.هر لحظه از زندگی‌مان حسش می‌کنیم
...اما برای فیزیکدانها
.قدیمی‌ترین راز حل نشده کیهان است
.چرا گرانش همه چیز را به خود جذب می‌کند
نظریه‌ای پیشرو در حال نزدیک شدن .به پاسخهای غیرمنتظره‌ای است
...امکان دارد گرانش یک نیروی دیگر در لباس
...یک سایه از واقعیتی هولوگرافیک باشد
یا سرابی موج‌دار؟
...آیا ما، زمین، خورشید و ستارگان
واقعا وزن داریم؟
یا آیا گرانش یک توهم است؟
...فضا،زمان، خود زندگی
.رازهای کیهان در میان کرمچاله قرار دارند
...کشش گرانشی خورشید
.زمین را از سرگردان بودن در فضا در امان نگه می‌دارد
گرانش زمین ما را .محکم به زمین متصل می‌کند
.همه اینها به نظر بسیار واقعی می‌آیند
اما دانشمندان در حال نفوذ ...به عمق بافت کیهان هستند
...و دارند کشف می‌کنند که گرانش
.شاید آن چیزی که به نظر می‌رسد نباشد
امکان دارد چیزی حس واقعی بودن را بدهد اما واقعا واقعی نباشد؟
...روزهایی در زمان نوجوانیم بود
.که کاری برای انجام دادن نداشتیم
...پس بازی‌های ساده می‌کردیم
.مثل تمرین هدفگیری با سنگ
.گرانش همیشه موثر بود
مهم نبود که من چه چیزی را پرت کنم .همیشه انتظار داشتم که آن چیز سقوط کند
.فیزیکدانها توضیحات خودشان در مورد گرانش را دارند
...آنها آن را به عنوان نیرویی بنیادی باور دارند
چرخ دنده‌ای اصلی .در ماشین کیهان
..."اما فیزیکدان تجربی "نرگیس ماوالوالا
.چیزی را از قلم نمی‌اندازد
...خب، نیرویی بنیادی مانند گرانش
...که اندرکنش اجسام عظیم را توصیف می‌کند
باید به هر جایی از .کیهان که نگاه کنید برقرار باشد
...ایزاک نیوتن" نشان داد که هر جسمی با جرم"
.جسم دیگری با جرم دیگر را جذب می‌کند
...هر چه جرم بیشتر باشد و آنها نزدیکتر باشند
.جاذبه گرانشی بیشتر است
...بیش از 200 سال بعد
آلبرت اینشتین" توضیح داد" .که چرا این اتفاق می‌افتد
فضا و زمان در بافت .به نام فضازمان به هم تنیده شده‌اند
.اینشتین" باور داشت که فضازمان می‌تواند خم شود"
این آشفتگی چیزی است .که ما به عنوان گرانش آن را تجربه می‌کنیم
و اینطوری بود که متوجه شد .که اجسام با جرم یکدیگر را جذب می‌کنند
.انحنای فضازمان را دنبال می‌کنند
...پس تصویر "اینشتین" از گرانش
...این بود که جرم به فضازمان می‌گوید خم شود
و بعد این انحنای فضازمان .به جرم می‌گوید که چگونه حرکت کند
اینشتین" همینطور پیش‌بینی کرد" ...که وقتی تمام اجسام جرم‌دار حرکت می‌کنند
امواج گرانشی کوچکی .را در بافت فضازمان منتشر می‌کنند
امواج گرانشی باید در آسمانهای .بالای سر ما مدام در حال انتشار باشند
نرگیس" باور دارد که باید" ...بتوانیم آن امواج را شناسایی کنیم
.اگر به اندازه کافی بزرگ باشند
...خب اگر این سیب را در وسط آبگیر بیاندازم
و سعی کنم موج حاصل از این ...انداختن را در ساحل آشکار کنم
.موفقیتی حاصل نخواهد شد .موجی بسیار کوچک خواهد بود
..."خوشبختانه برای "نرگیس
...اجسامی بسیار بزرگتر از سیبها
.باعث آشفتگی در آسمانها می‌شوند
!عالیه
...در سرتاسر کیهان
...رویدادهای شدید گرانشی، مانند برخورد کهکشانها
...یا انفجارهای ستارگان عظیم
...باید رگباری عظیم از
.از امواج گرانشی را به سمت زمین بفرستد
...نرگیس" راهی را بوجود آورده تا"
.آنها را با کمک همدستانی مانند "مایک لندری" آشکار کند
نرگیس" و "مایک" بخشی از" ...بزرگترین آزمایشی هستند که تا به حال
.توسط موسسه ملی علوم انجام شده
...با نام رصدخانه تداخلگر لیزری موج گرانشی شناخته می‌شود
...یا ال.آی.جی.او
در این ساختمان غول‌آسا، پرتوهای لیزر ...به دو لوله خلا شلیک می‌شوند
.که شکل یک ال را با هم می‌سازند
.هر بازو 4 کیلومتر طول دارد
پرتوهای لیزر می‌توانند ...طول هر بازو را
...با دقتی بیشتر از یک میلیونیوم
.پهنای یک اتم اندازه بگیرند
اگر یک موج گرانشی از ...یک رویداد عظیم کیهانی
...تا 500 تریلیون تریلیون مایل دورتر
...به زمین برسد
.فضای داخل لوله‌ها موجدار خواهد شد
...لیزرها این تغییر را آشکار می‌کنند
.و زنگهای هشدار به صدا درمی‌آیند
...تقریبا بعد از یک دهه گوش دادن به آسمانها
...ال.آی.جی.او صدای
.جیرجیرکها را می‌دهد
...یک موج گرانشی را
...در راه‌اندازی علمی ابتدایی آن مشاهده نکردیم
