۱۶ اسفند ۱۳۸۶
دانههای رقصان برف، کف پوش خیابانها را سفید کرده است. باد سردی وزیدن گرفته و همگان را به خانههای گرم فرا میخواند. خلوت خیابان نشان از تعطیلات زمستانی سرد دانشگاه را میدهد. در این میان در فضای گرم و کوچک دانشکده فیزیک ،عدهای به بحث و گفتگو درباره هستی و شگفتیهای پنهان آن مشغولند و صدای تیک تاک ساعت که خبر از همایشی پربار میدهد.
دکتر رضا منصوری
هفتمین همایش ملی گرانش و کیهان شناسی ۱۰ و ۱۱ بهمن ماه ۱۳۸۶ در دانشکده فیزیک دانشگاه تهران برگزار شد. برای این گرهمایی ۲۶ مقاله به دفتر دبیرخانه ارسال شد و ۲۳ مقاله به مرحله سخنرانی راه یافت. افزایش تعداد مقالات ، حضور اساتید و دانشجویان از بسیاری از دانشگاههای کشور و همچنین بالاتر رفتن سطح مقالات ارائه شده نسبت به سالهای گذشته نکات برجسته همایش امسال بود که نشان از موفقیت در برگزاری این همایش را دارد. امید است در سالهای آینده نیز این همایش با استقبال پرشورتری از طرف دانشگاههای سرتاسر کشور برگزار شود.
گردهمایی امسال با خوشامدگویی دکتر منصوری و سخنرانی ایشان درباره شیوههای تحقیق و جایگاه علم کیهان شناسی در ایران شروع شد.
دکتر سهراب راهوار از دانشگاه صنعتی شریف نخستین پژوهشگری بود که مقاله خود را درباره امکان رصد سیارات فرا خورشیدی با استفاده از ریز همگرایی گرانشی ستاره همدم ارائه کرد. دکتر راهوار در این مقاله به معرفی یک روش جدید برای رصد سیارات فرا خورشیدی پرداخت. امروزه چندین روش برای یافتن سیارات فرا خورشیدی وجود دارد:
۱- استفاده از تصویر و مشاهده مستقیم سیاره در طول موج مادون قرمز که بهترین روش است.
۲- گذر یا عبور سیاره از جلوی ستاره مادر: این گذر تغییراتی را در منحنی نوری ایجاد میکند که به صورت تناوبی تکرار میشود و به این ترتیب میتوان به وجود سیاره پی برد.
۳-استفاده از سرعت شعاعی: در این روش با توجه به قرار گرفتن صفحه مداری سیاره و به کمک اثر دوپلر، وجود سیاره مشخص میشود.
۴- ریز همگرایی گرانشی یا مایکرو لنزینگ: حرکت سیارات نسبتا بزرگ ، دور ستارگان با جرم خورشید و کمتر از آن ، باعث نوسان ستاره حول مرکز جرم مشترک میشود. برای حالتی که صفحه مداری سیاره در راستای دید ما باشد استفاده از اثر دوپلر برای کشف سیاره به کار نمیآید و در نتیجه اثری شبیه به اختلاف منظر معکوس بر روی منحنی نوری به جا خواهد گذاشت. اگر عدسی نور ستاره را به دلیل همگرایی گرانشی تقویت کند، وجود سیاره باعث پدید آمدن مناطقی با شدت درخشندگی زیاد (سطوح سوزان) روی عدسی میشود. به کمک تکینگیهایی که در این مناطق وجود دارد میتوان سیارات با جرم کم (تا حدود جرم زمین) را کشف کرد. کم جرمترین سیارات فرا خورشیدی با این روش کشف شدهاند. در این مقاله دکتر راهوار امکان رصد این سیارات را برای ستارگان هسته کهکشان و کهکشان آندرومدا، با استفاده از شبیه سازی مونته کارلو ، مورد بررسی قرار داد.
سخنران دوم دکتر جلال زاده از دانشگاه شهید بهشتی بود. دکتر جلال زاده در مقالهی خود با بازنگری معادله ژئودزی در مدل شامه با ماده القایی ، به بررسی انتگرال ناپذیری فضا - زمان ۴ بعدی با کمک اصل ماخ پرداخت. اصل ماخ، اساسیترین اصل در نسبیت عام است که میگوید: ماده، هندسه و خمیدگی آن را تعیین میکند و عدم آن مبنی بر عدم وجود هندسه است.
