فرضیه شکست رشته های نور امروزه برای نوری که از سراسر کیهان عبور می‌کند به اثبات رسیده است. نور کهکشان های بسیار دور دست هنگام عبور از کنار نواحی بسیار پرجرم، مانند خوشه های کهکشانی غول پیکر و یا کهکشان بسیار بزرگ، به وضوح دچار شکستگی می شود.

 

 نقطه زمینه ای نور به شکل یک قوس محو می شود. به این دلیل که این وضعیت شباهت زیادی به کارکرد عدسی دارد، به این پدیده «عدسی گرانشی» یا «همگرایی گرانشی» گفته می شود. چنانچه کهکشان حاضر در زمینه خود درست پشت یک جرم مزاحم سنگین قرار گرفته باشد، نور برآمده از آن به شکل یک دایره کامل تحت تاثیر قرار می‌گیرد که به «حلقه اینشتین» معروف است. 

نظریه های تاثیر گذار در علم نجوم، نظریه نسبیت عام، صفحه 107

 

اعتبار تصویر: esa

 

اعتبار انیمیشن: svs.gsfc.nasa

 

   ریزهمگرایی گرانشی (Gravitational microlensing) پدیده‌ای نجومی بر اساس همگرایی گرانشی است که با آن می‌توان اجرام نجومی را، مستقل از نوری که از آن‌ها تابیده می‌شود، شناسایی کرد.

 

با روش‌های رصدی عادی تنها می‌توان اجرام بسیار پرنور مانند ستاره‌ها را آشکار کرد، ولی با «ریزهمگرایی گرانشی» می‌توان اجرام کم‌نور یا حتی تاریک را هم رصد کرد. 

en.wikipedia

 

اعتبار تصویر: noao

 

   QSO 2237+0305 (صلیب آینشتین) یک اختروش متاثر از همگرایی گرانشی است که مستقیم پشت ZW 2237+030 (عدسی Huchra)  قرار می‌گیرد و به دلیل همگرایی گرانشی قوی، چهار تصویر از یک اختروش به نمایش در می آید.

 

اعتبار تصویر: hubblesite

ادامه مطلب

   آلبرت آینشتین با افزودن گرانش به نظریه نسبیت خاص خود و ارائه نظریه نسبیت عام، دیدگاه ما را نسبت به فضا و زمان به طور کامل تغییر داد. با فراتر رفتن از قوانین نیوتن، این نظریه ما را با جهانی مملو از سیاهچاله ها، کرم چاله ها و عدسی های گرانشی رو به رو کرد.

 

   فردی را تصور کنید که از بلندای ساختمانی در حال سقوط است و یا چتربازی که از هواپیما با چتر پایین می پرد و در اثر جاذبه به سمت زمین شتاب می گیرد. اینشتین دریافت که در این وضعیت سقوط آزاد، چترباز ها جاذبه ای احساس نمی کنند؛ به عبارتی دیگر آنها احساس بی وزنی می کنند. فضانوردان مبتدی امروزه با پرواز در جت های مسافرتی، در مسیری مانند یک ترن هوایی حرکت می کنند و به بازسازی شرایط گرانش صفر فضا می پردازند. با اوج گرفتن هواپیما، مسافرین به صندلی های خود میخکوب شده و فشار گرانش بیشتری را تجربه می کنند. اما هنگامی که هواپیما مستقیم به راه خود ادامه داده و یا رو به پایین حرکت می کند، آنان از نیروی جاذبه رهایی یافته و می توانند در داخل هواپیما معلق شوند.

 

اینشتین متوجه شد که این افزایش سرعت، معادل نیروی گرانش است. بنابراین همان گونه که نسبیت خاص به تشریح اتفاقات درون چارچوب های مرجع یا چارچوب های لَختی می پردازد که با سرعتی ثابت در تناسب با یکدیگر در حال حرکتند، گرانش حاصل قرار گرفتن در یک چارچوب مرجع در حال شتاب گرفتن است.

 

فضا و زمان و گرانش بخشی جدایی ناپذیر از ماده هستند.

