با رديابي مدار امکان دارد که بتوان جرم
.چيزي را که در مرکز قرار دارد پيدا کرد
پاسخ ،اخترشناسان را غافلگير کرد .فکر ميکنم که منصفانه است اينطور بگويم
چرا که چيزي که در مرکز کهشکان ما قرار دارد 4.000.000 برابر
.خورشيد ، جرم دارد
.و درمکاني کوچکتر از منظومه ما ،کاملا جا ميگيرد
فقط يک چيز وجود دارد که ميتواند به اين کوچکي بوده
، و در عين حال بسيار پر جرم باشد .و آن "سياه چاله" است
پس ،چيزي که ما در اينجا به آن نگاه ميکنيم حرکتي مانند گله اي زنبور
به دور سياه چاله ابر جرمي .در مرکز کهکشان راه شيري است
ما فکر ميکنيم که سياه چاله ها ميتوانند از يک اتم هم کوچکتر باشند
.يا يک ميليارد برابر خورشيد جرم داشته باشند
.بعضي از آنها وقتي که ستاره اي ميميرد ، متولد ميشوند
...وقتي که ستاره اي حدود 15 برابر خورشيد فرو ميپاشد
همه مواد آن به خلعي بي نهايت سياه خرد ميشود
.که "سياه چاله جرم ستاره اي" ناميده ميشود
.سياه چاله ها شديدترين نوع انحناي فضا-زماني هستند
آنها داراي جرم بسيار عظيمي ،در فضايي بسيار کوچک اند
.که فضا-زمان را بيش از هر چيز ديگري در جهان انحنا ميدهند
کشش جاذبه اين هيولاها
.ميتواند يک ستاره را از هم متلاشي کند
آنها مواد را از سطح جدا کرده .و به درون مدار ميکشند
پر حرارت ترين مواد در دهانه سياه چاله ها در حال گردش هستند
و جريان هاي عظيم تشعشعات از مرکز .هسته زبانه ميکشند
اگرچه اين جريان ها در سراسر کيهان ديده ميشوند
.ولي هسته به خودي خود يک راز باقي مانده است
سياه چاله ها کالبد فضا-زمان را با شدتي انحنا ميدهند
.که هيچ چيز ، حتي نور هم نميتواند از آن بگريزد
بنابراين فضاي داخلي آنها براي هميشه .از ديد ما مخفي خواهد ماند
اما چون ما درک ميکنيم چگونه ماده کالبد فضا را انحنا ميدهد
.ممکن است که بتوانيم تصور کنيم چه اتفاقي رخ ميدهد
در نزديکي سياه چاله هاي فضا و زمان .به چيزهاي بسيار عجيبي مبدل ميشوند
از آنجا که سياه چاله ها احتمالا خشن ترين مکان هايي هستند که ما
.در کيهان ميشناسيم
اين رودخانه يک مقايسه زيبا از اتفاقي که در فضا و زمان رخ ميدهد را
.با نزديک و نزديک تر شدن شما به سياه چاله نشان ميدهد
.الان، دربالاي آبشار آب با فشار کمي در جريان است
فرض کنيد که با سرعت 3 کيلومتر درساعت جريان دارد
.و من ميتوانيم با سرعت 4 کيلومتر در آن شنا کنم
پس ، من ميتوانيم از سرعت جريان آب سريعتر .شنا کرده و از آبشار فرار کنم
اما همانطور که به پايين و پايين تر ميرويد
.در نزديکي آبشار آب سريعتر وسريعتر جريان پيدا ميکند
فرض کنيد من بخوام به درون رودخانه بپرم
.درست در لبه آبشار
.جريان آب بسيار سريعتر از سرعت شنا کردن من است
،پس ، مهم نيست من چقدر تلاش کنم
.من قادر نخواهم بود برخلاف جريان آب شنا کنم
من به طرز اجتناب ناپذيري به لبه کشيده شده
.و در آبشار ناپديد خواهم شد
.خوب، اين نزديکترين نمونه به سياه چاله است
زيرا فضا سريعتر و سريعتر و سريعتر به سوي سياه چاله جريان مي يابد
،به معناي واقعي کلمه اين مواد و فضايي که من در آن هستم
.به سمت سياه چاله ها جريان مي يابند
و در نقطه اي بسيار ويژه ،به نام رويداد افق
.فضا با سرعت نور به درون سياهچاله کشيده ميشود
خوده نور با سرعت 300.000 کيلومتر در ثانيه
به اندازه اي سريع نيست که بتواند از دست .آن فرار کند
.و خوده نور به درون سياه چاله شيرجه خواهد رفت
خوب، همانطور که شما در رويداد افق به درون سياهچاله ،سقوط ميکنيد
اگر اول پاي خود را بگذاريد پايتان با شتابي بيشتر از
.شتاب سرتان کشيده خواهد شد
بنابراين شما کشيده شده .وبه معناي واقعي کلمه، اسپاگتي خواهيد شد"
،حالا، همانطور که به مرکز ميرويد
.مفاهيم ما از فيزيک برهم خواهند خورد
،بهترين نظريه ما از فضا و زمان ،نظريه نسبيت عام انيشتين
،ميگويد ، فضا و زمان بي نهايت انحنا پيدا کرده
.و مرکز چاله بي نهايت متراکم خواهد شد
،آن مکان "منحصر بفرد" ناميده ميشود و مکاني است که
.که درک ما از کيهان ،متوقف ميشود
.جاذبه بزرگترين خالق و سازنده جهان است
اين به اين خاطر است که اين تنها نيرويي در کيهان است
که قادر است به ابعاد وسيعي از فضا دست پيدا کند
،و مواد را در کنار هم به سياره
.ماه، ستاره و کهکشان تبديل کند
.اما جاذبه همچنين مهلک نيز هست .زيرا بيرحم است
،و براي بيشتر اجرام عظيم کيهان
براي عظيم ترين ستاره ها ،و مراکز کهکشان ها
.جاذبه نهايتا مواد را در خودشان له ميکند
الان، کلمه "زيبا" احتمالا در فيزيک زياد از حد استفاده . شده است
.احتمالا من آن را زياد استفاده کردم
اما فکر نميکنم که دانشمندي باشد که با استفاده از اين کلمه
.در مفهوم نظريه نسبيت عام انيشتين مخالف باشد
چون اين نظريه ايست که جهاني را شرح ميدهد
که با خميده و منحني شدنش، همه قمرها ،ستاره ها
.و تمام کهکشان هاي آسمان را شکل ميدهد
و همه چيز در کيهان بايد از آن منحني ها پيروي کنند
از عظيم ترين سياه چاله ها گرفته ،تا کوچکترين ذره گرد و غبار
.حتي پرتوهاي نور
اما وسوسه انگيزترين چيز نظريه گرانش انيشتين
.اين است که ميدانيم کامل نيست
ما ميدانيم که اين شرح نهايي
.ساختار و شکل جهان هستي نيست
.و اين زيباترين مکاني است که يک دانشمند ميخواهد در آن باشد
.در مرز بين شناخته ها و ناشناخته ها
.اين شگفتي حقيقي کيهان است
.مسائل بيشماري براي اکتشاف باقي مانده است
زيرنويس: محمدرضا از TVShow.ir