Persian CPH E-Book

Theory of CPH

Section  Six

Questions and Answers About CPH Theory

مقدمه:

هيچ نظريه ي جديدي بدون تبادل نظر و سوال و جواب نقاط مثبت و منفي خود را بروز نمي دهد. اين نقد و بررسي و بحث است که زمينه ي رشد يا برکناري يک نظريه را تعيين مي کند. در اين بخش تعدادي سوال و جواب فراهم آمده است و هرگونه سوال جديدي همراه با پاسخ آن در اينجا اضافه خواهد شد.

شاد و پيروز باشيد

حسين جوادي

سوالات زير در سايت

http://myphysics.blogfa.com/

مطرح شد.

سوال 1: چگونه سي.پي.اچ ها فرميون ها را ميسازند؟

جواب: براي درک بهتر از سي. پي. اچ. بهترين مطلبي که مي توانم بگويم اين است که اگر طول موج امواج الکترومغناطيسي را به اندازه اي که مي توانيد تصور کنيد، طولاني در نظر بگيريد، آنگاه به سي. پي. اچ. خواهيد رسيد. با چنين تصوري سي. پي. اچ. يک مقدار بسيار کوچک انرژي است که مي توان آنرا بوزون ناميد، نه فرميون. از طرف ديگر با ترکيب سي. پي. اچ. ها کوانتوم هاي مختلف انرژي توليد مي شوند. اين کوانتوم هاي انرژي به ماده و پاد ماده تبديل مي شوند. فرميون ها خود به توليد بوزون ها مي پردازند که همگي از سي. پي. اچ. تشکيل مي شوند و نمونه آن را مي توان در توليد زوج الکترون - پوزيترون مشاهده کرد. شکل زير

ملاحظه مي شود که سي. پي. اچ. يک زير کوانتوم انرژي و سنگ بناي اوليه همه ي بوزون ها و فرميون ها است

سوال2: آيا سي.پي.اچ. که يک کوانتوم انرژي است، تک مقدار است؟

جواب: بله، يک کوانتوم انرژي (فوتون) از تعدادي سي. پي. اچ. تشکيل مي شود. اختلاف بين فوتون ها در تعداد سي. پي. اچ. هاي آنها است. مقدار انرژي سي. پي. اچ. ثابت است و تنها انرژي جنبشي آن به انرژي دوراني (اسپين) و بالعکس تبديل مي شود. بطوريکه در مقدار مجموع انرژي انتقالي و دوراني سي. پي. اچ. هيچگونه تغييري ايجاد نمي شود. شکل زير

سوال 3: چگونه سي.پي.اچ اسپين دار ميشود و به گراويتون بدل ميشود؟

جواب: سي. پي. اچ. با سرعتVc حرکت مي کند بطوريکه نسبت به هر دستگاه لخت و در هر مکاني رابطه ي زير برقرار است:

gradVc=0

و اين يک اصل ساده و صريح و تنها اصل نظريه سي. پي. اچ. است. حال اگر در يک محيط، شرايطي وجود Vcداشته باشد که که مانع حرکت سي. پي. اچ. گردد و مقدار Vcتغيير کند (از مقدار سرعت انتقالي آن کاسته شود)، مابقي به سرعت دوراني (اسپين) تبديل مي شود. همانطور که گفته شد اين يک اصل است کهکه با پذيرش آن مي توانيم پديده هاي فيزيکي را بسادگي و روشني توجيه کنيم.

سوال4: معياري از جرم سي.پي.اچ چيست؟

جواب: چون سي. پي. اچ. هنگاميکه داراي اسپين است گراويتون ناميده مي شود، بنابراين بايد براي سي. پي . اچ. نيز جرمي برابر با جرم گراويتون در نظر گرفت که در اين مورد مقادير متفاوتي ارائه شده و تا 10^-80kg  نيز مطرح شده است. اما در اين مورد توافق عمومي وجود ندارد.

سوال5: چگونه دو يا تعداد بيشتر سي.پي.اچ جرم دار ميتوانند فوتون بي جرم را بسازند؟

 جواب: فوتون حامل انرژي است و در فيزيک مدرن انرژي داراي جرم است. اما در نسبيت طبق رابطه ي جرم نسبيتي فرض بر اين است که هر ذره اي که با سرعت نور حرکت کند (از جمله فوتون) داراي جرم حالت سکون صفر است. اين به معني آن است که فوتون را نمي توان نسبت به هيچ دستگاهي به حالت سکون مشاهده کرد ولي به اين معني نيست که فوتون جرم ندارد. در نظريه سي. پي. اچ. فوتون در شرايط سرعتنور توليد مي شود و اجزاي تشکيل دهنده ي آن نيز با سرعت خطي برابر سرعت نور حرکت مي کنند بنابراين در نظريه سي. پي. اچ. توضيح داده مي شود که چرا نمي توان فوتون را در حالت سکون مشاهده کرد

سوال6: معيار سرعت سي.پي.اچ چيست؟

جواب: بياييد به فوتون توجه کنيد که با سرعت خطي برابر سرعت نور حرکت مي کند. فوتون علاوه بر سرعت خطي داراي اسپين است. بنابراين اگر بپذيريم که فوتون از سي. پي. اچ. ها تشکيل شده است، الزاماً مسيري را که اجزاي تشکيل دهنده ي فوتون در واحد زمان طي مي کنند، بيشتر از سرعت نور خواهد شد. از طرف ديگرهنگاميکه سي. پي. اچ. داراي اسپين است، گراويتون ناميده مي شود. بنابراين بايد ديد که سرعت گراويتون چقدر است؟

نظريه هاي مختلفي در مورد سرعت گراويتون ارائه شده است که بسيار بالاتر از سرعت نور است. اما همچنانکه گفته شد سرعت سي. پي. اچ. مجموع سرعت خطي و سرعت دوراني ناشي از اسپين گراويتوناست که از سرعت انتقالي گراويتون بيشتر است. شکل زير

سوال7: رابطه بين تعداد سي.پي.اچ و فرکانس فوتون چيست؟

جواب: فرض کنيم يک فوتون با فرکانس  fاز تعداد n سي. پي. اچ. تشکيل شده است. در اين صورت براي فوتون خواهيم داشت

f=n(cph)

