اكتشف علماء الفلك الذين حللوا البيانات المرسلة إلى القمر الصناعي البحثي "باميلا" ظاهرة مفاجئة: تدفق قوي للبوزيترونات
البروفيسور إيلي واكسمان. الإشعاع الكوني
حدد علماء الفلك الذين حللوا البيانات المرسلة إلى القمر الصناعي البحثي "باميلا" ظاهرة مفاجئة: التدفق القوي للبوزيترونات - وهي نوع من "الإلكترونات العكسية": فهي متساوية في كل شيء تقريبًا مع الإلكترونات، باستثناء أن شحنتها الكهربائية موجبة ( بينما الشحنة الكهربائية للإلكترونات كما نعلم سالبة). أثارت هذه الملاحظة بالطبع تساؤلات حول كيفية إنشاء هذه البوزيترونات ومتى وأين وكيف تتحرك عبر المجرة.
هذا هو المكان المناسب للقول إن وجود هذه البوزيترونات في حد ذاته ليس مفاجئًا. في الواقع، يتوقع علماء الفيزياء الفلكية وجود كمية معينة من البوزيترونات التي يتم إنشاؤها نتيجة اصطدام الإشعاع الكوني بالغاز الموجود بين النجوم. وينتج عن هذا الاصطدام عدد من الجسيمات التي تنتج، أثناء اضمحلالها، البوزيترونات، من بين أشياء أخرى. ومع ذلك، أظهرت الملاحظات الحديثة أن هناك تدفقًا أكبر بكثير من البوزيترونات في الكون مما كان متوقعًا بناءً على هذه الاصطدامات.
لم تنجح العديد من المحاولات لحل هذا اللغز، وبالتالي ظهرت تكهنات بأن الكمية الكبيرة من البوزيترونات الزائدة يتم إنشاؤها في عملية تنطوي على "المادة المظلمة"، والتي لها علامات مختلفة على وجودها (خاصة الجاذبية التي تمارسها، على ما يبدو).
حاول البروفيسور إيلي واكسمان وطلابه البحثيون (آنذاك)، كافير بلوم وبوز كاتز، إيجاد حل للغز دون الاعتماد على المادة المظلمة، بينما كانوا يحاولون فهم كيفية تقدم هذه البوزيترونات في المجرة. وعلى الرغم من عدم وجود نموذج أساسي يصف حركة البوزيترونات في المجرة، إلا أنهم تمكنوا من إيجاد طريقة لحساب الحد الأعلى لكمية البوزيترونات التي ستنشأ وتتحرك في المجرة، حتى دون الاعتماد على أي مادة مظلمة.
أظهرت البيانات الواردة مؤخرًا من القمر الصناعي البحثي AMS أن تدفق البوزيترونات لا يتجاوز بالفعل الحاجز العلوي الذي حسبه علماء المعهد، ولكنه يقترب منه عند طاقات عالية. ولذلك، يبدو أن مصدر البوزيترونات هو اصطدامات الإشعاع الكوني في الغاز بين النجوم، وليس هناك حاجة لافتراض أن بعض المادة المظلمة تشارك في تكوينها. وبفضل هذا الفهم، توفر قياسات مقياس الدعم الكلي الآن معلومات مهمة حول هروب الأشعة الكونية من المجرة إلى الفضاء بين المجرات.
תגיות:
تعليقات 13
יוסי
لا أريد أن أرخي يديك، لكن من ناحية أخرى، فإن فرصة غير المحترف لتحقيق إنجاز علمي هي
صغير جدًا. لا أتذكر أي حالات لـ "المتحمسين" الذين تمكنوا من تحقيق تقدم كبير في العلوم
باستثناء ربما في مجال الرياضيات وأيضاً حالات حدثت منذ مئات السنين.
ثانياً، لا أعتقد أن ما يتم التوصل إليه في هذا الموقع هو فهم، ولا حتى فهم للناس العاديين
لشرح الأذن، يعتبر زفي محترفًا ويتمتع بفهم عميق للفيزياء الفلكية. لمن
خارج الملعب ليس من الصعب عليه فهم ما يحدث في الميدان فحسب، بل من الصعب عليه فهم المشاكل
والقيود الموجودة في بعض النظريات.
