دکتر سید سلمان فاطمی

طعم سقوط، به وسیله ی ابزارهای حسی و ادراکی و مغز یا روح ما چگونه است؟

سقوط از بالا به پایین، گاهی آنگونه که تصور می کنیم واضح و روشن نیست. حتی سقوط درون سیاهچاله فضایی ممکن است واضح نباشد به توضیح زیر توجه کنید: اندام های حسی و مغز، بر اساس تفاوت ها و تغییرات در تحریک های الکتریکی محیط اطراف خود را می شناسند. و تا زمانی که تحریک و تغییر در پیام های عصبی رخ ندهد، پیامی به مغز ارسال نمیشود. به همین ترتیب، درک سقوط یا صعود، بر اساس تغییراتی است که میتواند در گیرنده های حسی ایجاد کند و اگر این تغییرات وارد نشود، چیزی حس نخواهد شد.

سقوط درون جاذبه ای خاص، چگونه خواهد بود؟

اگر این جاذبه همه ی اجزایی را که درون آن کشیده میشود با یک نسبت در تسلط خود بگیرد، شاید اصلا کشیده شدن درون جاذبه به وسیله ی ناظر درون آن، احساس نشود زیرا مقیاس اندازه گیری هم تحت تاثیر جاذبه و دگرگونی های حاصل از آن قرار می گیرد.

سقوط درون جاذبه ای- که به نور با سرعت 300 هزار کیلومتر در ساعت هم اجازه عبور نمیدهد- چگونه خواهد بود؟ در اینجا برای ما مهم است بدانیم از دید کدام ناظر، چه بر سر فرد سقوط کننده به داخل سیاهچاله خواهد آمد.

هر تغییر و دگرگونی در جهان، در صورتی قابل مشاهده و درک است که از دید ناظری باشد که تحت تاثیر همان تغییرات، نیست. (این حالت، فقط سقوط به درجات پایین نیست بلکه صعود به بالا را هم در بر میگیرد. یعنی کسی که در درون مجموعه، همراه و متناسب با اجزای دیگر صعود میکند، ممکن است اصلا متوجه صعود خود، نشود. عدم درک واضح صعود و سقوط، میتواند بسیاری از تعبیرهای مرسوم را در مورد ارتقا یا پسرفت تغییر دهد. اینکه پیرزی و یا شکست در زندگی به چه معنی است و یا در تعبیر معمول شیعیان، معنی ظهور و غیبت چگونه است و یا در تعبیر دینی رایج، معنی بهشت و دوزخ چیست و....)

بنابراین اینکه درون سیاهچاله، چه بر سر من و شما خواهد آمد، جواب مطلقی ندارد حتی ممکن است از دید فرد درون چاله ی سیاه، اساسا احساس نشود.

آیا سقوط داخل سیاهچاله تو را به شکل سه بعدی(هولوگرافی)در می آورد؟

بسیاری از دانشمندان اعتقاد دارند هر چیز که به داخل سیاهچاله، فرستاده شود به احتمال زیاد متلاشی و نابود می شود ولی مطالعه ای جدید، پیشنهاد میدهد، پایان در درون سیاهچاله، می‌تواند بسیار متفاوت باشد. بر اساس این مطالعه وقتی انسان درون سیاهچاله سقوط میکند به طور کامل، بلعیده نمیشود بلکه به صورت سه بعدی(سه بعدی) در می آید.(و این سه بعد، بعید است همان ابعاد مرسوم ما باشد، زیرا مکان و زمان، وابسته به نور است و نور، بر اساس قوانین نسبیت، امکان عبور از درون سیاه چاله را ندارد. بنابراین ناظر بیرونی سیاه چاله، با چشم ظاهری وابزارهای کنونی تشخیص، چیزی از فرد بلعیده شده به وسیله ی سیاه چاله نمی بیند. ناظر درونی هم چون در درون سیاه چاله همه ی اجزا به طور یکسان، تحت تاثیر تغیرات و دگرگونی ها هستند، تغییری را حس نمیکند!!).

این پژوهش، نظریه ی رقیب را به چالش میکشد که بیان میکند سقوط هر فرد به درون سیاهچاله، منجر به برخورد او با دیوار آتشین(فایر وال)میشود و او را فورا منهدم می‌کند.