این جلسه با مقاله خانم خوئینی از دانشگاه تربیت معلم در رابطه با بررسی همگرایی گرانشی نور خوشههای کهکشانی در یک مدل با متریک ناهمگن پایان یافت.
دومین جلسه با سخنرانی دکتر شیخی از دانشگاه شهید باهنر کرمان درباره ارتباط عمیق بین ترمودینامیک و گرانش در جهان لایه ای شروع شد. میدانیم در مدل جهان لایهای ، با جملات تصحیحی روی لایه و درون بالک، میتوان معادله فریدمان را به صورت قانون اول ترمودینامیک نوشت. در این مقاله دکتر شیخی با استفاده از این قانون، عبارت مربوط به آنتروپی را به دست آورده بود که برای مطالعه ترمودینامیک سیاهچالهها در این مدل بسیار سودمند است.
سخنران بعدی آقای خسروی از دانشگاه شهید بهشتی بود که مقاله خود را با موضوع اثرات طول بنیادی در کیهان شناسی ارائه کرد. فضا- زمان دو سیته الهام گرفته شده از نسبیت خاص ، خود را به صورت وجود یک طول بنیادی ظاهر میکند که بر رفتار ضریب مقیاس جهان تاثیر میگذارد. این تغییرات میتوانند رشد نامحدود ضریب مقیاس در جهان شتابدار کنونی و همچنین تحول دوره تورمی را مهار کنند. در این طرح پژوهشی آقای خسروی پس از معرفی مختصر متدهای کوانتش، به کمک مدل PEP و رسم نمودار، به حل مسئله زمان پرداخته بود. فضای دو سیته فضایی است که از حل معادلات انیشتین در نسبیت عام برای حالت بدون جرم ولی با انحنایی ناشی از ثابت کیهان شناسی بدست میآید.
سخنران بعدی آقای تولیت کاشانی از دانشگاه فردوسی مشهد بود که مقاله خود را درباره مدل سازی تابع توزیع «تهی جاها»(void) با استفاده از دنباله گردش تصادفی در میدانهای افت و خیزهای سلسه مراتب گوسی ارائه کرد. تهی جاها بزرگترین ساختارهاییاند که در عالم یافت شدهاند و تاکنون تعریف دقیقی از آنها ارائه نشده است. دو سناریو برای تحول تهی جاها در جهان ناهمگن کنونی وجود دارد
۱- تهی جاهای کوچک ، ادقام ، و تهی جاهای بزرگتر را به وجود میآورند.
۱- تهی جاها با گذشت زمان کوچک و کوچک تر شده و از بین میروند.
یکی از روشهای رایج و اخیر برای توصیف ساختار بزرگ مقیاس عالم ، پیش بینی توزیع بزرگی تهی جاها و شناخت ساختار درونی آنها، نظریه میدانهای گوسی است.
پس از صرف ناهار و استراحتی کوتاه مدت، جلسه سوم با سخنرانی دکتر دهقانی از دانشگاه ایلام درباره بخش فیزیکی انتشارگر گراویتون در فضا-زمان دوسیته و حل معادله ویژه عملگر کازیمیر گروه دوسیته به کمک نظریه گروهها شروع شد.
سخنران دوم آقای ساداتیان از دانشگاه مازندران بود که به ارائه مقالهای با عنوان تورم ناکمینه و دادههای تجربی پرداخت. آقای ساداتیان در این پژوهش با حل معادلات مربوط به پارامترهای (slow roll) دو نوع متفاوت از پتانسیلهای میدانهای اسکالر در مدلهای تورمی ناکمینه، و مقایسه محاسبات انجام شده با دادههای ماهواره تحقیقاتی WMAP۳ ، پارامتر جفتیدگی مدل تورمی ناکمینه را مقید کرده بود.
بررسی تهی جاهای ۳ بعدی در نقشه انتقال به سرخ SDSS موضوع مقالهای بود که آقای واسعی زاده کاشانی از دانشگاه فردوسی مشهد به ارائه آن پرداخت. در عالم کنونی ۴ نوع ساختار وجود دارد:
۱- دیوارهها ( walls)
۲- فیلامنتها ( filaments)
۳- ابرخوشههای کهکشانی ( super clusters)
و ۴- تهی جاها ( void)
آقای واسعی زاده با استفاده از الگوریتم آکیو و ماهونن و ارائه چند نمودار به بررسی شکل، اندازه، چگالی عددی و سایر خصوصیات تهی جاهای ۳ بعدی در نمونه های محدود به حجمی از کهکشانها، که از انتشار اخیر SDSS، استخراج و تهیه شده است، پرداخت. آرایه SDSS شامل یک تلسکوپ ۲.۵ متری به همراه ۲ اسپکترومتر(طیف نگار) است که در کشور مکزیک قرار دارد و به ثبت دادهها در ۵ فیلتر متفاوت می پردازد. نتایج ۳ بعدی به دست آمده از این آرایه، نتیجه گیریهای قبلی بر اساس مطالعه تصاویر ۲ بعدی را مبنی بر مناسب نبودن تقریب کروی برای تهی جاها، تایید میکند.