اختلاف بين فوتون ها در تعداد سي. پي. اچ. هايي است که در ساختمان فوتون وجود دارند. توجه شود که فرکانس را نمي توان برابر تعداد سي. پي. اچ. ها قرار داد. اما مي توان گفت که با افزايش تعداد سي. پي. اچ. ها ، انرژي و در نتيجه فرکانس فوتون نيز افزايش مي يابد. به شکل زير توجه کنيد

سوال8: شرايطي که ميتواند جلوي حرکت سي.پي.اچ و در نتيجه دوران آن را بگيرد کدام است؟

جواب: در هيچ شرايطي نمي توان مانع حرکت سي. پي. اچ. شد، حتي نمي توان از مقدار سرعت کاست. سي. پي. اچ. در هر شرايطي و در هر مکاني با مقدار سرعت ثابت  Vcحرکت مي کند بطوريکه نسبت به هر دستگاه لختي داريم

gradVc=0

سوال9: آيا براي سرعت سي.پي.اچ حد وجود دارد يا خير؟

جواب: البته که سرعت سي. پي. اچ. محدود است. اما اين حد بالاتر از سرعت نور است.

سوال10: سي.پي.اچ جرم و سرعت دارد. طول موج دوبروي آن چيست؟

جواب: همچنانکه که در بالا گفته شد طول موج سي. پي. اچ. برابر است با حد طول موج امواجالکترومغناطيسي،

هنگاميکه اين طول موج رو به افزايش است

سوال11: چگونه سي.پي.اچ نسبيت را نقض ميکند؟

جواب: سي. پي. اچ. هرگز نسبيت را نقض نمي کند. بلکه نسبيت را تاييد مي کند.

الف: نسبيت را تکميل مي کند. زيرا دليل مسير منحني شکل نور را در ميدان گرانشي توضيح مي دهد ولي انحناي فضا را محدود مي کند. يعني چگالي بينهايت و حجم صفر را کنار مي گذارد. اما توضيح مي دهد که چرا حجم نمي تواند به صفر ميل کند.

آنطور که در نسبيت مطرح شده و در مکانيک کوانتوم هم مورد قبول است، فضا-زمان داراي انرژي است و اين انرژي موجب انحناي فضا مي شود. اين انرژي روي فوتون (و ساير اجسام) کار انجام مي دهد. همچنينافزايش انرژي فوتون هنگام سقوط در يک ميدان گرانشي و انحناي فضا، در نظريه سي. پي. اچ. بطور شهودي توضيح داده مي شود.

ب: نظريه سي. پي. اچ. توجيه کننده ي شهودي بسياري از روابطي است که در نسبيت بيان شده و بصورت رياضي اثبات گرديده، اما توجيه شهودي ندارد. به عنوان مثال جرم نسبيتي و اينکه چرا جرم با افزايش سرعت نسبت دارد. بنابراين نظريه سي. پي. اچ. نه تنها نسبيت را نقض نمي کند، بلکه آنرا تکميل کرده و دلايل شهودي آنرا بيان مي کند. از طرف ديگر اگر فوتون داراي انرژي کافي باشد، در فرايند توليد زوج تبديل به فرميون مي شود. بنابراين تبديل سي. پي. اچ. به فرميون يک چرخه است که به موجب آن:

سي. پي. اچ. ها کوانتوم هاي انرژي را توليد مي کنند و کوانتوم هاي انرژي، فرميون ها را توليد مي کنندو فرميونها نيز به نوبه خود بوزونها را توليد مي کنند.

ج: قبل از توليد زوج ما تنها شاهد وجود انرژي (مثلاً گاما فوتون) هستيم. اما بعد از توليد زوج، دو فرميون (الکترون - پوزيترون) داريم و علاوه بر آن داراي بوزون هستيم. زيرا بين الکترون و پوزيترون بوزون فوتون رد و بدل مي شود که نيروي الکترومغناطيسي را حمل مي کند. همچنانکه مشاهده مي شود، نظريه سي. پي. اچ. ناقض نسبيت يا مکانيک کوانتوم نيست. بلکه تکميل کننده ي آنها است.

سوال12: آيا سي.پي.اچ شاهد افزايش جرم خودش هست؟

جواب: هرگز، جرم سي. پي. اچ. مانند مقدار سرعت آن همواره ثابت است.

سوال13: طول موج نور به تعداد سي.پي.اچ مربوط است يا خير؟

جواب: اين سوال را در بحث فرکانس پاسخ دادم

سوال14: سي.پي.اچ طول موج بلندي دارد. اين طولاني بودن طول موج تا چه حدي است؟

جواب: با توجه به رابطه ي

زماني مي توان از مقدار عددي طول موج سي. پي. اچ. سخن گفت که مقادير جرم و سرعت خطي آن (زمانيکه سي. پي. اچ. اسپين نداشته باشد) اندازه گيري شود. با در نظر گرفتن اينکه سي. پي. اچ. در حالت خاص گراويتون ناميده مي شود و هنوز گراويتونها قابل مشاهده نيستند، چگونه مي توان بطور دقيق از جرم و سرعت سي. پي. اچ. سخن گفت؟

اما با در نظر گرفتن مقدار ثابت پلانک و اينکه مقدار تخميني براي جرم گراويتون بسيار کوچک است و ارقامي بين ده بتوان منهاي 59 تا ده بتوان منهاي 80 ارائه شده است مي توان تقريبي براي طول موج سي. پي. اچ. حدس زد.

سوال15: آيا اين طول موج بلند، در خلا در نظر گرفته شده است؟

جواب: با توجه به اينکه جرم سي. پي. اچ. ثابت فرض شده و Vcمربوط به زماني است که سي. پي. اچ. تحت تاثير هيچ ذره ي ديگري نباشد، لذا طول موج فرضي الزاماً مربوط به محيط تهي خواهد شد.البته تهي بمفهموم نظريه سي. پي. اچ. يعني جاييکه حتي اثر گرانشي وجود نداشته باشد. بديهي است حتي تصور چنين شرايطي نيز دور از ذهن است.

