جهان در حال از هم فرو ريختن است
چيزي دارد کهکشان ها را مجبور مي کند
تا با سرعتي رو به افزايش از يکديگر دور شوند
از زماني که اين کشف هشدار دهنده انجام شده است
فيزيکدان ها دارند تلاش مي کنند بفهمند چه چيزي باعث اين مسئله شده است
تا الان، يک اسم مطرح کرده اند
آنها به آن انرژي تاريک مي گويند
اساسا انرژي تاريک اسمي است که ما براي آن چيزي
که درک نمي کنيم انتخاب کرده ايم
رنگ آن تيره نيست
بلکه تنها بيان کننده ي ندانستن ما از ماهيت آن است
کشف انرژي تاريک واقعا فيزيکدان هاي نظري را شگفت زده کرده است
و معماي بزرگي از طبيعت باقي مانده است
تا زمان کشف انرژي تاريک، به اندازه ي خود اينشتين
به نظريه ي نسبيت عام او
اطمينان داشتيم
در چند روز گذشته، يکي از بهترين مقاله هاي زندگيم را تمام کردم
ولي حالا قضايا کمتر مسلم هستند
اينشتين انرژي تاريک را توضيح نمي دهد و تا به حال
هيچ کس ديگري هم اين کار را انجام نداده است
هنوز فاقد ايده هاي خوب هستيم
بنابراين محتاج پيشرفت ها و تفکرهاي جديد هستيم
چون احتمال دارد انرژي تاريک اصلا ماده اي خارجي نباشد
بلکه مدرکي باشد که خود فيزيک ما اشتباه است
ما به يک اينشتين ديگر نياز داريم
کاري که اينشتين کرد اين بود که از بيرون
به تصوير بزرگ تر نگاه کرد
و تمامي اين عناصر مختلف را کنار يکديگر قرار داد
تا به نظريه هايي که داشت برسد
شايد الان زمان آن باشد تا تصوير بزرگ تر دوباره ارزيابي شود
قطعا جاي ورود يک اينشتين ديگر خالي است
تا همه چيز را تکان بدهد و به ما بگويد
که تا به حال داشتيم به همه چيز اشتباه نگاه مي کرديم
دوست دارم اينشتين هاي آينده ي جهان به دنبال
جواب براي سخت ترين مشکل علم مدرن باشند
تا بزرگترين تصوير تمام چيزها را بکشند
تا بالاخره معماي انرژي تاريک را حل کنيم
انرژي در اطراف ما وجود دارد
از خورشيد مي آيد، از واکنش هاي شيميايي، از الکتريسيته
انرژي به ماشين ها قدرت مي دهد، خانه هاي ما را گرم مي کند و شب هاي ما را نور مي بخشد
درک انرژي، زندگي و سياره ي ما را تغيير شکل داده است
انرژي تاريک با تمامي اينها فرق مي کند
به نظر مي رسد هيچ هدف مفيدي را دنبال نمي کند، به غير از اينکه به ما نشان دهد
که کمتر از آنچه تصور مي کرديم مي دانيم
انرژي تاريک در پايان قرن 20 کاملا غير منتظره
وارد شد
در سال 1998، يک دانشمند جوان به نام سائول پرلموتر داشت
به افکاري بزرگ فکر مي کرد
به عنوان يک دانشجوي فارغ التحصيل شده، واقعا دلم مي خواست پروژه اي پيدا کنم که
به يک سري سوال هاي فلسفي جواب دهد يا حداقل نگاهي
بياندازد، چيزي که اين حس را به وجود بياورد که
راجع به جهاني که در آن زندگي مي کنيم با معني است
مي دوني، به طرز خيلي عميقي
سوالي که واقعا من را به هيجان مي آورد اين است که
آيا جهان تا ابد دوام مي آورد يا نه
آيا در جهاني زندگي مي کنيم که بي نهايت است
يا يک روز به انتهاي خود مي رسد؟
در آن زمان، دو گزينه ي بزرگ وجود داشت
که جهان مي توانست تا ابد منبسط شود
ولي به آهستگي
ولي تا ابد منبسط شود
يا اگر به اندازه ي کافي ماده در جهان وجود داشته باشد
تا به صورت گرانشي آن را جذب کند
مي تواند به آهستگي بياستد و سپس فرو بپاشد و به پايان برسد
سائول داشت با مشاهده ي منفجر شدن ستاره ها به نام ابرنواخترها
طوري که جهان داشت منبسط مي شد را اندازه مي گرفت
يک نوع بخصوص از ابرنواخترها هميشه يکجور منفجر مي شوند
چون تا زماني که مقدار بحراني اي از جرم بر روي خودش
سقوط نکند منتظر مي ماند، بنابراين همه ي آنها به هم خيلي شبيه هستند
آنها به اندازه ي يک آتش بازي مي درخشند و سپس ناپديد مي شوند و آنها
به درخشندگي يکساني مي رسند و شما مي توانيد از آن با اندازه گيري
ميزان درخشندگي آنها به عنوان يک شاخص از اينکه چقدر با ما فاصله دارند استفاده کنيد
چون آنها با شدتي يکسان منفجر مي شوند
از اين ابرنواخترها به عنوان شمع هاي استاندارد نام مي برند
با مقايسه ي درخشندگي نسبي آنها
فاصله هاي نسبي را مي تواند محاسبه کرد
سائول از ستاره ها انتظار داشت تا چيزي که همه، در آن زمان فکر مي کردند
را نشان بدهد، اينکه سرعت جهان داشت کم مي شد
کم نورترها دورتر بودند
و درست مثل زماني که شما مشاهده مي کنيد يک ماشين از شما دور مي شود
مي توانيد به وسيله اي اينکه چقدر نور عقب ماشين ها کمرنگ شده است بگوييد چقدر با شما فاصله دارند
اگر بتوانيد از درخشندگي ابرنواختر استفاده کنيد
تا بگوييد چقدر با ما فاصله دارند
اين واقعا به شما مي گويد که چه زماني انفجار رخ داده است
چون شما مي دانيد چقدر طول مي کشد تا نور اين مسافت
زياد را طي کند
خب، حالا جسمي داريم که منفجر شده است
و درخشندگي آن به شما مي گويد چه زماني منفجر شده است
در چه زماني در گذشته منفجر شده است
مهم نيست اين نظريه چفدر خوب باشد، مشکل کاربردي براي گرفتن
يک ستاره ي در حال انفجار در زمان مناسب بسيار بزرگ است
ولي سائول و گروهش آخرين تکنولوژي هاي کامپيوتري را براي اين
مشکل به کار بردند
حالا دو کليد در پشت آن قرار دارد
کامپيوترها از کار مي افتادند و دوباره راه مي افتادند
ولي حالا بالاخره، آناليزها را کامل کرديم
حداقل قسمت کامپيوتر آناليزها را، و کم کم دارد
روي نمايشگر به ما نشان مي دهد که فکر مي کند يک ابرنواختر چه شکلي است
در نهايت، بعد از اينکه گروه 42 تا از اين نوع ستاره هاي رو به مرگ را تشخيص داد
محاسبات شروع شدند
چيزي که پرلموتر کشف کرد، او را شوکه کرد
داده ها داستاني اشتباه را تعريف مي کردند
به نظر نمي آمد سرعت جهان رو به کاهش باشد
ما فکر مي کرديم اين چيزي است که مشاهده خواهيم کرد
و به نظر مي رسيد عکس آن درست است
و در حقيقت، آهنگ انبساط جهان رو به افزايش بود
اين ابرنواخترهاي دوردست از آن چيزي که تصور کنيد کم نور تر بودند
و به طرز قابل توجهي کم نورتر بودند
آنها احتمالا حدود 20 درصد يا بيشتر بودند
و اين يک نشان از جهاني است
که سرعت انبساط آن رو به افزايش است
براي اينکه بگيم اين نتيجه يک شگفتي بود
کتمان حقيقت است
آنقدر غير قابل پيش بيني بود که واکنش هاي اوليه رد اين موضوع بود
همه سائول را مي شناختند و همه از آزمايش خبر داشتند
و به ياد دارم که در ميان حضار نشسته بودم و سائول
