دانشمندان هنوز هم به دنبال آزمودن پیوستگی فضا-زمان یا دانه دانه بودن آن هستند. آنها پرسشی را مطرح می کنند، آیا فضا زمان پیوسته است یا دانه دار؟ اگر پاسخ دوم، درست باشد منجر به انحرافی در نظریه نسبیت می شود.
به گزارش ایسنا، استفانو لیبراتی، فیزیکدان مرکز SISSA، با این منظور یک بازبینی نظام‌مند را از تمامی شیوه‌هایی انجام داده که دانشمندان از دهه ۱۹۹۰ به منظور آزمایش قوانین اینشتین در مورد «نسبیت خاص» تا بالاترین انرژی‌های قابل‌مشاهده استفاده کرده‌اند. این نوع آزمایش‌ها مهم هستند، زیرا انحراف از نسبیت خاص می‌تواند نشان دهد فضا-زمان پیوسته نبوده، بلکه دانه‌دار است.همواره این پرسش در جامعه علمی مطرح بوده که آیا فضا-زمان پیوسته است یا این که از دانه‌های بسیار ریز (۱۰ به توان ۳۵- در «مقیاس پلانک») تشکیل شده است؟ در صورت صادق‌بودن دانه‌ای بودن فضا-زمان، دانشمندان تصور می‌کنند این امر منجر به انحرافاتی از نظریه نسبیت خاص می‌شود که بیش از ۱۰۰ سال پیش توسط آلبرت اینشتین فرمول‌بندی شد.از دهه ۱۹۹۰، فیزیکدان‌ها شیوه‌های متعددی را برای آزمایش این انحرافات از استاندارد فیزیک طراحی کرده‌اند. این شیوه‌ها اغلب بر اساس پدیده‌های مرتبط با فیزیک نجومی انرژی بالا بوده‌اند. استفانو لیبراتی، عضو «تیم فیزیک نجوم‌ذره دانشکده بین‌المللی مطالعات پیشرفته» شهر تریست ایتالیا، اخیرا بازبینی نظام‌مندی را برای ارائه محدودیت‌هایی بر روی مدل‌های مختلف منتشر کرده که نقض نسبیت خاص را پیش‌بینی می‌کنند.لیبراتی گفت: فیزیکدان‌ها همواره در خصوص ماهیت فضا-زمان شگفت‌زده بوده‌اند و ما همواره از خود پرسیده‌ایم که آیا فضا-زمان در تمامی مقیاس‌ها پیوسته است (درست همان گونه که آن را در تجربه روزانه‌مان درک می‌کنیم) یا این که در اندازه‌های بسیار کوچک، دانه‌های نامنظمی را ارائه می‌دهد که ما در تجربه مستقیم‌مان قادر به درک آن نیستیم؟ این دانشمند ادامه داد: تصور کنید از یک فاصله به قطعه‌ای سنگ مرمر نگاه می‌کنید. این قطعه سنگ احتمالا دارای بافت منسجمی به نظر می‌رسد. با این حال، با بررسی دقیق‌تر و با استفاده از یک میکروسکوپ قدرتمند مشاهده می‌کنید که مرمر، متخلخل و نامنظم است.لیبراتی همچنین خاطر نشان ساخت: فیزیکدان‌ها در تلاش برای انجام عملی مشابه با فضا-زمان هستند. آنها همواره به دنبال مولفه‌ای بوده‌اند که به عنوان یک میکروسکوپ برای پی بردن به این موضوع عمل کند که آیا در مقیاس‌های بسیار کوچک «بی‌نظمی» وجود دارد؟ وی در مقاله خود، بازبینی نظام‌مندی از آزمایشات و مشاهداتی را انجام داده که می‌توان از آنها برای بررسی وجود این «بی‌نظمی‌ها» استفاده کرد. نسبیت خاص یکی از پایه‌های فیزیک مدرن است و تا جایی که مشاهدات کنونی اجازه می‌دهد، آزمودن اعتبار آن حائز اهمیت است.جزئیات مقاله لیبراتی در مجله Classical and Quantum Gravity منتشر شد.
SISSA Paper “Sums Up” the Details of Irregularities of Space TimeDecember 26, 2013
Science
In a review paper, Stefano Liberati provides a systematic overview of the experiments and observations that can be exploited to investigate deviations from Special Relativity.
A paper by Stefano Liberati from SISSA has been selected as one of the 2013 Highlight papers (the best papers of the year) of the journal Classical and Quantum Gravity. The paper is a systematic review of the methods devised by scientists since the 90s to test Einstein’s laws of Special Relativity, up to the highest observable energies. These types of tests are important: deviations from Special Relativity could in fact indicate that space time is not continuous but grainy.
Smooth” or grainy? Is space time continuous or is it made up of very fine (10 [SUP]-35[/SUP]meters on the “Planck scale”) but discrete grains, if we look at it very close up ? If the latter were true, scientists think, this would lead to deviations from the theory of special relativity formulated by Albert Einstein more than 100 years ago. In some theoretical scenarios, the “non continuity” of space time implies violations to the invariance of the physical laws under the so called Lorentz transformations (which establish that physical laws are the same for all inertial reference frames that are at the basis of special relativity). Since the 90s physicists have devised several methods (often based on phenomena connected to high energy astrophysics) to test these deviations from standard physics. Stefano Liberati, coordinator of the Astroparticle Physics group of the International School for Advanced Studies (SISSA) of Trieste, recently published a systematic review to present the state of the art in this field and the constraints that can be placed on the various models that predict violations to Special Relativity.
The paper is an invited Topic Review published in the journal Classical and Quantum Gravity. This journal periodically asks leading world experts to “sum up” what is known in a specific field of study. The review has now been selected as one of the journal’s Highlight papers for 2013.
“Physicists have been wondering about the nature of space time for years. We’ve been asking ourselves whether it is continuous at all scales, as we perceive it in our daily experience, or whether at very small sizes it presents an irregular grain that we, in our direct experience, are unable to perceive,” explains Liberati. “Imagine looking at a slab of marble from some distance: it will probably seem to have a uniform texture. However, on closer inspection, for example using a powerful microscope, you can see that the marble is porous and irregular.”
“In a certain sense physicists have been trying to do something similar with space time: to find something that acts as a microscope to find out whether at very small length scales there is indeed some irregularity. In my paper I presented a systematic overview of the experiments and observations that can be exploited to investigate the existence of these irregularities. Special relativity is one of the cornerstones of modern physics and as such it is very important to test its validity, insofar as current observations allow us.”
به گزارش ایسنا، استفانو لیبراتی، فیزیکدان مرکز SISSA، با این منظور یک بازبینی نظام‌مند را از تمامی شیوه‌هایی انجام داده که دانشمندان از دهه ۱۹۹۰ به منظور آزمایش قوانین اینشتین در مورد «نسبیت خاص» تا بالاترین انرژی‌های قابل‌مشاهده استفاده کرده‌اند. این نوع آزمایش‌ها مهم هستند، زیرا انحراف از نسبیت خاص می‌تواند نشان دهد فضا-زمان پیوسته نبوده، بلکه دانه‌دار است.همواره این پرسش در جامعه علمی مطرح بوده که آیا فضا-زمان پیوسته است یا این که از دانه‌های بسیار ریز (۱۰ به توان ۳۵- در «مقیاس پلانک») تشکیل شده است؟ در صورت صادق‌بودن دانه‌ای بودن فضا-زمان، دانشمندان تصور می‌کنند این امر منجر به انحرافاتی از نظریه نسبیت خاص می‌شود که بیش از ۱۰۰ سال پیش توسط آلبرت اینشتین فرمول‌بندی شد.از دهه ۱۹۹۰، فیزیکدان‌ها شیوه‌های متعددی را برای آزمایش این انحرافات از استاندارد فیزیک طراحی کرده‌اند. این شیوه‌ها اغلب بر اساس پدیده‌های مرتبط با فیزیک نجومی انرژی بالا بوده‌اند. استفانو لیبراتی، عضو «تیم فیزیک نجوم‌ذره دانشکده بین‌المللی مطالعات پیشرفته» شهر تریست ایتالیا، اخیرا بازبینی نظام‌مندی را برای ارائه محدودیت‌هایی بر روی مدل‌های مختلف منتشر کرده که نقض نسبیت خاص را پیش‌بینی می‌کنند.لیبراتی گفت: فیزیکدان‌ها همواره در خصوص ماهیت فضا-زمان شگفت‌زده بوده‌اند و ما همواره از خود پرسیده‌ایم که آیا فضا-زمان در تمامی مقیاس‌ها پیوسته است (درست همان گونه که آن را در تجربه روزانه‌مان درک می‌کنیم) یا این که در اندازه‌های بسیار کوچک، دانه‌های نامنظمی را ارائه می‌دهد که ما در تجربه مستقیم‌مان قادر به درک آن نیستیم؟ این دانشمند ادامه داد: تصور کنید از یک فاصله به قطعه‌ای سنگ مرمر نگاه می‌کنید. این قطعه سنگ احتمالا دارای بافت منسجمی به نظر می‌رسد. با این حال، با بررسی دقیق‌تر و با استفاده از یک میکروسکوپ قدرتمند مشاهده می‌کنید که مرمر، متخلخل و نامنظم است.لیبراتی همچنین خاطر نشان ساخت: فیزیکدان‌ها در تلاش برای انجام عملی مشابه با فضا-زمان هستند. آنها همواره به دنبال مولفه‌ای بوده‌اند که به عنوان یک میکروسکوپ برای پی بردن به این موضوع عمل کند که آیا در مقیاس‌های بسیار کوچک «بی‌نظمی» وجود دارد؟ وی در مقاله خود، بازبینی نظام‌مندی از آزمایشات و مشاهداتی را انجام داده که می‌توان از آنها برای بررسی وجود این «بی‌نظمی‌ها» استفاده کرد. نسبیت خاص یکی از پایه‌های فیزیک مدرن است و تا جایی که مشاهدات کنونی اجازه می‌دهد، آزمودن اعتبار آن حائز اهمیت است.جزئیات مقاله لیبراتی در مجله Classical and Quantum Gravity منتشر شد.
SISSA Paper “Sums Up” the Details of Irregularities of Space TimeDecember 26, 2013
Science
In a review paper, Stefano Liberati provides a systematic overview of the experiments and observations that can be exploited to investigate deviations from Special Relativity.
A paper by Stefano Liberati from SISSA has been selected as one of the 2013 Highlight papers (the best papers of the year) of the journal Classical and Quantum Gravity. The paper is a systematic review of the methods devised by scientists since the 90s to test Einstein’s laws of Special Relativity, up to the highest observable energies. These types of tests are important: deviations from Special Relativity could in fact indicate that space time is not continuous but grainy.
Smooth” or grainy? Is space time continuous or is it made up of very fine (10 [SUP]-35[/SUP]meters on the “Planck scale”) but discrete grains, if we look at it very close up ? If the latter were true, scientists think, this would lead to deviations from the theory of special relativity formulated by Albert Einstein more than 100 years ago. In some theoretical scenarios, the “non continuity” of space time implies violations to the invariance of the physical laws under the so called Lorentz transformations (which establish that physical laws are the same for all inertial reference frames that are at the basis of special relativity). Since the 90s physicists have devised several methods (often based on phenomena connected to high energy astrophysics) to test these deviations from standard physics. Stefano Liberati, coordinator of the Astroparticle Physics group of the International School for Advanced Studies (SISSA) of Trieste, recently published a systematic review to present the state of the art in this field and the constraints that can be placed on the various models that predict violations to Special Relativity.
The paper is an invited Topic Review published in the journal Classical and Quantum Gravity. This journal periodically asks leading world experts to “sum up” what is known in a specific field of study. The review has now been selected as one of the journal’s Highlight papers for 2013.
“Physicists have been wondering about the nature of space time for years. We’ve been asking ourselves whether it is continuous at all scales, as we perceive it in our daily experience, or whether at very small sizes it presents an irregular grain that we, in our direct experience, are unable to perceive,” explains Liberati. “Imagine looking at a slab of marble from some distance: it will probably seem to have a uniform texture. However, on closer inspection, for example using a powerful microscope, you can see that the marble is porous and irregular.”
“In a certain sense physicists have been trying to do something similar with space time: to find something that acts as a microscope to find out whether at very small length scales there is indeed some irregularity. In my paper I presented a systematic overview of the experiments and observations that can be exploited to investigate the existence of these irregularities. Special relativity is one of the cornerstones of modern physics and as such it is very important to test its validity, insofar as current observations allow us.”