سوال16: در محيط هاي مادي که باعث افزايش طول موج ميشوند چه اتفاقي براي سي.پي.اچ مي�افتد؟

جواب: احتمالاً سوال کننده هنگام تايپ اشتباه کرده است و با کاهش سرعت خطي، با در نظر گرفتن اينکه فرکانس ثابت است بايد طول موج نيز کاهش يابد، يعني در رابطه ي 

با کاهش سرعت، طول موج نيز کوتاه خواهد شد. همين شرايط براي سي. پي. اچ. هم صادق است

سوال17: سي.پي.اچ جرم سکون دارد. پس چگونه نسبيت را نقض نميکند؟

جواب: اگر توانستيم سي. پي. اچ. را در حالت سکون مشاهده کنيم، آن وقت مي توان از جرم حالت سکون آن سخن گفت. سي. پي. اچ. در هيچ دستگاهي به حالت سکون نمي رسد.

سوال18: تشريح فرق بين نور قرمز در خلا و نوري که در محيط مادي قرمز شده است چيست؟

جواب: احتمالاً منظور سوال کننده از نوري که در محيط مادي قرمز شده، جابجايي بسمت سرخ است.در حالت کلي اگر در يک محيط فوتون سي. پي. اچ. از دست بدهد، جابجايي بسمت سرخ خواهيم داشت.

سوال19: تشريح فرق بين نور قرمز در خلا و نوري که جابجايي قرمز پيدا کرده است چيست؟

جواب: جواب سوال بالا را ببينيد.

سوال20: آيا نبايد با تبديل انرژي جنبشي به دوراني سرعت انتقالي سي.پي.اچ کاهش يابد؟

جواب: بله، دقيقاً با تبديل انرژي جنبشي به انرژي دوراني سرعت انتقالي سي. پي. اچ. کاهش مي يابد.

سوال21: فوتون اسپين 1 دارد. چگونه مجموع سي.پي.اچ ها ميتوانند اين اسپين را حفظ کنند؟

جواب: اسپين فوتون مانند اسپين الکترون از ويژگيهاي ساختاري و ذاتي آنها است و به اجزاي تشکيل دهنده آنها مربوط نمي شود. فوتون و الکترون (همه ي ذرات) از سي. پي. اچ. تشکيل مي شوند و شرايط و خصوصيات اين ذرات تعيين کننده ي اسپين آنها است.

سوال22: گراويتون با اسپين 2 از کسر چه مقدار از سرعت انتقالي سي.پي.اچ تشکيل ميشود؟

جواب: براي درک اينکه مکانيک کوانتومي چه چيزي در باره ي اسپين ذره اي در اختيار ما مي نهد، مفهوم سرعت دوران اصلي را بايد معرفي کرد. اين يک واحد بنيادي است که اسپين واقعي ذره  بر حسب آن اندازه گيري مي شود. مکانيک کوانتومي مي گويد که چگونه اين سرعت را براي هر ذره محاسبه کنيم. بعنوان مثال پروتون داراي سرعت دوران اصلي حدود 10²²  دور بر ثانيه است. از نظر فني، سرعت دوران اصلي از مساوي قرار دادن اندازه حرکت زاويه اي ذره ي چرخنده با ثابت پلانک محاسبه مي شود. براي کره اي به جرم و شعاع

M, R

  و دوره ي تناوب آن

T

 است، از رابطه زير به دست مي آيد

مقداري که از اين رابطه به دست مي آيد، همان چيزي است که آنرا سرعت دوران اصلي مي گويند. مفهوم سرعت دوران اصلي را اينطور مي توان بيان کرد که ذرات فقط مي توانند با سرعت هايي که مضارب خوش تعريف و مشخصي از سرعت دوران اصلي آنها است بچرخند.

با توجه به مفهوم سرعت دوران اصلي، بايد جرم و شعاع سي. پي. اچ. را داشته باشيم. اين نياز به کار تجربي زيادي دارد. با توجه به اينکه هنوز نتوانسته اند هيگز بوزن و گراويتون را آشکار کنند و يکي از برنامه هاي مهم تحقيقاتي آزمايشگاه سرن نيز آشکارسازي هيگز بوزون است، لذا بايد به آينده چشم دوخت تا ببينيم چگونه مي توان به مقادير عددي دست يافت.

سوال23: چگونگي تعريف انواع 13 بوزون را توسط سي.پي.اچ بيان نماييد.

جواب: در اين مورد تعريف خاصي نداريم. اما شواهد تجربي نشان مي دهد که بوزون ها مي بايست توسط فرميونها توليد شوند که در بالا به آن اشاره شد.

سوال24: در رابطه معرفي شده براي فرکانس نور و تعداد سي.پي.اچ ضريب تناسب براي برقراري ديمانسيون بايد باشد. حدود مقدار اين ضريب تناسب چيست؟

جواب: توجه داشته باشيد که ما هنوز در مقادير عددي ذرات زير کوانتومي چيزي بجز حدس و گمان نمي توانيم ارائه دهيم. اگر بتوانيم اين مقدار ضريب را پيدا کنيم کار بسيار مهمي انجام داده ايم که مي توانيم ادعا کنيم به يک نظريه ي کامل و جامع تحت عنوان يک نظريه براي همه چيز رسيده ايم. برداشت من اين است که هنوز کار زيادي در پيش داريم

سوال25: چگونه خود سي.پي.اچ توليد ميشود؟ منشا پيدايش آن چيست؟

جواب: طبق نظريه ي سي. پي. اچ. فرض بر اين است که سي. پي. اچ. وچود دارد و سنگ بناي هستي است. در مورد چگونگي توليد و منشاء آن هيچ توضيحي وجود ندارد.

سوال26: آيا به دليل بوزون بودن خود سي.پي.اچ نميتوان براي آن ساختمان تعريف کرد؟

جواب: سي. پي. اچ. يک مقدار بسيار کوچک انرژي است. در واقع کوچکترين واحد انرژي که بتوان تصور کرد، سي. پي. اچ. ناميده مي شود. و در حالت عادي نمي توان گفت که سي. پي. اچ. يک بوزون است. بلکه در شرايط خاصي گراويتون خواهد شد. لذا سخن گفتن در مورد ساختمان آن، چيزي است که بايد حداقل به آينده موکول کرد و پس از آشکار سازي هيگز بوزون و گراويتون در مورد آن صحبت کرد. اما طبق نظريه سي. پي. اچ.، اين ذره (سي. پي. اچ.) بسيط است و سنگ بناي اوليه ي همه ي ذرات بنيادي است.  