بلند شد و توقع داشتيم که يک بروز رساني در نتايجي
که يک سال پيش داده بود داشته باشد
اينکه سرعت جهان رو به کاهش است
و به همين خاطر من کاملا شگفت زده شده بودم که
براساس دوازده جسم بيشتري که او نسبت به پارسال داشت
او ناگهان داشت مي گفت
که داريم در جهاني زندگي مي کنيم که سرعت آن رو افزايش است
به ياد دارم که چقدر شگفت انگيز بود
منظورم اين است که تمامي ستاره شناسان قدم مي زدند و سرهاي خود را مي خاراندند
و مي گفتند اين نمي تواند درست باشد. قطعا نمي تواند درست باشد نه؟
اين نتيجه اي نبود که مردم انتظار داشتند
و همچين ادعاي شگفت انگيزي به شواهد شگفت انگيزي هم نياز دارد
بيشتر از چند داده از چندتا ستاره
خب ما الان روي ساحل هستيم، جايي که حدود ميليارد ها سنگريزه وجود دارد
و اگر فکر مي کنيد داريد تلاش مي کنيد اين ساحل را درک کنيد
فکر نمي کنيد که مي توانيد از طريق 42 عدد سنگريزه به اين مسئله برسيد
ولي حق با سائول بود
او قادر بود تنها از 42 عدد ابرنواختر بفهمد سرعت انبساط جهان
رو به افزايش است
که وقتي به آن فکر کنيد مي بينيد خيلي شگفت انگيز است
از يک طرف، اين نتيجه ي خوبي بود
علم جديدي بود و يک جايزه ي نوبل براي سائول پرلموتر به ارمغان آورد
از طرف ديگر، يک سوال آشکار را مطرح کرد
زماني که بدانيد که سرعت انبساط جهان رو به افزايش است
آنوقت با يک سوال رو به رو مي شويد که
خب، چه چيزي باعث مي شود سرعت آن افزايش پيدا کند؟
تا الان، تنها پيشرفت واقعي در مورد اين سوال
به اين پديده يک اسم داده است
به اين پديده انرژي تاريک مي گويند
انرژي تاريک عبارتي است که ما براي هر چيزي که
باعث مي شود سرعت انبساط جهان زياد شود استفاده مي کنيم
چيزي که باعث مي شود با سرعت بيشتر و بيشتري منبسط شود
ما نمي دانيم که آن چيست
اين يک معما است و به همين خاطر به آن تاريک مي گوييم تا نشان دهنده ي ندانستن ما باشد
نه به خاطر اينکه رنگ آن تيره است
اين معما آنقدر عميق و آنقدر گمراه کننده است
که هر جايي که فيزيکدان ها هستند، آدم هايي هستند که اميد دارند
که اين فيزيکدانها راز انرژي تاريک را حل کنند
مردم به اين خاطر احساس عصبانيت مي کنند
که چيزي که به دنبال آن هستند، اگر وجود داشته باشد
کاملا در اطراف آنها قرار دارد
ولي اين حقيقت که تا به حال هيچ کس قادر نبوده است تشخيص دهد
انرژي تاريک چه چيزي است
موقعيت دشواري درست کرده است که از آخرين باري که يک فيزيکدان
به کيهان شناسي وارد شد ديده نشده است
در سال 1915 به نظر مي رسيد کار فيزيک به آخر رسيده است
همه چيز با عقل جور در مي آمد
نيوتون آسمان را با استناد به جاذبه توضيح داده بود
و اتم ها به عنوان کوچک ترين واحد نامرئي ماده
تشخيص داده شده بود
کار تمام شده بود
ولي سپس يک مرد آلماني
ايده هاي کاملا جديدي را مطرح کرد
من به ندرت با کلمات فکر مي کنم
يک ايده به ذهنم مي رسد
و سپس تلاش مي کنم آن را به صورت کلمات بيان کنم
اينشتين اين تصورات کوچک را
تجربه هاي فکري ناميد و اينها او را به سمت
توسعه ي نظريه ي نسبيت سوق دادند
که طوري که کارکرد جهان
درک مي شد را تغيير داد
گاهي اوقات از خودم مي پرسم چطور شد که
من آن کسي بودم که نظريه ي نسبيت را ايجاد کردم؟
دليلش فکر مي کنم اين است که يک آدم بالغ معمولي
هيچ وقت دست از فکر کردن به مشکلات فضا و زمان بر نمي دارد
اين چيزهايي است که او در سنين کودکي آموخته بود
ولي من وقتي کاملا بزرگ شده بودم شروع به سوال پرسيدن
درباره ي فضا و زمان کردم
نظريه ي اينشتين ايده هاي نيوتون درباره ي گرانش را نگه داشته بود
اگرچه به صورت تجربي در اکثر موارد درست بود
ولي از نظر ادراکي اشتباه بود
اينشتين گفت گرانش
يک ويژگي کششي محو، همانطور که نيوتون فرض مي کرد نبود
بلکه در حقيقت برآمدي از جرم بود که با فضا- زمان تعامل داشت
شکاف بين ستاره ها و سياره ها قبلا به عنوان فضا شناخته مي شد
طيق گفته هاي اينشتين، فضا فقط يک فضاي خالي نيست
بيشتر شبيه يک تار و پود چهار بعدي است
که از فضا و زمان بافته شده است
جرم سيارات مي تواند اين تار و پود را کج و تغيير شکل دهد
اجسام آسماني ديگر مثل ماه ها را به دور خود جمع کنند
و خميدگي فضا- زمان است که اثري
که به عنوان گرانش تجربه مي کنيم را درست مي کند
بنابراين نظريه ي نسبيت عام اينشتين
نظريه اي زيبا است
بسيار ظريف است و به مدت 100 سال است که پابرجاست
بسيار قابل پيش بيني است
مي توانيد چيزهايي بنويسيد و پيش بيني هايي انجام دهيد که جهان چه
شکلي بايد باشد و اجسام در جهان بايد چه شکلي باشند
و مي توانيم آنها را امتحان کنيم و تا جايي که مي توانيم بگوييم، تمامي امتحان ها را قبول شده است
قدرت نسبيت عام اين است که مثل
مدل گرانشي نيوتون
قابل پيش بيني است
هر چقدر انحناي فضا- زمان عجيب به نظر برسد
بسيار آزمون پذير است
حقيقتي که در خود اينشتين گم نشده است
حالا فهميده ام که يکي از مهم ترين پي آمدهاي
آن آناليزها براي امتحان هاي آزمايشي در دسترس است
بنابراين، پرتو اي از نور که از خورشيد مي گذرد
متحمل انحنايي به اندازه ي 0.83 قوس مي شود
در سال 1919، آن پيش بيني مشاهده شد
ستاره شناس، آرتور ادينگتون
تلسکوپش را در حين يک خورشيد گرفتگي به سمت مسيري از آسمان
نزديک به خورشيد گرفت و ستاره اي را مشاهده کرد
که معمولا معلوم نيست و پشت خورشيد است
پرتوهاي نور آن توسط فضا- زمان تحريف شده
و توسط جرم خورشيد خم شده بود
نظريه اينشتين متوقف شد
يک نمونه تغيير کرد و جمعيت ديوانه شدند
اينشتين ناگهان معروف شد
بدون شک، باهوش ترين و با اينحال دور از فهم ترين آدم روي زمين
اين دنياي عجيب تيمارستان است
در حال حاضر، هر مربي اي و هر پيشخدمتي بحث مي کنند
که آيا نظريه ي نسبيت درست است يا نه
اين هيجان جمعي راجع به نظريه ي من به
رازي شگفت انگيز از غير قابل فهم بودن ربط دارد
مطمئن هستم که راز نفهميدن
چيزي است که مردم را جذب مي کند
اين همه هياهو راجع به اين است
اين معادله اي است که مربي ها و پيشخدمت ها
راجع به آن بحث مي کردند
از يک طرف، هندسه ي فضا- زمان
از طرف ديگر، جرم و انرژي جهاني که بر روي آن عمل مي کند
اصلا دور از فهم نيستند
حداقل نه براي نويسنده اش
ولي يک جنبه از نسبيت عام وجود داشت که خود اينشتين هم