...نرگیس"، "مایک" و هزاران دانشمند ال.آی.جی.او"
.یک شانس دیگر دارند
...روی بروزرسانی‌های پیشرفته‌ای کار می‌کنند
.که حساسیت ال.آی.جی.او را ده برابر بیشتر خواهد کرد
اما ضمانتی وجود ندارد که .بتوانند پیام را دریافت کنند
...خب، اگر امواج گرانشی را آشکار نکنیم
.با ال.آی.جی.او پیشرفته، خب اول گریه می‌کنم
اما بعدش فکر کنم، یک راه .بسیار هیجان‌انگیز دیگر هم وجود دارد
...اگر امواج گرانشی را نبینیم
...پس انقلاب متفاوتی شروع می‌شود
...که کلی سوال و معما در این مورد وجود دارد که
چه چیزی را در مورد طبیعت متوجه نمی‌شویم؟
.نرگیس" امیدوار است"
در واقع، در مارچ 2014 ...گروهی از اخترشناسان
...ادعا کردند که امواج گرانشی
.تولید شده توسط مهبانگ را آشکار کردند
اما برخی از دانشمندان سکوت کرکننده ...در ال.آی.جی.او را
به عنوان مدرکی درنظر گرفتند که گرانش .شاید نیرویی بنیادی نباشد
...وقتی سیبی به زمین می‌افتد
.چیزی باید آن را به طرف پایین بکشد
فیزیکدانها باور دارند ...که هر چیزی در کیهان
...حتی موج انرژی که آن را نیرو می‌نامیم
.از ذرات ساخته شده‌اند
.گرانش نیز نباید استثنا باشد
....زی برن" یک فیزیکدان ذرات"
.با قوه تخیل بسیار فعال است
تصور می‌کند که ...یک بازی مینی گلف ممکن است چطوری باشد
اگر توپها به اندازه ذرات ...زیراتمی کوچک شوند
.و قوانین مکانیک کوانتومی بر آنها حاکم شوند
مکانیک کوانتومی سرشار .از عجیبترین چیزهایی است که می‌توانید تصور کنید
...مفهوم بودن یک ذره در یک نقطه
به مفهومی بسیار گیج‌کننده .در مکانیک کوانتومی تبدیل می‌شود
...ذرات زیراتمی برخلاف هر چیزی هستند
.که با چشمان غیرمسلح خود می‌بینید
.وقتی کسی به آنها نگاه نمی‌کنند مه‌آلود می‌شوند
...گاهی‌اوقات ناگهان پیدایشان می‌شود
.و بعد ناگهان ناپدید می‌شوند
...برخی از این ذرات ظاهرشونده و ناپدیدشونده
...نیروهای بنیادی طبیعت
...الکترومغناطیس، نیروی هسته‌ای قوی
نیروی هسته‌ای ضعیف و .به طور مشخص گرانش را با هم تبادل می‌کنند
.یک توپ گلف اینجا دارم .این توپ گلف یک فوتون را نشان می‌دهد
.فوتون حامل نیروی الکترومغناطیسی است
...نیروی الکترومغناطیس هر چیزی
.که بار االکتریکی داشته باشد را جذب یا دفع می‌کند
.این توپ گلف بعدی، بوزون دابلیو و زی را نشان می‌دهد
...بوزون دابلیو و زی
.حاملهای اندرکنش هسته‌ای ضعیف هستند
...نیروی هسته‌ای ضعیف باعث می‌شود
هسته‌های یک .اتم پرتوزا از هم بپاشد
.این توپ گلف بعدی گلوان را نشان می‌دهد
.گلوان حامل اندرکنش هسته‌ای قوی است
...نیروی قوی ذراتی را بهم پیوند می‌دهد
.تا هسته یک اتم شکل بگیرد
...گرانش نیز باید توسط یک ذره حمل شود
اما هیچکس تا به حال .این ذره که به فرض نامش گراویتون است را مشاهده نکرده
...در واقع، وقتی فیزیکدانها سعی می‌کنند محاسبه کنند
...که این گراویتون فرضی چگونه کار می‌کند
.به سرعت در ریاضیاتی ناممکن گم می‌شوند
گرانش متاسفانه یکی از ...پیچیده‌ترین نظریه‌های ماست
.که با آن سروکار داریم
و وقتی این محاسبات را انجام می‌دهید ...اتفاقی که می‌افتد این است که
...به سرعت با عبارتهایی روبه‌رو می‌شوید
...که هیچ کامپیوتری در دنیا
...یا تمام کامپیوترهای دنیا
.نمی‌توانند چنین محاسباتی را انجام دهند
...اما "زی" حقه‌ای را از آستینش بیرون آورده
تا محاسبه کند .که آیا گراویتونها وجود دارند یا خیر
نظریه کوانتوم، مانند مینی گلف .یک بازی احتمال است
سعی کردن برای اینکه .با یک ضربه توپ را در سوراخ بیندازید مشکل است
روشهای بسیاری وجود دارند .که توپ می‌تواند حرکت کند
اما با تقسیم کردن سوراخ ...به قطعات کوچک
.همه چیز بسیار بیشتر قابل کنترل می‌شود
...همراه با چندین همکار
ایده‌ایی را بوجود آوردیم ...که اسمش را روش یگانه گذاشتیم
ایده اساسی آن این است ...که یک مشکل بزرگتر
...از این اندرکنشها، این پیچیدگی‌ها را درنظر بگیرید
.و بعد آن را به قطعات کوچکتر تقسیم کنید
...و بعد با حل کردن مشکلات کوچکتر
...و سرهم کردنش، می‌توانید بسیار بهتر عمل کنید
تا اینکه سعی کنید .تمام مشکل را یکجا حل کنید
...وقتی "زی" و همکارانش
...روش یگانه را برای گراویتونها به کار بردند
.نتیجه‌ای غیرمنتظره بدست آمد
...چیزی که در مورد گراویتون کشف کردیم