سوالات زير توسط آقاي قاسم رضايي راد مطرح شده که در پايان هر سوال پاسخ آن آمده است. 

rezaerad@yahoo.com

سوال1: ايده ي سي پي اچ چگونه به ذهن شما خطور كرد و چه مدت براي تدوين آن وقت صرف كرده ايد؟

جواب: از دوران دبيرستان (سال 1341) اين سوال برايم مطرح بود که چرا سرعت نور ثابت است؟ رابطه جرم نسبيت نامتناهي نيز برايم قابل قبول نبود و به اين مسئله فکر مي کردم که چرا جرم تابع سرعت است؟ بعد که متوجه شدم مکانيک کوانتوم و نسبيت در حالت خاص به نتايج مکانيک کلاسيک مي رسند، اين سوال مطرح شد که آيا مي توان اين سه نظريه را در يک نظريه متمرکز کرد؟ سرانجام در سال 1366 تمام توجه خود را روي ساختمان فوتون متمرکز کردم و پاسخ سوالات و ابهامات را در اين ديدم که ساختمان فوتون مورد توجه و تعريف قرار گيرد. آنگاه متوجه شدم که با چنين نگرشي مي توان هر سه مکانيک کلاسيک، کوانتوم و نسبيت را با هم ترکيب کرد. نام سي. پي. اچ. را با راهنمايي آقاي دکتر ابراهيم ويکتوري انتخاب کردم.

سوال2: ذره ي سي پي اچ براساس اين گفته ي شما (هنگاميکه سي. پي. اچ. داراي حرکت دوراني حول محوري که از مرکز جرم آن مي گذرد است، آن را گراويتون مي ناميم.) تا قبل از تبديل شدن به گراويتون فاقد اسپين است، چه عامل يا عواملي اين حركت دوراني را در سي. پي. ايجاد مي كند و چگونه سي. پي اچ.هم مي تواند از اسپين صحيح (ذرات ميدان) و هم نيمه صحيح (فرميونها) برخوردار باشد؟

جواب: افزايش چگالي سي. پي. اچ. در فضا موجب ترکيب آنها و توليد انرژي مي شود. اما اينکه اين ترکيب چگونه ايجاد مي گردد مسئله قابل تعمق و بررسي است که مي تواند زمينه تحقيقات آتي را فراهم کند. اما نکته اي را که در اينجا مي توانم ذکر کنم اين است که سي. پي. اچ. داراي خاصيت بار-رنگي است و دو بار-رنگ مختلف العلامت همديگر را جذب مي کنند و تحت فشار گرانش، بار-رنگهاي ديگر با آنها ترکيب مي شوند و کوانتومهاي پر انرژي تري را بوجود مي آورند. اما توجه داشته باشيد که هر نظريه اي که مطرح مي شود، خود با ابهاماتي همراه است که همين ابهامات دليل آن است که هيچ نظريه اي نمي تواند به تمام سوالا پاسخ دهد. در مورد مکانيک کلاسيک و نسبيت هم، اين موضوع صادق است. بنابراين نحوه ي ترکيب سي. پي. اچ. ها و توليد انرژي مانند بار رنگي نظريه کرموديناميک و گلئون ها، از ابهامات است که بايد مورد پژوهش قرار گيرد.

همچنانکه مي دانيد در فيزيک مدرن اسپين يک کميت ثابت است و همواره همان مقاديري را که به آنها نسبت داده اند، در نظر مي گيرند، آيا اسپين هم ثابت و به همين مقدار مورد قبول بوده است؟ بنابر نظريه سي. پي. اچ. در سرعت هاي خيلي بالا (بالاتر از سرعت نور شناخته شده) فرميونها و بوزونها از يکديگر قابل تفکيک نخواهند بود همچنين اسپين نيز يک مقدار ثابت نخواهد داشت.

سوال3: طبق اصل سي پي اچ ذره ي سي پي اچ داراي جرم است و سرعتي فراتر از سرعت نور دارد. تناقض اين اصل را با نسبيت چگونه توجيه ميكنيد؟

جواب: در نظريه ي سي. پي. اچ. هم، سرعت نور در دستگاه هاي لخت ثابت است. اما اين به معني آن نيست که با تغيير شرايط بازهم سرعت نور ثابت است. تجربيات اخير نشان مي دهد که مي توان سرعت نور را افزايش داد.

سوال4: آيا تمام قوانين پايستگي در مورد ذره سي پي اچ صدق مي كند (پايستگي انرژي �پايستگي تكانه خطي � پايستگي تكانه زاويه اي��-ايزوسپين و...)

جواب: نظريه سي. پي. اچ. بخوبي مي تواند دليل وجود اين قوانين پايستگي را بيان و با توجه به اصل سي. پي. اچ. آنها را اثبات کند. به عنوان مثال در يک دستگاه منزوي مقدار ورودي و خروجي سي. پي. اچ. ها برابر است، بنابراين مقدار انرژي و تکانه ي دستگاه نيز تغيير نمي کند

سوال5: اگر سي پي اچ ها داراي جرم باشند اين نظريه ي (سي پي اچ) به صراحت سر نوشت عالم را پيش بيني مي كند و فروپاشي عالم در خود را سرنوشت محتوم  كائنات ميداند. اگر جرم مريي عالم و ماده تاريك  را با آن جمع كنيم آيا احتمال نمي دهيد كه مقدار امگا بايد خيلي  بيشتر از آنچه دانشمندان اندازه گيري كرده اند، باشد؟

جواب: اينکه جهان در هم خواهد ريخت و تبديل به يک سياه چاله ي مطلق خواهد شد، مطلبي است که با توجه به اصل سي. پي. اچ. قابل اثبات است. همچنين مقدار پيش بيني شده براي امگا در نظريه تورم برابر يک است و نظريه سي. پي. اچ. بخوبي مي تواند دليل تورم را توضيح دهد و اين دو نظريه با هم سازگارند. علاوه بر آن دانشمندان در صدد هستند مقدار دقيق امگا را اندازه گيري کنند. بنابراين جرم سي. پي. اچ. ايجاد اشکال نمي کند. همچنين توجه داشته باشيد که در نظريه نسبيت هم جرم حالت سکون فوتون صفر است. حال اگر بپذيريم که گراويتونها بايد داراي جرم حالت سکون صفر باشند، با توجه به اينکه سي. پي. اچ. ها هيچگاه به حالت سکون نمي رسند، اين امر نمي تواند با نسبيت در تضاد قرار گيرد. بلکه برعکس مي تواند علت اينکه چرا فوتون و گراويتون در حالت سکون قابل مشاهده نيستند را نيز توضيح دهد.

