Home   |  تماس با ما و ارسال مطالب |  پروژه‌ها  | نرم‌افزارهاي مورد نياز |

 

 

13-08-2023

 

واکنش هسته‌ای یا کنش کوانتومی از نوع چهارم! یعنی ادغام نوترون‌ها و پایان هستی و تخریب کیهان (انقلاب دوم ستارگان نوترونی)

 

 

توجه: در این مبحث یک ایده و سناریو جدید برای آخرالزمان و پایان آفرینش ارائه می‌شود .

اولین واکنش شناخته شده توسط بشر همجوشی ستارگان بود، دومین آن شکافت هسته‌ها و سومین آن واکنش ذره با پادذره یا همان ماده با پادماده است . به واپاشی ذرات هم می‌توان اشاره کرد.

اما واکنش هسته‌ای یا کنش کوانتومی از نوع چهارم در راه است ! يعنی ادغام دو نوترون و تبدیل آن دو به دخان (ماده سیاه یا سوخته با تعاریف جدید) و گسترش امواج گرانشی که کیهان را ویران خواهد کرد .

 

انقلاب دوم ستارگان نوترونی

 

۱-   واکنش هسته‌ای از نوع چهارم چیست و در چه مکان‌هایی روی خواهد داد؟

همان‌طور که می‌دانیم یک ابرنواختر (supernova ) بعد از مدتی نوردهی شدید در پایان عمر خود و بعد از طی مراحل بخصوصی منفجر شده و مقداری از جرم آن به خارج پرتاب می‌شود،

ولی بیشتر جرم آن به‌طرف مرکز جاذبه سقوط کرده و الکترون‌ها و پروتون‌های عناصر موجود، تحت شرایطی ادغام و تبدیل به نوترون‌ها می‌شوند. ازاین‌رو آنها را ستارگان نوترونی نامیده‌اند، بدیهی است که جرم حجمی (چگالی) این اجرام بسیار زیاد است، در این حالت بخصوص از ماده، فضای داخل اتم و فضای بین اتم‌ها حذف شده است و نوترون‌ها تقریباً در کنار همدیگر به‌ردیف و منظم چیده شده‌اند، یک قاشق‌چای‌خوری (تقریباً یک‌سانتی مترمکعب) از این ماده، یک میلیارد تن جرم دارد، اما نکته حائز اهمیت این است که جرم این‌گونه اجرام سماوی ثابت نمی‌ماند، زیرا آنها به‌واسطه داشتن نیروی گرانشی بسیار قوی، شروع به بلعیدن مواد در حوزه جاذبه خود می‌کنند و رفته‌رفته به جرم آنها افزوده می‌شود، ابتدا گازها جذب آنها شده و بعضی از آنها می‌توانند ستارگان را در کام خود فروبرند و سرنوشت مواد جذب شده، تبدیل‌شدن به نوکلئون‌ها (پروتون‌ها و نوترون‌ها) و الحاق به پیکره سیاه‌چاله است.

همان‌طور که می‌دانیم اسم این اجرام را به این دلیل سیاه‌چاله گذاشته‌اند که نور و بهتر است بگوییم امواج الکترومغناطیس توان خروج و فرار از میدان گرانشی آنها را ندارند. مسئله مهم دیگر این است که سیاه‌چاله‌ها در تراکم جرم در پیکره خود محدودیت دارند، یعنی همان‌طور که ستارگان در تراکم گاز در خود محدودیت دارند و جرم اضافی ستارگان باعث کوتاه‌شدن عمر، عدم تعادل و در نهایت انفجار آنها می‌شود. با افزایش جرم سیاه‌چاله‌ها، فشار در داخل آنها به بی نهایت میل می‌کند و تحمل این فشار برای نوترون‌ها و ... غیرممکن خواهد بود، نوترون‌ها مجبورند در هم ادغام شده و ترکیب شوند، یعنی در هم فروروند و ذرات جدید را به وجود آورند که این تبدیلات ذرات به یکدیگر در عالم فیزیکی همواره انرژی‌زا است و یک نوع واکنش هسته‌ای یا کنش کوانتومی محسوب می‌شوند. جرم بعضی از این سیاه‌چاله‌ها چند هزار، میلیون یا میلیارد برابر جرم خورشید ما تخمین زده می‌شود.

 

 

شکل فوق چینش نوترون‌ها را در حالت هرمی‌شکل نشان می‌دهد، البته این شکل صرفاً یک مثال هندسی ساده جهت درک چینش نوترون‌ها در داخل یک سیاه‌چاله است و شکل هندسی واقعی یک سیاه‌چاله بسته به‌سرعت دوران (سرعت زاویه‌ای) می‌تواند از یک کره تا شاید یک تورس (Torus ) متغیر باشد ، يعنی تصویر زیر!

 

 

علت اختیار شکل تورس برای بعضی از سیاه‌چاله‌ها این است که سرعت دوران (سرعت زاویه‌ای) بعضی از آنها آن‌قدر زیاد است که نیروی گریزازمرکز (مرکزگرا) باعث پخ و تو خالی‌شدن آنها می‌شود، سرعت دوران بعضی از آنها چند هزار دور در ثانیه تخمین زده می‌شود و سرعت حرکت بعضی از ستارگان نوترونی ۴۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه اندازه‌گیری شده است. طبق تعریف، یک ستاره نوترونی بعد از افزایش جرم و چندبرابر شدن جرمش، سیاه‌چاله نامیده می‌شود که در کل معنی و مفهوم یکسانی دارند، یعنی اجرام سماوی که ماهیت و جنس آنها از نوترون‌هاست که می‌توانند در مشخصات فیزیکی بسیار متنوع و گوناگون نیز باشند. یعنی همان‌طور که ستارگان بسیار متنوع هستند حتی خود کهکشان‌ها.

 

۲-  موج گرانشی چیست ؟

الف - برسی موج گرانشی از دیدگاه فیزیک کلاسیک:

 

 

اگر طبق شکل فوق، مرکز جاذبه سنگینی همچون خورشید را در نقطه C در نظر بگیریم و با دامنه‌ای کوتاه و فرکانسی (تواتری) نسبتاً زیاد در امتداد یک خط مستقیم (فلش‌های سبزرنگ) شروع به نوسان کند، بدیهی است که انرژی این نوسانات به‌صورت موج‌هایی به‌تمامی اجرام حاضر در میدان جاذبه خورشید انتقال می‌یابد که انرژی آن بستگی به فاصله از خورشید و سایر پارامترها دارد من‌جمله بسامد نوسان خورشید. در این وضعیت، میدان گرانش خورشید زمینه و محیط انتقال یا انتشار موج خواهد بود. اگر میدان گرانش خورشید را به‌صورت بردارهایی فرض کنیم، بردار عمود بر امتداد نوسانات خورشید به‌صورت عرضی (منحنی قرمزرنگ) و بردار هم سو با امتداد نوسانات (خطوط آبی‌رنگ) به‌صورت طولی مواج می‌شوند. این امواج را موج گرانشی تعریف می‌کنیم و استفاده از این واژه در این مبحث قراردادی و اختیاری است و در مباحث دیگر، این واژه می‌تواند تعاریف دیگر و معنی خاص خودش را داشته باشد. البته تصور ظهور این پدیده نوسانات خورشید برای ما که بر روی سیاره زمین مقیم هستیم بسیار هولناک است، چرا که سیاره زمین در این نوسانات خورشید با بالاترین سطح زلزله به لرزه در خواهد آمد و در نهایت تکه‌تکه و خرد خواهد شد. این امواج برای اجرام صلب همچون جامدات بسیار خردکننده و شکننده است؛ ولی گازها و مایعات انعطاف نسبتاً بیشتری در مقابل امواج گرانشی دارند، البته با تشدید و تمرکز موج گرانشی، می‌تواند تأثیرات بسیار مخربی نیز بر گازها و مایعات داشته باشد. به بیان ساده اگر خورشید بلرزد زمین هم به لرزش در خواهد آمد.