آلبرت اینشتین

 

این نظریه موجب بروز پیشگویی هایی پیرامون شکست نور با استفاده از نیروی جاذبه و این احتمال که کند بودن گردش عطارد به دلیل نیروی جاذبه است، شد.

 

   در نظریه نسبیت عام، سه بعد فضا و یک بعد زمان در شبکه ای چهار بعدی یا متریک گرد هم می‌آیند. سرعت نور همچنان ثابت بوده و هیچ چیز پا فراتر از آن نمی گذارد. در هنگام حرکت و افزایش سرعت، این متریک فضا- زمان است که دستخوش تحریف می‌شود تا سرعت ثابت نور حفظ شود.

 

اعتبار تصویر: forbes

 

   این فرضیه را به وسیله تصویرسازی آن با استفاده از یک صفحه لاستیکی در امتداد یک سطح هموار می توان تشریح کرد. اشیاء دارای جرم همانند گوی های سنگینی هستند که بر روی این صفحه قرار گرفته اند. آنان فضا- زمان پیرامون خود را می فشارند. تصور کنید گویی را به شکل زمین روی این صفحه قرار می دهید. این گوی فرورفتگی ای در محل استقرار خود روی صفحه ایجاد می کند. در این حالت، اگر گوی کوچک‌ترین، بالفرض یک سیارک، را روی صفحه بیاندازید، در شیب به ایجاد شده به سمت زمین حرکت خواهد کرد. این رویداد نشانگر کارکرد جاذبه است. اگر گوی کوچک تر به قدر کافی سرعت داشته باشد و حفره ی ایجاد شده نیز به قدر کافی عمیق باشد، آنگاه همچون موتورسوار بی باکی که در پیست سواری مورب می‌راند، این جرم نیز از مداری چرخشی مشابه مدار گردش ماه پیروی خواهد کرد. کل کیهان را می توان مانند این صفحه لاستیکی عظیم در نظر گرفت. هر یک از ستاره ها و سیارات و کهکشان ها به نوبه خود فرورفتگی هایی ایجاد می کنند که سایر اجرام و کوچک تر را به خود جذب کرده و یا دفع می کنند، درست مانند توپ های گلف که در حد فاصل بین سوراخ های میدان گلف سر گردانند.

 

اعتبار تصویر: qph.fs.quoracdn

 

   اینشتین دریافت که به دلیل همین انحراف فضا- زمان است که نور هنگام عبور از نزدیکی یک جسم پر جرم؛ مانند خورشید، دچار شکست می‌شود. او پیش بینی کرد که موقعیت یک ستاره درست پشت خورشید، اندکی تغییر خواهد داشت، چرا که نور ستاره حین عبور از جرم خورشید دچار شکست می‌شود. در  May 29, 1919، ستاره شناسان جهان گرد هم آمدند تا به آزمایش پیش گویی اینشتین با مشاهده گرفتگی کامل خورشید بپردازند. فرضیه ای که برخی مضحک می پنداشتند، در واقع بسیار به حقیقت نزدیک بود.

 

نظریه های تاثیر گذار در علم نجوم، نظریه نسبیت عام، صفحه 105

ادامه مطلب

اعتبار تصویر: apod.nasa

سیاره زهره در جهت غرب، ساعت 08:44 طلوع و ساعت 23:19 غروب می کند.

خوشه باز پروین در صورت فلکی ثور قرار دارد.

 

   سیاره زهره هر ساله از کنار خوشه پروین عبور می کند، اما بهترین ترکیب سیاره زهره و خوشه پروین در آسمان شب تنها در اوایل ماه April در چرخه ای که هر 8 سال اتفاق می افتد رخ خواهد داد.

   این موقعیت آخرین بار در سال 2012 رخ داد، 15 و 16 فروردین 1399 [2 و 3 April] زمان تکرار این واقعه است.