درک نمي کرد
مشکلي که اينشتين داشت اين است که
وقتي او معادلات نسبيت عام را حل کرد
چيزي که پيدا کرد اين بود که او پيش بيني کرده بود که جهان بايد
رو به انبساط باشد
و اين اساسا با دانش زمان خود
در تضاد بود
دانشي که مي گفت که ما در جهاني ثابت زندگي مي کنيم، هم در مبحث زمان
و هم در مبحث فضا
بنابراين او يک عبارت اضافي درون معادله گذاشت
او به آن ثابت کيهاني گفت
او از متغير يوناني به نام لامبدا استفاده کرد ولي به طور موثري تنها چيزي بود
که يک دانشجوي فيزيک به آن عامل طفره مي گويد
تنها طراحي شده است تا کاري کند معادلات درست از آب در بيايد
و تنها کاري کند جهان ثابت بماند
مشکل چيزي است که ما به آن ميزان سازي دقيق مي گوييم
و شما تنها بايد ارزش ثابت را با مقدار کوچکي تغيير دهيد
و ناگهان، اين راه حل هاي منبسط شونده را دريافت مي کنيد
نظريه ي نسبيت عام نياز دارد جهان
از نظر فضايي محدود باشد
ولي چشم انداز جهان انبساطي از معادلات را با معرفي
يک ثابت جهاني لامبدا جديد ايجاب مي کرد
تا رابطه اي ثابت از جرم کل جهان
داشته باشد
اين عميقا براي زيبايي رسمي نظريه ي من مضر است
وقتي شما اصطلاح لامبدا را اضافه مي کنيد
يعني که معادله به اندازه ي قبل ساده نيست
به همين خاطر، در اين مورد، به اندازه ي يک معادله زيبا نيست
جهان ثابت به حالت اول خود برگشته بود
ولي اينشتين فکر مي کرد او لامبدا را برخلاف نظر بهتر خود اضافه کرده است
اگرنفست عزيز
من در نظريه ي گرانشي کاري کردم که
من را در خطر قرار گرفتن در يک تيمارستان قرار مي دهد
با وجود عامل طفره، لامبدا، ثابت کيهاني
از اينشتين به عنوان باهوش ترين مرد جهان تقدير مي شد
تا اينکه در سال 1929، او باهوش تر شد
در آمريکا، ستاره شناس ادوين هابل در شرف گرفتن
شهرتي براي هوش علمي خود بود
او از بزرگ ترين تلسکوپ جهان در کوهستان ويلسون در کاليفرنيا استفاده مي کرد
تا چنان عميق به فضا نگاه بياندازد که هيچ کس قبل از او نتوانسته بود
چيزي که او کشف کرد کاملا معني کلمه ي جهان را
تغيير داد
تا زمان هابل، تصور مي شد که جهان، کهکشان ما است
چيزي که هابل ديد اين بود که کهکشان ما تنها يکي از
ميليون ها کهکشان است ولي مهم تر از همه
اين بود که تمامي اين کهکشان ها داشتند از يکديگر دور مي شدند
جهان ديگر ثابت نبود
اين مسئله مفهوم هاي بزرگي داشت
تصور يک آغاز
و عصري براي جهان را معرفي کرد
ولي مهم تر براي اينشتين
اين معني را مي داد که او مي توانست بيخيال عامل طفره اش بشود، ثابت کيهاني
و به شکوه گذشته ي نسبيت عام خود بازگردد
به لامبدايي که او اضافه کرده بود تا يک جهان ثابت درست کند
ديگر نياز نبود
زماني که توسط اسليفر و هابل مشاهده شد
که جهان در حقيقت در حال انبساط است
بنابراين در يک جهان در حال انبساط
در آن زمان، مشاهدات را مي شد
بدون عبارت لامبدا توضيح داد و به همين خاطر او آن را حذف کرد
اينشتين بسيار خوشحال بود
در سال 1932 به کوهستان ويلسون رفت تا دستان هابل را بفشارد
و از او به خاطر بازگرداندن زيبايي به معادله اش تشکر کند
او بعدا اعتراف کرد لامبدا بزرگترين اشتباه در حوزه ي کاريش بود
فکر مي کنم به اين خاطر آن را اشتباه بزرگ خوانده است که
اگر او اين عبارت را معرفي نمي کرد
آنوقت او بايد مي گفت که جهان در حال انبساط است
و مي توانست اين کشف را 14 سال قبل تر از کشف انبساط جهان
توسط ادوين هابل انجام دهد که آنوقت دستاورد بسيار بزرگي محسوب مي شد
ولي برخلاف اشتباه بزرگ اينشتين
نسبيت عام در مقابل امتحان زمان ايستادگي کرد
احتمالا تا الان موفق ترين نظريه ي علمي جهان است
هر مشاهده اي که از گرانش داريم، از مقياس هاي کوچک تر
تا مقياس منظومه ي خورشيدي تا مقياس هاي کهکشاني
تمام جهان، تمام آن را مي توان با استفاده از
نظريه اي که اينشتين درست کرده توصيف کرد
بنابراين موفق ترين
و زيبا ترين نظريه اي است که ما از جهان خود داريم
يا حداقل اينطور بود
با وجود زيبايي و سادگيش
نسبيت عام در تاثيرات انرژي تاريک نقشي ندارد
انبساط، همانطور که هابل گزارش داد به خوبي کار مي کند
ولي افزايش سرعت انبساط جهان
که سائول پرلموتر کشف کرده بود قسمتي از قضيه نبود
اينکه فقط اونجاست به اندازه ي کافي بد هست ولي بدتر از اون اينه
که به نظر مي رسد انرژي تاريک برخلاف هر چيزي که
تا به حال مشاهده شده است کار کند
چگالي هر چيزي مساوي با مقداري از مواد در حجمي
معين است
و انرژي تاريک يک پديده ي غير طبيعي است
با اينکه حجم جهان رو به افزايش است
همچنانکه منبسط مي شود، چگالي يکسان و ثابت باقي مي ماند
بنابراين، تصور کنيد در نيمي از يک ليوان قهوه ي سياه داريد
و در ادامه به آن شير اضافه کرده ايد
و همچنانکه در آن ليوان شير بيشتر و بيشتري مي ريزيم
حجم مايع بزرگ تر و بزرگ تر مي شود
ولي چگالي يا غلظت قهوه پايين مي رود، بنابراين قهوه
با ريختن بيشتر و بيشتر شير، سبک تر و سبک تر مي شود
ولي انرژي تاريک اينطور رفتار نمي کند
بنابراين مثل اين مي ماند که انگار انرژي تاريک جديدي درست مي شود
همچنانکه جهان منبسط مي شود
يعني که چگالي اش يکسان باقي مي ماند. ثابت
بنابراين، مي توانيد به آن فکر کنيد، همچنانکه فضاي بيشتري داشته باشيد
مي توانيد انرژي تاريک بيشتري داشته باشيد، که مثل اين
مي ماند که از هيچي چيزي به وجود بيايد که مشخصا خيلي مسخره است
مشخصا برخلاف همه ي آموزش هاي ما در حوزه ي فيزيک است
يک راه براي وفق دادن نسبيت عام با اين
نيروي جادويي ثابت خود پر کننده
به سادگي اضافه کردن آن به معادله است
صد سال بعد از بزرگترين اشتباه اينشتين
ثابت کيهاني برگشته است
لامبدا يکبار ديگر نوشته شد
اينبار نه به خاطر اينکه جهان را ثابت نگه دارد
بلکه انبساط شتاب گرفته ي غير قابل توضيح را بتوان حساب کرد
مقادير متفاوت هستند ولي مفهوم دقيقا يکسان است
تمام اينها کيهان شناسان را به سمت
يکي از دو نتيجه ي اخطار دهنده سوق دادند
يا به يک هابل ديگر نياز داريم
يا به يک اينشتين ديگر
ولي قبل از اينکه آلبرت را به آشغال داني علمي بفرستيم
شاخه اي از فيزيک وجود دارد که شايد بتواند کمک کند
حوزه اي که چيزها ناگهاني وارد مي شوند و از هيچ به وجود آمدن کاملا عادي است