أما بالنسبة للبروفيسور فيرليندا فإنك تنسب إليه العظمة بناء على فوزه بجائزة سبينوزا وسيلة
محير قليلاً في تقييم العمل العلمي...قليلاً عن عمله:
1. ترك وظيفته حوالي عام 2010، بالمناسبة أخذ المزيد
تغيير لنشره في مجلة علمية. ومنذ ذلك الحين لأكثر من 4 سنوات
(النصر من الناحية الأكاديمية) لم ينشر شيئا عن الموضوع وجميع منشوراته
تم القيام به في مجالات أخرى (مع شقيقه التوأم وهو أيضًا فيزيائي
في برينستون). قوبل عمل فيرليندا بمعارضة نظرية
في عدة مقالات ولم أرى بعد مقالات تلغي النقد
نظريته. مثال على مقال يدحض نظرية فيرليندا هو
مقال للبروفيسور الأسترالي مات فيسر.
2. ليس من الواضح بالنسبة لي كيف ينكر عمل فيرليندا وجود المادة
الظلام ما تقوله فيرليندا هو أنه يمكن الحصول على معادلات نيوتن أيضًا
معادلات أينشتاين من ادعاءات الديناميكا الحرارية حول الزمان والمكان.
بالمناسبة، "الرجل" المسمى ثانو بادمانابهان ليس أول من ادعى هذا
الشخص الذي تشير إليه (عالم كمبيوتر وبائع) جاء بهذه الأفكار قبل فيرليندا.
بالمناسبة، الأساس المفاهيمي لعمله هو العمل الرائد للبروفيسور حقب
كان بيكنشتاين، الذي تحدث عن إنتروبيا الثقوب السوداء، أول من أظهر وجود صلة بين
الفضاء الزمني للديناميكا الحرارية. بعد بيكنشتاين، أظهر البروفيسور بيل أونراو أن ذلك ممكن
خريطة بين التسارع ودرجة الحرارة.
4. بالمناسبة، يدعي البروفيسور جاكوب بيكنشتاين، مثل كثيرين آخرين، أنهم لا يجدون أساسًا
لعمل Verlinda ولا أفهم على أي أساس يقدم ادعاءاته.
تم النشر منذ حوالي شهرين: http://heb.wis-wander.weizmann.ac.il/%D7%97%D7%A9%D7%99%D7%91%D7%94-%D7%97%D7%99%D7%95%D7%91%D7%99%D7%AA#.U2Oi3_l_vHQ
أعتقد أن الحديث في النظريات الموجودة ليس عميقا ماديا بما فيه الكفاية. هناك حاجة إلى نظرية أكثر وضوحا.
لدي ادعاءات لإرضائها. أعمل حاليًا على الحصول على درجة الدكتوراه في إلكترونيات الطاقة في مجالات نظريات النظام.
أدركت أنهم لا يستمعون إليك إذا لم تكن أكاديميًا وليس لديك شهادات متقدمة، وأنا أدحض هذا التصور تمامًا.
بالطريقة الحالية حصلت على أدوات لكتابة المقالات والتطوير الأكاديمي لم تكن لدي من قبل. لقد وجدت أيضًا أن الحصول على المقالات أمر صعب للغاية - وهو اختبار حقيقي. كما وجدت للأسف أن هناك عداء بين المحررين العرب والعلماء الإسرائيليين. ولكن هذا رأي شخصي وليس حقيقة مثبتة. واليوم أرسل إلى الصحف التي يكون رئيس تحريرها غير عربي. ومن العار أن أعرف شخصيا وأعتز بالعرب الذين حققوا إنجازات هائلة في إسرائيل وفي العالم وأعتقد أنه يمكننا التعايش مع القيادة الصحيحة.
وفي مجالات أخرى مثل التكنولوجيا العالية، يستمعون إليك إذا لم تكن طبيبًا. لدينا العشرات من رواد الأعمال الذين نجحوا في مجالات علمية متساوية. أي أن العالم مفتوح ولكنه صعب.
أنا لست صغيراً أيضاً، لقد جاء النضج متأخراً بالنسبة لي. نتيجة مزيج من القدوم من منزل الطبقة العاملة حيث يريد الجيل السابق ولكن ليس لديه الأدوات اللازمة للتدريب على عدم ارتكاب الأخطاء على طول الطريق، وعدم نضجي الأكاديمي.
