ویدئو

متن

ستاره‌های نوترونی پرچگال‌ترین چیزی هستند که سیاه‌چاله نیستند.

در هسته‌ی آنها شاید خطرناکترین ماده‌ی عالم وجود دارد.

“ماده‌ی عجیب”!

ماده‌ای به غایت عجیب

که قوانین جهان هستی را زیر پا می‌گذارد

و می‌تواند هر آنچه را که با آن تماس پیدا می‌کند را آلوده کرده و از بین ببرد

یا می‌تواند به ما درباره‌ی چگونگی پیدایش جهان بیاموزد.

شاید هم هردو

موسیقی تیتراژ

برای اینکه واقعا بفهمیم این ماده‌ی فوق‌العاده عجیب چگونه است، بهتر است کمی به مفاهیم پایه برگردیم

ستاره‌ی نوترونی چیست و ماده‌ی عجیب چگونه قوانین جهان هستی را زیر پا می‌گذارد؟

برای اینکه همه‌ی این مطالب در یک ویدئو جا شود، مجبوریم بعضی چیزها را کاملا ساده‌سازی کنیم

اما اگر جزییات بیشتری نیاز دارید، بعدا مطالب بیشتری در اختیارتان می‌گذاریم.

وقتی که یک ستاره بسیار بزرگ متلاشی شده و به یک ابرنواختر تبدیل می‌شود یک ستاره‌ی نوترونی برجای می‌ماند.

در این زمان، هسته‌ی ستاره به واسطه‌ی گرانش خودش، رمبش می‌کند

با چنان نیروی درون‌سوی قدرتمندی که هسته‌ها و ذرات را به شدت متراکم می‌کند، به درون خود فرومی پاشد.

الکترون‌ها به سمت پروتون‌ها فشرده و با آن‌ها ادغام شده و تبدیل به نوترون می‌شوند.

ناگهان همه‌ی “فضای خالی” درون اتم‌ها کاملا با ذراتی پر می‌شود

که اصلا نمی‌خواهند کنار یکدیگر باشند اما هیچ انتخاب دیگری ندارند.

آن ها ناامیدانه در خلاف جهت گرانش و فروپاشی فشار می‌آورند.

اگر گرانش پیروز شود، تبدیل به یک سیاهچاله می‌شود.

اگر ذرات متراکم پیروز شوند، تبدیل به یک ستاره نوترونی می‌شوند.

در نتیجه ستاره‌های نوترونی به یک هسته اتمی غول پیکر به بزرگی یک شهر

که جرم کل یک ستاره را در درون خود دارد، تبدیل می‌شوند.

و اینجاست که همه چیز عجیب و غریب می‌شود.

محیط درون هسته‌ی یک ستاره‌ی نوترونی به قدری ناهنجار است که قوانین فیزیک هسته‌ای در آن تغییر پیدا میکند

و این شرایط می‌تواند به یک ماده‌ی عجیب و به شدت خطرناک منتهی شود.

اما اجازه بدهید از خودمان جلو نزنیم.

قبل از اینکه یاد بگیریم که قوانین چگونه ممکن است زیر پا گذاشته شوند، بهتر است اول آن ها را بدانیم.

پروتون‌ها و نوترون‌ها که ذرات تشکیل دهنده‌ی هسته‌ی اتم هستند،

از ذرات کوچکتری به نام “کوارک"ها ساخته شده‌اند.

کوارک‌ها اصلا نمی‌خواهند تنها باشند.

آنها چیزی هستند که ما “محصور شده” می‌نامیم.

می‌توانید برای جدا کردنشان تلاش کنید،

اما هر چه قوی‌تر بکشید، آن‌ها خودشان را محکم‌تر به سمت یکدیگر خواهند کشید.

اگر انرژی بسیار زیادی بکار بگیرید، آن‌ها از این انرژی برای تولید کوارک‌های جدید استفاده می‌کنند.

کوارک‌ها فقط با یکدیگر و به عنوان اجزای سازنده‌ی ذرات دیگر وجود دارند

و هرگز به تنهایی مشاهده نشده‌اند.

آن‌ها انواع مختلفی دارند اما به نظر می‌رسد فقط دو نوع شان ماده‌ی پایدار می‌سازند:

کوارک “بالا” و کوارک “پایین” که در پروتون‌ها و نوترون‌ها یافت شده‌اند.

به نظر می‌رسد همه‌ی انواع دیگر کوارک‌ها به سرعت نابود می‌شوند.

اما ممکن است درون ستاره‌های نوترونی این‌گونه نباشد.

