شبیه‌سازی سیاه‌چاله‌ی ابر سیال

سیاه چاله ها به خودی خود عجیب هستند اما شبیه سازی‌ها به وجود یک سیاه چاله در جهان دیگر اشاره دارند که نوعی رفتار عجیب و غریب مایع را تقلید می‌کنند که از دیوار بالا رفته و از سربالایی جربان پیدا می‌کنند.

به گزارش کلیک، این سیاه چاله‌ی ابر سیال نتیجه‌ی مدل سازی فیزیکدانان از یک سیاه چاله فرضی است که به نحوی رفتار می‌کند که از نظر ریاضی همانند هلیوم مایع در زمانی است که وارد حالت ابر سیال می شود، و احتمالا دنیای ما از چنین چیزی پشتیبانی نمی کند.

اگر شما با ابر سیال آشنا نیستید نگران نباشید، فیزیکدان ها نیز چیز زیادی نمی‌دانند.

ابر سیال یک ماده فوق‌العاده کمیاب با ویسکوزیته صفر است، و می تواند بدون از دست دادن انرژی جنبشی جریان پیدا کند. این ویژگی از نتایج عجیب مکانیک کوانتوم در نظر گرفته می شود که باعث ایجاد رفتاری شگفت انگیز می شود. رفتاری همچون توانایی جریان پیدا کردن رو به بالا برخلاف جاذبه و یا جا گرفتن در فضاهایی که بیشتر مولکولی هستند.

علت علاقه دانشمندان به ابر سیال این است که می توانند الکتریسیته را بدون هیچ مقاومتی منتقل کنند. به مدت چندین دهه است که می دانیم اگر هلیوم مایع به چند درجه زیر نقطه جوش یعنی ۲۶۹ درجه سلسیوس سرد شود، به حالت ابر سیال تغییر فاز می دهد.

ابر سیال حتی در یک ظرف در حال حرکت، بدون تکان باقی می ماند یا اگر در یک ظرف ثابت آن را به چرخش وا دارید، برای همیشه در همان حال باقی خواهد ماند.

ابر سیال ها در طبیعت بسیار سخت شناسایی می شوند اما ما میدانیم که در دو ایزوتوپ هلیوم زمانی رخ می دهد که آن را توسط خنک کننده تبدیل به مایع کنیم. فیزیکدانان فکر می‌کنند این اتفاق جای دیگری در اخترفیزیک، فیزیک انرژی بالا و فرضیه‌های جاذبه کوانتوم رخ می دهد.

اکنون مان و تیمش همان نوع رفتار را در هنگام شبیه سازی نوع خاصی از سیاه چاله در شرایط گرانش لاولاک مشاهده کرده اند و به آن ضد دوسیتر می گویند. جاذبه لاولاک حالتی از تعمیم فرضی نظریه نسبیت انیشتین است، به این ترتیب که در بعد سوم و چهارم با نسبیت انیشتین برخورد دارد اما در ابعاد بالاتر همچون پنجم و ششم و هفتم، قوانین فیزیک تغییر می‌کنند.

چنین وضعیتی در دنیای خودمان مشاهده نشده است اما فیزیکدانان می گویند که تابع قوانین فیزیک در جهان های دیگر باشد و زمانی که یک مدل سیاه چاله در جهان یا جاذبه لاولاک می‌سازید، معادلات ریاضی یک ابر سیال را دریافت می کنید.

چرا این مسئله مهم است؟ متاسفانه تحقیق قرار نیست برای یافتن یک سیاه چاله‌ی ابر سیال به ما کمک کند، زیرا نه تنها مطمئن نیستیم که دنیای دیگری وجود دارد، چه برسد به اینکه چنین سیاه چاله‌ی عجیبی نیز در آن وجود داشته باشد.

اما این کشف به فیزیک دانان این فرصت را می دهد تا ویژگی های ابر سیال را بدون نیاز به تولید نمونه هلیوم مایع، بررسی کنند و این امر می‌تواند منجر به راه های جدید برای تولید انرژی با مقاومت صفر شود.

این شبیه سازی همچنین در جهت مخالف نیز کار می‌کند و برای اولین بار اجازه می دهد دانشمندان از ابر سیال برای فهمیدن نحوه رفتار سیاه چاله ها در دنیای خودمان تحت شرایط خاص، استفاده کنند.



بدون دیدگاه