سوال6: به نظر شما اگر بنا باشد شتابدهندهايي ساخته شود تا سي. پي. اچ. ها را توليد كند انرژي اين شتابدهنده بايد در گستره ي چند الكترون ولت باشد؟ در صورت توليد اين ذره آيا اشكار ساز هاي امروزي قادر به اشكار سازي اين ذره هستند؟

جواب: براي آشکار سازي سي. پي. اچ. ها نيازي به شتابدهنده نيست، تنها کافيست آشکار سازهاي قوي ساخته شود. اما براي نشان دادن قابل تبديل بودن بوزونها و فرميونها به يکديگر بايستي کاري کنيم که تقارن اوليه در آزمايشگاه ايجاد شود و اين يکي از پروژه اي شتابدهنده ي سرن است.

سوال7: پيوند بين اتم ها و مولكول ها را چگونه با نظريه ي سي پي اچ توجيه مي كنيد؟

جواب: اين پديده ها با توجه به نيروهاي الکترومغناطيسي توجيه مي شوند و اصولاً نظريه سي. پي. اچ. قوانين شناخته شده را نه تنها نقض نمي کند، بلکه در برخي موارد که در محدوده ي اين نظريه است، آنها را اثبات مي کند. بنابراين تصور نمي کنم در اين زمينه نياز به توضيح متفاوتي باشد.

سوال8: هنگاميکه اسپين سي. پي. اچ. کاهش مي يابد، زمان نيز کاهش مي يابد، به عبارت ديگر ساعت ها کندتر کار مي کنند. بنابراين هنگاميکه سرعت انتقالي جسم يا ذره افزايش مي يابد، زمان کند مي شود. در جايي ديگر گفته شده هنگاميکه سي. پي. اچ داراي حرکت دوراني يعني زمانيکه سي. پي اسپين است آن را گراويتون مي ناميم. آيا اين دو مطلب با هم متناقض نيستند؟ از مطلب اولي نتيجه مي شود كه سي پي اچ ها داراي اسپين هستند و از موضوع ديگر نتيجه مي شود كه تا قبل از تبديل سي پي اچ. ها به گراويتون سي پي اچ ها فاقد اسپين هستند. در اين صورت اگر سي پي اچ ها داراي اسپين هستد اسپين سي پي اچ ها چه مقدار است؟

جواب: سي. پي. اچ. ها زماني فاقد اسپين هستند که با سرعت خطي Vc  حرکت کنند. اين تنها در شرايط لحظات آغازين بيگ بنگ رخ داده است. بنابراين آنچه که در جهان وجود دارد، گراويتون يا بار-رنگ و مغناطيس-رنگ است که داراي اسپين هستند و اين اسپين در فيزيک مدرن مشخص و بيان شده است. و نظريه سي. پي. اچ. تنها اظهار مي دارد که مقدار اين اسپين متغيير است. ميزان تغيير اسپين نيز تابع چگالي سي. پي. اچ. در فضاي مورد نظر است.

سوال9: انتقال به قرمز و انتقال به آبي را بر اساس نظريه ي سي پي اچ چگونه توضيح مي دهيد؟

جواب: پاسخ اين سوال بسيار طولاني است که در فصول قبل بطور مشروح توضيح داده ام. اما بطور کلي ورود سي. پي. اچ. بساختمان فوتون انتقال به آبي و خروج آن موجب انتقال بسرخ است.

سوال10: نظريه گات GUT, Grand Unified Theory  براي نوترون ها يك نيمه عمر قايل است. آيا سي پي اچ نيز همين نظر را دارد؟ بر اساس نظريه ي سي پي اچ.  پايداري هسته ها و اتم ها را چگونه تشريح مي كنيد؟

جواب: طول عمر پيش بيني شده فقط يک حدس علمي است و با مشاهدات تجربي سازگار است. اما هنوز واپاشي خود بخودي نوترون و پروتون مشاهده نشده است. بنابراين طول عمر آنها مي تواند از مقدار پيش بيني شده نيز بيشتر باشد، اما نمي تواند کمتر باشد. در نظريه سي. پي. اچ. پايداري اتم ها و هسته نيز تابع چگالي سي. پي. اچ. در فضا است.

هرچه چگالي بيشتر باشد، تلاشي سريع تر انجام مي شود. بنابراين در سياه چاله ها، اتم و هسته به مفهومي که ما در زمين و ستارگان مي شناسيم، وجود ندارد.

سوال11: چگالي ذرات سي پي اچ را در فضاي بين ستاره اي چگونه تخمين مي زنيد؟ آيا عالم از تراكم يكنواختي

 از اين ذرات برخوردار است يا نه؟

جواب: چگالي سي. پي. اچ. در مناطق مختلف فضا متغيير است، اما اگر کل فضا را در نظر بگيريم، تقريباً يکنواخت است. همين چگالي سي. پي. اچ. است که نوع هندسه ي فضا را مشخص مي کند. اگر با ديد هندسي به فضا نگاه کنيم، کل فضا تقريبا تخت است. اما خواص هندسي و توپولوژيک فضا از يک نقطه به نقطه ي ديگر تغيير مي کند.