نیروهای عمل کننده درون هسته‌ی آن‌ها به قدری شدید هستند که

شرایط در اصل شبیه به شرایط جهان بلافاصله بعد از"مه‌بانگ” است.

هسته‌های ستاره‌های نوترونی مانند فسیل‌ها هستند چرا که به ما امکان می‌دهند تا به دقت در زمان گذشته و آغاز همه چیز مکاشفه کنیم.

بنابراین دانستن رفتار یک کوارک درون یک ستاره‌ی نوترونی

راهی است برای درک ماهیت جهان هستی.

یک فرضیه این است که، درون یک هسته ستاره نوترونی، پروتون‌ها و نوترون‌ها تجزیه می‌شوند.

تمام ذرات تجزیه شده، شانه به شانه حل می‌شوند و تبدیل به حمام مذابی از کوارک‌ها می‌شوند.

تعداد غیر قابل شمارشی از ذرات تبدیل به چیزی می‌شوند که بطور خالص از کوارک‌ها تشکیل شده است:

“ماده‌ی کوارکی”

ستاره‌ای که از این ماده ساخته شده است را یک “ستاره‌ی کوارکی” می‌نامند.

هرچند ممکن است نمای بیرونی آن اصلا تفاوتی با یک ستاره‌ی نوترونی معمولی نداشته باشد.

با این مقدمه، بالاخره می‌توانیم در مورد خطرناک ترین ماده صحبت کنیم.

اگر فشار درون یک ستاره‌ی کوارکی به قدر کافی بالا باشد، ممکن است عجیب‌تر هم بشود،

به معنای واقعی کلمه.

در هسته‌ی ستاره‌های نوترونی، ممکن است بعضی از کوارک‌ها به “کوارک‌های عجیب” تبدیل شوند.

کوارکهای عجیب خواص هسته‌ای عجیب و غریبی دارند،

آنها سنگین‌تر هستند، و چون کلمه‌ی بهتری به ذهنمون نمیرسه

“قوی‌تر” هستند.

اگر سر و کله شون پیدا بشه، می‌توانند ماده‌ی عجیب را بوجود بیاورند.

ممکن است ماده‌ی عجیب، حالت ایده آل ماده باشد،

کاملاً چگال، کاملاً پایدار، غیر قابل تخریب،

پایدار تر از هر ماده‌ی دیگری در جهان

آن‌چنان پایدار که می‌تواند خارج از ستاره‌های نوترونی نیز وجود داشته باشد.

اگر اینطور شود، مشکل خواهیم داشت.

ممکن است گسترش یابد.

هر ماده ی دیگری نیز که با آن تماس داشته باشد می‌تواند تحت تاثیر پایداری آن قرار بگیرد

و به سرعت به ماده‌ی عجیب تبدیل شود.

پروتون‌ها و نوترون‌ها ممکن است حل شده و به بخشی از حمام کوارک تبدیل شوند،

که انرژی آزاد می کند و ماده‌ی عجیب بیشتری خلق می‌کند.

تنها راه برای خلاص شدن از شر آن این است که آن را به داخل یک سیاهچاله بیاندازیم.

دوباره؛ کی اهمیت میده؟

همه‌ش داخل ستاره های نوترونی است،

مگر وقتی که ستاره‌های نوترونی با سایر ستاره‌های نوترونی یا سیاهچاله ها برخورد کنند.

مقادیر عظیمی از آنچه درونشان است را به بیرون نشر می‌دهند،

که بعضی از آن حاوی قطرات ماده‌ی عجیب است که “عجیب‌چه” نامیده می‌شود.

عجیب‌چه‌ها درست مانند هسته‌های ستاره نوترونی چگال هستند.

آن ها می‌توانند بسیار کوچک باشد، شاید حتی در مقیاس زیر اتمی

اما حتی بزرگترین عجیب چه‌ها نمی‌توانند از یک موشک بزرگ‌تر باشند.

این عجیب‌چه‌ها ممکن است برای میلیون‌ها و یا میلیاردها سال در اعماق کهکشان بی‌هدف حرکت کنند.

تا اینکه از قضا با یک ستاره و یا سیاره برخورد کنند.

اگر یکی با زمین برخورد کند، بلافاصله زمین را به ماده‌ی عجیب تبدیل می‌کند.

هر چه بیشتر تبدیل کند، بیشتر می‌شود.

نهایتا، همه‌ی اتم‌های تشکیل دهنده‌ی زمین تبدیل خواهند شد.

زمین به یک توده‌ی داغ از ماده‌ی عجیب در ابعاد یک سیارک تبدیل می‌شود.

اگر عجیب‌چه با خورشید برخورد کند، خورشید در خود فرو خواهد ریخت و به یک ستاره‌ی عجیب تبدیل خواهد شد.