ب - برسی موج گرانشی از دیدگاه نسبیت :

ایده امواج گرانشی در نسبیت عام، الهام گرفته از تولید امواج الکترومغناطیسی توسط چرخش الکترون‌ها در یک اتم است. در تعالیم نسبیت عام نیرویی به نام گرانش وجود ندارد و به‌جای آن نظریه انحنای فضا - زمان ارائه شده است. به طور مثال خورشید فضا - زمان پیرامون خود را انحنا داده و سیارات در این مسیرهای منحنی به‌دور خورشید می‌چرخند. چرخش سیارات به‌دور خورشید این انحنای فضا - زمان را مواج می‌کند همانند سنگی که در آب سقوط کند و سطح آن را موج‌دار کند و این موج‌ها امواج گرانشی نامیده می‌شوند که طبق این نظریه با سرعت نور منتشر می‌شوند. اما این نظریه را می‌توان چنین اصلاح کرد که اگر چنین باشد در این صورت سیارات به‌مرورزمان انرژی جنبشی و پتانسیل خود را به‌صورت امواج گرانشی تابش کرده و در نهایت می‌بایست به‌طرف خورشید سقوط کنند، ولی لازمه تولید و انتشار امواج گرانشی توسط سیارات این است که همانند الکترون‌ها در ترازهای برانگیخته نوسان داشته باشند. یعنی فاصله آنها می‌بایست با خورشید یا سرعت آنها روی مدار چرخش تغییر و نوسان داشته باشد تا امواج گرانشی تولید و منتشر شوند. امروزه ستارگان دوتایی مرجعی برای شناسایی امواج گرانشی هستند که هیچ توفیقی کسب نکرده است. چون پدیده شناخته شده‌ای به نام اصطکاک گرانشی باعث می‌شود که روزبه‌روز قطر یا شعاع مدار چرخش اجرام سماوی کمتر شود.

 

پ - برسی موج گرانشی از دیدگاه مکانیک کوانتومی :

ابتدا باید بدانیم که میدان هیگز چیست؟

میدان هیگز نوع جدیدی از میدان فرض می‌شود که طبق تعریف، تمام عالم را فراگرفته است و چنین تصور می‌شود که جرم تمامی ذرات بنیادی و ... در برهم‌کنش آنها با این میدان حاصل می‌شود. یعنی میدان هیگز انرژی جنبشی حاصل از نوسانات یا حرکات سریع ذرات را تبدیل به جرم آنها می‌کند. به بیان ساده، میدان هیگز یک مبدل انرژی به جرم است که منشأ اندیشه و تئوری آن نظریه نسبیت یا هم ارزی است. همان‌طور که فوتون، ذره یا بوزون الکترومغناطیس فرض می‌شود، ذره‌ای به نام بوزون هیگز نیز ذره میدان هیگز در نظر گرفته می‌شود. به طور مثال برای اینکه به جرمی معادل یک کیلوگرم در حالت سکون، شتابی برابر یک متر بر مجذور ثانیه بدهیم نیاز به یک نیوتن نیرو داریم و این میدان هیگز است که در مقابل شتاب جرم مقاومت می‌کند و این نیرو صرف خنثی‌کردن مقاومت میدان هیگز در مقابل شتاب می‌شود و در نهایت این نیرو یا انرژی به جرم شی افزوده می‌شود.

طبق یک نظریه دیگر چون ماهیت نور را ذره‌ای و از جنس فوتون می‌دانند، پس میدان گرانش نیز متشکل از ذراتی به نام گراویتون خواهد بود. سرعت انتشار گراویتون را با درنظرگرفتن مفاهیم نسبیت، معادل سرعت نور تصور می‌کنند، هرچند که سرعت برقراری و انفصال میادین گرانشی در عالم تقریباً آنی و بلادرنگ حدس زده می‌شود که نظریه نسبیت آن را رد کرده است و این تئوری با نظریه نسبیت که گرانش را انحنای فضا - زمان می‌داند، سازگاری ندارد. انیشتین خود مثال جالبی زده است، وی گفته است: " نور فاصله خورشید تا زمین را تقریباً در هشت دقیقه طی می‌کند. فرض کنیم خورشید در یک‌لحظه معدوم گردد. اثر گرانشی آن، همان لحظه از روی زمین برداشته می‌شود و زمین از مسیر خود منحرف می‌شود، درحالی‌که نور تا هشت دقیقه دیگر، همچنان به زمین می‌رسد " آنچه که روی می‌دهد این است که خورشید دیده می‌شود، درحالی‌که وجود خارجی ندارد و اثر گرانشی آن نیز از بین رفته است و این مثال خود دلیل قانع‌کننده‌ای است که چون سرعت انفصال میدان گرانشی آنی است، پس‌سرعت تشکیل و انتشار آن نیز آنی خواهد بود، یعنی موضوعی که با اصول اولیه نسبیت در تناقض است؛ ولی واقعیت فیزیکی دارد. بوزون گراویتون نیز تا به امروز در هیچ آشکارسازی مشاهده نشده است و صرفاً فرضیه است و شاید در آینده، مدعی کشف آن بشوند؛ یعنی همان‌طور که مدعی شناسایی بوزون هیگز شده‌اند. به طور خلاصه نظر نسبیت در مورد گرانش انحنای فضا - زمان است؛ ولی مکانیک کوانتومی خاصیت ذره‌ای برای گرانش قائل شده است که این دو نظریه با هم سازگاری ندارند .در مقالات بعدی توضیح خواهیم داد که گرانش و امواج گرانشی موج طولی با ماهیت الکترومغناطیس است.

در یک سیستم سیاه‌چاله‌ای اغلب دو پارامتر جرم و گرانش در حال افزایش است، برای اینکه گرانش تابعی از جرم است؛ ولی هاوکینگ نظر دیگری دارد، "سیاه‌چاله‌ها به‌مرورزمان تبخیر می‌شوند (جرم از دست می‌دهند) " که البته ممکن است شرایط برای سیاه‌چاله‌ها متفاوت باشد و آنها رفتارهای مختلف و غیرقابل‌پیش‌بینی داشته باشند؛ ولی در کل، جرم اکثر سیاه‌چاله‌ها روبه‌افزایش است مخصوصاً در پیرامون هسته کهکشان‌ها، و از طرفی طبق نظریه مکانیک کوانتومی، امواج الکترومغناطیس حاصل نوسانات الکترون‌ها در لایه‌ها و زیرلایه‌های (ترازهای انرژی) اتم‌هاست و چون هسته عناصر نیز دارای نوسانات مشابهی هستند و رفتار آنها نیز کوانتومی محسوب می‌شود، پس هسته‌ها نیز می‌توانند امواج الکترومغناطیس من‌جمله گاما و ایکس پرانرژی تولید نمایند. البته تواتر در داخل هسته اتم‌ها با دامنه نوساناتی کوتاه‌تر و با فرکانس‌های بیشتری است، هرچند که می‌دانیم با بالارفتن فرکانس موج الکترومغناطیس، انرژی و قدرت نفوذ آن هم‌افزایش می‌یابد .