...این است که، به روشی بسیار دقیق
می‌تواند به عنوان .دو نسخه از گلوانها تفسیر شود
...که هسته‌های اتمها را
.از راه نیروی هسته‌ای قوی بهم پیوند می‌دهند
...اما "زی" و همکارانش باور دارند گلوانها
.ممکن است مسئول گرانش نیز باشند
.گراویتون شاید یک جفت گلوان باشد
...همه چیز ناگهان روشن شد
مثل لحظه پیدا کردن بینشی خاص (لحظه "یوریکا"! (اشاره به داستان ارشمیدس
...این لحظه "یوریکای" ماست
.که واقعا می‌دانستیم درکش کرده‌ایم
...و این واقعیت که آنقدر ساده بدست آ»د
.واقعا شگفتی بزرگی بود
همیشه شک داشتیم که .چیزی مثل این باید درست باشد
...اما این یکی به سادگی جواب داد
.که واقعا شگفتی بزرگی برای ما بود
کار "زی" ممکن است ...به این معنا باشد که وقتی سیبی می‌افتد
گرانشی که آن را به پایین می‌کشد ...تنها صورتی دیگر
.از نیروی هسته‌ای قوی است
همان نیرویی که هسته‌های ...کوچک اتمها را یکپارچه نگه می‌دارد
...ممکن است مسئول
.نگه داشتن اجسام عظیم در مدار نیز باشد
...اگر اینطور است، کیهان لبریز از گلوانهاست
.که با هم به عنوان گراویتونها کار می‌کنند
...هر بار یک جفت گلوان
...بین اجسام عظیم ردوبدل می‌شود
.این اجسام کمی بهم نزدیکتر می‌شوند
...دانشمندان در حال این کشف هستند
...که فرضهای ما در مورد گرانش
.شاید کاملا اشتباه باشد
شکل جدیدی از گرانش .ممکن است منتظر کشف شدن باشد
در واقع، شاید بزودی کشف کنیم .که اجسام به طرف بالا کشیده می‌شوند
...بیشتر فیزیکدانها باور دارند
که گرانش نیرویی است .که تنها جاذبه دارد
...اما کیهان‌شناسان به تازگی کشف کردند
که کهکشانها به نظر می‌رسد ...با هل دادن یکدیگر
.با سرعتی در حال افزایش از یکدیگر دور می‌شوند
...شاید وقتش رسیده که در نظر بگیریم
.فکر می‌کنیم در مورد گرانش چه می‌دانیم
...دراگن هاجوکویچ" فیزیکدانی"
...در مرکز تحقیقات هسته‌ای اروپایی
.یا سرن در ژنو در سوییس است
...اما او بهترین کارش را وقتی انجام می‌دهد
.که خانه‌ش در مونته‌نگرو سر می‌زند
دارگن" از وقتش در خانه استفاده می‌کند" ...تا با دوستان قدیمی دیدن کرده
...و بر روی یک نظریه جدید در مورد گرانش کار کند
.نظریه‌ای که شامل مواد خطرناکی در کیهان است
.پادماده
...یک سیب قرمز دارم، که از ماده درست شده
.و یک سیب آبی که از پادماده درست شده
.خوشبختانه، پادماده واقعی نیست
اما اگر فرض کنیم که هست .ببینیم چه اتفاقی می‌افتد
...خوشبختانه برای ما
...به اندازه کافی پادماده در اطراف زمین وجود ندارد
.تا بتواند اصلا منفجر شود
اما "دراگن" فکر می‌کند که اگر ...چنین چیزی وجود می‌داشت
...به عنوان یک سیب پادماده
.ویژگی گرانشی غیرعادی می‌داشت
کاملا امکان دارد .که پادماده به طرف بالا کشیده شود
دراگن" شک دارد که پادماده" ...و ماده یکدیگر را دفع می‌کنند
...و آن پادماده مخفی
.می‌تواند مسئول دور کردن اجزای کیهان از هم باشد
...فیزیکدانها از عبارت خلا کوانتومی
برای توصیف فضایی .که هر گوشه از کیهان را پر کرده استفاده می‌کنند
.نگذارید این نام شما را گول بزند
.سرشار از فعالیت میکروسکوپی است
...در هر نقطه از خلا کوانتومی
...ذرات کوچک و بی‌ضرر ماده و پادماده
.بوجود می‌آیند و از بین می‌روند
قبل از اینکه یکدیگر را نابود کنند .کسری از ثانیه وجود دارند
...میلیاردها میلیارد میلیارد میلیارد و
...بگذارید تمامش کنیم، می‌توانیم ادامه دهیم
.جفت از این دو در هر مترمکعب خلا کوانتومی وجود دارد
.پس آنها نقشی در نظریه گرانش ایفا می‌کنند
.خلا کونتوامی را یک شهر مونته‌نگرویی معمولی درنظر بگیرید
.هر ذره ماده همیشه با همراهی می‌رقصد
وقتی یک جفت از این رقاصان کوچک ...بوجود می‌آیند
...گرانش ماده بوسیله
.پادگرانش پادماده خنثی می‌شود
پس، به طور طبیعی، مهم نیست ...که چند جفت ذره
...و چند جفت پادذره بوجود می‌آیند
.برآیند گرانشی صفر است
.اما خلا کوانتومی همیشه در خلا وجود ندارد
...کیهان سرشار از
بعد از این همه، جزیره‌های عظیم .ماده است که کهکشان نامیده می‌شوند
...اگر ماده را وارد کنید
...تقارن را بهم می‌زند
.و اثرات گرانشی را دارید
...در پایان یک رقص مونته‌نگرویی عامی
...رقاصان مرد به مرکز کشیده می‌شوند