چاله های سیاه هاوکینگ

چهل سال قبل، استیفن هاوکینگ کشف کرد سیاهچاله ها واقعا سیاه نیستند. فیزیک سنتی می‌گوید هرچیز که از افق رویداد سیاهچاله، بگذرد هرگز قادر به فرار و گریز نخواهد بود ولی هاوکینگ ثابت کرد با توجه به آثار کوانتومی، سیاهچاله ها به طور مداوم، اشعه صادر می‌کنند. درجه حرارت این پرتوها در سیاهچاله نمونه، بسیار کمتر از شعاع های پس زمینه ی کیهانی است از این رو نمیتوان از تکنولوژی موجود، برای کشف آنها استفاده کرد.(ذرات کوانتومی تحت اصل عدم قطعیت، به ناچار باید در همه جا از جمله در خلا، موجود باشند و خلا هم از ناپایداری های کوانتومی، خالی نیست. خالی نبودن از ذرات کوانتومی، همراه با ضد ذرات کوانتومی است و این ذرات و ضد ذرات، دائما با هم برخورد میکنند و نابود میشوند. گاهی یکی از این دو ذره- به جای آنکه با دیگری برخورد کند و باعث نابودی آن شود- تحت تاثیر جاذبه ی سیاهچاله، به درون آن، کشیده میشود. این نوسان، ممکن است سبب شود پرتوی دیگر- که البته در اینجا فتون نیست- از درون سیاه چاله، خارج شود که به عنوان پرتوی هاوکینگ شناخته میشود.)

محاسباتی که هاوکینگ انجام داد، پیچیده است و اگر سیاهچاله به طور مداوم پرتوافکنی میکند، باید وزن و چگالی آن کاهش یابد تا آنکه چگالی آن، به طور کامل متلاشی شود.

هاوکینگ به تناقض این امر، اقرار داشت و اگر سیاهچاله به طور کامل، تبخیر شود همه محتویات درون آن، از میان خواهد رفت.

این یعنی اگر بتوانیم پرتوهای صادر شده ی از سیاهچاله را اندازه گیری کنیم چگونگی ایجاد آن را متوجه نخواهیم شد و این با قانون مهمی از قوانین مکانیک کوانتومی در تعارض است که می‌گوید حالات یافته ها امکان ندارد از میان برود و یا از عدم، ایجاد شود. (بر اساس اصل عدم قطعیت که میگوید در هر لحظه نمیتوان مکان و سرعت ذره را به طور همزمان اندازه گیری کرد؛ بنابراین قطعیت از عدم، در هیچ زمانی ممکن نیست)

می توانیم به شکل دیگری به این تناقض نگاه کنیم. می‌بینیم پرتوهای هاوکینگ با حتمی بودن سیاهچاله ها، در تناقض است(زیرا وجود پرتوها می گوید سیاهچاله ها رو به نابودی هستند) و این حتمی بودن، یعنی حالت کیهان در زمان معینی به شکل منحصر به فرد، مشخص می‌شود و متفاوت از حالت آن در زمان های دیگر است.(قطعیت در برابر عدم قطعیت)

به این روش، می‌توانیم از فیزیک فضایی و ریاضیات برای بررسی تکامل و شکل کیهان استفاده کنیم و این، مخالف چیزی است که فیزیک کوانتوم بیان میکند. تصاویر سه بعدی در فضا یعنی نفی اصل حتمی بودن، ممکن است فقط در زمان ایجاد توافق بین مکانیک کوانتوم و نظریه ی جاذبه اینشتین باشد؛ در حالی که دوگانگی این همراهی، مشکل بزرگ و شناخته شده ای است.(در زمانی که مکان-فضا تحت تاثیر جاذبه، خمیده می شود و فاصله ها متغییر است، سرعت ها هم متغیر می شود و در چنین فضایی، بسیاری از حقایق فیزیک، رنگ می‌بازد. طبیعی است در چنین محیطی باید منتظر بسیاری از شگفتی ها باشیم. از قوانین سنتی نیوتون تا در هم تنیدگی کوانتومی و اصل عدم قطعیت، در حدود یکصد سال، فیزیک دچار تحولی عظیم شده است و تصور آینده ای بدون دگرگونی، بسیار بعید است.)

حل این مشکل یعنی مشکل جاذبه ی کوانتومی، بزرگترین رویا برای بسیاری از فیزیکدان ها بوده است. شایسته است اشاره شود فیزیک سیاهچاله ها آزمودن هر نظریه ی محتمل جاذبه ی کوانتومی را در بر می گیرد. هر نظریه در مورد جاذبه ی کوانتومی لازم است آن چیزی را شرح دهد که در ثبت معلومات مخصوص به تاریخ سیاهچاله، رخ خواهد داد.(از یک طرف، نسبیت اینشتاین کاملا بر قطعی بودن و وجود سیاه چاله ها و جاذبه ی شدید آن حکم میکند و از سوی دیگر پرتوهای هاوکینگ بر محدود بودن جاذبه ی سیاهچاله و تحول و دگرگونی و رو به نابودی رفتن آن، تاکید میکند و از سوی دیگر اصل عدم قطعیت، بر عدم امکان اندازه گیری مکان و سرعت هر ذره و عدم امکان رسیدن سیاه چاله به عدم تاکید میکند!! معادله ای پیچیده که تا رسیدن به جواب کامل، راه زیادی باقی است.)