اینک می‌توان دریافت که باتوجه‌به قطر بسیار کوچک نوترون‌ها و دامنه حرکتی یا نوسانی بسیار محدودی که می‌توانند داشته باشند، در زمان ادغام یا ترکیب نوترون‌ها چه امواجی با فرکانس بسیار، بسیار زیاد و طول‌موج بسیار، بسیار کوتاهی تولید خواهد شد، یعنی پرانرژی‌ترین امواجی که می‌توانیم در ذهن خود تجسم کنیم که البته ماهیت آنها از جنس الکترومغناطیس است. منتها به‌صورت طولی منتشر خواهند شد و نه مثل نور که موج عرضی است که این امواج گرانشی را می‌توانیم حتی ذرات فرضی گراویتون با جرم و انرژی مشخص در نظر بگیریم. دلیل این مسئله این است که شروع یک چنین واکنش هسته‌ای قوی می‌تواند کل پیکرهٔ یک سیاه‌چاله را با فرکانس بسیار بالا به لرزه درآورد و در نتیجه تمامی اجرام سماوی پیرامون سیاه‌چاله به لرزه در خواهند آمد، اما شروع این لرزش‌های شدید می‌تواند در کل میدان هیگز فرضی منتشره در سرتاسر عالم اثر داشته باشد و انرژی این لرزه‌ها را به سایر ذرات بنیادی و اجرام سماوی کیهان منتقل کند، این اثر را می‌توانیم اثر متقابل جرم ذرات بر میدان هیگز تعریف کنیم، زیرا در این نظریه جرم ذرات متناسب با شدت میدان هیگز ضرب در شدت برهم‌کنش است، یعنی همان‌طور که میدان هیگز باعث به‌وجودآمدن جرم ذرات می‌شود و در آنها تأثیر دارد، تغییر ناگهانی جرم ذرات نیز می‌تواند بر میدان هیگز اثر کند، حتی تغییر تکانه‌های سریع و شدید ذرات در فضا نیز در میدان هیگز مؤثر است (تأثیرات متقابل مخرب). این دقیقاً به معنی به‌هم‌خوردن تعادل اجرام سماوی در کل عالم به علت تغییر در جرم حالت سکون آنهاست، در مراحل ابتدایی شروع این واکنش در یک سیاه‌چاله یک شوک خفیف به میدان هیگز وارد می‌شود که اجرام سماوی در کل عالم احساس سبک‌وسنگین شدن خفیفی را خواهند داشت و در مراحل تشدید واکنش، ستارگان به علت ازدست‌دادن تعادل فیزیکی، با سرعت به کام سیاه‌چاله‌های دیگر فرومی‌روند و با رسیدن سیاه‌چاله‌ها به جرم بحرانی خود، واکنش‌های جدید نوترونی در تمامی نقاط هستی شروع می‌شود، و دلیل آن این است که تمامی اجرام سماوی مخصوصاً سیاه‌چاله‌ها از طریق این میدان فرضی هیگز به همدیگر مربوط می‌شوند و همگی آنها جرم خود را مدیون این میدان یکپارچه هستند که می‌توان این پدیده را انقلاب دوم ستارگان نوترونی نامید. در مقالات بعدی به‌جای میدان هیگز، میدان واحد کوانتومی را معرفی می‌کنیم. نکته مهم اینکه انرژی حاصل از ادغام نوترون‌ها نمی‌تواند به‌صورت امواج الکترومغناطیس عرضی (نور) باشد، چرا که این امواج قدرت خروج و فرار از میدان جاذبه یک سیاه‌چاله معمولی را نخواهند داشت و نیرو و فشار گرانشی بسیار قوی در داخل سیاه‌چاله اجازه تولید امواج الکترومغناطیس عرضی را نخواهد داد و اگر مقداری از امواج الکترومغناطیس عرضی هم تولید شود، در همان بطن سیاه‌چاله باقی خواهد ماند و باعث واردکردن شوک به کل جرم سیاه‌چاله خواهد شد. اصولاً سرعت انتشار امواج گرانشی (الکترومغناطیسی طولی) خیلی بیشتر از سرعت امواج الکترومغناطیسی عرضی است و دلیل آن وجود میدان قوی گرانشی پیرامون سیاه‌چاله است که اگر این‌طور نبود گرانش سیاه‌چاله هرگز نمی‌توانست خارج از جرم نوترونی پدیدار شود، یعنی همان‌طور که هیچ روشنایی محسوسی پیرامون سیاه‌چاله‌ها قابل‌رؤیت نیست و به این دلیل نام آنها را سیاه‌چاله گذارده‌اند. نکته بسیار مهم دیگر اینکه چنین به نظر می‌رسد که اگر سرعت انتشار امواج گرانشی در عالم آنی نباشد؛ ولی بسیار زیاد خواهد بود و خبر روی داد انفجار اولین سیاه‌چاله در عرض چندین هزار سال به تمام نقاط عالم سرایت می‌کند، البته بسته به اینکه این انفجار در کجای عالم روی دهد. در حقیقت انرژی و قدرت نفوذ آن به‌واسطه فرکانس بسیار، بسیار بالا افزایش چشمگیری خواهد داشت و دلیل این پدیده‌ها از دیدگاه مکانیک کوانتوم این است که در فضای دور از ماده و غبار کیهانی، یعنی آنجایی که هیچ نشانه‌ای از ماده مشاهده نمی‌شود، گرانش و به بیانی دیگر کوانتوم‌های حامل نیروی گرانش، یعنی گراویتون‌ها حضوری انکارناپذیر دارند، یعنی در هر نقطه‌ای از فضا آثار گرانشی وجود دارد که تعداد زیادی گراویتون وجود خواهد داشت، امواج گرانشی را می‌توانیم موج گرانش حامل یا نوسان دهنده ذرات فرضی گراویتون یا سایر ذرات بدانیم که با سرعت سرسام‌آوری در فضا در حال گسترش است که هرکجا با ماده و پا ماده تصادمی داشته باشد آن را منهدم می‌کند. تراکم سیاه‌چاله‌ها در پیرامون هسته کهکشان‌ها بیشتر از مکان‌های دیگر عالم حدس زده می‌شود، یعنی در مکانی که تراکم ستارگان نیز زیاد است، این مسئله بدین معنی است که جرم بسیار زیادی در کنار سیاه‌چاله‌ها فراهم و مهیای انفجار گرانشی شده است، واکنش هسته‌ای از نوع چهارم از هسته کهکشان‌ها شروع می‌شود و بسیار سریع گسترش می‌یابد و کل جرم کهکشان را فرومی‌ریزد و به کهکشان‌های دیگر نیز سرایت می‌کند. شواهد تجربی وجود دارد که نشان می‌دهد که گرانش تحت شرایطی می‌تواند انرژی الکترومغناطیس تولید کند هرچند که این پدیده این نظریه را تقویت می‌کند که نیروهای گرانشی و الکترومغناطیسی مبدأ واحدی دارند یا بهتر است بگوییم از نیروی واحدی نشئت می‌گیرند، ولی این احتمال وجود دارد که در زمان شروع واکنش در یک سیاه‌چاله، در خارج از آن امواج الکترومغناطیس پر قدرتی همچون اشعه ایکس یا پرتوهای گاما نیز تولید و گسترش یابد .بزرگ‌ترین نقطه‌ضعف نسبیت عام در توجیه گرانش، محدود بودن سرعت نور و امواج گرانشی و مشکل کوانتوم ذره‌ای فرض‌کردن نیروها است که در اماکنی که سرعت فرار بیشتر از سرعت نور می‌شود توجیه و توضیح گرانش ناممکن و غیرعملی می‌شود. اگر سرعت بیشتر از نور و غیر ذره‌ای بودن نیروها را قبول کنیم، توجیه و توضیح گرانش در این شرایط حاد نیز مقدور و عملی می‌شود.

معادلات میدان نسبیت عام نشان می‌دهد که چگالی تا بی‌نهایت قابل‌افزایش است و به همین ترتیب حجم می‌تواند تا صفر هم کاهش یابد؛ ولی قبول این مسئله بسیار دشوار است برای اینکه ماده بدون حجم، موجودیت فیزیکی و حتی تعریف فیزیکی ندارد، زیرا یکی از خصوصیات و تعاریف ماده اشغال فضاست، جرم بدون اشغال فضا بی‌معنی و تعریف نشده است. تحت هر شرایطی ماده می‌بایست موجودیت خود را حفظ و اعلام کند و این موجودیت در داشتن حجم و اشغال فضاست. در واقع هر جسمی قبل از آنکه حجمش به صفر برسد منفجر می‌شود و تبدیل به انرژی می‌شود علت آن را می‌توانیم چنین بیان کنیم که ماده در گذشتن از مرز بقا به‌طرف فنا مجبور است جرم خود را به انرژی تبدیل کند و تغییر حالت و فرم دهد و بعد از اینکه جرمش نابود و صفر شد حجمش به صفر برسد و فانی شود که این مسئله یکی از نقاط ضعف نظریه نسبیت است.

اصولاً چون چگالی حاصل تقسیم جرم بر حجم است و با افزایش جرم کلی یک سیاه‌چاله، نیروی فشار گرانشی درون آن افزایش می‌یابد و چگالی در مرکز سیاه‌چاله به‌طرف بی‌نهایت و حجم به‌طرف صفر میل می‌کند، انفجار در داخل سیاه‌چاله‌ها اجتناب‌ناپذیر بوده و هیچ راه ممکنی برای جلوگیری از آن موجود نمی‌باشد و هستی در نهایت به پایان عمر خود خواهد رسید .

بعضی از کیهان‌شناسان بر این باور هستند که در سیاه‌چاله‌ها، نوکلئون‌ها (نوترون‌ها و پروتون‌ها) به علت فشار و تراکم خیلی زیاد به کوارک‌ها تجزیه شده و در واقع ستارگان نوترونی به ستارگان کوارکی تبدیل می‌شوند. باتوجه‌به اینکه ترکیبات بیش از سه کوارک به‌شدت ناپایدار است و تشکیل ذره‌ای به این بزرگی (شکل زیر) بااین‌همه کوارک، بعید و دور از انتظار به نظر می‌رسد، از طرفی تجزیه نوکلئون‌ها به کوارک‌ها نیز انرژی فوق‌العاده زیادی می‌خواهد که بعید به نظر می‌رسد انفجار ابرنواختری بتواند آن انرژی را تأمین کند. به‌هرحال امکان ترکیب و یا ادغام کوارک‌ها نیز دورازذهن نیست و بعید هم به نظر نمی‌رسد که این بار این واکنش (ترکیب و یا ادغام) کوارک با کوارک می‌تواند انرژی تولید امواج گرانشی و انهدام کیهان را برآورده کند. بهترین گزینه ترکیب و ادغام یک کوارک بالا با یک کوارک پایین است؛ چون همان‌طور که می‌دانیم یک پروتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین تشکیل‌یافته و یک نوترون از دو کوارک پایین و یک کوارک بالا تشکیل شده است و چنین به نظر می‌رسد که در هنگام انفجار ابر نو اختران و تشکیل ستارگان نوترونی و روند افزایش جرم آنها و تشکیل سیاه‌چاله و ... این ذرات به‌وفور در آنها موجود و به کوارک‌های بالا و پایین به تعداد مساوی تجزیه شوند .آیا واقعاً کوارک‌ها وجود دارند؟ در مقالات بعدی توضیح خواهیم داد.