إذا نجحت سأحاول الإجابة على هذه الأسئلة. النجاح هو مزيج من الصحة والمعيشة والسلام في المنزل والتصميم ونجاح النموذج النظري. سنحاول أن نتذكر أنك في هذا الموقع ستطرح الأسئلة الصحيحة على طول الطريق. إذا لم يكن الأمر كذلك، ليس لدي شك في أن شخصا ما سيأتي. الكلام يقال بصدق وليس بغطرسة. بالطبع قد أكون مخطئا.
لقد سعدت بقراءة تعليقاتك. الحقيقة هي أن لدي تفسيرًا رياضيًا فيزيائيًا أعتقد أنه صحيح.
أنتم جميعًا تطرحون الأسئلة الصحيحة، والتي أعتقد أنها توضح أنه حتى الأشخاص العاديين مثلنا يمكنهم فهمها.
יוסי
1. لا تتحدث النسبية العامة عن انحناء المكان وانحناء الزمن كتأثيرين منفصلين، بل كانحناء للزمكان. في العلاقات، من غير الممكن ببساطة التحدث عن أحدهما دون الحديث عن الآخر - وبالتالي فإن انحناء الفضاء في العلاقات يستلزم انحناء الزمن.
2. في تقريب مجالات الجاذبية الضعيفة، يكون الانحناء الكبير في الواقع في الوقت المناسب، أي تباطؤ الوقت في مجال الجاذبية (تباطؤ الوقت أمر لا جدال فيه، بل إن هناك أدلة رصدية على ذلك - في الواقع، يدعي البعض أن النسبية العامة خاطئة وأن تباطؤ الزمن هو الموجود فقط وليس انحناء الفضاء - ولكن هذا ادعاء غير مقبول على الإطلاق). على أية حال، فإن الغالبية العظمى من المشاركين يعتقدون أن النسبية العامة صحيحة في الحد الكلاسيكي وأن الزمكان منحني.
3. على عكس ما قيل، فإن انحناء الفضاء لا يتطلب محاور إضافية تتجاوز xyz لأن النسبية لا تفترض الفضاء الإقليدي. ومن الممكن وجود أبعاد إضافية (حسب الأوتار وما شابه) ولكن لا يمكن استنتاج ذلك بأي شكل من الأشكال من النسبية العامة.
شموليك،
أما بالنسبة للجرافيتون.
لنبدأ بالقول إنه في الوقت الحالي لا يوجد دليل على وجودها ومن غير المرجح أن تجد أي دليل في السنوات القادمة. يمثل الجرافيتون بالنسبة للجاذبية ما يمثله الفوتون بالنسبة للقوة الكهرومغناطيسية، تمامًا كما أن موجات الجاذبية تعادل الضوء، وبما أننا في هذه المرحلة لم نحدد بعد موقع موجات الجاذبية بشكل مباشر، فإننا بعيدون جدًا عن القدرة على تحديد موقع كوانتوتها إذا كانت موجودة . أي أنه في الوقت نفسه، كل ما يقال عن وجود أو عدم وجود الجرافيتونات يمكن أن يعتمد فقط على النظرية دون أي أمل واضح في الملاحظة.
وأما وجودها نظريا أو عدم وجودها،
قبل بضع سنوات أزعجني نفس السؤال الذي طرحته:
إذا كانت الجاذبية ليست قوة حقًا، بل تأثيرًا على الفضاء، فلماذا تحتاج إلى جسيم يحمل القوة؟ - بعد كل شيء، نحن نعرف كيف يعمل عن بعد - فهو يشوه المساحة!
التفت إلى شخص يفهم الكثير عن الموضوع وتبين أنني وأنت لسنا أول من فكر في الأمر ومن الواضح أن وجود الجرافيتون ليس نتيجة ضرورية ومباشرة للنظرية النسبية (وليس مما يثير الدهشة، لأن النظرية النسبية هي نظرية كلاسيكية وليست نظرية كمومية).