اين دنياي عجيب و شگفت انگيز کلر بوريج
و مکانيک کوانتوم است
مکانيک کوانتوک نظريه اي براي چيزهاي بسيار
بسيار کوچک است
اين نظريه اي است از اينکه چطور ذرات بنيادي در جهان کار مي کنند
اتم ها، الکترون ها، پروتون ها
و مکانيک کوانتوم في نفسه غير مسلم است
اينشتين از مکانيک کوانتوم نفرت داشت
او از طبيعت ايده ي احتمالي
حالا مي بينيش، حالا نمي بيني خوشش نمي آمد
او در جمله ي معروفي گفته است خدا تاس نمي ريزد
در سال 1930، او به ناتينگهام رفت
جايي که الان کلر تحقيقش را انجام مي دهد. او زياد صحبت نکرد
او احتمالا کلا چيز زيادي درباره ي مکانيک کوانتوم نگفته است
او آمده بود تا راجع به نسبيت عام سخنراني کند
نوشته هاي با گچ او براي علاقه مندان او حفظ شده است تا با ديدن آن شگفت زده شوند
ولي اگرچه اينشتين از آن خوشش نمي آمد
مکانيک کوانتوم مي توانست نوري بر انرژي تاريک بياندازد
و به کمک نظريه ي مورد حمله قرار گرفته اش بيايد
به طور نظري
مکانيک کوانتوم به ما مي گويد
ذرات مي توانند در خلاء وارد و خارج بشوند
و اين حقيقت که آن ذرات جرم دارند
و به صورت بالقوه حرکت مي کنند پس مقدار کمي انرژي دارند
و خب، وقتي وجود پيدا مي کنند
مقدار کمي انرژي به خلاء مي دهند و بله
دوباره ناپديد مي شوند ولي اينکه آن فرآيند
هميشه اتفاق مي افتد يعني که يک مقدار انرژي در خلاء ذخيره شده است
و چون اينشتين به ما گفته است که انرژي
و جرم يک چيز هستند
داشتن انرژي زياد ذخيره شده در فضا بر فضا- زمان تاثير مي گذارد
و باعث مي شود انبساط جهان سرعت بگيرد
پس، به نظر مي آيد مکانيک کوانتوم بايد، به طور نظري
قادر باشد توضيح دهد چگونه ثابت کيهاني کار مي کند
و چطور انرژي تاريک در خلاء فضا ظاهر مي شود
و شتاب گيري جهان را کنترل مي کند
ولي يک مشکل وجود دارد
وقتي خواستند مقدار اين انرژي خلاء را حساب کنند
کشف کردند که چقدر اشتباه مي کردند
اگر مي گفتيد که يک سنگريزه در اين ساحل وجود دارد
توسط يک قسمت در يک ميليارد اشتباه مي کرديد
اگر بگوييد يک ذره در دنيا وجود دارد
بايد ده به توان 80 باشد
ولي انرژي خلاء محاسبه شد که بايد ده به توان 120 باشد
اين يک گوگل است
اين بسيار اشتباه است
اينکه پيش بيني هاي ما ايتقدر از چيزي که مي بينيم فاصله دارد
به ما مي گويد چيز بنيادي اي اين وسط گم شده است
طوري که ما فيزيک را درک مي کنيم، طوري که دنياي
اطراف خود را درک مي کنيم، بنابراين اين هنوز يک راز است
هنوز يک معما وجود دارد
به نظر وسوسه کننده مي رسد که به سادگي انرژي تاريک را ناديده بگيريم
شما مي توانيد بگوييد که شتاب گيري انبساط حال حاضر
در حقيقت حقه ي نور است، اينکه
شايد کارکردي از بعدهاي غير قابل دسترس باشد
که به ظاهر شبيه انرژي تاريک است ولي در حقيقت اين چيز ديگري است
ولي انرژي تاريک تنها يک تهديد عصباني کننده
براي معادلات زيباي اينشتين نيست
همچنين يک راه حل بسيار عملي براي يک
سوال بنيادي در کيهان شناسي است: جهان از چه چيزي ساخته شده است؟
وقتي اينشتين بر روي قطارها مشغول فکر کردن به گرانش بود
جواب ساده بود
جهان از همان چيزهايي ساخته شده است که شما
و من از آن ساخته شده ايم، مواد ستاره ها، سياره ها، قوطي هاي نوشابه
راکت هاي تنيس، اتم ها
به ترتيب از الکترون ها، پروتون ها و نوترون ها درست شده اند
ولي قرار بود به فيزيک يک شوک داده شود
معلوم شد که چيز ديگري هم وجود دارد
که جهان از آن ساخته شده است
ماده از نوعي متفاوت
در سال 1975 يک ستاره شناس به نام ورا روبين کشفي غير منتظره انجام داد
اگر سرعت
سياره ها را در فاصله شان از خورشيد رسم کنيم
عطارد، زهره، زمين، مريخ
مشتري، زحل، اورانوس، نپتون، پلوتون
و شما مي توانيد ببينيد که عطارد بسيار سريع تر
از پلوتون مي چرخد
به اين نمايش هندسي منحني چرخش مي گويند
اين دربردارنده ي قانون گرانش است
هر چقدر از خورشيد دورتر شويد
نيروي گرانشي اش ضعيف تر مي شود
کهکشان ها مثل منظومه ي خورشيدي ما کار مي کنند
ولي به جاي اينکه سياره ها به دور يک خورشيد مرکزي بگردند
در يک کهکشان مارپيچ
ستاره ها توسط گرانش توليد شده توسط يک سياهچاله در مدار خود باقي مي مانند
ورا تصميم گرفت منحني دوران يا چرخش کهکشان ها را رسم کند
او تلسکوپش را به سمت آندرومدا گرفت
نزديک ترين کهکشان به کهکشان ما
من با يک سري عدد مواجه شدم
و آنها را روي کاغذ کشيدم و
فهمديم که ستاره ها، هر چقدر دور و دورتر مي شويد
سرعتشان کم نمي شود
آنها به اندازه ي ستاره هايي که در نزديکي مرکز هستند سرعت دارند
فهميديم که سرعت ها تا مرز مشاهدات ما
يکسان باقي مي مانند
و اين يک سوپرايز بود
و سوپرايزي که بايد توضيح داده مي شد
طبق قوانين، ستاره ها بايد به فضا پرتاب مي شدند
ولي اينطور نبود و هر جايي که کهکشان هاي مارپيچ اندازه گيري مي شدند
منحني هاي يکساني پديدار مي شدند
تصميم گرفته شد که تنها توضيح
اين است که بايد مواد بيشتري آنجا وجود داشته باشد که ما نمي توانيم ببينيم
و گرانشي اضافي را فراهم مي کنند
و کهکشان ها را کنار يکديگر نگه مي دارند
و منحني ها را يکسان مي کنند
آنها به اين مواد
ماده ي تاريک گفتند
ماده ي تاريک جديد يک شوک بود، در موارد زيادي
حقيقت وجوديش توسط اينکه
وقتي محاسبات انجام شدند تحت الشعاع
قرار گرفته بود که اين نوع جديد از ماده سنگين تر از گونه ي اتمي مواد در حدود نود به يک بودند
در دهه ي 1980
وقتي روش هاي جديد اندازه گيري ماده ي تاريک ايجاد شدند
کشف شد که به اندازه ي کافي از آن وجود ندارد
تا اينطور که است جهان را کار بياندازد
جهان به اندازه ي 70 درصد
کمبود مواد داشت
کيهان شناسي سرش را خاراند
سپس در سال 1998
يک دانشمند جوان به نام سائول پرلموتر
داشت به افکار بسيار بزرگي فکر مي کرد
چيزي که احساسي
مهم درباره ي جهاني که در آن زندگي مي کنيم، بطور واقعا عميقي مي داد
سرعت انبساط جهان داشت سرعت مي گرفت
انرژي تاريکي که براي سائول جايزه ي نوبل به ارمغان آورد يک مفهوم
شگفت انگيز و آزار دهنده بود
ولي همچنين يک عدد داشت
و اين عدد بسيار با اهميت بود
ما دوباره از اينشتين مي دانيم
که انرژي و جرم به يکديگر وابسته هستند
که انرژي، اي مساوي جرم ضربدر سرعت نور به توان دو است
E = MC2.