 

 

 

۳ - ماده سوخته با تعریف جدید (دخان) چیست؟

از حدود بیست سال پیش حدس زده شد که در جهان ماده‌ای غیر از عناصری که ما می‌شناسیم وجود دارد؛ زیرا در آن زمان چنین دریافتند که عالم به‌گونه‌ای رفتار می‌کند که انگار بسیار سنگین‌تر از چیزی است که واقعاً به نظر می‌رسد و چون این ماده مشاهده نمی‌شود و مرئی نیست و معمولاً با اندازه‌گیری نیروهای گرانشی قابل‌شناسایی است، نام آن را ماده تاریک (ماده مجهول) نهاده‌اند، البته در این مبحث از درست بودن یا نادرست بودن فلسفه وجودی که برای ماده تاریک مطرح شده است صرف‌نظر می‌کنیم و همچنین از درست بودن یا نادرست بودن ماهیت ذره‌ای امواج و میادین (توضیحات بیشتر در مبحث پديده‌ دوران ميادين گرانشي و توجيه چرخش ستارگان درون كهکشاني ، 90 درصد خطا در محاسبات فيزیك کلاسيك و فيزیك مدرن  ) . تجربه‌ای كه ما از جسم سیاه داریم این است که یک جسم سیاه می‌تواند تمامی طیف‌های مرئی نور را در حرارت‌های نسبتاً پایین جذب کند و به همین دلیل سیاه دیده می‌شود ( يک جسم توخالی که تنها سوراخ کوچکی برای ورود یا خروج تابش دارد [کاواک] تقریب خوبی برای جسم سیاه ایدئال است. تابشی که از راه این حفره وارد ظرف شود، احتمال باز تابیدن بسیار اندکی دارد. این تابش پی‌درپی در دیواره‌های داخلی جسم بازمی‌تابد تا سرانجام در آشامیده شود. به همین دلیل، اگر از سوراخ به درون جسم بنگریم آن را سیاه یا تاریک خواهیم دید ) ، ولی همین جسم سیاه همان طیف‌های مرئی نور را در حرارت‌های نسبتاً بالا از خود منتشر می‌کند، ولی برای ماده تاریک قسمت اول قضیه صادق است و قسمت دوم جاری نیست، چرا که ماده تاریک تا به امروز به طور مستقیم با هیچ وسیله‌ای دیده نشده است و فعلاً ما می‌توانیم با استدلال فیزیکی زیر پی به وجود ماده تاریک با تعاریف جدید ببریم !

دمای متوسط سطح خورشید ما چیزی نزدیک به ۵۷۰۰ درجه اندازه‌گیری شده است و حتی بیشتر از آن نیز ممکن است، از دیدگاه مکانیک کوانتومی تمامی عناصر شناخته شده توسط ما در این برد حرارتی مولد نور هستند و می‌بایست تمامی انرژی دریافتی را مجدداً به‌صورت نور دفع کنند تا به تعادل حرارتی برسند و از طرفی تمامی عناصر در این برد حرارتی به‌صورت بخار یا گاز بوده و بعد از یونیزه‌شدن تمایل حرکت به‌طرف پلاسما شدن را دارند، ولی با رصد خورشید لکه‌های تیره‌ای در سطح آن دیده می‌شود که به‌شدت مغناطیسی بوده و جامد و متراکم نیز به نظر می‌رسند. حال این سؤال مطرح می‌شود که این مواد با گازهای سطح خورشید یا عناصر دیگر چه تفاوتی دارند که این‌گونه کم‌نورتر یا سردتر دیده می‌شوند؟ گاهی اوقات این لکه‌ها حتی با یک عینک‌آفتابی نیز قابل‌تشخیص هستند البته در زمان غروب خورشید که این‌گونه رصد خورشید را توصیه نمی‌کنیم، به دلیل اینکه برای بینایی انسان بسیار خطرناک است. در حقیقت سیاه‌ترین مواد در این برد حرارتی منیر بوده و تمامی عناصر در این وضعیت بخار یا گاز هستند !

جواب سؤال می‌تواند این باشد که ماهیت این لکه‌ها به طور کامل از عناصری (ماده باریونی) که ما می‌شناسیم نیست، زیرا در مکانیک کوانتومی قادر به توجیه آن نیستیم، این مواد قادرند در مجاورت دمای ۵۷۰۰ درجه و حتی بیشتر از آن جاذب نور باشند و نور خورشید را با آن فاصله نزدیک جذب کنند؛ ولی آن را به‌صورت نور مجدداً دفع نکنند، حال این سؤال مطرح می‌شود که نور جذب شده توسط این مواد مخلوط یا محلول اگر به‌صورت نور تابش نمی‌شود پس چه می‌شود؟

قدرمسلم چون ماهیت نور امواج الکترومغناطیس است، پس نوری که توسط محلول یا مخلوط این ماده با هیدروژن در سطح خورشید جذب می‌شود به‌صورت پدیده‌های مغناطیسی خورشیدی آشکار می‌شود، در واقع این ماده سیاه‌رنگ همان ماده سوخته (دخان) است که مقدار بسیار کمی از آن در واکنش‌های هسته‌ای خورشید تولید و بر سطح آن تجمع می‌کند که به‌مرورزمان از سطح خورشید تبخیر شده و در فضا پراکنده می‌شود یا با جذب انرژی، مجدداً به اتم‌های هیدروژن تبدیل می‌شود و چنین پیش‌بینی می‌شود که نیروی گرانش خورشید قدرت نفوذی کمی در جذب این ماده تاریک دارد و این ماده به‌صورت سرباره بر سطح خورشید تجمع می‌کند ! ماده سوخته به‌صورت پودری شکل در فضا پراکنده و معلق است همچون دود آتش، بدون اینکه تجمعی در نقطه‌ای از عالم داشته باشد، پخش می‌شود مگر اینکه نیرویی باعث آن تجمع باشد و تولید میدان مغناطیسی قوی توسط ماده سوخته به علت جذب امواج الکترومغناطیس و مغناطیسی شدن آن می‌تواند ذرات آن را همانند براده‌های آهن گرد هم آورد و به‌صورت لکه بر سطح خورشید تجمع کنند ! آنچه كه مسلم است اینکه فعالیت خورشید هر ۱۱ سال به‌گونه‌ای تغییر می‌کند که میزان تولید ماده سوخته در آن افزایش‌یافته و خاصیت مغناطیسی در خورشید افزایش می‌یابد و لکه‌های خورشیدی در سطح آن توسعه می‌یابند و می‌توانیم قبول کنیم که اگر میادین مغناطیسی در مناطقی از خورشید تولید و پدیدار شود، اجباراً مواد تاریک نیز در این مناطق تجمع خواهند کرد. در هنگام تشدید فعالیت خورشید این لکه‌ها نیز گسترش می‌یابند . لکه‌های خورشیدی از سال 1700 میلادی رصد شده‌اند . داده‌های رصدی از دهه 80 قرن بیستم نشان می‌دهند که تعداد لکه‌های خورشیدی با شدت تابش خورشید مرتبط است. جالب اینکه هر چه تعداد لکه‌ها بیشتر باشد، شدت تابش نور خورشید بیشتر است، چون که مناطق اطراف لکه‌ها درخشان‌ترند .  

 

 

نظریه موجود فعلی در مورد لکه‌های خورشیدی چنین بیان می‌کند که به‌خاطر خروج میادین مغناطیسی در مناطقی از سطح خورشید به‌صورت حبابی شکل که مانع از جریان همرفت مواد از زیرسطح ستاره می‌شود، موجب سردشدن لکه‌ها نیز می‌شود که حرارتی مابین ۲۷۰۰ الی ۳۴۰۰ درجه دارند که عکس این قضیه درست است، یعنی بعد از پدیدارشدن لکه‌های خورشیدی میادین مغناطیسی در کنار لکه‌ها به وجود یا میادین موجود تشدید می‌شوند و اینک این سؤال مطرح می‌شود که چگونه ممکن است جسمی چسبیده به خورشید دمایی پایین‌تر از سطح آن داشته باشد؟ مثل‌اینکه سوزنی را به داخل حوضچه‌ای بزرگ از فلزمذاب همجنس خودش بیندازیم و انتظار داشته باشیم که این سوزن ذوب نشود و سردتر از فلزمذاب باقی بماند و تیره‌تر دیده شود، با آب که ظرفیت گرمایی زیادی دارد نیز نمی‌توان بر سطح خورشید این اختلاف حرارت را ایجاد کرد، حتی اگر تمام آب سیاره زمین مصرف شود! چرا که انتقال حرارت در خورشید بیشتر به‌صورت تشعشعی و تابشی است تا همرفتی و پتانسیل انرژی خورشید بسیار، بسیار زیاد است !