.تا یک ساختار بزرگ را درست کنند
.رقاصان زن بیرون رانده می‌شوند
..."در نظریه "دراگن
...ذرات کوچک از ماده و پادماده
.در خلا کوانتومی همین گامها را دنبال می‌کنند
.کهکشانها از ماده ساخته شده‌اند
...ماده موجود در خلا کوانتومی را به طرف خود می‌کشند
.و پادماده را دور می‌کنند
...پس کمی ماده کمتری وجود دارد و کمی پادماده بیشتری
.در فضای بین کهکشانها
...پس خلا کوانتومی از نظر گرانشی دافعه می‌شود
.و کهکشانها از همدیگر دور می‌شوند
فیزیکدانها می‌توانند ببینند .که این دورشدگی کهکشانی اتفاق می‌افتد
مطمئن نیستند که انرژی ...که باعث آن می‌شود از کجا می‌آید
.پس آن را انرژی تاریک نامیدند
اما "دراگن" فکر می‌کند انرژی تاریک .شریک رقص مخفی گرانش است
بسیاری از فیزیکدانها سعی کردند .تا وجود انرژی تاریک را توضیح دهند
.اما یک بار دیگر، کسی نمی‌داند انرژی تاریک چیست
...حالا، راه‌حل ساده‌تر
...برای توضیح انرژی تاریک
...یا فرض کردن دافعه گرانشی
بین ماده و پادماده چیست؟
.نظریه "دراگن" بحث‌برانگیز است
...اما شاید بزودی متوجه شویم
.که آیا گرانش یک همتای دافع دارد یا نه
..."با برگشتن به سرن، همکاران "دراگن
از برخورددهنده بزرگ هادرونی .استفاده می‌کنند تا پادهیدروژن تولید کنند
...اگر به سمت بالا کشیده شود
.شاید سرانجام توضیحی برای انرژی تاریک داشته باشیم
یا ممکن است گام اشتباه دیگری ...در این جاده
.برای درک گرانش باشد
.فکر می‌کنم که درک ما کامل نیست
اگر سعی کنید تا ...پدیده‌های اخترشناسی را توضیح دهد
با بهترین فیزیکی داریم .نتیجه افتضاح از آب درمی‌آید
.نظریه‌های گرانشی ما شکست خوردند
...نه نظریه "اینشتین" نه فیزیک کوانتوم
.تمام چیزی که می‌بینیم را توضیح نمی‌دهند
آیا گرانش یک حقه ذهن است؟
...یا شاید گرانش واقعی است
و واقعیت خودش توهم است؟
قبلا فکر می‌کردیم .که زمین مسطح است
.اما دریانوردان ثابت کردند که این توهم بوده
افق تنها به نظر می‌رسد .که مسطح است چونکه سیاره ما بسیار بزرگ است
دیدگاه خود را با بالا رفتن ...به اندازه کافی تغییر دهید
.و می‌توانید انحنای زمین را ببینید
اگر گرانش یک توهم باشد، می‌توانیم ...دیدگاه جدیدی پیدا کنیم
و واقعا ببینیم که چیست؟
..."استاد دانشگاه پرینستون "هرمان ورلینده
.به شدت در حال جستجوست
..."چندین آزمایش نشان داده‌اند که نظریه "اینشتین
...که گرانش فضا و زمان را خم می‌کند
.به نظر می‌رسد که درست باشد
...اما یک نظریه به همان قدرتمندی، مکانیک کوانتومی
...می‌گوید که نظریه اینشتین نمی‌تواند
.توضیح دهد که گرانش از چه چیزی ساخته شده
اینشتین" به ما گفت که اگر" ...در طول فضا حرکت کنید
...متوجه‌ش نخواهید شد
.چونکه فضا خالی است .از چیزی درست نشده
...اما نظریه کوانتومی می‌گوید که
...باید ویژگی دانه‌دانه بودن در فضا وجود داشته باشد
.درست مثل همین شن
...نظریه "اینشتین" می‌گوید که
...ذره‌ای که نیروی گرانشی را حمل می‌کند
گراویتون، باید به روی ...سطح کاملا هموار
.فضای خالی مانند سطح دریا شناور باشد
...اما طبق مکانیک کوانتومی
.فضا اصلا هموار نیست
،از دانه‌های کوچکی ساخته شده .که باعث می‌شود سواری پردست‌اندازی باشد
این ناسازگاری است ...که فیزیکدانها را
.برای بیش از یک قرن گرفتار بلایی کرده
اما "هرمان" به این فکر می‌کند ...که شاید هر دو نظریه درست باشند
چونکه خود واقعیت شاید .دارد ما را گول می‌زند
...اینشتین" به طور مشهوری"
با فکر کردن به اینکه ...واقعا وجود دارد به دردسر افتاد
.و او آن را واقعیت قابل‌مشاهده نامید
...اما در فیزیک می‌دانیم که
.دنیا کاملا چیزی که به نظر می‌رسد نیست
...اجسامی که با سرعت نور حرکت می‌کنند
...مانند فوتون یا گراویتون
.نسخه متفاوتی از واقعیت را می‌بینند
...وقتی این توپ به سرعت نور برسد
.چیزی بسیار عجیب اتفاق می‌افتد
.بقیه دنیا به نظر کوتاهتر می‌شود
...و هر چه توپ سریعتر رود
...بقیه دنیا کوتاهتر خواهد شد
.تا وقتی که مثل یک صفحه صاف شود
...اگر شما یک گراویتون بودید
...قانع می‌شدید که همیشه ایستاده‌اید
.و تمام کیهان ورقه‌ای صاف در مقابل شماست
ذراتی را در واقعیت‌مان .مشاهده می‌کنیم که در مسیرهای خطی حرکت می‌کنند
...اما از نقطه نظر یک ذره