 

Fred Espenak گفت: "جاذبه گرانشی متقابل سیارات زمین و زهره بر یکدیگر، در رزنانس مداری با نسبت 13:8 می باشد. این بدان معنی است که، هر 13 مدار زهره حول خورشید تقریباً برابر با 8 مدار زمین حول خورشید است. هر 8 سال، زهره در قسمت مشخصی از آسمان سیاره زمین دیده می شود."

earthsky

 

ضمیمه

   رزنانس مداری زمانی اتفاق می‌افتد که اجسام در حال گردش به‌طور منظم، تحت تأثیر گرانشی دوره‌ای بر یکدیگر قرار گیرند، معمولاً به این دلیل که دوره مداری آنها با نسبت عدد صحیح کوچکی (1، 2 و ...) در ارتباط است. این رابطه معمولاً در یک جفت جرم آسمانی دیده می‌شود.

 

   مفهوم اصل فیزیکی مربوط به پدیده رزنانس مداری مانند مفهوم فشاری است که فرد هنگام تاب بازی به تاب وارد می‌کند، جایی که مدار و تاب هر دو دارای یک فرکانس طبیعی هستند و جرم دیگر (فرد) «فشار» را با تکرار دوره‌ای اعمال می‌کند تا تأثیر همگامی در تداوم آن حرکت ایجاد کند.

 

fa.wikipedia

ادامه مطلب

اعتبار تصویر: apod.nasa

 

کشف دوم مکانیک کوانتومی نامعین بودن است: مثلاً نمی توان دقیقاً پیش بینی کَرد که یک الکترون فردا کجا ظاهر می شود. بین یک ظهور و ظهور بعد، الکترون مکان دقیقی ندارد [مگر نظریه دوبروی -بوم درست باشد که در این صورت مکان دقیق دارد ولی از ما پنهان می کند. شاید در نهایت چندان فرقی نداشته باشد.]، مثل این است که در ابری از احتمالات پخش شده باشد. در قاموسِ فیزیکدانان می گوییم در یک «برهم نهیِ» موقعیت است.

 

   فضازمان یک شیء فیزیکی مثل الکترون است. آن هم نوسان دارد. آن هم می تواند در یک «برهم نهیِ» آرایش های مختلف باشد.

 

   تمایز میان گذشته و حال و آینده با ثبات و نامعین می شود. به همان شکلی که یک ذره ممکن است در فضا پخش شود، تفاوت های میان گذشته و آینده هم نوسان دارند: یک واقعه می تواند هم قبل و هم بعد از واقعه ای دیگر باشد.

 

نظم زمان، بخش ۱: فروپاشی زمان، کوانتوم های زمان، صفحه ۶٥ 

ادامه مطلب

اعتبار تصویر: apod.nasa

 

   زمانِ فراگیر به تعداد بی شماری زمان ویژه تکه تکه شده است ولی اگر کوانتوم ها را هم در نظر بگیریم باید قبول کنیم که هر یک از این زمان ها به نوبه خود «نوسان» دارد و مثل یک ابر پراکنده است و فقط می‌تواند مقدار مشخصی داشته باشد نه هر مقداری...

 

   سه کشفِ اساسی که مکانیک کوانتومی باعث آن ها شده این است: دانه ای بودن، نامعین بودن و جنبه نسبی متغیر های فیزیک. هر یک از این ها آن مقدار بسیار کمی را که از باورهای قبلی مان از زمان باقی مانده بود بیشتر تخریب می کند.

 

زمانی که به وسیله ساعت اندازه گیری می شود «کوانتومی» شده است، یعنی تنها مقادیر مشخصی را می پذیرد نه مقادیر دیگر را. مثل این است که زمان دانه ای شده و پیوسته نیست.

 

   دانه ای شدن مشخص ترین جنبه مکانیک کوانتومی است که نامش از این می‌آید: «کوانتوم ها» دانه های بنیادین هستند. یک مقیاسِ حداقلی برای تمام پدیده ها وجود دارد. در مورد میدان گرانشی، نامش «مقیاس پلانک» است. زمانِ حداقلْ «زمان پلانک» نام دارد. ارزش آن را به راحتی می‌توان با ترکیب ثابت هایی که مشخصه پدیده های تحت تأثیر نسبیت و گرانش و مکانیک کوانتومی هستند تخمین زد. در کنار هم، این ها این زمان را 44-^10*5.4 ثانیه تعیین می کنند: یک صد میلیونیمِ یک تریلیونیومِ یک تریلیونیومِ  یک تریلیونیومِ یک ثانیه. این زمانِ پلانک است: در این حدِّ بسیار کوتاه، آثار کوانتومی بر زمان پدیدار می‌شود.