آخرین جلسه روز چهار شنبه با مقالهی آقای وکیلی از دانشگاه شهید بهشتی دربارهی تقارن نوتر در کیهان شناسی آغاز شد. آقای وکیلی در این پژوهش با محاسبه فرم صریح تابع (F(r برای مدل دارای تقارن نوتر و همچنین پارامتر حالت در این مدل کیهان شناسی، به نوعی انرژی تاریک دست یافته بود.
این بخش با سخنرانی آقای مهدی پور از دانشگاه مازندران در رابطه با تابش هاوکینگ به روش تونل زنی از افق رویداد یک سیاهچاله شوارتز شیلد در فضای ناجابهجایی ادامه یافت. هرگاه ذرهای با انرژی پایه e تابش شود، در واقع از سطح پتانسیل خودش تونل زده است، به عبارت دیگر تونل زنی همان عبور از افق رویداد سیاهچاله است. طیف تابش سیاهچاله لزوما یک طیف گرمایی نیست و میتواند شامل اطلاعات دیگری نیز باشد. با کمک پدیده تونل زنی کوانتومی ذرات به صورت تابش هاوکینگ از افق رویداد یک سیاهچاله، با هندسه دینامیک و ناجابهجا، میتوان به حل نسبی مشکل خالص بودن طیف تابش گرمایی و باطلنمای اطلاعات پرداخت. ناجابهجایی فضا در انرژی های بالا منجر به توقف تبخیر سیاهچاله در یک طول مینیمم می شود.
بنابراین یک باقیمانده از سیاهچاله خواهیم داشت که تمامی اطلاعات گمشده درون سیاهچاله را داراست.
حل مدل رندال-ساندرام تعمیم یافته و کیهانشناخت پوسته ای موضوع آخرین مقالهی روز چهارشنبه بود که دکتر یوسفی رمنتی از دانشگاه آزاد آمل به ارائه آن پرداخت.
برنامههای روز دوم با مقاله دکتر عطازاده از دانشگاه شهید بهشتی با عنوان انبساط شتابدار کیهان در مدلهای شامهای با گرانش آغاز شد.
این جلسه با سخنرانی آقای شادکام از دانشگاه تهران درباره بررسی ناهمسانگردی شار پرتوهای کیهانی پر انرژی با استفاده از آرایه چرنکوف ادامه یافت .آقای شادکام به همراه گروه خود در دانشگاه صنعتی شریف حدود ۶۹۵ هزار بهمن هوایی را از ۱۹ نوامبر سال ۲۰۰۶ میلادی طی یک سال به وسیله آرایههای موجود در رصدخانه البرز ثبت کرده بودند. رصدخانه البرز نخستین رصدخانه پرتوهای گامای کشور است که با همت جمعی از اساتید و دانشجویان دانشگاه صنعتی شریف بر بام دانشکده فیزیک این دانشگاه احداث شده است.
ذرات کیهانی که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت میکنند شامل پروتونهای بسیار پر انرژی، پرتوهای گاما و مقادیر اندکی از هسته اتمها هستند. ناهمسانگردی این ذرات به عوامل متفاوتی بستگی دارد:
۱- چشمههای بزرگ مقیاس، مثل هستههای کیهانی که پرتوها در آنجا تولید شدهاند.
۲- پخش شدن ذرات در کهکشان به خاطر ماده کهکشانی و شکل میدانهای مغناطیسی آشوبناک کهکشان.
۳- اثرات آب و هوایی: وقتی ذرات وارد جو زمین میشوند، در اثر برخورد با ذرات آب و هوا، بهمنهای هوایی ایجاد میکنند.
و ۴- اثر کامپتون-گتینگ ( compton-Getting)
به کمک ناهمسانگردی این ذرات می توان طول پویش آزاد آنها را در کهکشان (تا حدود ۱۰ پارسک) محاسبه کرد.