.شاید چنین چیزی اصلا در حرکت نباشد
..."در اواخر دهه 1960، ریاضیدان "راجر پنروز
.روشی جدید برای نگاه کردن به جهان ارائه داد
...او گفت که ذراتی که با سرعت نور حرکت می‌کنند
...مانند فوتونها و گراویتونهای فرضی
یک واقعیت جایگزین را ...که او فضای پیچشی نامید تجربه می‌کنند
جایی که نقطه‌ها خط هستند .و خطها نقطه
در فضای پیچشی، این مسیر ...که گراویتون در آن سفر می‌کند نقطه می‌شود
پس دستگاه مختصات جدیدی .برای فضا و زمان بوجود می‌آید
...ایده یک حقیقت پنهان
.50سال پیش به نظر می‌رسید که نامعقول باشد
...اما یک ایده جدیدتر در فیزیک
.نشان می‌دهد که "پنروز" از زمان خودش جلوتر بوده
نظریه‌ای که فیزیکدانها .آن را اصل هولوگرافیک می‌نامند
اصل هولوگرافیک این ایده را ...بیان می‌کند که چیزهایی که ما در فضا می‌بینیم
در واقع بازتاب یک .واقعیت دیگر در صفحه هولوگرافیک است
...انگار که واقعیت راستین
.بر روی دیوارهای این اتاق نشسته باشد
...هرمان" این دو ایده را با هم ترکیب کرده"
.تا هولوگرافیک پیچشی بوجود آید
...یک نظریه درهم‌شکننده واقعیت است
"جایی که گرانش "اینشتین ...و مکانیک کوانتومی
.با هم به خوبی کنار می‌آیند
...نظریه "اینشتین" نیاز دارد
.که گراویتون در فضایی هموار حرکت کند
...اما در هولوگرافی پیچشی
.مسیر حرکت گراویتون یک نقطه است
مهم نیست که گراویتون ...روی آب شناور باشد یا روی شن
به خاطر اینکه در این واقعیت .گراویتون کاملا ایستا می‌ماند
اگر "هرمان" درست بگوید، گرانش .در یک واقعیت تغییر یافته دیگر واقعی است
و چیزی که ما به عنوان واقعیت ...تجربه می‌کنیم ممکن است یک توهم باشد
.که از چیزی دیگر ساخته شده
.مثل تماشا کردن یک برنامه تلویزیونی خوب است
شاید متوجه نشوید ...که یک گروه نامرئی
.پشت صحنه آن را درست کرده‌اند
.برام بیشتر در مورد واقعیت در زندگی و فیزیک بگو
...در فیزیک، واقعیت گاهی‌اوقات منحصربه‌فرد نیست
...و گاهی‌اوقات قابل مشاهده نیست
.و گاهی‌اوقات فریبنده‌ست
.تو اینجا می‌شینی و این برای من واقعیه
اما کی میدونه؟ .شاید یکی داره منو گول میزنه
...اگر گرانش بزرگترین سراب کیهان باشد
.پس باید از چیزی بوجود آمده باشد
...یک نظریه دگرگون‌کننده اینک بحث می‌کند که
...گرانش ممکن است شکل دیگری
.از گرمای ناب باشد
...یونانیان باستان باور داشتند که آتش
.یک عنصر بنیادین در کیهان است
اما ترمودینامیک، علم مطالعه ...چگونگی اجسام میکروسکوپی
اثرات ماکروسکوپی را بوجود می‌آورد .که ثابت کرد یونانیان اشتباه می‌کردند
...آتش پدیده‌ای است
.که از حرکت سریع اتمهای داغ بوجود می‌آید
حالا یک نظریه جسورانه جدید .دنیای فیزیک را به آتش کشیده
...نشان می‌دهد که مثل آتش
.گرانش یک سراب ترمودینامیکی است
...جامعه علم خبر از یک کشف تازه می‌دهد
...به عنوان یکی از بزرگترین آشکارسازی‌های
.فیزیک گرانشی
.و همه‌ش به خاطر این مرد
.نه "هرمان ویلنده" نیست
.دوقلوی همسانش "اریک" است
...خب، به عنوان یک بچه، "هرمان" و من
در مورد خیلی از چیزها .که به نظر جالب می‌آمد بحث می‌کردیم
...وقتی چیزی می‌خواندیم در موردش صحبت می‌کردیم و
.و علاقه‌مان در فیزیک را به اشتراک می‌گذاشتیم
"اریک" و "هرمان" .در هلند زندگی مشابهی داشتند
...از دانشگاه اوترخت گرفته‌اند PhD هر دو در فیزیک
.و حتی با دو خواهر ازدواج کرده‌اند
...اما مسیر موازی "اریک" یک پیچ دراماتیک برمی‌دارد
وقتی آشوبی کوچک .در جلوی خانه او ظاهر می‌شود
در تعطیلات بودم و ...وقتی از دویدن برگشتم
...به آپارتمانم آمدم و دیدم
...یکی دزدکی وارد شده و کلید ماشینم
.لپ‌تاپم، پاسپورتم را دزدیده .خیلی چیزها گمشده بودن
...فیزیکدانها از واژه آنتروپی
برای توصیف مقدار بی‌نظمی و‌ آشوب .در یک سیستم استفاده می‌کنند
.آنتروپی در کیهان همیشه در حال افزایش است
...در فیزیک و زندگی
.همه چیز به طور طبیعی به سمت بی‌نظمی در حرکت است
...تبدیل کردن آنتروپی به نظم نیازمند انرژی است
...درست مثل وقتی که "اریک" مجبور بود انرژی صرف کند
.تا نظم را به خانه‌ش برگرداند
...در حالی که با آشوب ناخواسته سروکله می‌زد
.اریک" برقی از الهام را تجربه کرد"
.رابطه‌ای عمیق بین آنتروپی و گرانش وجود دارد
