کرمچاله های باردار در حال انبساط در گرانش اینشتین – ماکسول – دایلتن |
فیزیک کرمچاله از ابتدا به وسیله فلام[1] در سال 1916 مطرح شده و اندیشه های فلسفی آن از سال 1928 در کارهای ویل نمایان شد [1]. محاسبات جدی روی آن در کارهای «اینشتین» و روزن در سال 1935 دیده می شود که البته کلمهی کرمچاله هنوز به این نام مطرح نبود و بنابراین اینشتین و روزن موضوع کار خود را یک پل که بین دو ورقه در فضای فیزیکی، وجود داشت، معرفی کردند. اینشتین در آن زمان یک دیدگاه دو حالتی ذاتی بین تئوری میدان و تئوری ذره داشت. حتی در سطح کلاسیک او به پاسخ این سؤال فکر میکرد که چگونه یک شیء ذرهگونه تکین ممکن است با یک تئوری میدان پیوسته نسبیت عام یکی شود و در آن جای بگیرد. مثل: اینشتین در مقاله 1935 خود به نام «مسئله ذره در نسبیت عام» به همراه روزن تلاش می کند یک مدل هندسی از ذرات بنیادی فیزیک که درهرجا محدود و تکین باشند، بسازد. (الف) پل خنثای اینشتین و روزن چیزی بیشتر از اینکه ما میبینیم که یک تغییر مختصات مناسب تکینگی شوارتز شیلد را محو می کند، نیست. به خاطر اینکه در زمان اینشتین دو نوع تکینگی ( ) تکینگی مختصاتی ( ) تکینگی ذاتی (فیزیکی)، که امروزه ما میشناسیم وجود نداشت (به صورت متمایز) و هیچ شناخت جامع و عمیقی از رفتار هندسهی شوارتز شلید در همسایگی افق رویداد به چشم نمیخورد و برای بسیاری از فیزیکدانان آن زمان، افق همان تکینگی بود. مثلاً درمورد هندسهی شوارتز شیل: نتیجه این مشاهدات این است که پل بدون بار اینشتین و روزن و یا همچنین کرمچالهی شوارتز شیلد به طور مشخص به یک قسمتی از هندسهی شوارتز شیلد که به صورت بیشینه توسعه یافته است، اختصاص دارد. درواقع با این فرضیات این پل قابل عبور نخواهد بود. چون گذر از به به هرکسی نیرویی به سوی تکینگی خمش وارد کرده و حالتی همچون پرش به داخل یک سیاهچاله را به وجود خواهد آورد. (ب) پل شبه باردار اینشتین – روزن قابل توجه و جالب است. آنها برای ساختن چنین پلی با این ویژگی با کمک هندسهی رایزنر – نوردستروم (1-3) دریافتند که باید یک تحریف کاملی از تئوری را انجام دهند. بدین معنی که آنها مجبورند علامت جمله در تانسور الکترومغناطیس را وارون کنند که البته چگالی انرژی الکترومغناطیسی منفی خواهد شد و هندسه به صورت زیر درخواهد آمد: (1-4) و با تغییرات و ما خواهیم داشت: (1-5) ما در و یک افق داریم. همان جایی که اینشتین و روزن آرزو داشتند الکترون باشد. اما دلیل اینکه تئوری آنها مورد بیاعتنایی قرار گرفت، این بود که در ، حل رایزنر – نوردستروم یک تکینگی عریان دارد. درواقع هیچ افقی ندارد و درنتیجه هیچ ساختار پلمانندی ممکن نیست و به همین خاطر اختلال در تئوری برای جلوگیری از ظهور تکینگی عریان بود. اگر ما همچنان روی ایده های نسبیت عامی خود درمورد مسأله ذارت بنیادی پافشاری کنیم و یک نگرش هندسی را از آنها ارائه دهیم، خواهیم دید که هر ذرهی بنیادی را با یک تکینگی عریان (به جز ذرهی هیگز) مدلسازی کردهایم و برای آن ساختار قائل شدهایم که این با مشاهدات آزمایشگاهی ذرات بنیادی در تضاد کامل است. اثباتهای مستقیم از ساختار داخلی ذرات بنیادی همچون الکترون نشان میدهد که این سیستمها در مرتبه های انرژی پایینتر از ذرهگون هستند ( ). میتوان نظریات اینشتین – روزن را کمی نیز کلیتر مطرح کرد. بعد از کارهای پیشگامانهی 1935 اینشتین – روزن، این حوزه کاری برای 20 سال متوقف شد. علاقه به کار در این زمینه جدید در سال 1955 به وسیله ویلر[3] پدیدار شد. نظریه های نهایی در مقاله های وی روی ژئونها[4] نشان میدهد که ویلر به توپولوژی در نسبیت عام علاقمند بوده است. وی همچنین از هندسهی ریمانی منیفلدها در توپولوژی غیربدیهی نیز برای توجیه کلاسیکی خود بهره برد. این پروژهی خیلی بلندپروازانهی او یکی از دقیقترین و ریزترین موارد استفاده از توپولوژی مجرد، همولوژی، شبههمولوژی و فرمهای دیفرانسیلی در فیزیک بود. درواقع نقطهنظر اساسی وی این بود که فیزیک هندسه است. همچنین در این مقاله بود که برای اولین بار کلمهی کرمچاله به جامعه علمی معرفی شد. “یک کرمچاله به هر منطقه فشردهشدهی فضا-زمان با یک محدوده سادهی توپولوژی گفته می شود که در داخل دارای یک توپولوژی غیربدیهی خواهد بود”. خرید اینترنتی فایل متن کامل : کرمچالههای لورنتسی خود به دو گونه (1) پایدار (شبهپایدار) و (2) ناپایدار (زودگذر) تقسیم میشوند. که هر کدام به دو نوع جهان –خارج و جهان- داخل تقسیم میشوند. اگر کرمچالهای منطقههایی از یک فضا – زمان را به هم مربوط کند داخلی و اگر دو منطقه از دو فضا – زمان را به هم مربوط کنند خارجی نامیده میشوند، که هر کدام از نوع ماکروسکوپی و میکروسکوپی وجود دارند.
فرم در حال بارگذاری ...
[جمعه 1400-05-08] [ 05:19:00 ق.ظ ]
|