آقای شادکام با ارائه نمودارهای تغییرات روزانه آهنگ ثبت بهمنها برای زمانهای خورشیدی، نجومی و پاد نجومی، توضیحاتی درباره ناهمسانگردی مشاهده شده در نرخ بهمنهای ثبت شده داد.
جلسه دوم با سخنرانی آقای خسروی از دانشگاه تربیت معلم با موضوع اصلاح فرایند میانگینگیری در کیهان شناسی و مدل فریدمان-رابرتسون-واکر (FRW) ساختار یافته شروع شد. در نظریه مهبانگ که به عنوان یک مدل استاندارد شناخته شده است ساختارهای اولیه عالم، همگن و بدون شکلند. اما با گذشت زمان همگن بودن جهان از بین می رود و عالم ناهمگن کنونی شکل میگیرد. درک صحیح از انرژی تاریک به بررسی ناهمگنی های عالم و اثر آنها بر روی پارامترهای کیهان شناسی و همچنین بررسی مسئله میانگین گیری بستگی دارد. اصلاح فرایند میانگین گیری در ۲ سطح انجام میشود:
۱- میانگین گیری در مخروط نور
۲- میانگین گیری بر روی مخروط نور
اثر میانگین گیری مانند یک جمله بازکنش است که شبیه به ماده تاریک رفتار می کند. نتایج حاصل از این پژوهش در قالب چند نمودار نمایش داده شد که مورد توجه قرار گرفت.
سخنران بعدی دکتر مویدی از دانشگاه اراک بود که به ارائه مقاله خود درباره انتشارگر اصلاح شده برای یک میدان فرمیونی در فضا-زمان ناجابه جایی پرداخت.
افت و خیزهای کوانتومی خلا و تشکیل ساختارهای کیهانی موضوع سخنرانی دکتر محسن زاده گنجی از دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات تهران بود. انسان از دیرباز به دنبال توصیف جهان با ابزارهای علمی بوده است. امروزه دانشمندان، جهان را به کمک ۲ نظریه کوانتوم و نسبیت عام توصیف میکنند. یکی از مهمترین مسائل در کیهان شناسی شناخت مبدا و تحول ساختارهای بزرگ مقیاس عالم است. تئوری شکل گیری این ساختارهای اختر فیزیکی اطلاعات مفیدی را از منشا ساختارها بدست میدهد. دکتر گنجی پس از قرائت ۲ آیه از قران کریم و مقدمهای کوتاه دربارهی نظریههای مهبانگ و تورم ، به ارائه مقاله خود در ۴ بخش تورم و شکل گیری ساختار، افت و خیزهای کوانتومی و طیف اختلال، انتخاب خلا و معرفی کارهای آینده در این زمینه پرداخت.
جلسه سوم با سخنرانی آقای ذکاوت درباره اثر اختلالی فضا- تکانه ناجابهجا در چاه پتانسیل گرانشی، در حضور انرژی جنبشی نوسانگر ۲ بعدی هماهنگ ساده، آغاز شد.
سخنران دوم خانم فضل پور از دانشگاه مازندران بود که مقاله خود را درباره بررسی جهان شامهای ناکمینه ، با در نظر گرفتن جملات گاس بانت و گرانش القایی DGP ارائه کرد.
تغییر در پارامترهای Slow-roll و حالت کوانتومی خلا عنوان مقالهی بعدی بود که آقای سجاسی از دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات تهران به ارائه آن پرداخت. توجیه مشکلاتی از قبیل مساله تخت بودن جهان، افق عالم و...که کیهان شناسی استاندارد قادر به توضیح آنها نیست، تاییدی بر تئوری تورم میباشد. یکی از مدلهای شکل گیری ساختارهای کیهان مدل CDM است که در آن، در طول تورم، پارامترهای Slowroll، دینامیک تورم را کنترل میکنند.
بخش انتهایی همایش با سخنرانیهای آقای رابعی از دانشگاه رازی کرمانشاه با عنوان جبر ترتیبی برای کوانتیزه کردن در دوسیته ۱+۱ و آقای مومنی از دانشگاه تهران با موضوع میدانهای اسکالر جرم دار در فضا- زمان های با تقارن کروی در حضور ثابت کیهان شناسی شروع و با مقاله آقای ملک جانی از دانشگاه تبریز درباره تشکیل ساختار در مدل رمبش کروی ۲ مولفهای، پایان یافت.