فلماذا يعتقد الحاخامات أن Graviton موجود؟
الدافع وراء ذلك يأتي من نظرية المجال الكمي. تتم نظرية المجال الكمي العادي في الفضاء الإقليدي. وفي مرحلة معينة بدأت محاولات تطبيق نظرية المجال في الفضاء المنحني، وهي الفكرة التي كان من أهم نتائجها إشعاع بيكنشتاين هوكينج. كان الافتراض (كما هو مفترض في العلاقات) أن الفضاء منحني، ولكن في مساحة صغيرة بما فيه الكفاية يكون مسطحًا تقريبًا وبالتالي من الممكن التعلم من نظرية المجال الكمي "العادي" حول سلوك نظرية المجال في مساحة منحنية.
لاحقًا اتضح أن مثل هذه المعالجة تنتج مفارقات، ومن هذه المفارقات أدركوا أن انحناء الفضاء لا يمكن أن يكون سلسًا، بل يمكن قياسه على مقاييس صغيرة إلى حد ما. إن وجود الكم في انحناء الفضاء يعني الجرافيتون - تمامًا كما يعني التغيير من الكم في قوة المجال الكهرومغناطيسي الفوتون. إذن هذه المفارقات (التي لا أعرف طبيعتها) تدل على وجود حاجة إلى الكم المكاني، أي وجود الجرافيتون.
لاحظ أن الجرافيتون لن يغير على الإطلاق تأثيرات النسبية العامة نظرًا لأنها تعيش على مقاييس كبيرة حيث لا ترى الانحناء الكمي للفضاء (تمامًا كما يستمر الضوء في التصرف كموجة إذا لم تنظر إلى التجارب التي تجبر لاكتشاف طبيعتها الكمومية). ما يعنيه وجود الجرافيتونات هو أنه في تجارب معينة، ودقيقة بما فيه الكفاية، سيتم الكشف عن الطابع الكمي لانحناء الفضاء، وفي الوقت نفسه، نحن بعيدون جدًا عن مثل هذه التجارب، وبالطبع، أشياء كثيرة غير معروفة حول هذا لأننا نفعل ذلك. ليس لديهم نظرية كم كاملة توحد النسبية العامة.
يوسي،
1. لا تتحدث النسبية العامة عن انحناء المكان وانحناء الزمن كتأثيرين منفصلين، بل كانحناء للزمكان. في العلاقات، من غير الممكن ببساطة التحدث عن أحدهما دون الحديث عن الآخر - وبالتالي فإن انحناء الفضاء في العلاقات يستلزم انحناء الزمن.
2. في تقريب مجالات الجاذبية الضعيفة، يكون الانحناء الكبير في الواقع في الوقت المناسب، أي تباطؤ الوقت في مجال الجاذبية (تباطؤ الوقت أمر لا جدال فيه، بل إن هناك أدلة رصدية على ذلك - في الواقع، يدعي البعض أن النسبية العامة خاطئة وأن تباطؤ الزمن هو الموجود فقط وليس انحناء الفضاء - ولكن هذا ادعاء غير مقبول على الإطلاق). على أية حال، فإن الغالبية العظمى من المشاركين يعتقدون أن النسبية العامة صحيحة في الحد الكلاسيكي وأن الزمكان منحني.
3. على عكس ما قيل، فإن انحناء الفضاء لا يتطلب محاور إضافية تتجاوز xyz لأن النسبية لا تفترض الفضاء الإقليدي. ومن الممكن وجود أبعاد إضافية (حسب الأوتار وما شابه) ولكن لا يمكن استنتاج ذلك بأي شكل من الأشكال من النسبية العامة.
شموليك،
أما بالنسبة للجرافيتون.
لنبدأ بالقول إنه في الوقت الحالي لا يوجد دليل على وجودها ومن غير المرجح أن تجد أي دليل في السنوات القادمة. يمثل الجرافيتون بالنسبة للجاذبية ما يمثله الفوتون بالنسبة للقوة الكهرومغناطيسية، تمامًا كما أن موجات الجاذبية تعادل الضوء، وبما أننا في هذه المرحلة لم نحدد بعد موقع موجات الجاذبية بشكل مباشر، فإننا بعيدون جدًا عن القدرة على تحديد موقع كوانتوتها إذا كانت موجودة . أي أنه في الوقت نفسه، كل ما يقال عن وجود أو عدم وجود الجرافيتونات يمكن أن يعتمد فقط على النظرية دون أي أمل واضح في الملاحظة.