...تصور کنید که به سطح یک ستاره نوترونی سفر کنید
...جایی که گرانش شدید
باعث می‌شود 140 تریلیون بار .وزنتان نسبت به زمین بیشتر شود
به اندازه کافی هست .تا به طور قابل توجهی آنتروپی اتمهای شما را افزایش دهد
هر چه اجسامی به سمت ...یک جسم سنگین بیشتر سقوط کنند
.کشش گرانشی قدرتمندتری را حس می‌کنند
.و بنابراین آنتروپی آنها بالا می‌رود
چیزی که متوجه شدم این است ...که چه چیزی باعث گرانش می‌شود
...اینکه وقتی این سیب اینجاست
آنتروپی کمتری از .حالتی دارد که روی زمین است
...و طبیعت سعی می‌کند آنتروپی را افزایش دهد
.یا تمایل دارد آنتروپی را افزایش دهد
...به همین خاطر، اگر سیب را رها کنم
سعی می‌کند تا ...جایی که امکان دارد آنتروپی بدست آورد
.و به همین خاطر سقوط می‌کند
...اریک" باور دارد که اجسام جرم‌دار"
...نیروی گرانش را حس می‌کنند چونکه کیهان
.در حال افزایش بی‌نظمی یا آنتروپی در درون آنهاست
...نیرویی که از آنتروپی درست شده باشد
برای فیزیکدانهایی .که ترمودینامیک را درک می‌کنند هیچ چیز جدیدی نیست
...در واقع، آنتروپی داخل یک بالن هوای داغ
.آن را به آسمان می‌برد
.خب یک بالن هوای داغ حاوی مولکولهاست
.این مولکولها دارند حرکت می‌کنند ...می‌خواهند آنتروپی را زیاد کنند
.و این با زیاد شدن فضای داخل بالن امکانپذیر می‌شود
و اگر بالن منبسط شود .واقعا این کار را با بالا رفتن انجام می‌دهد
...هوای داخل بالن
سعی می‌کند آنتروپیش را .با هل دادن و فشار به بیرون زیاد کند
.این منجر به یک نیروی برآیند به نام نیروی شناوری می‌شود
.نیروی شناوری یک نیروی حقیقی نیست
.از آنتروپی مولکولهای هوا بوجود می‌آید
...اریک" فکر می‌کند که گرانش نیز"
...از آنتروپی چیزی بوجود آمده
...شاید از بی‌نظمی
.در خود بافت فضا و زمان
...اریک" هنوز نمی‌داند از چه چیزی درست شده"
...اما مطمئن است که
.گرانش نمی‌تواند یک نیروی بنیادی کیهان باشد
از این حقیقت که می‌توانم گرانش را ...از تغییرات آنتروپی نتیجه بگیرم
که به این معناست که باید .در مورد گرانش به شکلی متفاوت فکر کنیم
به جای آنکه آن را یک ...نیروی بنیادین درنظر بگیرم
می‌توانیم اینک به آن .به عنوان چیزی نگاه کنیم که نیروی برآیندی است
...شاید حقیقت را در مورد گرانش متوجه شویم
.اگر شدت آن را بیشتر حس کنیم
این کار روی زمین .که گرانش ضعیف است غیرممکن است
...اما مکانی در کیهان وجود دارد
...که گرانش به شدت بر آن حکومت می‌کند
.داخل یک سیاهچاله
...اینجا، شاید ماده به طور کامل خاکستر شود
.در دیواری آتش گرانشی
...در وضعیتهای غیرعادی
.همیشه به چیزی که انتظار دارید نمی‌رسید
اما گاهی‌اوقات وضعیتهای غیرعادی .به بینشهای جدید منجر می‌شوند
...برای پیدا کردن حقیقت در مورد گرانش
فیزیکدانها در حال مطالعه آن ...در مکانی هستند که انتظار دارند
.بسیار عجیب رفتار می‌کند
"فیزیکدان "شان کارول .فکرهای زیادی در سرش دارد
...گرانش سخت‌ترین مشکل در فیزیک است
.و رودررو با آن درگیر می‌شود
.این حقیقت که گرانش سخت است برای همگی غافلگیری بود
واقعا نیازمند یک پیشرفت مهم، یک .روش متفاوت فکر کردن در مورد گرانش است
فیزیکدانها می‌دانند به کجا نگاه کنند تا ...به بینش جدیدی در مورد گرانش دست پیدا کنند
.داخل یک سیاهچاله
این هیولاهای کیهانی زمانی .شکل می‌گیرند که ستارگان درهم می‌پاشند
...تمام جرم ستاره در یک نقطه جمع می‌شود
.جایی که گرانش به حداکثر نظری خودش می‌رسد
...اطراف هر سیاهچاله‌ای یک پوسته نامرئی و ناهویدا
...به عنوان افق رویداد وجود دارد
نقطه‌ای که فراتر از آن .حتی نور هم نمی‌تواند از گرانش سیاهچاله فرار کند
...هیچکس نمی‌داند واقعا
.در آن طرف این مرز چیست
...میدان گرانش در آن نقطه از فضا آنقدر قوی است
...که اگر وارد شوید تنها یک طرفه است
...و می‌توانید داخل را کاوش کنید
.اما ممکن است هرگز بیرون نیایید
..."فیزیکدانهای نظری مانند "شان
.برای جواب رو به تخیلاتشان آورده‌اند
تصور کنید شما فضانورد "آلیس" هستید ...یک کاوشگر کیهانی شجاع
.که می‌خواهد داخل سیاهچاله شیرجه بزند
...بهترین نظریه گرانش حال حاضر ما می‌گوید که
.حتی متوجه نخواهید شد که به افق رویداد رسیده‌اید