انرژي تاريک را وارد معادله کنيد و جرمي گمشده دريافت مي کنيد
که ماده ي تاريک را نمي توان جاي آن حساب کرد
جهان کامل بود
از 4 درصد ماده ي باريوني تشکيل شده بود
موادي که از آن به وجود آمده ايم
حدود 25 درصد ماده ي تاريک
و اين چاله ي بزرگ 70 درصدي با انرژي تاريک پر مي شد
تا به حال، با وجود تلاش هاي قهرمانانه براي پيدا کردن آن و
شواهدي شگفت انگيز از وجود آن، هيچ کس تا به حال نتوانسته تشخيص بدهد ماده ي تاريک چيست
و البته، انرژي تاريک، هر دو مفيد و گيج کننده
وقتي پاي يک توضيح قانع کننده وسط مي آيد حتي مراحل اوليه ي آن را هم رد نکرده اند
خسارت هاي پرتويي وجود دارد
احتمالا با محفظه هنوز به آنجا نرسيده ايم
محيط مناسب تابشي
ولي ايده اي در کيهان شناسي وجود دارد که ماده ي تاريک
و انرژي تاريک احتمال دارد بوسيله ي بيش از يک تابع مشترک
به هم وابسته باشند و اگر اينطور باشد، يک فضاپيماي اروپايي به نام
اقليدس شايد بتواند نوري بر اين ارتباط بياندازد
ائتلاف اقليدس از 1200 دانشمند از 14 کشور تشکيل شده است
اينها يک سري از آنها هستند
که از خود در کنفرانس سالانه ي لوزان عکس مي گرفتند
آنها اميد دارند با گرفتن عکس از جهان
قادر باشند بفهمند چطور در طول زندگيش منبسط شده و
و با تعيين آن، طبيعت انرژي تاريک شفاف تر شود
طوري که ما در مورد آن فکر مي کنيم اين است که يا يک
ماده ي جديد در جهان وجود دارد
يک ذره يا حتي يک ميدان جديد که شما
در جهان قرار مي دهيد تا ويژگي هاي جهان را توضيح بدهيد
يا اينکه، مي توانيد بگوييد که معادلاتي که شما نوشته ايد
درست نيست. اشتباه نيست
ولي دوست داريم بگوييم که ناقص است
بنابراين شما مي توانيد بدون وقفه با رياضيات معادله بازي کنيد
پس کاري که مي توانيد بکنيد اين است که يک توضيح طبيعي
براي آن مطرح کنيد
بنابراين اقليدس بايد قادر باشد به ما بگويد کدام از آن گزينه ها درست است
ماهواره در سال 2020 به فضا پرتاب خواهد شد و داده ها را به زمين خواهد فرستاد
مهم ترين دوربين تلسکوپ فضايي اقليدس
در اين حومه ي شهري در تپه هاي سوري ساخته و امتحان شده است
اينها بزرگترين عکس هايي خواهند بود که به زمين فرستاده خواهد شد
عکس هايي خواهيد داشت که 625 مگاپيکسل هستند
اين تقريبا يعني 300
نمايشگر تلويزيون اچ دي داده و هر ده دقيقه يکبار يک عکس فرستاده خواهد شد
دوربين ماهواره در يک روز تقريبا به همان اندازه اي داده خواهد گرفت که هابل
در کل عمرش گرفته و خواهد رفت
اين يک جهش بزرگ رو به جلو است
با توجه به چيزهايي که الان از تلسکوپ هاي فضايي حال حاضر در دسترس است
مجموعه ي بزرگ داده ها اطلاعاتي را از اقصي نقاط جهان
فراهم مي کنند
تلسکوپ فضايي هابل بزرگ ترين
و بهترين تلسکوپي است که در حال حاضر در اختيار داريم
و مقدار آسماني که پوشش مي دهد حدود
ناخن کوچک شما، اگر دستتان را دراز کنيد است
و اقليدس همين نوع عکس برداري را مثل تلسکوپ فضايي هابل انجام خواهد داد
ولي به جاي پوشش آن مسير کوچک
از آسمان، تقريبا مي توان گفت تمام آسماني که مي توانيد ببينيد را پوشش خواهد داد
نه تنها اقليدس قادر خواهد بود شتاب گيري تاريخي
ستاره ها و کهکشان ها را در تمامي جهات اندازه بگيرد
اميد مي رود که داده هايي را راجع به اينکه چطور ماده ي تاريک
در طول زمان دور کهکشان ها بسط پيدا کرده اند را هم جمع آوري کند
اين کار به خاطر مفهومي به نام همگرايي گرانشي شدني است
خب در نسبيت عام، جرم فضا و زمان را خم مي کند
و سپس نور در اطراف اجسام بسيار بزرگ خم مي شود
درست مثل ادينگتون که ستاره ي پشت خورشيد را اندازه گيري مي کرد
و خب، از همين تکنيک براي اقليدس استفاده کرديم
من مي توانم با استفاده از اين ليوان شراب
و اين تصوير از جهان نشان بدهم
خب همچنانکه ليوان شراب را در طول تصوير مي کشيم
چيزي که مي بينيد اين است که کهکشان هاي پشت ليوان شراب
تحريف مي شوند و اين تحريف توسط همگرايي ايجاد مي شود
در نسبيت عام همگرايي جرم است، چون نور را خم مي کند
و اين را مي توان در اين تصوير نشان داد
توده ي زيادي از جرم داريد که مثل همگرايي مي ماند
مثل ته ليوان شراب
و چيزي که شما مي توانيد ببينيد کهکشان هاي تحريف شده پشت آن همگرايي است
و کاري که شما مي توانيد با عکسي مثل اين بکنيد اين است که شما مي توانيد
حساب کنيد چقدر جرم درون همگرايي نياز دارم تا
تحريفاتي درست کنم که مي بينم و چيزي که مي بينيد بسيار قابل توجه است
چيزي که شما مي فهميد اين است که اينجا نسبت به چيزي که شما
از نور در تصوير مي بينيد حدود صد برابر جرم بيشتري وجود دارد
آن جرمي که نمي توانيد ببينيد چيزي است که ما به آن ماده ي تاريک مي گوييم
پس اقليدس تصويري از کل آسمان با اين وضوح درست خواهد کرد
و تمامي کهکشان هاي در پس زمينه ي تحريف شده را پيدا خواهد کرد
و از آن مي تواند به
توزيع ماده ي تاريک در جهان پي ببرد
اقليدس همگرايي تمام جهان را مقايسه خواهد کرد و با اين کار
کمک مي کند تصويري دقيق از اينکه چگونه جهان
تحت تاثير انرژي تاريک خود را از هم پاره مي کند درست کنيم
بنابراين شايد اقليدس به ما بگويد که اين ثابت کيهاني است
و سپس ما بايد اين را توضيح بدهيم
شايد به ما بگويد که نظريه ي ما
راجع به گرانش کامل نيست
و ما بايد اين را توضيح بدهيم
مي تواند به ما بگويد که در حقيقت ماده ي تاريک
و انرژي تاريک دو طرف يک سکه هستند و اينکه
احتمال دارد يک بخش تاريک متحد شده وجود داشته باشد و ما بايد اين را توضيح بدهيم
مي تواند نظريه ي ديگري باشد که ما هنوز به ذهنمان نرسيده است
و اقليدس به ما
داده هايي منسجم مي دهد تا بتوانيم تمامي اين نظريه هاي مختلف را امتحان کنيم
مورد هر چه باشد، شيطان در جزئيات است( اصطلاح) و اين روزها
جزئيات مي تواند در درجه هايي زير سوال برود که تصور امکانش وجود نداشت
