آیا هرگز خواهیم توانست مکانیک کوانتومی را با نسبیت عام متحد کنیم؟
بیشتر اوقات، سوالاتی که در طول روز پیش می‌آیند، سوالاتی هستند که ما می‌توانیم با اطمینان به آنها پاسخ دهیم. آیا ناهار خوردی؟ آیا آهنگ جدید تیلور سوئیفت را شنیدی؟
اما زمانی که به سوالات بزرگ‌تر فکر می‌کنیم — سوالی که امروز به آن می‌پردازیم این است که آیا مکانیک کوانتومی (Quantum Mechanics) و نسبیت عام (General Relativity) می‌توانند هرگز با هم سازگار شوند — اعتماد به نفس ما به‌شدت کاهش می‌یابد. آیا مکانیک کوانتومی به سیارات مربوط می‌شود؟ آیا نسبیت عام همان چیزی است که انرژی برابر است با جرم ضربدر سرعت نور به توان دو؟ صبر کن، جرم بود یا حرکت؟ یا دقیقه. هان! دقیقه بود، درست است؟
نگران نباشید. اگرچه این سوال به شدت دشوار است، اما خود سؤال به سادگی رمزگشایی از یک شعر پاپ است. قبل از اینکه شروع به حل کردن جهان غیرقابل حل کنیم، بیایید اجزای آن را بررسی کنیم.
اول بیایید به مکانیک کوانتومی بپردازیم. و این یک نقطه شروع خوب است، زیرا این علم به چیزی بسیار کوچک مربوط می‌شود: ماده و تابش در سطوح اتمی و زیر اتمی. زمانی که دانشمندان شروع به درک اتم‌ها کردند، فیزیک کلاسیک کمی نیاز به تغییر داشت. زیرا وقتی دانشمندان به اتم‌ها نگاه می‌کردند، متوجه شدند که آنها مانند بقیه جهان رفتار نمی‌کنند. به عنوان مثال، الکترون‌ها مانند سیاراتی که به دور خورشید می‌چرخند، به دور هسته نمی‌چرخند؛ اگر اینطور بود، آنها باید به سمت هسته می‌رفتند (منبع: Stedl).
کاملاً واضح شد که فیزیک کلاسیک در مقیاس اتمی کارایی ندارد. بنابراین مکانیک کوانتومی به عنوان یک ضرورت برای درک اینکه پدیده‌های بسیار کوچک چگونه با “چیزهای بزرگ” در علم، متفاوت عمل می‌کنند، به وجود آمد. آنچه که کشف کردیم این است که چیزی مانند فوتون می‌تواند هم به عنوان یک ذره (که جرم و انرژی را حمل می‌کند) و هم به عنوان یک موج (که فقط انرژی را حمل می‌کند) عمل کند. این موضوع بسیار مهم است؛ زیرا می‌تواند همزمان دو چیز باشد و این به این معنی است که کوچک‌ترین اجزای جهان به شدت نوسان می‌کنند و هیچ راهی برای دانستن موقعیت خاص آنها در هر زمان وجود ندارد.
آتش عشق
مستند «آتش عشق» “Fire of Love” روایتگر داستان عاشقانه و علمی زوجی آتشفشان‌شناس، کاتیا و موریس کرافت (Katia and Maurice Krafft) است. این مستند که در سال ۲۰۲۲ منتشر شد، از مجموعه فیلم‌برداری‌های شخصی این زوج در دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ استفاده می‌کند تا سفر عاشقانه و علمی آنها را به تصویر بکشد.
کاتیا و موریس که عشق مشترکشان به آتشفشان‌ها آنها را به هم پیوند داده بود، بیش از ۲۰ سال از زندگی خود را صرف مطالعه و فیلمبرداری از آتشفشان‌های فعال در سراسر جهان کردند، تا اینکه در سال ۱۹۹۱ در حین مطالعه یک آتشفشان در ژاپن، جان خود را از دست دادند.
این مستند مستقل به کارگردانی سارا دوسا (Sara Dosa)، نه تنها یک اثر علمی، بلکه داستانی عمیق از عشق، شور زندگی و فداکاری برای علم است.
این مستند نامزد جایزه اسکار بهترین فیلم مستند بلند ۲۰۲۳ شد و افتخارات متعددی شامل 34 جایزه و 67 نامزدی جایزه، از جمله، جایزه بهترین تدوین در جشنواره ساندنس، بهترین مستند از انجمن منتقدان فیلم نیویورک و بهترین روایت مستند از انجمن منتقدان فیلم لس‌آنجلس را از آن خود کرده است.
تصویر نجومی روز ناسا: استیو؛ رودخانه‌ای درخشان بر فراز فرانسه
توضیح: گاهی رودخانه‌ای از گاز داغ از بالای سر شما می‌گذرد. در این مورد، رودخانه یک افزایش سرعت انتشار حرارتی قوی (یا به طور مخفف استیو-م) (Thermal Emission Velocity Enhancement/STEVE) ایجاد کرد که به رنگ قرمز، سفید و صورتی روشن می‌درخشید.
جزئیات نحوه کار STEVE ها همچنان موضوع تحقیقاتی است، اما شواهد اخیر نشان می‌دهد که درخشش آنها ناشی از یک رودخانه سریع متحرک از یون‌های داغ است که در بیش از صد کیلومتر در بالای جو زمین، یعنی یونوسفر (ionosphere)، جریان دارند.
درخشش قرمز گسترده‌تر ممکن است مربوط به استیو روان باشد، اما ممکن است یک قوس قرمز شفق پایدار (Stable Auroral Red/SAR) باشد، یعنی یک درخشش کلی‌تر مرتبط با گرما.
تصویر نمایش‌داده‌شده که در اوایل این ماه در کوت دوپال (Côte d’Opale)، فرانسه گرفته شده است، یک تصویر ترکیبی دیجیتالی با زاویه دید وسیع است که با تشکیل قوس استیو تقریباً بالای سر ساخته شده است. اگرچه این ظهور فقط چند دقیقه طول کشید، اما این مدت به اندازه کافی طولانی بود تا عکاس نجومی زوداندیش بتواند عکس را بگیرد — آیا می‌توانید او را پیدا کنید؟
منبع: ناسا