دو قرن طول کشید تا دانشمندان به راه حل احتمالی برسند. در این راه حل، دانشمندان فرض می‌کنند معلومات ذخیره شده در سیاهچاله با مساحت سطح آن در دو بعد، رابطه ی معکوس دارد و این در برابر رابطه ی معکوس با حجم آن(در سه بعد)است. این راه حل، تفسیر با جاذبه ی کوانتومی را قابل پذیرش کرده است؛ به گونه ای که میتوان ابعاد سه گانه ی فضا را از طریق جهان دو بعدی بدون جاذبه یعنی شبیه تصاویر سه بعدی بازسازی کرد.(بار دیگر تاکید می شود، نگاه ناظر درون سیاه چاله با ناظر بیرون سیاه چاله بسیار متفاوت است. ناظر بیرون سیاهچاله، قادر نیست با ابزارهای کنونی، پرتوهای تابش شده از سیاه چاله را اندازه گیری کند پس تصور سه بعدی یا دو بعدی آنچه درون سیاه چاله است، اصلا جایی ندارد.)

کمی پس از این کشف، نظریه ی ریسمان ها آمد و این بیشترین نظریه ای است که در مورد جاذبه ی کوانتومی بررسی شده است.

با عرضه ی جسم(هولوگرافی)میتوانیم بخار شدن سیاهچاله را در جهان دو بعدی خالی از جاذبه، توصیف کنیم، در مانند چنین جهانی میتوان قوانین مکانیک کوانتوم را تطبیق داد. همچنین می‌بینیم این روش، حتمی بودن را تصور میکند با وجود اینک منجر به عیب مشخصی در رمزبندی تاریخ سیاهچاله، شده است.

پس تصویر و جسم سازی میتواند به ما بگوید معلومات سیاهچاله ها از میان نرفته و این چیزی است که هر تلاش برای ایجاد نقض در نظریه ی هاوکینگ را دشوار خواهد کرد.

فازبال(کره های پرزدار) در برابر فایروال(دیوار آتش)

با این همه، تفسیر سیاهچاله ها از طریق نظریه ی کوانتومی، به نظر سخت می رسد.(سیاه چاله بر اساس نظریه نسبیت اینشتین مطرح شد ولی اکنون می بینیم، آنها نه تنها دارای پرتو هستند، بلکه در نگاهی نو و متفاوت و فراتر از نگاه معمول عالم ماده، بینده ی بیرون از سیاه چاله، می تواند با ابعادی مواجه شود که قبلا در نگاه معمول به وسیله ی فوتون ها ممکن نبود!)

در سال 2003 سمیر ماتورپیشنهاد داد سیاهچاله ها کره های پرزدار(فازبال) هستند و افق حادی ندارند. نوسانات کوانتومی و پرتوهای هاوکینگ، در اطراف منطقه ی افق سیاهچاله، اطلاعاتی از تاریخ آن، میدهد و در نتیجه طرح ماتور، تضاد از میان رفتن معلومات سیاهچاله را حل می کند.

طرح ماتور در معرض انتقاداتی بوده است زیرا سقوط فردی در کره ی پرزدار با آنچه نظریه ی نسبیت اینشتین در مورد سقوط فردی در سیاهچاله بیان کرد، اختلاف دارد. توصیف نسبیت عام سیاهچاله بیان میکند به مجرد رفتن فرد در افق رویدادی در گذشته یعنی سطح سیاهچاله، این، منجر به سقوط مستمر فرد به درون سیاهچاله میشود؛ به گونه ای که بافت زمان مکان به طور مداوم، خم خواهد شد تا به نقطه تکینگی برسد؛ در این نقطه، قوانین فیزیک متوقف می شود. در حقیقت فرد در زمانی طولانی- قبل از آنکه به نقطه ی تکینگی برسد- مرده است و این به دلیل له شدن او زیر لگد نیروهای موجی دارای چگالی بسیار بالا است. اما در کیهانی که ماتور توصیف میکند، چیزی پشت افق پرزدار سیاهچاله وجود ندارد.