وأما وجودها نظريا أو عدم وجودها،
قبل بضع سنوات أزعجني نفس السؤال الذي طرحته:
إذا كانت الجاذبية ليست قوة حقًا، بل تأثيرًا على الفضاء، فلماذا تحتاج إلى جسيم يحمل القوة؟ - بعد كل شيء، نحن نعرف كيف يعمل عن بعد - فهو يشوه المساحة!
التفت إلى شخص يفهم الكثير عن الموضوع وتبين أنني وأنت لسنا أول من فكر في الأمر ومن الواضح أن وجود الجرافيتون ليس نتيجة ضرورية ومباشرة للنظرية النسبية (وليس مما يثير الدهشة، لأن النظرية النسبية هي نظرية كلاسيكية وليست نظرية كمومية).
فلماذا يعتقد الحاخامات أن Graviton موجود؟
الدافع وراء ذلك يأتي من نظرية المجال الكمي. تتم نظرية المجال الكمي العادي في الفضاء الإقليدي. وفي مرحلة معينة بدأت محاولات تطبيق نظرية المجال في الفضاء المنحني، وهي الفكرة التي كان من أهم نتائجها إشعاع بيكنشتاين هوكينج. كان الافتراض (كما هو مفترض في العلاقات) أن الفضاء منحني، ولكن في مساحة صغيرة بما فيه الكفاية يكون مسطحًا تقريبًا وبالتالي من الممكن التعلم من نظرية المجال الكمي "العادي" حول سلوك نظرية المجال في مساحة منحنية.
لاحقًا اتضح أن مثل هذه المعالجة تنتج مفارقات، ومن هذه المفارقات أدركوا أن انحناء الفضاء لا يمكن أن يكون سلسًا، بل يمكن قياسه على مقاييس صغيرة إلى حد ما. إن وجود الكم في انحناء الفضاء يعني الجرافيتون - تمامًا كما يعني التغيير من الكم في قوة المجال الكهرومغناطيسي الفوتون. إذن هذه المفارقات (التي لا أعرف طبيعتها) تدل على وجود حاجة إلى الكم المكاني، أي وجود الجرافيتون.
لاحظ أن الجرافيتون لن يغير على الإطلاق تأثيرات النسبية العامة نظرًا لأنها تعيش على مقاييس كبيرة حيث لا ترى الانحناء الكمي للفضاء (تمامًا كما يستمر الضوء في التصرف كموجة إذا لم تنظر إلى التجارب التي تجبر لاكتشاف طبيعتها الكمومية). ما يعنيه وجود الجرافيتونات هو أنه في تجارب معينة، ودقيقة بما فيه الكفاية، سيتم الكشف عن الطابع الكمي لانحناء الفضاء، وفي الوقت نفسه، نحن بعيدون جدًا عن مثل هذه التجارب، وبالطبع، أشياء كثيرة غير معروفة حول هذا لأننا نفعل ذلك. ليس لديهم نظرية كم كاملة توحد النسبية العامة.
يوسي،
لا سمح الله إذا كنت تعتقد أنني أحاول إسقاطك أو شيء من هذا القبيل، فأنا لا أستطيع أن أفهم كيف من المفترض أن يتأثر الوقت نفسه تحت الجاذبية الانتروبية وكنت أتساءل عما إذا كان مطور النظرية قد تناول هذه المشكلة.
هنا وفي منتديات أخرى، تساءلت عن الجرافيتون (إذا كان موجودًا) وكيف من المفترض أن يعمل، وكيف من المفترض أن يؤثر الجرافيتون على الزمن وما إذا كان وجوده سوف يدحض انحناء الفضاء الذي تنبأت به النسبية (بعد كل شيء، لماذا يجب أن يكون الفضاء منحنيًا إذا كان لدينا بوزون يتعامل مع هذه المشكلة)
هيا، حظا سعيدا للجاذبية الانتروبية
لقد أدركت للتو أنك تحاول معرفة ما إذا كنت جيدًا في العلاقات بشكل عام. سحب الإطار إذا لم أكن مخطئًا، فهذا هو سحب الفضاء بواسطة الكتل المتحركة. تخفيف الوقت - هذا هو الوقت الذي يتغير اعتمادًا على قوة الجاذبية، والمساحة المنحنية هي مساحة ذات محور طولي إضافي على XYZ. لم أدرس النسبية العامة في الجامعة، لكني علمتها بنفسي من الكتب المتخصصة والكتب الشعبية. يعتبرها الكثيرون مجرد هواة، لكني آخذها على محمل الجد. لقد درست الجبر الموتر، والهندسة الريمانية، والهندسة التفاضلية المحدودة، وتدفق ريتشي المحدود.
