ITanalyze

مژگان کریم‌نیایی - امروزه بسیاری از ما نه‌تنها به فناوری‌های نوین کاملا اتکا کرده و اعتقاد داریم بلکه حتی استفاده از این فناوری‌ها در تحقیقات علمی امروز جهان هم برایمان به امری عادی و قابل اتکا تبدیل شده است. از طراحی خودرو تا ساخت فضاپیماهای ناسا همگی با کمک فناوری‌های نوین کامپیوتری و محاسبات کامپیوتری صورت می‌گیرند. به تبع صفر و یکی بودن محاسبات کامپیوتری و احتمال پایین بودن خطا در کامپیوترها، حتی این روزها خیلی از دانشمندان هم اساس کار علمی و محاسبات خود را بر محاسبات کامپیوتری گذاشته‌اند. با این وجود باید گفت همان‌گونه که محاسبات انسانی خطاپذیر هستند، محاسبات کامپیوتری هم به علت خلاق نبودن کامپیوترها و شیوه تفکر ماشینی آنها و به دلیل اینکه کامپیوترها نمی‌توانند متغیرهای جانبی اثرگذار بر آزمایش‌ها و تحقیقات را کشف کرده و لحاظ کنند، همواره با قطعیت نداشتن در نتیجه همراه هستند.

نظریه‌ای در رد نسبیت انیشتین با کمک فناوری نوین

یکی از چیزهایی که نظریه نسبیت خاص انیشتین به ما می‌گوید این است که هیچ چیزی نمی‌تواند با سرعتی بیش از سرعت نور حرکت کند. در واقع در عصر حاضر جامعه علمی جهان پذیرفته‌اند که سرعت محدودیتی دارد و سرعت نور محدوده سرعت در جهان را مشخص می‌کند، اما خاصیت دنیای علم این است که هر چقدر هم سریع و محکم قانون‌گذاری کنید کسی پیدا می‌شود که قانون شما را باطل کند و سرعت نور هم در این میان یک استثنا نیست.

از همین رو در ماه سپتامبر سال 2011 میلادی تحقیقاتی انجام شد که نشان می‌داد خرده‌اتم‌ها به سفری نوترونی می‌روند. به محض انتشار نتایج این تحقیق، بسیاری از دانشمندان اعلام کردند که این نتایج برایشان دیوانه‌کننده است و از این نتایج به‌دست‌آمده به‌شدت شگفت‌زده شدند. دانشمندان توانستند این خرده‌اتم‌ها را از آزمایشگاهی در ژنو به ایتالیا ارسال کرده و طبق محاسبات فناورانه خود اطلاعات ارسال‌شده را 60 نانو ثانیه زودتر از فرض حرکت با سرعت نور دریافت کنند. اما آیا بروز یک خطا موجب زیر سوال رفتن نظریه محکم نسبیت خاص انیشتین شده بود؟ آیا واقعا دانشمندان موفق شده بودند سرعت نور را بشکنند؟

بازگشت اعتبار به نسبیت انیشتین

نتایج باورنکردنی این تحقیق که در تعارض با فیزیک روز جهان بود، چنان هیجانی را در میان جامعه فیزیک جهان به وجود آورد که در مدتی کوتاه بیش از ۸۰ مقاله روی سایت‌های علمی در رد یا توضیح این اثر منتشر شد.

در ادامه این بررسی‌ها، دانشمندی به نام «رونالد فن البرگ» در هلند استدلالی را ارایه کرده است که خطای فناورانه آزمایش قبلی را نشان می‌داد و بار دیگر نظریه نسبیت خاص انیشتین را تایید می‌کرد.

البرگ معتقد است که در این آزمایش موقعیت تولید نوترینوها در ژنو به آسانی با استفاده از جی‌‌پی‌اس‌ قابل شناسایی بوده اما تعیین موقعیت در آزمایشگاه ایتالیا به‌دلیل اینکه در زیر کوه قرار گرفته دشوارتر بوده و در آن اشتباه شده است. تیم انجام‌دهنده آزمایش همچنین اظهار کرده که لحظه تولید نوترینوها و لحظه رسیدن آنها به مقصد در ایتالیا را با استفاده از ساعت‌ها‌ و با دقت می‌توان اندازه‌گیری کرد؛ غافل از اینکه خود اعتماد به ساعت‌های ماهواره‌ای جی‌پی‌اس مایه به اشتباه افتادن آنها شده است.

در حقیقت، این تیم از ماهواره‌های جی‌پی‌اس که سیگنال‌های زمان را از مدار حدود ۲۰ هزار کیلومتری بالای زمین ارسال می‌کنند برای اندازه‌گیری زمان استفاده کرده و اشتباه آنها هم همین بوده است. ‌فن البرگ‌ توضیح داده که اثری وجود دارد که به‌نظر می‌رسد تیم آزمایش‌کننده از آن چشم‌پوشی کرده است. این اثر نادیده گرفته‌شده، حرکت نسبیتی ساعت‌های ‌جی‌پی‌اس است.

در مورد نوترینوها، دو چارچوب منبع وجود دارد که یکی دستگاه آشکارساز زمینی و دیگری ساعت‌های ماهواره‌ها است. اگر این دو نسبت به یکدیگر در یک جهت حرکت کنند،؛ طبیعتا باید زمان رسیدن نوترون‌ها سریع‌تر شود و همین هم موجب شود که به اشتباه فکر کنیم سرعت نور شکسته شده است. در اینجا این پرسش مطرح می شود که حرکت ماهواره‌ها در زمان آزمایش اصلی چگونه بوده است؟

 این ماهواره‌ها در زمان انجام آزمایش، مدار غرب به شرق را با یک شیب ۵۵ درجه نسبت به خط استوا طی می‌کردند که تقریبا در همان خط مسیر حرکت نوترینوها بوده است. این بدان معنی است که این فاصله نسبت به فاصله اندازه‌گیری‌شده در چارچوب منبع زمینی کوتاه‌تر است و تیم آزمایش‌کننده و کامپیوترهای هوشمند آنها این مساله را مد نظر قرار نداد‌ه‌اند؛ چراکه فکر می‌کردند این ساعت‌های مدارگرد همانند ساعت‌های زمینی رفتار می‌کنند.

‌فن البرگ‌ محاسبه کرد که با درنظرگرفتن حرکت ساعت‌ها، نوترینوها ۳۲ نانوثانیه زودتر از سرعت نور می‌رسند. اما این سرعت به‌دلیل اینکه این خطا در هر پایان آزمایش تکرار می‌شود باید دو برابر شود و بنابراین در مجموع، ذرات نوترینو با در نظر گرفتن این خطا باید ۶۴ ثانیه زودتر از سرعت نور به ایتالیا برسند که این مشابه همان نتیجه‌ای است که تیم آزمایش‌کننده به‌دست آورده است. به این ترتیب، در صورتی‌ که محاسبات این فیزیکدان هلندی از سوی جامعه علمی مورد پذیرش قرار گیرد، نظریه نسبیت انیشتین بار دیگر همچنان تایید شده و به قوت خود باقی می‌ماند.

جمع‌بندی

شاید بزرگ‌ترین نتیجه‌ای که عالم فناوری و دوستداران آن می‌توانند از فراز و فرود این ماجرا بگیرند، این است که نباید بیش از اندازه به نتایج محاسبات کامپیوتری تکیه کرد. علاوه بر این، باید گفت که همچنان هوش آدمی با توانایی استدلال بشری‌اش قابلیت‌هایی را شامل می‌شود که هیچ کامپیوتری آنها را ندارد.(منبع:عصرارتباط)