نظریه ی رقیب در جاذبه ی کوانتومی می گوید هر شخص که داخل سیاهچاله بیفتد با دیواره ی آتش(firewall)برخورد خواهد کرد و فورا متلاشی خواهد شد این فرضیه هم در معرض انتقاداتی است. رفتار دیوار آتشین در افق سیاهچاله بر اساس این نظریه، بسیار متفاوت از آن چیزی است که نسبیت عام در خصوص سیاهچاله ها مطرح میکند.

ماتور اصرار دارد ناظر بیرونی فردی که درون کره ی پرزدار سقوط میکند، مشابه آن چیزی را مشاهده میکند که در زمان سقوط شخصی در سیاهچاله خواهد دید با اینکه آنچه بر فرد سقوط کننده در هر دو حالت خواهد گذشت بسیار متفاوت است.

کسانی که روی کره ی پرزدار و دیوارهای آتشین، کار می کنند تصور می کنند این برهان بر اساس خصوصیات نمونه ای است که ماتور ارائه میدهد و ماتور توصیفی صریح در مورد نوع بسیار خاصی از کره های پرزدار دارد و این توصیف، متفاوت از کره های پرزداری است که برای توصیف واقعیت سیاهچاله در فیزیک کیهانی استفاده می شود.

این جدال در مورد آنچه در عمل در زمان سقوط فردی درون سیاهچاله رخ میدهد، باقی خواهد ماند و سوال اساسی برای فهم آنچه رخ خواهد داد در مورد امکان بازسازی منطقه ی افق سیاهچاله نخواهد بود تا جسمی سه بعدی یا جسمی با ابعاد دیگر باشد بلکه در مورد چگونگی رخداد آن خواهد بود .

- پرتوهای پس زمینه ی کیهانی (CBM)پرتوهای حرارتی بازمانده از انفجار بزرگ است و در همه ی جهان با همان چگالی وجود دارد و درجه حرارت آن 2.725 درجه ی کلوین است

- هولوگرام یا تصویر تجسمی، تصویر سه بعدی است که از الگوی معینی از تداخل اشعه ی لیزر شکافته شده تشکیل میشود.

(با تکنولوژي هولوگرافی چه می توان کرد؟

ساخت تصاویر سه بعدی تقریبا تمامی عرصه های زندگی ما را متحول خواهد کرد.

بگذارید از دنیای تبلیغات و کسب و کارها شروع کنیم. در حال حاضر در کشور ما نیز ابزارهای مورد نیاز برای ساخت تصاویر سه بعدی وارد بازار شده و شرکت هایی که آن را مشاهده می کنند بسرعت بعنوان یک برگ برنده در تبلیغات از آنها استفاده می کنند.

کسب و کارها تصاویر تبلیغاتی را توسط این دستگاه به شکل تصاویر معلق و سه بعدی در هوا نشان می دهند که به سرعت مخاطب را جذب می کند.

همچنین بسیاری از کمپانی ها دارای محصولاتی هستند که دارای مشخصات فنی دقیق و خاص است. در این موارد نیاز است نمایش تصاویر به شکل سه بعدی صورت گیرد تا مخاطب بتواند به شکلی مطلوب کارایی آن را درک کند.

بعنوان مثال ابعاد مختلف یک قطعه مکانیکی که می تواند به درک بهتر از کاربری آن کمک کند.

یکی دیگر از کاربردهای تکنولوژی هولوگرافی در حوزه آموزش است. بسیاری از علوم دارای اطلاعاتی هستند که نیاز است به شکل مصور و سه بعدی ارائه شوند.

محتواهای تصویری سه بعدی در حال حاضر در علومی مانند پزشکی و نجوم به شکل گسترده ای در حال بهره برداری هستند که می توانند در سایر علوم نیز نقش پررنگی ایفا کنند.

حوزه های دیگری که قطعا شاهد حضور پررنگ تکنولوژی هولوگرام خواهند بود : حوزه های هنری و تفریحی خواهند بود.

آنچه که مشخص است این است که هولرگرام سه بعدی یک تکنولوژی نسبتا نوپاست و ابزارهای آن مانند سایر محصولات در حال توسعه هستند.

باید دید پروسه ی رشد این تکنولوژي که امری قطعی است تا کجا پیش خواهد رفت…) https://nasainarabic.net/education/articles/view/black-hole-hologram?fbclid=IwAR1kKsYYtBsyJHicDvcFMXaNp0_mOO6K9Q1bSqA4zXo2xjevPsbSfjGFHfU برخی توضیحات دکتر سلمان فاطمی