وقتي اينشتين با بي ميلي ثابت کيهانيش را وارد
نسبيت عام کرد
کيهان شناسي يکي از حوزه هايي است که دارد مرزهاي
خود کيهان شناسي را جا به جا مي کند ولي آماري و محاسباتي هم است
من فکر مي کنم در خط مقدم قرار دارد
اقليدس بطور بي سابقه اي مرزها را جا به جا مي کند
نسبت به تمام پردازش هايي که در گذشته شده است داده هاي
بيشتري از فضا مي فرستد
در پايان، حدود يک و نيم ميليارد کهکشان خواهد داشت
يک و نيم ميليارد کهکشان را مشاهده خواهد کرد، اين خيلي بزرگ است
و اکثر اوقات، چشمان شما نمي تواند الگوها را تشخيص دهد
بنابراين اين بدون کامپيوترها و آمارها غير ممکن خواهد بود
جستجوهاي با کمک کامپيوترها بايد شفافيت بي سابقه اي
به اينکه چطور علم بايد درباره ي انرژي تاريک فکر بکند بدهد
برنده ها و بازنده هايي وجود خواهد داشت
مقدار داده هايي که راجع به انرژي تاريک داريم کافي نبوده است
تا ما را قادر سازد بگوييم کدام مسير را بايد برويم
بنابراين نظريه هاي زيادي
و صدها مدل داريم که مي تواند به داده هاي ما بخورد
وقتي اقليدس بيايد، بسياري از اينها مي توانند دور انداخته شوند و مي توان
احتمالات اينکه انرژي تاريک چيست را کاهش دهيم
اقليدس تنها برنامه ي شهر
براي نقشه کشي انبساط جهان نيست
در کيت پيک در آريزونا، ريزا وکسلر اميد دارد
از ابزار طيف نگار انرژي تاريک پيشنهاد شده استفاده کند
دسي، تا نقشه اي از قسمتي از جهان، مثل اين يکي درست کند
ولي 100 برابر دقيق تر
تا بتواند تاييد شبيه سازي هاي کامپيوتري
جهاني که درست کرده است را چک کند
يکي از کارهايي که من مي کنم، تلاش براي شبيه سازي کل جهان
و بستن چيزي که ما راجع به فيزيک جهان رشد کننده فکر مي کنيم
به چيزي که در بررسي هايي مثل دسي مي بينيم است
کاري که ما سعي داريم در اين شبيه سازي ها انجام بدهيم، در نظر گرفتن
چندين جهان فرضي است، بعضي از آنها
يک ثابت کيهاني خواهند داشت، بعضي از آنها
زمان کامل متفاوتي براي توسعه ي انرژي تاريک دارند، بعضي از آنها
مقادير کمتر يا بيشتري از ماده ي تاريک دارند
و سپس آنها را با چيزهايي که مي بينيم مقايسه مي کنيم
مي توانيم بسياري از اين ايده ها را از دور خارج کنيم
بنابراين بعضي از آنها با چيزي که اندازه مي گيريم سازگار نيستند
و بعد مي توانيم تعيين کنيم که اين جهاني نيست که در آن داريم زندگي مي کنيم
وقتي دسي شروع به توليد داده در سال 2020 بکند
احتمال دارد يکي از شبيه سازي هاي ريسا به طلا بخورد
آنها در مقابل رقابت هاي زيادي قرار دارند
در غياب داده هاي قوي، الان زمان منفجر شدن نظريه ها است
چند گاليله اي، ارواح چگالشي
نظريه ي جهان هاي غشايي در بعدهاي بالاتر
تلاش مي کنند در اين مسابقه براي توضيح انرژي تاريک نظر بقيه را به سمت خود جلب کنند
معمولا بسياري از اين نظريه ها تلاش مي کنند يک راه حل جهاني
براي مشکل انرژي تاريک فراهم کنند، يک تصحيح در نسبيت عام
ولي کلر بوريج روي ايده اي کار مي کند
که مي گويد احتمالا اينشتين هم
درست مي گفته و هم اشتباه مي کرده است
وابسته به اينکه شما کجا هستيد
مي دانيم که نظريه ي اينشتين روي زمين و در منظومه ي خورشيدي
بسيار خوب کار مي کند
ما آن را امتحان کرده ايم و به صورت فوق العاده اي خوب کار مي کند
ولي راهي براي امتحان کردن آن نظريه روي
مقياس هاي دوري که مربوط به کيهان شناسي هستند نداريم
و مي تواند اينطور باشد که در حاليکه نسبيت توضيحي خوب
از اتفاقات اطراف ما دارد ولي توضيحي
براي جهان به عنوان يک سيستم کامل ندارد و شايد شما نياز داريد نظريه را تغيير دهيد
راه حل کلر شامل چيزي مي شود که به آن آفتاب پرست مي گويند
ذره اي که تلاش مي کند که نه با تغيير رنگ خود
بلکه به وسيله ي اينکه چطور نيرويش را به کار مي برد با محيط يکي شود
دو نوع ذره در جهان وجود دارد
نوعي وجود دارد که ماده مي سازد، مثل الکترون ها و پروتون ها
و نوترون ها و کوارک ها و سپس نوع ديگري از ذرات وجود دارد
و آنها نوعي هستند که نيروها را انتقال مي دهند
بنابراين براي مثال، فوتون که نور را تشکيل مي دهد
همچنين نيروهاي الکترومغناطيسي را حمل مي کند
اين دقيقا مثل کاري است که ما داريم با توپ و آهن ربا مي کنيم
نمي بينيم که فوتون ها نيرو را مستقيما انتقال بدهند
ولي مي بينيم که آهن ربا باعث مي شود توپ حرکت کند
در فيزيک، هر چقدر جرم ذره بيشتر باشد، فاصله اي که
مي تواند هر نيرويي يا ميداني را بکار ببرد کمتر است
جرم ذرات به شما مي گويد تا چه فاصله اي مي توانند اطلاعات را حمل کنند
اگر ذره اي که دارد نيرويي را انتقال مي دهد که سنگين تر است
تنها نيرو را در مقياس فاصله اي کوتاه تري منتقل مي کند
بنابراين محدوده اي که شما مي توانيد نيرو را در برابر تغييرات منتقل کنيد
بستگي به جايي دارد که شما داريد به آن نگاه مي کنيد
ايده اين است که وقتي آفتاب پرست با مواد ديگر تماس برقرار مي کند
با آنها تعامل برقرار مي کند و سنگين مي شود
و قابليت حمل کنندگي نيروي آن تقريبا از بين مي رود
ولي در ناحيه هاي اعماق فضا، جايي که چيزهاي کمي در سر راه قرار دارد
آفتاب پرست هيچ ماده اي ندارد تا با آن تعامل برقرار کند و
به همين خاطر بسيار سبک است و مي تواند نيروي خودش را در فواصل زيادي منتقل کند
ايده ي بسيار خوبي است ولي پيدا کردن شواهد براي آن بسيار سخت بود
سپس در سال 2014 کلر آزمايشي را طراحي کرد
که مي توانست نقاب را از صورت آفتاب پرست بردارد
آزمايشي که سال پيش طراحي کرديم اين است که شما
مخصوصا آزمايش خود را طراحي مي کنيد تا به دنبال آفتاب پرست بگرديد
يعني که شما در خلايي بسيار زياد دنبال مي گرديد
و از ذرات بسيار بسيار ريزي استفاده مي کنيد، بنابراين ما از اتم ها استفاده مي کنيم
ولي کار با اتم ها کار آساني نيست
مقادير زيادي از سخت افزارهاي علمي را مي طلبد