تخصصي هو المزيد من الكميات، والإشعاع الكهرومغناطيسي، والنموذج القياسي، والأوتار (أي شيء يتجاوز ذلك) والحزم الكمومية، والمجالات الكمومية، وتكميم المجال.
من الواضح أن رجلًا يُدعى ثانو بادمانابهان أظهر ازدواجية بين الجاذبية الانتروبية وانحناء الفضاء.
أما بالنسبة لتغير الزمن حسب سرعة النظام المرجعي فلا أفهم ذلك.
أتفق معك في أن التوحيد بين النسبية العامة والجاذبية الانتروبية لم ينته بعد، بل ربما بدأ للتو.
حاز العمل على جائزة سبينوزا عامي 2009 أو 2010، ومنحة بحثية قدرها 2.5 مليون يورو. ولذلك أفترض أنه تم قبوله من قبل
المجتمع الأكاديمي جدي للغاية. ولا يتم توزيع مثل هذه المبالغ والجوائز هباءً.
ادعاء فيرليند هو أن الجاذبية ليست قوة أساسية ولكنها قوة انتروبيا. ولذلك فهي لا توجد في أبعاد القوى النووية الضعيفة القوية، ولكنها موجودة على المستوى العياني. لذا يمكن التوفيق بينها وبين النسبية العامة ولا تتعارض معها.
حاول توحيد النسبية العامة مع الجاذبية الانتروبية
http://en.wikipedia.org/wiki/Entropic_gravity
النتيجة الحالية (2014) هي أن النسبية العامة يمكن استخلاصها من الإنتروبيا عن طريق الامتداد النظري ولكن بينما
فرض قيود الحفاظ على الطاقة والحفاظ على الزخم. في غياب هذه القيود، هناك مجال حل أوسع من النسبية العامة، كما هو مستمد من الجاذبية الانتروبية. هذه النتيجة تتطلب مزيدا من البحث. لو كان الحل الوحيد الممكن هو النسبية العامة، لكان ذلك جميلاً.
وجود حلول إضافية غير ملحوظة في الطبيعة، أو إذا كانت أقل طبيعية: ضرورة فرض الحفاظ على الزخم والطاقة من خلال قبول النسبية
تبدو غير كاملة. ومن الجميل أنك طرحت هذه النقطة، وهي انتقاد كبير للنظرية.
يوسي،
انتظر لحظة مع جائزة نوبل...
تصف النظرية النسبية الانحناء المكاني، وتمدد الزمن، وسحب الإطار نتيجة للجاذبية. إذا تركنا انحناء الفضاء للحظة، فكيف تفسر إنتروبيا الجاذبية الاثنتين الأخيرتين؟
لقد ذهبت بعيداً قليلاً في التنبؤ بشأن فيرليند. هذا رأيي. من المستحيل التنبؤ بالفائز بجائزة نوبل.
ممتاز. وهذا يوضح أنه منذ عام 2010، عندما تم اقتراح نظرية إنتروبيا الجاذبية لأول مرة، وهي نظرية جادة ذات أساس نظري قوي، كان التسلل إلى الاتجاه السائد في الفيزياء سريعًا جدًا، لمدة أربع سنوات، في موضوع عدم الحاجة إلى المادة المظلمة. قبل عام 2010، كانت هناك نظريات معدلة أخرى تتعلق بالجاذبية، لكنها لم تنتشر. البروفيسور فيرليند - أراهن - أينشتاين بداية القرن الحادي والعشرين، ربما أكون مخطئًا. في الفيزياء، يستغرق الأمر 21 عامًا لمنح جائزة مثل جائزة نوبل للفيزياء النظرية. أكثر من ذلك.