جواب این است که ماده سوخته یا دخان به علت جذب شدید نور دریافتی و گذر اندک نور از خود، حرارت محیط خود را پایین‌تر نشان می‌دهد؛ یعنی باعث سردشدن هیدروژن پیرامون خود می‌شود. به‌هرحال شکل‌گیری لکه‌های خورشیدی تا به امروز یک معما فرض شده است؛ ولی علت تیرگی آنها پایین‌بودن حرارت است که تا به امروز توجیه قانع‌کننده‌ای برای آن ارائه نشده است .

درخشش ناگهانی معمولاً در مجاورت یک گروه لکه خورشیدی با برون‌ریزی شدید مواد همراه است. یک شراره نوعاً در مساحتی به قطر ۲۰۰٫۰۰۰ km  رخ می‌دهد و دمای آن از ۱۰۰ میلیون درجه کلوین تجاوز می‌کند. بروز شراره غالباً در امتداد مرز میان نواحی گروهی از لکه‌های خورشیدی که به طور مثبت و منفی قطبیده شده‌اند صورت می‌گیرد .

 

 

نظریه و توجیه فعلی برای لکه‌های خورشیدی ایراد جدی دارد :

به شکل زیر توجه نمایید؛

 

 

باتوجه‌به جهت جریان الکتریسیته، جهت خطوط میدان مغناطیسی از قاعده دست راست مشخص می‌شود. یعنی ذرات مثبت همیشه در جهت خطوط میدان مغناطیسی آن‌هم به‌صورت مارپیچی حرکت می‌کنند .

 

 

در عکس فوق یون‌های مثبت هیدروژن داغ از زیر لایه شید سپهر به بیرون کشیده شده و بعد از طی مسیر مارپیچی و قوسی شکل، از قطب N به قطب S حرکت می‌کنند . همان‌طور كه کاملاً مشخص است یون‌ها در قطب N داغ بوده؛ ولی به‌مرورزمان و با پیمودن مسافتی در قطب S سرد می‌شوند .

 

 

نکته قابل‌توجه این است که با فرض اینکه میدان الکترومغناطیسی در قطب  S مانع جریان همرفت گاز داغ به شید سپهر و سطح آن شود، ولی می‌بایست در قطب N باعث شدت‌جریان همرفت گاز داغ و پرتاب و فوران آن به بیرون شود که در این صورت ما باید شاهد رویت دو لکه باشیم، یکی تیره و تاریک‌تر از سطح شید سپهر ولی دومی روشن و نورانی‌تر از سطح شید سپهر که اینگونه نیست! بلکه ما همواره شاهد دو لکه تیره و تاریک‌تر از سطح شید سپهر هستیم که این مشاهده عینی ناقض و مردود کننده نظریات فعلی در مورد لکه‌های خورشیدی است. پس تنها دلیل تیره دیده‌شدن لکه‌ها در شید سپهر، می‌تواند تجمع ماده سوخته و یا ذره اولیه (دخان) در قطبین مغناطیسی باشد و تنها زمانی شاهد نقاط پر نور در شید سپهر خواهیم بود که میدان مغناطیسی فوق‌العاده قوی تشکیل شود که این پدیده خیلی نادر است. در واقع لکه‌های خورشیدی منفذی برای خروج یا ورود یون‌های مثبت فوق‌العاده داغ خورشید هستند؛ ولی بااین‌حال سردتر از حرارت ناچیز سطح خورشید دیده می‌شوند و این حاکی از قدرت جذب فوق‌العاده زیاد حرارت توسط ماده سوخته یا دخان است. در واقع دخان سردترین چیز ممکن در میان مواد شناخته شده در کیهان است .

 

 

کدری شید سپهر را با جذب پیوسته نور توسط یون منفی هیدروژن توجیه نموده‌اند. طبق این نظریه عامل کدری پیوسته شید سپهر، یون منفی هیدروژن است. این یون به علت اینکه تنها الکترون اتم هیدروژن خنثی نمی‌تواند به طور کامل پروتون مثبت را بپوشاند، به وجود می‌آید. از این رو، یک الکترون دیگر می‌تواند به طور ضعیف به اتم پیوند پیدا کند، جذب نور توسط واکنش جداسازی (الکترون‌آزاد+هیدروژن→نور+یون‌منفی‌هیدروژن) به وجود می‌آید. ولی همان‌طور که می‌دانیم این واکنش برگشت‌پذیر است و برعکس آن نیز روی می‌دهد، یعنی واکنش  نور+یون‌منفی‌هیدروژن→الکترون‌آزاد+هیدروژن  که با دفع نور همراه خواهد بود و این فرایند دوطرفه به این معنی است که مقدار نور ورودی به سامانه (شید سپهر) تقریباً معادل مقدار نور خروجی از سامانه (شید سپهر) خواهد بود، پس طبق این فرایند دوطرفه، نور خورشید در هنگام گذر از شید سپهر دچار اختلاف شدت قابل‌توجهی نخواهد شد که در عمل این‌گونه نیست! بلکه نور خورشید در حال گذر از شید سپهر دچار اختلاف شدت قابل‌ملاحظه‌ای می‌شود. این لایه برای اشعه ایکس نیز کدر به نظر می‌رسد تا حیات در روی زمین به مخاطره نیفتد، این پدیده در حالی صورت می‌گیرد که الکترون اضافی در یون منفی مربوط به ترازهای اتم هیدروژن و طیف‌های مرئی می‌شود، ولی تولید و جذب اشعه ایکس بیشتر مربوط به ترازهای هسته عناصر یعنی طیف غیر مرئی پایین‌تر از ماورای‌بنفش می‌شود و با این اوصاف، یون منفی هیدروژن نمی‌تواند جذب اشعه ایکس توسط شید سپهر را توجیه کند. پس می‌توان چنین برداشت کرد که مقداری دخان یا ماده سوخته همواره در لایه‌های بیرونی خورشید محلول یا مخلوط است و علت کدری یا سرد بودن این لایه نسبت به لایه‌های دیگر (پایینی) خورشید همین موضوع است. توضیحات بیشتر در مبحث هندسه دوجینی و ساختار خورشید؛ ذره یا ماده اولیه (دخان) را باور کنیم ارائه شده است .

 

حال می‌توانیم درک کنیم که مبدأ پیدایش (خلقت) گاز هیدروژن در عالم همان ماده اولیه است و عناصر در عالم، در نهایت تمایل به از دست‌دادن جرم و انرژی و در نتیجه برگشت به حالت اولیه خود را دارند و سیاه‌چاله‌ها در نهایت تبدیل به رآکتور مبدل نوترون یا کوارک به ماده سوخته و مولد امواج گرانشی خواهند شد و در نهایت هستی به حالت اولیه خود برخواهد گشت. یعنی دریایی از ماده سوخته شناور شده در ظلمت مطلق و فاقد هرگونه موج و تشعشع الکترومغناطیسی.

 

 

توکامک (به روسی: Токамак)(به انگلیسی: Tokamak) نام نوعی دستگاه است که کار آن محصورسازی پلاسما است و برای ایجاد پایداری پلاسما بر مبنای محصورسازی مغناطیسی طراحی شده است. این سیستم‌ها حاوی پلاسمای دوتریوم-تریتیوم هستند که توسط دوسری میدان مغناطیسی نگهداری می‌شوند، و شکلی مانند چنبره تشکیل می‌دهند. توکامک یکی از گونه‌های مختلف از دستگاه‌های هم‌جوشی محصورسازی مغناطیسی، و یکی از نامزدها برای تولید کنترل قدرت همجوشی گرما است که بیشترین تحقیق روی آن انجام شده است. در توکامک‌ها از میدان‌های مغناطیسی برای محصور کردن پلاسما استفاده می‌شود؛ زیرا که هیچ مواد جامدی نمی‌تواند درجه حرارت بسیار بالای پلاسما را تحمل کند. استلراتور یک جایگزین برای توکامک است. در دستگاه توکامک سعی می‌شود پلاسما را توسط ابزارها و میدان‌های مغناطیسی مختلف، در محفظه‌ای چنبره‌ای شکل محصور کنند تا از برخورد آن به دیواره و فروپاشی جلوگیری شود. از مهم‌ترین میدان‌های مغناطیسی در توکامک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: میدان مغناطیسی سمتی یا چنبره‌ای، میدان مغناطیسی قطبی، میدان مغناطیسی عمودی. توکامک در دههٔ ۱۹۵۰ توسط فیزیک‌دانان شوروی ایگور یوگنیویچ تام و آندره ساخاروف، با الهام از ایده اولیه از لو آرتسیموویچ اختراع شد. کاربرد توکامک‌ها در نهایت برای دستیابی به تولید انرژی هسته‌ای از طریق روش گداخت هسته‌ای است.