سوال12: گرانش و سي. پي. اچ. (هنگاميکه يک گراويتون به زمين مي رسد، گراويتون ديگري زمين راترک مي کند.) اگر نيروي جاذبه ناشي از تبادل سي پي اچ بين دو جسم است كه هنگام ترك سي پي اچ زير كوانتوم آن موجب كشيده شدن آن جسم به سمت جسم ديگر مي شود و بالعكس بنابراين بايد فاصله ي  ماه تا زمين رفته رفته كم شود و ماه  درون زمين سقوط كند چرا كه جرم ماه كمتر از زمين است. مگر اينكه تعداد سي پي اچ هاي كه از ماه به زمين گسيل مي يابد كمتر از سي پي اچ هاي باشد كه از زمين به ماه ميرسد تا اختلاف جرم سبب سقوط يكي در ديگري نشود . اين گفته را چگونه ارزيابي مي كنيد؟

جواب: اگر در تبادل سي. پي. اچ. مقدار ورودي و خروجي به ماه (از طرف زمين) برابر نباشد (که هستند)، آنگاه قانون سوم نيوتن نقض خواهد شد. اما توجه داشته باشيد که تنها سي. پي. اچ. هاي ورودي و خروجي تعيين کنند نيستند، بلکه عوامل ديگري از جمله سرعت انتقالي ماه و ساير اجرام (نظير خورشيد ) نير دخالت دارند.

سوال13: سي پي اچ ها در آغاز خلقت چگونه بوجود آمدند و چگونه جرم بدست آوردند و چگونه اسپن سي پي اچ ها انفجار بزرگ را موجب شده اند؟

جواب: سي. پي. اچ. ها همواره وجود داشته و دارند و هيچ لحظه اي از عمر آنها نگذشته است. بنابراين سي. پي. اچ. ها نخستين و آخرين سنگ بناي جهان هستند. با چنين ديدي که همواره بوده و خواهند بود و هيچ لحظه اي از عمرشان نمي گذرد، چگونه مي توانيم در مورد بوجود آمدن آنها صحبت کنيم؟ براي مطالعه ي رابطه ي اسپين و انفجار بزرگ لطفاً سياه مطلق را ببينيد که در فصول قبل توضيح داده ام.

  سوالات زير در سايت پارس اسکاي توسط آقاي قاسم رضايي راد مطرح شده که همانجا پاسخ دادم. به دليل اهميت سوالات در اينجا تکرار مي شود

http://www.parssky.com/

rezaerad@yahoo.com

سوال1: آيا واقعاً بيگ بنگ نخستين تكينگى بوده است؟

سوال2: قبل از بيگ بنگ چه رخ داده است؟ اگر تا ابد با زمان به عقب برگرديم آيا همچنان شاهد وقايع و رخدادهايى خواهيم بود كه درطول عمرعالم اتفاق افتاده است. يا نه ، جهان داراى يك عمرمتناهى با  آغازى مشخص است. و بيگ بنگ در حقيقت نقطه شروع زمان به حساب مى آيد و قبل از آن هيچ چيز نبوده است؟

جواب: هر دوي اين سوالات پاسخ مشترکي دارند. که در زمان نيوتن هنگام ارائه ي قانون گرانش عمومي

بحث تکينگي يا آغاز جهان قابل مشاهده، با سوال مشابهي مطرح شد، شباهت و جواب يگانه اي دارند. نيوتن  دريافت كه بر اثر قانون جاذبه او، ستارگان بايد يكديگر را جذب كنند و بنابراين اصلاً به نظر نمي رسد كه ساكن باشند. نيوتن در سال 1692 طي نامه اي به ريچارد بنتلي نوشت "كه اكر تعداد ستارگان جهان بينهايت نباشد، و اين ستارگان در ناحيه اي از فضا پراكنده باشند، همگي به يكديگر برخورد خواهند كرد. اما اگر تعداد نامحدودي ستاره در فضاي بيكران به طور كمابش يكسان پراكنده باشند، نقطه مركزي در كار نخواهد بود تا همه بسوي آن كشيده شوند و بنابراين جهان در هم نخواهد ريخت"

 اين برداشت نيز با يك اشكال اساسي مواجه شد. بنظر سيليجر طبق نظريه نيوتن تعداد خطوط نيرو كه از بينهايت آمده و به يك جسم مي رسد با جرم آن جسم متناسب است. حال اگر جهان نامتناهي باشد و همه ي اجسام با جسم مزبور در كنش متقابل باشند، شدت جاذبه وارد بر آن بينهايت خواهد شد.

مشكل بعدي قانون جاذبه نيوتن اين است كه طبق اين قانون يك جسم به طور نامحدود مي تواند ساير اجسام را جذب كرده و رشد كند، يعني جرم يك جسم مي تواند تا بينهايت افزايش يابد. اين نيز با تجربه تطبيق نمي كند، زيرا وجود جسمي با جرم بينهايت مشاهده نشده است.

مشكل گرانش نيوتني در نسبيت عام نيز همچنان باقي ماند. در نسبيت فضا-زمان داراي انحناست. هرچه ماده بيشتر و چگالتر باشد، انحناي فضا بيشتر است. سوال اين است كه اين انحناي فضا تا كجا مي انجامد؟ در نسبيت فضا مي تواند چنان تابيده شود كه حجم به صفر برسد. براي آنكه ماده بتواند چنان بر فضا اثر بگذارد كه حجم به صفر برسد، بايد جرم به سمت بي نهايت ميل كند. يعني نسبيت نتوانست مشكل قانون گرانش را در مورد تراكم ماده در فضا حل كند. علاوه بر آن بر مشكل نيز افزود. زيرا قانون نيوتن مي پذيرد كه ماده تا بي نهايت مي تواند متمركز شود، اما حجم صفر با آن سازگار نيست. اما نسبيت علاوه بر آن كه مي پذيرد ماده مي تواند تا بي نهايت متراكم شود، پيشگويي مي كند كه حجم آن نيز به صفر مي رسد

اين مشکل در نظريه سي. پي. اچ. به سادگي و با توجه به اسپين سي. پي. اچ. قابل حل است. در نظريه سي. پي. اچ. همه ذرات موجود در جهان از ذره ي واحدي تشکيل شده که سي. پي. اچ. ناميده مي شود. سي. پي. اچ. با مقدار سرعت ثابت نسبت به دستگاه لخت حرکت مي کند و تحت تاثير نيروهاي خارجي سرعت انتقالي آن به اسپين و بالعکس تبديل مي شود. هنگاميکه جرم در يک محدوده ي فضايي به اندازه ي لازم افزايش يافت، جسم تبديل به سياه چاله مي شود. با افزايش جرم سياه چاله، اسپين سي. پي. اچ. نيز افزايش مي يابد و سياه چاله بتدريج به سمت يک سياه چاله ي مطلق ميل کرده و سرانجام در سياه چاله ي مطلق، اسپين به حداکثر ممکن مي رسد و در اين شرايط سي. پي. اچ. از نيروي خارجي تبعيت نمي کند و سياه چاله ي مطلق منفجر مي شود. لذا بيگ بنگ ناشي ار انفجار يک سياه چاله ي مطلق است.