مخصوصا پيکربندي با دقت بالاي آن
تنها بعد از 6 ماه از منتشر شدن مقاله ي کلر
فيزيکدان اتمي، هولگر مولر تماس گرفت
او مي گويد دقيقا ابزاري که نياز بود را داشت
تا آزمايش کلر را در اينجا، شهر برکلي انجام دهند
جايي که در سال 1998، تيم سائول پرلموتر
انرژي تاريک را براي اولين بار کشف کردند
امکان دارد که اين معما را بتوان
در همان موسسه اي که کشف شد، حل کرد
ما اين آزمايش را چندين سال مي شود که داريم مقدمه چيني مي کنيم
زماني که همکار دکتراي من اتفاقي به مقاله ي کلر بورج
بر روي سرور قبل از چاپ برخورد و ما مقاله را خوانديم
و فهميديم که: واو آنها دارند
دقيقا همان آزمايشي را توصيف مي کنند که ما سال ها وقت صرف ساختن آن کرده ايم
و ما راجع به آن هيجان زده شديم و خب انجام آزمايش اصلي خود را
متوقف کرديم و شروع به اندازه گيري انرژي تاريک کرديم
حس خيلي جالبيه که اين واکنش سريع را داشته باشيد
چون از اين اتفاقات تقريبا هيچ وقت در علم نمي افتد
خيلي طول مي کشد تا
يک نظريه به کسي که يک آزمايش انجام مي دهد برسد
براي اندازه گيري آن
ما پيشنهاد داديم بازه ي زماني 6 ماهه فوق العاده است
آزمايش شامل استفاده از يک اتاق خلاء
و يک دام آفتاب پرست هوشمندانه است
حيوان آفتاب پرست رنگ خود را تغيير مي دهد تا پنهان شود. درسته؟
و در اين مورد هم، ذرات آفتاب پرست
جرم خود را تغيير مي دهند تا پنهان شوند
در مرکز اتاق خلاء يک گوي مرمري کوچکي وجود دارد
اگر ذرات آفتاب پرست در اين اطراف وجود داشته باشند
با جرم توپ تعامل ايجاد خواهند کرد
و نيروي بسيار کوچکي توليد مي کنند ولي شايد
به اندازه ي کافي باشد تا چيز بسيار کوچکي مثل يک اتم را تحت تاثير قرار دهد
قلب آزمايش اين گوي کوچک داخل اين است
و آزمايش با اولين جمع آوري ابري از اتم هاي سزيم کار مي کند
روي گوي، خب اين گوي است و حدود يک سانتي متر
روي آن ابر کوچکي، حدود 100 ميليون اتم سزيم وجود دارد
دستگاه حاوي ابرهاي اتمي است که از ليزرهاي مادون قرمز استفاده مي کنند
و براي چشمان غير مسلح قابل ديدن نيست
پرتوها نياز دارند خيلي دقيق کنترل شوند، بنابراين آنها به اطراف يک سري
پيچيده از آينه ها فرستاده مي شوند
چيزي که حالا به آن ميز نوري مي گويند
ما از ليزرها استفاده مي کنيم تا اتم ها را کنترل کنيم
و براي انجام اين کار، نياز داريم آنها را از اين ميز نوري رد کنيم
اشعه ي ليزر يک مسير مارپيچ را مي گذراند
تمام اين نورها ولي در نهايت به همچين چيزي مي رسد
يک فيبر نوري
سپس نور مي تواند از اينجا بگذرد
و به اينجا آورده شود تا با اتم ها تعامل برقرار کند
خب شما اينجا گوي را مي بينيد
و ما ابر اتمي را بالاي گوي گير انداخته ايم
و سپس تله را آزاد مي کنيم و اتم ها آزادند تا سقوط کنند
تنها به سمت گرانش زمين
و نيروي بالقوه ي آفتاب پرست
وقتي اتم ها آزاد شدند
به سمت توپ سقوط مي کنند که شامل ذرات آفتاب پرست خواهد بود
اگر وجود داشته باشند، و اگر وجود داشته باشند مشغول
تعامل با جرم توپ خواهند بود و خود را
سنگين مي کنند و فاصله اي که نيروي آنها مي تواند احساس شود را کاهش مي دهند
که گفته نمي شود که نيرو کاملا از بين رفته است
طبق گفته هاي نظريه پردازان آفتاب پرست، يک ناحيه ي بسيار کوچک
بر روي سطح گوي وجود خواهد داشت که نيرو در آن فعال است
و از آنجايي که اتم ها بسيار کوچک هستند
توسط آن نيرو تحت تاثير قرار مي گيرند
البته اگر وجود داشته باشد
تمام کاري که تيم بايد مي کرد اندازه گيري دقيق تفاوت
بين سرعت اتمهايي است که با و بدون توپ در سر جاي خود سقوط مي کنند
حالا مي خواهيم فقط ميزان آفتاب پرست را اندازه گيري کنيم
و نه ترکيب گرانش و آفتاب پرست را
بنابراين کاري که مي کنيم اين است که اين گوي را در مي آوريم
و دوباره اندازه گيري ها را انجام مي دهيم، اين بار فقط گرانش را اندازه گيري مي کنيم
آزمايش ترتيب داده شده است تا تفاوت بين اينکه با
چه سرعتي اتم ها به سمت توپ سقوط مي کنند
و ايکه با چه سرعتي در فضاي خالي شتاب مي گيرند را مقايسه کند
اگر اندازه گيري يک شتاب گيري غير قابل توضيح را نشان دهد، اين
مي تواند به خاطر نيرويي که با ذرات آفتاب پرست وابسته است باشد
الان به مدت 6 ماه است که آزمايش در جريان است
و کم کم دارند نتايج اوليه ي خود را به دست مي آورند
تا به حال هيچ مدرکي دال بر وجود آفتاب پرست ها مشاهده نکرده ايم که اين يعني
يا وجود ندارند و يا آنها
در ناحيه اي از فضاي اطراف پنهان مي شوند
که ما هنوز نمي توانيم اندازه گيري کنيم. خب اين يعني چي؟
يا نيروي آفتاب پرست بسيار ضعيف است
يا حتي سنگين تر از آني است که ما فکر مي کرديم و نمي توانيم آنها را ببينيم
گروه در برکلي الان دارند آزمايش را تنظيم مي کنند تا
اشتباه هاي نظري که در گوشه کنار وجود دارند را از دور خارج کنند، جايي که احتمال دارد آفتاب پرست در آن پنهان شده باشد
خب، اگر ما آزمايش را بيشتر و بيشتر و بيشتر حساس کنيم
يا ذره را کشف مي کنيم
يا به کلي آن را حذف مي کنيم
يک دانشمند مثل مستي است که کليدهايش را گم کرده است
و حالا دارد زير تير برق بعدي به دنبال آن مي گردد
و نه به خاطر اينکه مي داند کليد آنجاست
بلکه چون دلش مي خواهد همه جا را بگردد
آدم ها در کيهان شناسي و فيزيک نجومي به دنبال انرژي تاريک گشته اند
و حالا داريم زير تير برق فيزيک اتمي به دنبال آن مي گرديم
چه اين ايده ي خوبي باشد يا نه، مي دانيم که در چند سال آينده
آيا پيدا شده است يا نه، ولي هميشه هيجان انگيز است
مثل پنجره اي جديدي مي ماند که شما مي توانيد باز کنيد و به بيرون نگاه کنيد
و شما تا زماني که اين کار را نکنيد نمي دانيد چه چيزي خواهيد ديد
داشتن اطلاعات بيشتر هميشه چيز خوبي است
همينطور از دور خارج کردن احتمالات. اگرچه در سطح شخصي