شراره‌های خورشیدی هم یک نوع توکامک بسیار عظیم و حجیم هستند و ما انتظار تمرکز دما و حرارت بسیار زیادی در مرکز مارپیچ مغناطیسی (چنبره) داریم. ولی بر خلاف انتظارها با لکه‌های خورشیدی یعنی دمای بسیار پایین و سردتر مواجه می‌شویم که ابطالی است برای کلیه نظریات اخترشناسان و تحکیم وجود و حضور ماده‌ای مرموز و ناشناخته در سطح ستارگان و پراکنده شده در کل کیهان که تحت شرایطی، در آینده نزدیک به اتمسفر سیاره زمین نیز نفوذ خواهد کرد. به باور ما امکان سوختن کلی متریال دوتریوم - تریتیمم در این سیستم‌های تولید انرژی، یعنی ازبین‌رفتن کل جرم و تبدیل آن به انرژی و تولید ماده سوخته وجود دارد که نتیجه آن درهم شکستن و انهدام کلی توکامک است که آن را به میدان مغناطیسی قوی مربوط می‌کنند؛ ولی دلیل اصلی آن گرانش شدید یا موج گرانشی است؛ چون داخل سوخت به مقدار زیادی نوترون وجود دارد.

 

 

یکی از دلایل تشکیل لکه‌های خورشیدی این‌طور توجیه می‌شود که سرعت چرخش خورشید به‌دور محورش، در همه نقاطش یکسان نیست که باعث پیچش خطوط میدان مغناطیسی به هم می‌شود و الا آخر .... !

اینک این سؤال مطرح می‌شود که اگر یکی از دلایل تشکیل لکه‌های خورشیدی این موضوع باشد، ما همیشه و همواره باید شاهد وجود لکه‌های خورشیدی باشیم . ولی این‌طوری نیست، برای اینکه پدیدارشدن این لکه‌ها به‌صورت دوره‌ای (۱۰ الی ۱۱) ساله است. به گفته نیوتن هر عملی عکس‌العملی دارد، ما همان‌طور که می‌توانیم ادعا کنیم که میدان‌های مغناطیسی باعث پدیدارشدن لکه‌ها می‌شود، می‌توانیم بگوییم که پدیدارشدن لکه‌ها باعث تشدید میدان‌ها و طوفان‌های مغناطیسی در خورشید می‌شود.

 

 

خبر علمی جالب از ماده تاریک توسط خبرگزاری یونایتدپرس اعلام شده است :

" تلسکوپ فضایی هابل " يک حلقه "شبح گونه" از ماده تاریک پیدا کرده است که مدت‌ها پیش در جریان برخورد عظیم میان دو خوشه کهکشان راه شیری تشکیل شده است

به گزارش خبرگزاری یونایتدپرس از بالتیمور، گفته میشود این کشف از جمله محکم‌ترین دلایلی است که نشان می‌دهد ماده تاریک وجود دارد .

باوجوداینکه ستاره‌شناسان نمیدانند ماده تاریک از چه درست شده است؛ اما فرض میکنند که یک نوع ذره ابتدایی است که در کهکشان پخش شده است .

"ام جیمز جی" يک ستاره‌شناس از "دانشگاه جانز هاپکینز" گفت، این اولین باری است که تشخیص داده‌اند ماده تاریک دارای ساختار منحصربه‌فردی است که هم با گاز و هم با کهکشان‌های موجود در این خوشه تفاوت دارد .

جی یکی از اعضای گروهی است که این حلقه ماده تاریک را پیدا کرده است.

این حلقه که عرض آن ۲٫۶ میلیون سال نوری است در خوشه ‪  CL0024+17  كه پنج میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد، کشف شده است.

 

 

این تصویر بیانگر این موضوع جالب است که ماده سوخته تحت شرایط بخصوصی قابل‌رؤیت و رصد است، همان‌طور که ماده سوخته در سطح خورشید قابل‌رؤیت و رصد می‌شود، حال این شرایط چیست؟ جواب این سؤال نکات جالبی در مورد ماهیت واقعی ماده سوخته خواهد بود! اما ما می‌توانیم چنین استنباط کنیم که در هنگام آتش‌سوزی در روز روشن در سوختن ناقص مواد، مقداری کربن خالص به‌صورت دوده تولید می‌شود که این دوده به علت جذب نور و مانع‌شدن از عبور نور، باعث کدرشدن هوا شده و در کل، دود آتش‌سوزی به‌صورت شبح وار دیده می‌شود که در تصویر فوق همین واقعه شبیه‌سازی‌شده است و ماده سوخته همچون دود در فضا، حالت مه گونه‌ای ایجاد کرده است! و به‌احتمال بسیار زیاد با توده‌ای گازی شکل مخلوط و همراه شده است و این‌گونه به نظر می‌رسد که نیرو و انرژی عجیبی در حال تبدیل ماده سوخته به گاز هیدروژن است که اولاً آثار گرانشی از خود نشان می‌دهد و ثانیاً این نیرو باعث گردآمدن ماده سوخته به حالت یک حلقه بزرگ در یک منطقه از فضا شده است و این نیرو یا انرژی به‌صورت  دایره‌وار در حال اثر است! البته این عکس دست‌کاری شده عکس زیر است :

 

 

در واقع این هاله با چشم غیرمسلح قابل‌شناسایی نیست، بلکه این هاله توسط ابزارهای اپتیکی قوی شناسایی و برای اینکه قابل‌تشخیص توسط چشم ما شود، تأثیرات ماده سوخته در نور پس‌زمینه، چندبرابر شده است و علت آن‌هم رقیق بودن فوق‌العاده زیاد ماده سوخته در فضاست . آنچه توسط کیهان‌شناسان شناسایی می‌شود بر همکنش قوی انرژی و نیرویی مرموز با ماده سوخته است که آثار گرانشی و حرارتی از خود ایجاد می‌کند.

 

۴ - آیا واکنش هسته‌ای از نوع چهارم واقعاً توجیه علمی دارد؟

در تراکم گاز هیدروژن به‌اندازه جرم خورشید ما، به علت فشار گرانشی، چگالی در مرکز ستاره بالا می‌رود و به دنبال آن حرارت افزایش می‌یابد و با بالارفتن حرارت، ذرات غیر همنام که نسبت به یکدیگر جاذبه الکتریکی و میل ترکیبی دارند در هم ادغام می‌شوند و نوترون‌ها را به وجود می‌آورند، حاصل فرایند افزایش عدد جرمی عناصر است، ولی مقدار زیادی انرژی به‌صورت تشعشع به وجود می‌آید که باعث می‌شود ذرات به‌صورت فواره به‌طرف سطح ستاره روان شوند که این خود باعث تعادل یکنواختی در فعالیت ستاره‌ای همچون خورشید ما می‌شود، ولی اگر جرم خورشید ما چهار الی هشت برابر جرم فعلی می‌بود این واکنش‌ها بسیار سریع‌تر روی می‌دادند و با کاهش ذخیره‌های هیدروژنی، ستاره وارد مرحله بحرانی خود می‌شد، در نهایت واکنش‌ها کند می‌شدند، لذا ذرات نمی‌توانستند همچون فواره به‌طرف سطح حرکت کنند، در نتیجه نیروی انبساط ستاره تحلیل می‌رفت و چگالی و فشار در مرکز افزایش می‌یافت و چون گازها یا پلاسما در فشار و چگالی محدودیت دارند، اجباراً الکترون‌ها و پروتون‌ها به‌صورت لحظه‌ای در هم ادغام می‌شدند و طی مراحلی انفجار ابرنواختری روی می‌داد، پس می‌توانیم نتیجه بگیریم که شرط انفجار در یک ابرنواختر اولاً چگالی بیشتر از حد مجاز برای ماده (گاز یا پلاسما) و ثانیاً وجود ذرات غیر همنام است و چرا غیر همنام؟ به‌خاطر اینکه نسبت به یکدیگر جاذبه و میل ترکیبی داشته باشند !