مانند آتش در یک جنگل خشک، خودش را از درون خواهد خورد.

البته این اتفاق جرم خورشید را خیلی تغییر نخواهد داد،

اما خورشید خیلی کم نور تر خواهد شد.

و زمین تا حد مرگ یخ خواهد زد.

و درست مثل یک ویروس کوچک، ما هیچ شانسی برای دیدن یک عجیب‌چه که در حال نزدیک شدن است، نخواهیم داشت.

بد تر از اون، بعضی از فرضیه‌ها می‌گویند که عجیب‌چه‌ها متداول تر از آنی هستند که فکر می‌کنیم

و تعدادشان از تمام ستارگان کهکشان هم بیشتر است.

عجیب‌چه‌ها می‌توانسته اند بلافاصله بعد از مهبانگ بوجود آمده باشند،

وقتی که همه جا به داغی و تراکم هسته‌ی یک ستاره‌ی نوترونی بود.

ممکن است در حالی‌که جهان گسترش و تکامل می‌یافته،

اطراف جاذبه‌ی کهکشان‌ها تجمع کرده باشند.

عجیب‌چه‌ها ممکن است آن‌قدر پر تعداد و عظیم باشند،

که شاید در واقع همان “ماده‌ی تاریک” باشند که ما فکر می‌کنیم کهکشان‌ها را در کنار یکدیگر نگه داشته است.

اما دوباره تاکید می‌کنیم، شاید هم اینطور نباشد.

این‌ها همه حدس و گمان است.

و زمین و خورشید و سیارات طی چند میلیارد سال گذشته توسط

آتش افسار گسیخته‌ی عجیب‌چه‌ها از بین نرفته‌اند.

بنابراین شانس اینکه در آینده‌ی نزدیک هم چنین اتفاقی نیفتد بالاست.

درک این اجسام عجیب در این زمان،

می‌تواند کلید فهم درستی از پیدایش جهان

و اینکه چرا جهان بزرگ شده و به شکلی که امروز هست درآمده.

وقتی که دانشمندان برای اولین بار شروع به سر و کله زدن با آهن‌رباها و سیم‌ها کردند و به الکترون‌ها فکر کردند،

هیچ تصوری از آنکه فن‌آوری چگونه طی صد سال پیش رویشان متحول خواهد شد، نداشتند.

مطالعات امروزه‌ی دانشمندان در باره‌ی علل ستاره ه‌ی نوترونی و ماده‌ی عجیب،

می‌تواند بشر را برای آینده‌‌ای فراتر از غیر قابل باو ترین تصوراتمان، آماده کند.

یا شاید هم اینطور نباشد.

زمان اثبات خواهد کرد.

بنابراین، حالا که منتظرید ببینید جهان نابود می‌شود یا نه،

ممکنه دوست داشته باشید بیشتر در مورد جهان بدونید.

ما هواتون رو داریم.

دوستان ما در “بریلیانت” میتوانند راهنمای شما به مجموعه ی عظیمی از دانش درباره ی سیاهچاله ها و همه چیز باشند.

“بریلیانت” یک وبسایت است که به شما کمک میکند با علوم به روش عملگرایانه مواجه شوید.

به همراه دوره های تعاملی حل مسئله و چالش های روزانه ی ریاضی، منطق و مهندسی.

هر مسئله ای همه ی ابزار هایی که به تنهایی برای حل مسایل پیچیده به آن نیاز دارید را در اختیارتان می گذارد.

این روش یاد گرفتن با انجام دادن است،

اما با مغزتان به جای دستانتان.

کنجکاویتان را بکار بگیرید تا به اعماق معما ها و مسایل درباره ی همه چیز برسید:

مثل مکانیک کلاسیک، اخترشناسی، فیزیک گرانشی و بسیاری دیگر.

اگر روی لینک زیردر قسمت توضیحات کلیک کنید یا سری به brilliant.org/nutshell بزنید

میتونید رایگان ثبت نام کنید و چیزهایی بیشتر از اونچه که میتونید تصور کنید رو یاد بگیرید.

و یک پاداش ویژه برای بینندگان Kurzgesagt وجود داره.

688 نفراولی که از این لینک استفاده کنند روی حق عضویت سالانه شون 20 درصد تخفیف گیرشون میاد،

که بهتون اجازه میدههمه ی مسئله های روزانه در آرشیو رو ببینید و هر دوره ای رو باز کنید.

“بریلیانت” کمک میکنه که روزتون رو کمی هوشمندانه تر به پایان برسونید.

ممکنه از این تجربه خیلی خوشتون بیاد.

موسیقی پایانی