 

   زمان پلانک کوتاه است، بسیار کوتاه تر از چیزی که امروز یک ساعت واقعی می‌تواند اندازه بگیرد. آن قدر کوتاه است که نباید تعجب کنیم که «آن پایین» در چنین مقیاسِ ریزی، مفهوم زمان دیگر صحت ندارد. چرا باید داشته باشد؟ هیچ چیز همیشه و همه جا صحیح نیست. همیشه دیر یا زود با چیزی جدید مواجه می‌شویم.

 

   «کوانتومی» شدنِ زمان به این معنی نیز هست که تقریباً تمام مقادیر زمان t وجود ندارد. اگر می‌توانستیم مدتِ یک وقفه را با دقیق ترین ساعتِ قابل تصور بسنجیم، می دیدیم که زمانِ اندازه گیری شده فقط دارای مقادیر خاص و منفصلِ مشخص است. نمی توان مدت را پیوسته انگاشت. باید آن را ناپیوسته بدانیم: نه چیزی که جریانی یکنواخت دارد، بلکه چیزی که از منظری خاص مثل کانگورو از یک مقدار به مقداری دیگر می جهد.

 

   به عبارت دیگر، یک وقفه کمینه زمان وجود دارد. کمتر از این، مفهوم زمان وجود ندارد، حتی در بدوی ترین معنای خود.

 

   دانه ای بودن در سراسر طبیعت وجود دارد: نور از فوتون تشکیل شده یعنی از ذرات نور. انرژیِ الکترون اتم ها فقط می تواند مقادیر بخصوصی به خود بگیرد و نه هر مقداری را. رقیق ترین هوا دانه‌ ای است و چگال ترین ماده نیز همین طور. وقتی بفهمید فضا و زمانِ نیوتن نیز موجوداتی فیزیکی مثل بقیه هستند، طبیعی است که آن ها را هم دانه‌ ای بدانید. نظریه این را تأیید می‌کند: گرانش کوانتومیِ حلقه‌ ای پیش‌ بینی می‌کند که جهش‌ های زمانیِ بنیادینْ کوچک اما معین باشند.

 

نظم زمان، بخش ۱: فروپاشی زمان، کوانتوم های زمان، صفحه ۶۲

ادامه مطلب

   در سال 1935، اروین شرودینگر یکی از مشهورترین آزمایش های فکری در علم را پیشنهاد کرد تا غرابت آن را به نمایش درآورد.

 

   او پرسید اگر گربه ای با ماده ای رادیو اکتیو در جعبه ای قرار می‌گرفت و هر وقت که ماده ی رادیو اکتیو ذره‌ای گسیل می کرد ظرف سمی کشنده باز می شد چه اتفاقی می افتاد.

 

   چون مکانیک کوانتومی به ما می‌گوید که ما نمی‌توانیم لحظه ی تلاشی اتم رادیواکتیو را بدانیم، وقتی جعبه بسته است ما فقط می توانیم احتمال هایی را به فرآیند تلاشی و از این رو به این که آیا گربه زنده است نسبت دهیم. بنابراین، ما باید ذره را به عنوان ذره‌ای که در یک زمان هم گسیل شده و هم گسیل نشده توصیف کنیم. گوییم که ذره در «برهم نهش» کوانتومی وجود دارد.

 

   چون اکنون حالت گربه بر رویدادی کوانتومی مبتنی است، او نیز باید هم زمان هم مرده و هم زنده باشد. وقتی جعبه را برای نگاه کردن باز می کنیم فقط او را وادار می سازیم که «انتخاب» نماید [که مرده باشد یا زنده].