اینک می‌توان فهمید که این شرایط نیز در سیاه‌چاله‌ها مهیاست، اولاً چگالی و فشار در مرکز بعضی از سیاه‌چاله‌ها بالاست و تا هر حدی که بخواهیم قابل‌افزایش است و هیچ محدودیتی در آن نداریم، البته تا شروع واکنش و لازم به ذکر است که فشار و چگالی بحرانی برای نوترون‌ها یا کوارک‌ها بسیار بیشتر از گاز هیدروژن است، ثانیاً درست است که نوترون‌ها یا کوارک‌ها ذرات همنام هستند؛ ولی نسبت به یکدیگر جاذبه‌ای بسیار قوی به‌صورت نیروی گرانشی یا هسته‌ای قوی دارند که نشانه از میل ترکیبی و ادغام‌شدن آنهاست چرا که در کنار یکدیگر تجمع کرده‌اند، یعنی همان‌طور که الکترون‌ها و پروتون‌ها در کنار یکدیگر حضور دارند و اتم‌ها را تشکیل می‌دهند، و ما نباید فراموش کنیم که نوترون خود ذره‌ای ترکیبی از الکترون و پروتون است و در حقیقت الکترون‌ها و پروتون‌ها برای بار دوم در واکنش هسته‌ای از نوع چهارم در هم ادغام می‌شوند تا انرژی یا جرم باقیمانده یا انرژی نهایی خود را تخلیه کرده و به ماده سوخته تبدیل شده و به نقطهٔ صفر انرژی برسند. موضوع بسیار مهم این است که نوترون‌ها یا کوارک‌ها در مرکز یک جرم نوترونی به علت افزایش فشار تااندازه‌ای مشخص، در نهایت اسپین (دوران، سرعت زاویه‌ای و ...) خود را ازدست‌داده و در هم ادغام می‌شوند و شاید این اسپین آنها است که فعلاً مانع ادغام و ترکیب می‌شود و فشار به‌اندازه کافی بالا نرفته است تا این واکنش انجام پذیرد. به‌هرحال همان‌طور که تمامی عناصر میل شدیدی به حرکت به‌طرف آهن شدن دارند از طرف دیگر تمایل زیادی برای ازدست‌دادن جرم و انرژی خواهند داشت.

 

 

محمدرضا طباطبايي    5/6/86  

http://www.ki2100.com

 

 

۵ - سرعت انتشار امواج گرانشی :

 

ما همواره باید بدانیم که سرعت حرکت یک موج به دو عامل کلی بستگی دارد : 

۱ - محیط انتشار موج 

۲ - جنس و ماهیت خود موج

نور از جنش امواج الکترومغناطیس عرضی است؛ ولی گرانش از نوع امواج گرانشی (امواج الکترومغناطیس طولی)، اگر ما فضا را برای هر دو موج یکسان در نظر بگیریم، آیا نحوه تولید و انتشار این دو موج یکی است؟ هرچند که مبدأ و منشأ واحدی داشته باشند !

متأسفانه، بشر فعلاً توانایی تولید امواج گرانشی را ندارد که سرعت آن را اندازه‌گیری کند؛ ولی به‌احتمال زیاد سرعت امواج گرانشی خیلی بیشتر از سرعت نور است، این موج در عرض ۵۰ هزار سال قمری فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری را طی می‌کند، یعنی سرعتی نزدیک به ۲۷۰ هزار برابر سرعت نور و البته این به فرکانس موج گرانشی نیز مربوط می‌شود که علت کلی آن در مبحث متافیزیک توضیح داده شد. فعلاً می‌توان چنین فرض کرد که اگر ابعاد کیهان ۱۴٫۵۴۷٫۹۰۰٫۰۰۰ سال نوری باشد این موج در عرض ۴۸٫۴۹۳ سال شمسی آن را می‌پیماید و همه چیز مقابل خود را منهدم می‌کند، پس می‌توان با این شرایط سرعت آن را ۳۰۰٫۰۰۰ برابر سرعت نور تخمین زد؛ یعنی سرعت موج گرانشی برابر سرعت امواج الکترومغناطیسی به توان دو است، یعنی سرعت موج گرانشی برابر است .

 ۱۲/۱۰/۸۶

 


 

تعریف جرم بحرانی برای عناصر رادیواکتیو :

کمترین جرمی از ماده رادیواکتیو است که در آن نوترون‌ها پیش از آن که از آن جرم خارج شوند در زمان کوتاه به هسته‌ای دیگر برخورد نمایند و برای هر شکافت؛ به طور متوسط یک شکافت دیگر ایجاد گردد .

جرم بحرانی به نوع ماده رادیواکتیو؛ درجه خلوص و شکل نمونه‌ای که از آن خواهیم ساخت بستگی دارد .

برای اینکه جرم بحرانی با کمترین مقدار ممکن تهیه شود باید کمترین سطح را با جرم معین ایجاد کنیم؛ یعنی کروی بودن سطح مناسب‌ترین شکل است. چون حجم عمده اتم فضای خالی است. هنگام شکافت هر هسته لازم است نوترون‌های حاصل به طور میانگین مسافتی در حدود ۵ تا ۷ سانتیمتر را درون میلیاردها اتم بپیمایند تا به هسته دیگری برخورد کنند و سبب شکافت شوند. مثلاً اگر حدود ۲ کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ را به شکل کروی در آوریم شعاع آن حدود ۳ سانتیمتر خواهد بود و نوترون‌ها اغلب (بدون آن که باعث شکافت بعدی شوند) از آن خارج می‌شوند .

معمولاً در اطراف گوی از پوشش فلزی چگال (که بازتابنده نام دارد) استفاده می‌شود تا نوترون‌ها را به درون گوی‌باز گرداند همچنین از انبساط و گسترش هسته شکافت جلوگیری شود. در این صورت به جرم کمتری نیاز خواهد بود .

جرم بحرانی اورانیوم ۲۳۵ در شرایط مناسب حدود ۹۰۰ گرم و برای پلوتونیوم ۲۳۹؛ جرم بحرانی ۲۸۳ گرم است .

اگر به طور متوسط بیش از یک نوترون آزاد به هسته‌های دیگر اورانیوم ۲۳۵ برخورد کند و موجب شکافت آن گردد جرم اورانیوم را فوق‌بحرانی گوییم. در این حالت واکنش شکافت از کنترل خارج می‌شود و دما به‌سرعت بالا می‌رود و انفجار رخ خواهد داد .

اگر به طور متوسط کمتر از یک نوترون آزاد به هسته اورانیوم ۲۳۵ برخورد و موجب شکافت آن گردد جرم اورانیوم زیربحرانی است و این شکافت القایی در نهایت متوقف می‌گردد .

علت عدم انفجار در معادن اورانیوم نیز؛ فراهم نبودن جرم بحرانی و از طرفی پایین‌بودن درجه خلوص اورانیوم ۲۳۵ در معادن است .

بااین‌وجود در یک مورد در معادن اوکلو در کشور گابن در غرب آفریقا فرآورده‌هایی از شکافت اورانیوم ۲۳۵ یافت شده‌اند که نشان می‌دهند در حدود دو میلیون سال پیش اورانیوم ۲۳۵ در آن معدن خودبه‌خود به حد بحرانی رسیده است .

 

تعریف جرم بحرانی برای اجرام نوترونی :

با افزایش جرم اجرام نوترونی، فشار در داخل آنها به بی‌نهایت میل می‌کند و تحمل این فشار برای نوترون‌ها و کوارک‌ها و ... غیرممکن خواهد بود. نوترون‌ها، کوارک‌ها و ... مجبورند در هم ادغام و ترکیب شوند، یعنی در هم فروروند و ذرات جدیدی را به وجود آورند که این تبدیلات ذرات به یکدیگر در عالم فیزیکی همواره انرژی‌زا است و یک نوع واکنش هسته‌ای محسوب می‌شود. جرم بحرانی برای اجرام نوترونی کمترین جرمی از نوترون‌ها یا نوکلئون‌ها و همچنین کوارک‌ها محسوب می‌شود که در آن این‌گونه ذرات در زمان بسیار کوتاهی در هم ادغام و یا ترکیب شوند. محاسبه این جرم بحرانی کار ساده‌ای نیست، ولی در رمبش (فروریزش جرم به‌طرف مرکز) یک ستاره بسیار، بسیار بزرگ یا یک کوازار و یا یک کهکشان، حتی یک خوشه ستاره‌ای و یا خوشه کهکشانی، بسیار محتمل و قابل‌دستیابی است و همچنین در زمان بلعیده‌شدن تعداد زیادی از ستارگان توسط یک سیاه‌چاله و یا یک ستاره نوترونی که همواره باعث افزایش جرم آنها خواهد شد.