سوال3: فضا - زمان: آيا آن گونه كه ادعا مى شود ، جهان از 4 بعد ساخته شده است؟، سه بعد فضا و يك بعد زمان؟ اگر چنين است چرا بايد جهان در4 بعد ظاهر شود ؟

جواب: در نظريه سي. پي. اچ. تعداد ابعاد جهان ثابت نيست و تابع محيط و شرايط آزمايش و ناظر است. در محدوده ي اجسام چگال حداقل پنج بعدي است و اسپين بعد پنجم است. در چنين شرايطي هرچه بيشتر از محدوده ي اجسام بزرگ وارد دنياي ذرات شويم، بر تعداد ابعاد افزوده مي شود. بنابراين مي توان گفت تعداد  ابعاد با منطق فازي قابل توجيه است. علاوه بر آن در نظريه سي. پي. اچ. زمان يک کميت مستقل نيست و ناشي از اسپين است.

از طرف ديگر چون مقدار سرعت سي. پي. اچ. همواره ثابت است، و همه ي اجسام از سي. پي. اچ. .

ساخته شده اند، زمان بر آنها جاري است و گذشت زمان شامل سي. پي. اچ. نمي شود. با اين ديدگاه هر ذره/جسمي در جهان يک ساعت است. اما خود جهان ساعت نيست و هيچ لحظه اي از عمر جهان نمي گذرد. آنچه که در فيزيک و کيهان شناختي راجع به عمر جهان مي گويند، مربوط به جهان قابل مشاهده است که قسمتي از کل جهان محسوب مي شود. تعداد جهان ها (نظير جهاني که کهکشان راه شيري در آن است) بيشمار است و هر جهاني بر اثر انفجار يک سياه چاله ي مطلق به وجود آمده است.

سوال4: جهان از نظر وسعت و اندازه : آيا وسعت فضاى  جهان بى نهايت است؟ توپولوژى يا وضعيت جغرافياى فضاى عالم چگونه است؟

جواب: در نظريه سي. پي. اچ. جهان بيکران است و يک قسمت آن، جهاني است که ما مشاهده مي کنيم. بنابراين در جهان هستي يک بيگ بنگ وجود ندارد، بلکه بنگ هاي (انفجارات) زيادي وجود دارد که دائماً تکرار مي شوند. همچنين هندسه ي جهان و خواص توپولوژيک آن از يک مکان به مکان ديگر تغيير مي کند و تابع محيط، يعني جرم موجود در آن محدوده ي فضايي است که بر اسپين تاثير دارد. لذا هندسه هر محدوده اي از فضا، تابع اسپين آنجا است. اما در کل جهان، فضا را مي توان تخت در نظر گرفت که از هندسه ي اقليدسي تبعيت مي کند. يعني انحناي کل جهان هستي، صفر است و هيچگونه انحنايي وجود ندارد.

سوال5: نظريه كوانتومى گرانش: چقدر مى توان نظريۀ مكانيك كوانتومى را با نسبيت عام ادغام كرد كه منجر به پيدايش نظريۀ كوانتومى گرانش شود؟  آيا مى توان اين نظريه را آزمود؟  در صورت تدوين تئورى كوانتومى گرانش چقدر اين تئورى مى تواند در توضيح و تشريح منشاء و مبداء خلقت كائنات ما را يارى دهد؟

جواب: مشکل اين ديدگاه در اين است که گرانش و نيروي الکترومغناطيسي را دو پديده ي مجزا در نظر مي گيرند و تلاش مي کنند تا اين دو نيرو را در يک نظريه ي وحدت بخش، يکي کنند. در واقع گرانش و نيروي الکترومغناطيسي از يکديگر جدا نيستند و مي توان نشان داد که گرانش نيز آثار الکتريکي و مغناطيسي از خود نشان مي دهد. اين کاري است که تحت عنوان بار-رنگ و مغناطيس-رنگ و با توجه به نظريه سي. پي. اچ. توضيح داده شده است.

سوال6: توانايى علم فيزيك: چگونه فيزيك مى تواند ناهمخوانى بزرگ بين مقياس بسيار عظيم گرانشى و مقياس جرمى فوق العاده ناچيز ذرات بنيادى را تشريح كند؟

جواب: اگر ما بپذيريم که همه ي اجسام موجود در جهان، در نهايت از ذرات تشکيل شده اند و ذرات در هر کجا که باشند از قوانين ثابتي تبعيت مي کنند، آنگاه مي توانيم اين نا همخواني را برطرف کنيم. ناسازگاري نسبيت عام با مکانيک کوانتوم ناشي از برخورد دوگانه به پديده هاي فيزيکي است. در مکانيک کوانتوم با کميت هاي گسسته سروکار داريم و در نسبيت عام با کميت پيوسته فضا-زمان روبرو هستيم. چنين برخوردي موجب بروز مشکلات موجود شده است. در نظريه سي. پي. اچ. اين ناسازگاري برطرف شده و مکانيک کوانتوم و نسبيت را مي توان به عنوان حالت خاصي از آن استنتاج کرد.