 

مکانیک کوانتومی، گربه در جعبه، صفحه ۵۱

 

TED-Ed

گربه شرودینگر: یک آزمایش فکری درباره مکانیک کوانتوم

 

نمايش زيرنويس فارسى

1.Subtitle Controls> 2.Subtitles> 3.More Languages> 4.Persian (فارسى)

ادامه مطلب

اعتبار تصویر: technology.nasa

 

   در سال ۱۹۰۰، فیزیکدان آلمانی ماکس پلانک توضیح داد که اجسام داغ چگونه تابش الکترومغناطیسی را (به شکل گرما و نور) در طول موج های مختلف گسیل می‌کنند.

 

   او گفت که انرژی این تابش متناسب با فرکانس آن است: هرچه فرکانس بالاتر باشد (یا طول موج کوتاه تر باشد) انرژی آن بیشتر خواهد بود و بنابراین نسبت این دو کمیت (انرژی تقسیم بر فرکانس) عدد ثابتی بود که هنوز نام او را بر خود دارد: ثابت پلانک.

 

   این ایده پلانک را به این نتیجه رساند که تابش نمی تواند هر انرژی ای داشته باشد- چون فقط انرژی های گسسته (متناظر با فرکانس) مجاز بودند، تابش می بایست «قطعه ای» باشد، مانند آبی که به جای جریان پیوسته قطره قطره از شیر می چکد. این پیشنهادی انقلابی و کاملاً در مخالفت با ایده هایی بود که در آن زمان غالب بودند.

 

   ثابت پلانک عدد بسیار کوچکی است و به ما می گوید برای کوچکی قطعه ی تابشِ گرمایی - قطعه ی تقسیم ناپذیر انرژی یا «کوانتومِ» تابش- حدی وجود دارد.

 

   این نخستین نشانه ای بود که در ریزترین مقیاس ها قوانین متفاوتی اِعمال می شود. پلانک انقلابی ای بود که انقلابش برای خودش خوشایند نبود و هرگز از نظریه ی جدید خود دلشاد نبود، هرچند که این نظریه به زیبایی نحوه ی تابش گرما از اجسام را توضیح می داد، در حالی که تمام کوشش های قبلی شکست خورده بودند.

 

   کلمه کوانتوم از کلمه ی لاتین quantus گرفته شده است که به معنای «چقدر بزرگ» است و در چند سال نخست قرن بیستم برای اشاره به کوچک ترین قطعه ی تقسیم ناپذیر مورد استفاده ی عمومی قرار گرفت.

 

مکانیک کوانتومی، تولد مکانیک کوانتومی، صفحه ۱۵

ادامه مطلب

apod.nasa :اعتبار تصویر

 

   مفهوم «اکنون» به چیزهایی اشاره می‌کند که در نزدیکی ما هستند نه به چیزهایی که از ما دور هستند.

 

   «اکنونِ» ما در کلّ کیهان گسترده نشده است. مثل حبابی در پیرامون ماست.

 

   این حباب چه وسعتی دارد؟ این به دقتِ ما در اندازه گرفتن زمان بستگی دارد. اگر دقت ما در حد نانو ثانیه باشد، اکنون فقط چند متر تعریف می‌شود، اگر در حد چند هزارم ثانیه باشد، هزاران کیلومتر تعریف می‌شود. ما آدمیان با کلّی تلاش و دقت شاید بتوانیم دهم ثانیه را تشخیص بدهیم، پس وقتی از اکنون به مثابه لحظه ای مشترک بین همه ما صحبت کنیم، به سادگی می توانیم کلّ سیاره خود را یک حباب واحد بدانیم. این تقریباً حداکثرِ توانایی ماست.

 

   گذشته ما وجود دارد: تمام وقایعی که پیش از آنچه اکنون می‌توانیم مشاهده کنیم رخ داده اند. آینده ما وجود دارد: وقایعی که بعد از لحظه ای که در آن اینجا و اکنون را می‌بینیم رخ خواهد داد. بین این گذشته و آینده وقفه ای هست که نه گذشته است و نه آینده و هنوز مدتی دارد: پانزده دقیقه در مریخ، هشت سال در پراکسیما بی، میلیون ها سال در کهکشان آندرومیدا. این اکنونِ گسترش یافته است. شاید بزرگ ترین و عجیب ترین کشف آینشتاین همین باشد.