جرم بحرانی به نوع جرم نوترونی یعنی شکل هندسی و در نتیجه سرعت زاویه‌ای آن بستگی دارد. به این معنی که هر چه‌قدر سرعت زاویه‌ای آن کم باشد، شکل هندسی آن به کره تمایل داشته و فشار در مرکز آن افزایش‌یافته و در نتیجه جرم بحرانی آن کم خواهد بود، ولی اگر سرعت زاویه‌ای آن زیاد باشد، به علت نیروی گریزازمرکز، شکل هندسی آن نزدیک به یک تورس بوده و از فشار داخل آن کاسته شده و در نتیجه جرم بحرانی آن افزایش خواهد داشت .این‌چنین جرم نوترونی اگر از چرخش باز ایستد یا سرعت زاویه‌ای آن کم شود، تبدیل به یک رآکتور مولد نوترون به ماده سوخته و مولد امواج گرانشی (الکترومغناطیس طولی) می‌شود و تخریب کیهان را استارت می‌زند. چون سرعت انفجار متریال (ماده باریونی) در کیهان خیلی زیاد و غیرقابل‌کنترل است. اگر در گوشه‌ای از کیهان این واکنش یا فرایند شروع شود خیلی سریع به کل کیهان گسترش پیدا خواهد کرد.

۲۰/۱۱/۸۶ 

 


 

ارائه تئوری تارعنکبوت‌های کیهانی :

 

 

دانشمندان مرکز فیزیک نجوم اسمیت سونین دانشگاه هاروارد تئوری جدیدی را با عنوان «تارهای کیهانی » (cosmic web) ارائه كردند كه نشان می‌دهد ماده تاریک به همان روشی که تارهای عنکبوت تشکیل می‌شوند، در جهان پخش می‌شود. این دانشمندان دراین‌خصوص اظهار داشتند؛ «ما با روش‌های شبیه‌سازی توانستیم گستردگی ماده تاریک در جهان نزدیک را مورد بررسی قرار دهیم و مشاهده کنیم که این ماده به‌طرف گرمایی که به سبب تأثیرات جاذبه‌ای ماده تاریک شکل‌گرفته است، جذب می‌شود» بر اساس تئوری‌های موجود، ۹۵ درصد از کیهان را ماده تاریک تشکیل می‌دهد. این دانشمندان با استفاده از رصدهای تلسکوپ‌های اشعه ایکس چاندرا و «XMM-Newton» تئوری جدید « تارهای كیهانی» را مطرح کردند. به گفته این دانشمندان «این رشته‌ها همچنین می‌توانند کلید شناخت بیشتر ماده زنده باشند. ماده زنده بخشی از ماده مرئی کیهان است که حدود ۵/۲ درصد از ۵ درصد ماده معمولی جهان را تشکیل می‌دهد.» به گفته این دانشمندان، این رشته‌ها می‌توانند توسط ماده تاریک و ماده معمولی ساخته شوند .

منبع :

http://www.aftab.ir/news/2008/jan/12/c3c1200134626_science_education_astronomy_cosmic_web.php

 

در حقیقت ماده سوخته واقعی که در کتاب قرآن از آن به‌عنوان دخان نام‌برده شده است با امواج الکترومغناطیسی یا نور (حرارت و گرما) برهم‌کنش قوی دارد. می‌توانیم چنین تصور کنیم که چون دخان جاذب نور و گرما است هرگز رصد نخواهد شد، مگر اینکه سایه آن را رویت کنیم، ولی چون نور را تبدیل به میدان مغناطیسی می‌کند این میدان قابل‌شناسایی است .یعنی سطح ستارگان.

۳۱/۴/۸۷

 


 

فیزیک‌دانان ایتالیایی و چینی موفق شدند ذرات اسرارآمیز ماده تاریکی را که در اطراف خورشید می‌چرخند کشف کنند. به گزارش خبرگزاری مهر، گروهی از فیزیک‌دانان ایتالیایی دانشگاه رم با همکاری محققان چینی اعلام کردند که ذرات اسرارآمیز ماده تاریک را کشف کرده‌اند. ماده تاریک بر پایه تمام مدل‌های کنونی کیهان‌شناسی منشأ پویایی و تکامل هستی است. این دانشمندان با استفاده از یک "نمایان‌کننده ذرات" در لابراتوارهای کوه‌های "گرن ساسو" توانستند عبور یک باد از ذرات ماده تاریک را که در اطراف خورشید می‌چرخد نشان دهند. بر اساس این تئوری، ماده تاریک می‌تواند از ذرات فرضی تشکیل شده باشد که از "انفجار بزرگ" (بیگ بنگ) تشکیل شده‌اند. این ذرات فرضی با ماده تاریک واکنش بسیار ضعیفی را برقرار می‌کنند. این ذرات که با اصطلاح WIMP ( ذرات حجیم با فعل و انفعالی ضعیف) معرفی می‌شوند می‌توانند از طریق سیاره‌ای همانند زمین عبور کنند. بر اساس گزارش نیویورک‌تایمز، آزمایش Dama (آزمایش ماده تاریک) از "یک نمایان‌کننده یودید سدیم" استفاده می‌کند. این نمایان‌کننده یک نور مختصر را به یک اتم می‌تاباند و به‌این‌ترتیب با WIMP واکنش می‌دهد . در آزمایشی که این دانشمندان پیش‌ازاین در دوره سال‌های ۱۹۹۶ و ۲۰۰۲ انجام داده بودند از حدود ۱۰۰ کیلوگرم ماده نمایان‌کننده استفاده کردند، درحالی که در این آزمایش جدید این میزان دوبرابر شد. محققان ایتالیایی و چینی در هر دو آزمایش مشاهده کردند که بیشترین رقم نوسان نور مختصر مربوط به ماه ژوئن و کمترین میزان آن مربوط به ماه دسامبر است. در حقیقت این دانشمندان توانستند با استفاده از آزمایش Dama حضور ماده تاریک را بار دیگر اثبات کنند .

 

http://balatarin.com/tag/%D9%85%D8%A7%D8%AF%D9%87+%D8%AA%D8%A7%D8%B1%DB%8C%DA%A9

 

همان‌طور که قبلاً گفته شد ماده سوخته در سطح خورشید به علت جذب نور خاصیت مغناطیسی پیدا کرده و توفان‌های مغناطیسی خورشید می‌توانند این ذرات را شتاب دهند تا با سرعت به‌طرف بیرون (به‌طرف سیاره زمین) پرتاب شوند .

 

محاسبه انرژی انفجار یک جرم نوترونی :

همان‌طور که قبلاً گفته شد در واکنش ادغام نوترون‌ها تمام جرم به انرژی تبدیل می‌شود و آن‌ها از نوع امواج گرانشی است چیزی شبیه نیرو و ضربه مکانیکی که ابتدا فرض می‌کنیم این انرژی به‌صورت یک کره در حال انبساط منتشر می‌شود و اینک مقدار این انرژی منتشره را به نسبت سطح (مساحت کره فرضی) محاسبه می‌کنیم. این مقدار انرژی از رابطه زیر به دست می‌آید:

e  انرژی آزاد شده بر حسب ژول بر مترمربع، E  انرژی آزاد شده ناشی از انفجار جرم نوترونی و S مساحت کره فرضی به نسبت فاصله از مرکز انفجار است. همان‌طور که می‌دانیم:

 m جرم جسم سماوی نوترونی ،  c  سرعت نور و  r فاصله از مرکز انفجار است. پس فرمول کلی ما در این حالت می‌شود:

 

اینک این انرژی را برای جرمی معادل جرم خورشید در فاصله یک میلیون سال نوری محاسبه می‌کنیم :

 

که باتوجه‌به مساحت سیاره زمین مسلماً انرژی جذبی زیادی است. ولی ما نباید فراموش کنیم که جرم سیاه‌چاله‌ها و اجرام نوترونی حتی تعداد آنها خیلی زیاد است و انفجار آنها می‌تواند کل کیهان را تخریب کند؛ چون دیگر ماده یا متریالی باقی نمی‌ماند و ما اطلاعات بسیار دقیقی از تعداد، فاصله و حتی مکان آنها نداریم. و اگر فرض کنیم که انرژی این انفجار روی محیط یک دایره فرضی یعنی دیسک وار منتشر شود خواهیم داشت: