آیا می توان قانون دوم نیوتون را بر روی زمین نقض کرد؟

چهارشنبه ٢۱ تیر ۱۳٩۱
٢:٤٦ ‎ب.ظ
پرویز برومندنژاد

اختر فیزیک دان ها دلایلی یافته اند که روایت تصحیح شده ای از قانون دوم نیوتون ( که با جرم و شتاب سروکار دارد). در مقیاس بزرگ عالم به خوبی کار می کند. این تصحیح های فیزیک نیوتونی به دینامیک نیوتونی تصحیح شده (MOND: Modified Newtonican Dynamics) معروف اند.
الکس ایگناتیف می گوید:" نیوتون در رابطه با نیرو، جرم و شتاب، مبنایی را برای مکانیک کلاسیک در اختیار می گذارد. این مبنا همواره ( به استثنای موارد خاص) صادق است." ایگناتیف روشی را برای آشکار سازی این مورد خاص ابداع کرده است که با شتاب های مختصر بر روی زمین سروکار دارد. این نوع آزمایش اغلب چنان دشوار در نظر گرفته می شد که در گذشته آن را ناممکن می دانستند. ایگناتیف، دانشمند انستیتوی پژوهش های فیزیک نظری در ملبورن استرالیا، می گوید:" ما قبلا مشاهده هایی از این نظریه با دلایل اختر فیزیکی داشتیم اما می خواهم ببینم این نظریه روی زمین چگونه می شود." پیشنهاد ایگناتیف درباره ی چگونگی انجام این کار با عنوان: آیا نقض قانون دوم نیوتون امکان پذیر است؟ در مجله فیزیکال ریویولترز چاپ شده است.

ایگناتیف می گوید:" نقض قانون دوم نیوتون در شرایط خاص بر روی زمین، با فیزیک بنیادی سروکار دارد. اگر قانون دوم بر روی زمین نقض شود، باید هر چیزی را که می دانیم مورد ارزیابی مجدد قرار دهیم." و این جایی است که مشکلات پیشنهاد ایگناتیف آغاز می شود. به نظر ایگناتیف شرایط لازم برای آزمودن این موضوع، بسیار خاص است. زمان و مکان آن را باید به حساب آورد. جاهای ممکن برای انجام این آزمایش، ٨٠ درجه ی شمال و جنوب استواست. این مکان در عرض های جغرافیایی مانند قطب جنوب و گرینلند قرار دارد که نواحی مساعدی نیستند اما زمان انجام آن نیز اهمیت دارد و باید به دقت تنظیم شود. ایگناتیف تاکید می کند که فقط در مدت ۱٠٠٠/۱ ثانیه، دو تاریخ در طول سال و در حوالی اعتدال ها برای این کار مناسب است.

اگر قرار باشد این آزمایش ها انجام شوند، دانشمندان باید در جست و جوی چیزی باشند که اثر Static High Latitude Modified Inertia ( SHLEM) نامیده می شود و حرف های اول لختی اشیای تصحیح شده ی عرض های جغرافیایی زیاد هنگام اعتدال است و در شرایطی قابل ملاحظه است که نیروی مداری حرکت زمین به دور خورشید، نیروهای چرخش زمین حول محورش را خنثی کند. به گفته ی ایگناتیف این موضوع به جابه جایی مختصری می انجامد که باید آشکار شود و اما این موضوع چه قدر امکان پذیر است؟( به استثنای محاسبه هایی که به گفته ی او به تعیین تاریخ ها و مکان های مناسب آشکارسازی اثر SHLEM انجامیده است.) به نظر ایگناتیف این کار شدنی است و چنان که قبلا گمان می رفت، ناممکن نیست.

ایگناتیف می گوید:" آشکارسازهای موج گرانشی نقطه های شروع خوبی هستند. به نظر او جست وجوی انتقال های مختصر در گرانش می تواند به شناخت این جابه جایی ها یا شتاب های مختصر کمک کند." به نظر ایگناتیف گرچه ما به نیروهای متفاوتی می نگریم اما روش آشکارسازی گرانشی را می توان برای این تحقیق به کار برد، زیرا نیروی گرانشی، نیرویی ضعیف با تمام انواع جابه جایی هاست و جابه جایی های شتاب نیز به همین صورت کوچک اند. او اضافه می کند:"آشکارسازهای موج گرانشی زیادی وجود دارند و آشکارسازی های بیش تری نیز در حال ساخت هستند."

به رغم شرایط خاص لازم برای آزمودن نقض قانون دوم نیوتون بر روی زمین، ایگناتیف حس می کند این کار ارزش تحمل آن را دارد. به نظر او این کار دشوار است اما ناممکن نیست. اثر SHLEM کلید آن است و اگر این نقض را بیابیم، ارزش آن برای فیزیک بنیادی بسیار بزرگ خواهد بود.


موضوعات مرتبط:
برچسب‌ها: مقالات
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به 💻بینهایت💻 است. || پرویز برومند نژاد