شايد يک مقدار ناراحت کننده باشد چون اين يک نظريه ي خوب است
ولي اين يعني شما اطلاعات بيشتري به دست آورده ايد و مي توانيد
از اين قسمت بگذريد و چيز بهتري بسازيد، نظريه اي بهتر بسازيد
با اين همه نظريه، مهم سليقه است
يا از يک ثابت کيهاني خوشتان مي آيد يا مي توانيد آن را
از طريق يک اثر آفتاب پرستي توصيف کنيد
هيچ کدام از اينها تا به حال به ما راه حلي دقيق ارائه نداده اند
که به دنبالش هستيم و اين دقيقا همان چيزي است که به دنبال آن هستيم
ما به دنبال راه حلي ظريف و ساده براي اين
جهان شتاب گرفته هستيم و تا به حال هيچ چيزي آن را به ما نداده است
آفتاب پرست؟ آره، شايد ولي تا به حال هيچ مدرکي دال بر درست بودن آن وجود ندارد
انرژي تاريک؟ آره مي توانيم به نوعي آن را درک کنيم
ولي ما نمي توانيم شماره ي درست را بگيريم
بنابراين هنوز در تاريکي چنگ مي اندازيم
براي يک راه حل ساده و ظريف براي چيزي که مي بينيم
جايي که بالاخره آن راه حل ساده از آنجا مي آيد
حدس هر کسي است
اين يکي از چيزهاي عصباني کننده درباره ي علم است
هميشه نمي تواند سر وقت و بودجه ي معين خرگوش را از کلاه در بياورد
گاهي اوقات اتفاقات زيادي بايد بيافتد يا چيزي که
رسانه ها به آن نابغه مي گويند بايد بيايد
اگرچه خود نابغه ها
تعهد متفاوتي با کار خود دارند
من استعداد بيشتري نسبت به ديگران ندارم
من فقط از بقيه ي افراد کنجکاو ترم
و سر يک مشکل تسليم نمي شوم
تا اينکه راه حل مناسب را پيدا کنم
فکر مي کنم آن کنجکاوي چيزي است که بيشتر
کيهان شناسان و فيزيکدانان را سوق مي دهد، کنجکاوي درباره ي جهان. چرا؟
جهان از چه چيزي ساخته شده است؟ چرا ما اينجا هستيم؟
جهان چطور آغاز شد؟
در آينده براي جهان چه اتفاقي مي افتد؟
تمام اينها سوالاتي هستند که توسط کنجکاوي کنترل مي شود
من استعداد خاصي ندارم
من فقط بسيار کنجکاو هستم
حس کنجکاوي، فکر مي کنم
خب، بهترين نيروي تحريک کننده است خب؟
سخت کار کردن لزوما شما را به يک جواب نمي رساند
در حقيقت سخت کار کردن مي تواند خلاقيت را خفه کند
کار ما، مي دونيد، ترکيبي از قوه ي اختراع
و پافشاري در کار سخت است
يک ترکيب است
اين پايان کنفرانس اقليدس در لوزان است
برگزارکنندگان کنفرانس در عصر يک روز دور هم جمع شدند
و دور درياچه ي ژنو گشت مي زدند
اين فرصتي براي نمايندگان است تا گره مشکل را باز کنند
و شايد حتي يک مقدار راجع به تصوير بزرگ فکر کنند
بله، خب شايد نظريه ي اينشتين به خاطر يک موضوعي انگيزه پيدا کرده است نه؟
او قانون هم ارزي داشت
بله و منظورم اين است ما مي خواهيم اندازه ي
چيزهاي زيادي را راجع به طبيعت با نگاه به اينکه چطور رشد مي کند به دست بياوريم
چطور انرژي تاريک با انتقال سرخ توسعه پيدا مي کند
ولي مشکل انرژي نقطه ي صفر است
انرژي خلاء، قسمت
مکانيکي کوانتوم که شما به آنجا اضافه کرده ايد
تلاش کنيد و طبيعت انرژي تاريک را مطالعه کنيد
و همزمان، تلاش کنيد و ببينيد آيا نسبيت عام کار مي کند يا نه
بنابراين کارهاي زيادي بايد انجام شود
و اکتشاف هاي زيادي که قرار است در آخر راه انجام شود
دقيقا و من به خاطر اين مي نوشم
دقيقا همينطوره
فرآيند اکتشاف علمي گاهي اوقات از طريق کار سخت مطلق
باعث پيشرفت مي شود
و گاهي اوقات به يک نفر نياز دارد تا ديدگاه جايگزين الهام بخشي را مطرح کند
ما با نگاه کردن به حيوانات و گياهان
چيزهاي بسيار زيادي راجع به آنها ياد گرفتيم ولي بايد داروين مي آمد
و يک ايده ي بنيادي مي داد
تا به ما مفهومي از درک خود حيات بدهد
و در تلاش هاي ما براي درک جهان بزرگ تر
و حتي کل جهان، مشاهدات بسيار مهم هستند
ايده هاي انرژي تاريک و ماده ي تاريک براي کساني است که
به تماشاي ستاره ها نشسته اند ولي مثل اينشتين که درون قطار سرگرم بود و تصميم گرفت
تمام علم شناخته شده را بگيرد و
از يک زاويه ي متفاوت و کاربردي تر به آن نگاه کند
احتمال دارد همچين چيزي براي حل مشکل انرژي تاريک نياز باشد، به کسي نياز است
تا حقه ي يکساني بزند
و ايده ي بهتري را مطرح کند
آدم هاي باهوش بسيار زيادي در جهان وجود دارد
شگفت زده نخواهم شد اگر در اين مابين با اينشتين ديگري
رو به رو شويم
نمي دانم در طول زندگي ما خواهد بود يا نه ولي ما
فکر مي کنم شانس زيادي داريم
ما به گروه هايي مثل اقليدس نياز داريم
اين تنها راهي است که شما مي توانيد داده هايي را که نياز داريد به دست بياوريد
ولي براي درک داده، براي اينکه مقداري به آن شرح و تفسير بدهيم
تا به آن يک ايده بدهيم
يک نفر مي تواند اين کار را بکند
اين مي تواند اينشتين بعدي باشد
يک نابغه مي تواند وارد شود و تمام مشاهداتي که ما داشته ايم را
را کنار هم قرار دهد و يک نظريه ي جديد مطرح کند
آره احتمالش خيلي زياده
اميد دارم که اون شخص من باشم
حقيقت آزار دهنده اين است که کل چيزي که براي حل
معماي انرژي تاريک نياز است يک ايده ي بزرگ است
براي کسي که آن بيرون است و چيزها را متفاوت تر از ما مي بيند
شايد کسي مثل شما
و اگر آن اينشتين جديد شما هستيد
و اگر تصميم داريد معماي انرژي تاريک را حل کنيد
احتمال زيادي وجود دارد که
به اندازه ي اينشتين اصلي مشهور شويد
هر جايي که مي روم و هرجايي که مي مانم
تصويري از من وجود دارد
روي ميز يا در راهرو
دور گردن بسته شده يا روي ديوار نصب شده
زنان و مردان بازي عجيبي بازي مي کردند
درخواست مي کردند، تقاضا مي کردند: خواهش مي کنم يک امضا بده
همکاران دانشمند به کنايه ها اهميتي نمي دادند
بلکه به شدت خواستار يکي از دست نوشته ها بودند
گاهي اوقات که توسط اين همه تشويق احاطه شده بودم
توسط بعضي از چيزهايي که مي شنيدم شگفت زده مي شدم
و برايم سوال پيش مي آمد که ذهنم براي يک لحظه گيج نبود
اگر من و نه آنها واقعا مي توانستم ديوانه باشم
مترجم:AmirGhool Bigbangpage.com AwesomeDaruis@gmail.com