.اصول خوشایندی هستند که دوست داریم آنها را حفظ کنیم
.یکی از آنها به سادگی وجود نداشتن هیچ نمایشی است
...امکان دارد درست از میان افق رویداد عبور کنید
...و هیچ تفاوتی بوجود نیاید
.نسبت به هر جای دیگری در کیهان
پس هیچ نمایشی وجود ندارد .وقتی نزدیک به سیاهچاله هستید
...فیزیکدانها مدت طولانی بر این باور بودند
...که وقتی از افق رویداد عبور می‌کنید
...هیچ اتفاق مهمی نمی‌افتد
...تا اینکه به اعماق سیاهچاله رفته‌اید
...و شدت گرانشی در حال افزایش
.شما را به اسپاگتی انسانی تبدیل می‌کند
...اما دانشمندان متوجه می‌شوند که
.این داستان قدیمی شاید برقرار نباشد
قوانین گرانش شاید .در افق رویداد بشکنند
داخل آن، گرانش ممکن است ...به چیزی کاملا متفاوت تبدیل شود
.یا اصلا وجود نداشته باشد
...فیزیکدانها ابتدا متوجه تناقضهایی
بعد از محاسبه اینکه چگونه ذرات ...در داخل و اطراف سیاهچاله‌ها
با یکدیگر از راه فرآیندی به نام درهم‌تنیدگی .ارتباط برقرار می‌کنند، شدند
...درهم‌تنیدگی می‌گوید که اگر دو الکترون داشته باشم
...و ندانم که هر کدام از آنها چه کار می‌کند
...اما اگر با اندازه‌گیری یکی درهم‌تنیده شده باشند
...و آن را ببینیم که ساعتگرد می‌چرخد
پس بلافاصله می‌دانم .که دیگری نیز ساعتگرد می‌چرخد
...یک اصل خوشایند دیگر فیزیک
.بیان می‌کند که ذرات به شدت تک زوج هستند
تنها می‌توانند در یک زمان ...با یک همراه درهم‌تنیده شوند
.مهم نیست که چه اتفاقی بیافتد
...اما درک ما از فیزیک سیاهچاله‌ها
به نظر می‌رسید بیان‌کننده این باشد ...که ذرات در افق رویداد
نیاز داشتند بیش از یکی .همراه درهم‌تنیده داشته باشند
این سناریویی است که هیچ .فیزیکدانی علاقه‌ای نداشت تا با آن سرگرم شود
...پس این چیزی است که آن را تناقض "آلمری-مارلوف
...پوچینسکی-سالی" می‌نامیم به خاطر چهار
.فیزیکدان سانتا باربارا که پیشنهادش کردند
این چهار فیزیکدان راه‌حلی هیجان‌انگیز .برای این تناقض پیشنهاد کردند
...زمانش رسیده بود که این اصل خوشایند
.که هیچ نمایشی در افق رویداد نیست را رها کنیم
.در واقع، چیزی هیجان‌انگیز اتفاق می‌افتد
...اگر به افق رویداد یک سیاهچاله می‌رفتید
و آنجا را می‌دیدید، با .دیواری از آتش خاکستر می‌شدید
...سیاهچاله‌ها شاید
...با دیوار آتشی آنچنان قدرتمند احاطه شده باشند
که یا هر ذره‌ای که داخل ...آن می‌شود را خاکستر می‌کند
.یا شاید خود بافت فضا و زمان را خاکستر می‌کند
اگر دیوار آتشی وجود داشته باشد ...به این معناست که به شکلی
.مرزی وجود دارد .آستانه‌ای وجود دارد
و زمانی که به آن منطقه می‌رسید .مطمئن نیستیم که چه اتفاقی می‌افتد
به نظر می‌رسد که شاید اتفاقی ...که می‌افتد شبیه
این است که هر چیزی که آنجاست .دیگر فضا و زمان نیست
...با این حال مکانیک کوانتومی است
...اما همان گرانش خوب قدیمی و فضازمان نیست
.آنطور که "اینشتین" درکشان کرده بود
...بعد از دیوار آتش سیاهچاله
گرانش ممکن است .شکلی کاملا جدید به خود بگیرد
اگر می‌توانستیم ...بفهمیم که آن شکل دقیقا چیست
ممکن است متوجه شویم ...حقیقت واقعی گرانش
.در هر جایی از کیهان چیست
...دیدن افق رویداد یک سیاهچاله
.زمانی تصور می‌شد که غیرممکن است
اما این اخترشناس فکر می‌کند .که برای دیدن آن فرصتی دارد
...او دارد بزرگترین تلسکوپی را می‌سازد
.که تا به حال دنیا به خود دیده
...26000سال نوری دورتر
...جایی است که ممکن است متوجه شویم
.ذات واقعی گرانش چیست
.ابرسیاهچاله‌ای در مرکز کهکشانمان
...اخترشناسان فکر می‌کنند که این چاله در فضا
.چندان بزرگتر از خورشیدمان نیست
...دیدن چنین چیزی در چنان فاصله دوری
.به تلسکوپی به اندازه سیاره‌مان نیاز دارد
خب پس چرا یکی نسازیم؟
..."زمینه کاری اخترشناس "شپ دولمن
...وقتی او به ماجراجویی پاسخ مثبت داد شروع شد
...و به اینجا
.ختم شد
...چیزی که من را
در مورد این شاخه خاص از ...اخترشناسی رادیویی هیجان‌زده می‌کرد
...این بود که باید به سرتاسر دنیا سفر کنید
.و گفتم که خب این برای من مناسبه
کاملا میخوام که برم بیرون .و تو این زمینه کاری انجام بدم
و وقتی که اینجا رسیدم، گفتند .خب، قسمت زیادی از کار انجام شده
شپ" بیشتر کارش را" ...در دفترش انجام می‌دهد