 

   این باور که یک اکنونِ تعریف شده در سراسر کیهان وجود دارد یک توهم است، قیاسی از تجربه خودمان که قیاسی مجاز نیست.

 

   مثل نقطه تماس رنگین کمان و جنگل است. فکر می‌کنیم آن را می‌ بینیم ولی اگر به جست و جویش برویم، آن جا نیست.

 

   اگر در فضای بین سیارات بپرسم «آیا آن دو سنگ در ارتفاع یکسانی هستند؟»، پاسخ صحیح این است: «این پرسش معنی ندارد چون مفهوم واحدی برای عبارت "در یک ارتفاع" در سراسرِ عالم وجود ندارد». اگر بپرسم که دو واقعه، یکی روی زمین و دیگری روی پراکسیما بی، «در یک زمان» اتفاق می‌افتند یا نه، پاسخ صحیح این است: «این پرسش معنی ندارد چون مفهوم واحدی برای عبارتِ "در یک زمان" را نمی توان برای کلّ عالم تعریف کرد».

 

   «اکنونِ عالم» معنی ندارد.

 

نظم زمان، بخش ۱: فروپاشی زمان، پایان اکنون، صفحه ۳۳

ادامه مطلب

اعتبار تصویر: ssd.jpl.nasa

 

   در تاریخ 10 اردیبهشت 1399 (29 April) سیارکی با پهنای 1.77 و 4.02 کیلومتر ( 1.1miles و 2.5) از کنار زمین عبور خواهد کرد. اما خوشبختانه انتظار نمی رود با سیاره ما برخورد کند. به گفته  NASA؛ زمانی که سیارک برای نخستین بار کشف شد پیش بینی شد، اگر قرار بود برخوردی صورت بگیرد برای ایجاد تأثیرات جهانی در سیاره ما به اندازه کافی بزرگ است.

 

   این سیارک که  52768 (1998 OR2) نامگذاری و اولین بار در سال 1998 میلادی کشف شد، در فاصله ی 6,290,589.343 کیلومتر (3,908,791miles) و با سرعت 31,319.37 کیلومتر بر ساعت (19,461miles per hour) از کنار زمین عبور خواهد کرد.

 

   طبق گزارش مرکز مطالعات اجرام نزدیک به زمین NASA، انتظار می رود این عبور، در کمترین ارتفاع از زمین چهارشنبه 29 April ساعت 04:56 (ET: منطقه زمانی شرقی) رخ دهد.

 

   این سیارک در رده بندی اجرام بالقوه خطر ناک بود اما در لیست وقایع احتمالی اصابت با زمین در آینده قرار ندارد.

 

ضمیمه

این سیارک در رده بندی [Amor[NEO, PHA قرار داشته و در تاریخ 1998 Jul 24 توسط NEAT، رصدخانه ای مستقل جهت ردیابی و بررسی جامع سیارک ها و دنباله دار های نزدیک به زمین واقع در Haleakala در هاوایی کشف شد.

edition.cnn

ادامه مطلب

  « تا آسمان تنها یک نگاه فاصله داریم!...»

  شروع فعاليت انجمن نجوم لیرا از سال 1388ه .ش آغاز گرديد. از اهداف اصلی اين انجمن انجام تحقيقات علمی با رعايت استانداردهای علمی، مشاركت اعضاء در المپيادها، ارائه ی مقالات به جشنواره های كشوری و بين المللی و توليد داده های علمی در زمينه ی نجوم و اختر فيزيک می باشد.

  از جمله فعاليت های مهم اين انجمن ترويج علم نجوم در ميان جوامع، افزايش سطح علمی دانش پژوهان، انجام فعاليت های تحقيقاتی پژوهشی، فعاليت های اينترنتی و برگزاری شب های رصدی مقارن با رخداد های مهم هرماه.

سرپرست انجمن: خانم راضیه علی اکبری.