...جایی که او اغلب با رویاپردازی
در مورد اینکه اولین اخترشناسی باشد که .یک سیاهچاله را مشاهده کرده وقت‌گذرانی می‌کند
...این یکی از سخت‌ترین مشکلات در زمینه کاری اوست
چونکه اخترشناسان تنها می‌توانند ...اجسامی را مشاهده کنند
.که نور تابش می‌کنند
...وقتی از خود می‌پرسید که یک سیاهچاله چه شکلی است
...واقعا باید با این شروع کنید
چرا باید اصلا سیاهچاله‌ها را ببینیم؟
.با توجه به تعریفشان باید نامرئی باشند
وقتی نور وارد یک سیاهچاله می‌شود .برای همیشه از بین رفته است
اما تمام نور اطراف یک .سیاهچال مکیده نمی‌شود
مقداری از آن ...در افق رویداد خم می‌شود
.که یک تصویر سایه‌ای از سیاهچاله بوجود می‌آورد
آن تصویر می‌تواند ...نشان دهد که گرانش
.در افق رویداد چگونه رفتار می‌کند
...اما تا زمانی که نور به ما برسد
پیام آنقدر رقیق شده ...که "شپ" به تلسکوپی نیاز دارد
.که هزاران مایل باشد تا آن را دریافت کند
.پس، شروع به ساختن یکی کرده
...شپ" به مکانهای عجیب دنیا سفر می‌کند"
.یک همیاری عظیم جهانی را شکل می‌دهد
...در بهار 2015
...تقریبا تمام تلسکوپها با دقت بالای دنیا
.به سمت مرکز کهکشان نشانه رفتند
.پس در مرکز کهکشانمان یک جسم غیرعادی وجود دارد
.یک ابرسیاهچاله
...و به خاطر اینکه بسیار سهمگین است
...و به خاطر اینکه به نسبت به ما نزدیک است، این شانس را داریم
.این شانس را داریم تا تصویری از آن بگیریم
...برای گرفتن تصویری از این سیاهچاله
تیم "شپ" روشی را ...طراحی کردند
...که مجموعه‌ای از تلسکوپهای مجزا را
به یک تلسکوپ مجازی به اندازه .سیاره‌مان تبدیل می‌کند
...خب، الان من در مرکز زمین هستم
.که توسط این زمین نشان داده می‌شود
و می‌بینیم که آب از ...یک لوله آب به بیرون پرتاب می‌شود
...و می‌توانید آن را نوری تصور کنید
که از یک جسم کیهانی .به عنوان مثال یک سیاهچاله می‌آید
و یک تلسکوپ مجزا تنها می‌تواند بخش .کوچکی از داده را ثبت کند
می‌خواهیم تمام تلسکوپهای سرتاسر دنیا را ...به این زمین آورده
و آنها تمام آبی ...که در جریان است را ثبت می‌کنند و به طور بسیار فراگیری
تمام داده‌هایی که نیاز داریم .را به یک تصویر از جسم تبدیل می‌کنند
...زمانی که ماده به درون یک ابرسیاهچاله سقوط کند
.تابشی به فضا فوران می‌کند
...شپ" سعی دارد شکل"
.نوری که منبعش را ترک می‌کند بازسازی کند
.درست مثل خارج شدن آب از یک لوله است
.هر چه بیشتر سفر کند، بیشتر پخش می‌شود
...اما اگر گردآورندگان کافی
...در سطح گسترده‌ای از یک منطقه گسترده شده باشند
...مقداری از آب که در هر کدام می‌ریزد
به ما اجازه می‌دهد تا .شکل لوله را بازسازی کنیم
.سر این لوله اطلاعات را به اطراف پخش می‌کند
...با یک تلسکوپ مجزا
...یا یک فنجان تنها می‌توانید
...قسمتی از اطلاعاتی که از سر لوله بیرون می‌آید را
.ثبت و ضبط کنید
اما با وجود فنجانهای بسیاری که ...در سرتاسر زمین پراکنده شده‌اند
...نمونه‌ای از تمام اطلاعات زمینه
از جسمی که به آن نگاه می‌کنیم .در این مورد سر لوله بدست می‌آوریم
...و می‌توانید درک کنید چه اتفاقی افتاده
.وقتی آب آن حجم بسیار کوچک را ترک کرده و آن را بازسازی کنید
..."تلسکوپ مجازی به اندازه سیاره "شپ
...دقت کافی را دارد تا
فیزیک گرانشی را در .آستانه یک سیاهچاله مشخص کند
.گرانش یک نظریه است
...روی زمین بسیار خوب کار می‌کند
.اما آن را در معرض آزمایشهای نهایی نگذاشته‌ایم
جایی که گرانش غالب است ...آن را به آزمایش نگذاشته‌ایم
.در آستانه یک سیاهچاله
پس اینجا جایی است که .ممکن است گرانش با احتمال زیادی در هم بشکند
...و به آزمایش گذاشتن این نظریه‌ها بسیار مهم است
چونکه تنها راهی است ...که ذات واقعیت را درک می‌کنیم
...واقعا تنها روشی که اصول بنیادینی
.که در مورد کیهان به آنها باور داریم را درک می‌کنیم
.گرانش به نظر واقعی می‌رسد
همه ما را به این .سنگ کوچکی که آن را خانه می‌نامیم متصل کرده
.اما گرانش ممکن است چیزی که به نظر می‌رسد نباشد
...اگر گرانش یک توهم است
...پس زمانش رسیده
.تا هر چیزی که در مورد کیهان می‌دانیم را زیرسوال ببریم
تنها زمانی که حس می‌کنیم ...به چیزی رسیدم که باید درست باشد
.می‌توانیم مزه واقعی حقیقت را بچشیم