سوال7: آنتروپی و زمان: چرا هرچه به گذشته برمى گرديم بى نظمى و آنتروپى جهان كمتر مى شود، با اين وجود آيا قانون دوم ترموديناميك مى تواند تفاوت چشمگير بين گذشته و آيندۀ عالم را توضيح دهد؟

جواب: آنتروپي ناشي از تغيير اسپين سي. پي. اچ. هاي موجود در سيستم است. در لحظه ي بيگ بنگ، اسپين در حالت بيشنه بوده و بر اثر انفجار بزرگ، اسپين تغيير کرده و دايما نيز در حالت تغيير است. بهمين دليل با گذشت زمان، آنتروپي جهان نيز در حال افزايش است. با چنين نگرشي که زمان و آنتروپي، هردو وابسته به اسپين هستند، لذا منطقي است که با گذشت زمان، آنتروپي نيز افزايش يابد

سوال8: ماده ی تاريك: مادۀ تاريك چيست؟ و چگونه بوجود آمده است؟ آيا وجود و پيدايش آن را مى توان مربوط به ابر تقارن دانست؟

جواب: اگر به ابرتقارن از ديدگاه سي. پي. اچ. نگاه کنيم، جواب سوال بالا مثبت خواهد بود. در نظريه سي. پي. اچ. گرانش داراي جرم است. لذا براي محاسبه ي جرم واقعي جهان، بايستي جرم گرانش را نيز منظور کرد که در اين صورت مسئله ي ماده ي تاريک نيز قابل بررسي مجدد است.

سوال9: انرژی تاريك: چرا آن گونه كه ما مشاهده مى كنيم انبساط جهان اينگونه سريع و شتابان است ؟ آيا ما انتقال به قرمز را بطور كامل فهميده ايم؟ در اين صورت انرژى تاريك داراى چه ماهيتى است كه نيروى محركه را براى اين انبساط  شتابان فراهم مى كند؟ آيا واقعاً انرژى تاريك تمام عالم را پر كرده است؟ منشاء آن چه مى تواند باشد؟

جواب: در نظريه سي. پي. اچ. انتقال به قرمز ناشي از دو پديده است، يکي انبساط جهان و ديگري افزايش حجم اتمها. يعني با انبساط جهان، حجم اتم نيز افزايش مي يابد و آن نيز بر انتقال به قرمز تاثير مي گذارد. بنابراين تا زمانيکه افزايش حجم اتها منظور نگردد، با انتقال به قرمز برخورد واقعي صورت نخواهد گرفت و محاسبات ما با اشکال جدي رو برو است. همچنين اگر براي گرانش جرم قائل شويم (که خود نوعي انرژي است) مسئله ي انرژي تاريک نيز در مسير جديدي قابل بررسي خواهد شد که مي تواند راه پاسخگويي به بسياري از رموز جهان را آشکار کند.

سوال10: نظريه تورم: چرا جهان در مقياس بزرگ اينچنين تقريباً، نه كاملاً، يكنواخت و همگن به نظر مى رسد آيا واقعاً اين نتييجۀ يك دورۀ تورمى است كه جهان در نخستين لحظات پيدايش خود سريعاً پشت سر گذرانيده است؟  آيا  نظريۀ  تورمى جهان درست است ؟ اگر اينچنين است جزئيات اين دوره از سرگذشت جهان چيست؟

جواب: نظريه ي تورم به عنوان حالت خاصي از نظريه سي. پي. اچ. قابل توضيح است. اگر به سي. پي. اچ. ها توجه کنيم، آنگاه انبساط سريع جهان در نخستين لحظات بيگ بنگ مي بايست بسيار سريعتر از آن چيزي باشد که با سرعت حد (سرعت نور) قابل توجيه است.

سوال11: سياه چاله ها: آيا براستى سياه چاله ها وجود دارند؟ آيا آنگونه كه هاوكينگ ادعا دارد آنها انرژى تابش مى كنند و تبخير مى شوند؟ آيا سياه چاله ها بجز از قوانين پايستگى انرژى ، اندازه حركت ، اندازه حركت زاويه ايى ، و بار الكتريكى از ساير قوانين پايستگى تخطى مى كنند؟ برسر اطلاعاتى كه در درون اين حفره هاى اسرار آميز بدام مى افتند چه روى مى دهد؟ راه حل پارادوكس "اطلاعات حفرۀ سياه" چيست؟

جواب: در نظريه سي. پي. اچ. سياه چاله ها وجود دارند و جهان قابل مشاهده بر اثر انفجار يک سياه چاله ي مطلق به وجود آمده است. همچنين تبخير سياه چاله نيز پذيرفتني است. از ديدگاه نظريه سي. پي. اچ. هيچکدام از قوانين بقا و در هيچ کجا نقض نمي شوند. در مورد اطلاعات بايد به اين موضوع توجه داشت که اصولاً اطلاعات چگونه توليد و منتقل مي شوند. اطلاعات توسط امواج الکترومغناطيسي منتشر مي شوند و با در نظر گرفتن اينکه گرانش نيز نوعي موج الکترومغناطيسي است، لذا گرانش نيز در انتقال و حفظ اطلاعات نقش دارد.

سوال12: پرتو های كيهانی : منشاء و ماهيت پرتو هاى پر انرژى كيهانى چيست؟

جواب: سوالات مربوط به پرتوهاي کيهاني و منشاء آنها در زمينه فيزيک نظري قابل طرح نيست. بلکه بايستي از طريق تحقيقات تجربي مشخص گردد

سوال13: امواج گرانشی: آيا با قاطعيت مى توان از وجود امواج گرانشى دفاع كرد؟ اگر چنين است جزئيات اين امواج چيست و چقدر اين امواج مى توانند آگاهى ما را نسبت به ماهيت جهان افزايش دهند؟ آيا امكان دارد موفق به ساخت دستگاهى شويم كه بتواند امواج گرانشى را آشكار سازى كند؟

جواب: در نظريه سي. پي. اچ. امواج گرانشي همواره در اطراف اجسام وجود دارد و اين امواج ناشي از تبادل سي. پي. اچ. بين اجسام است. با توجه به هم ارزي نيرو و انرژي که نظريه سي. پي. اچ. مطرح کرده براي تبادل ذرات بين اجسام که نيروي گرانش را حمل مي کنند نيازي به نقض قانون بقاي انرژي نيز نمي باشيم.

سوال14: ستاره ها: اولين ستاره چه وقت شروع به درخشيدن كرد و چرا همۀ ستارگان به هم شبيه هستند؟

جواب: در نظريه سي. پي. اچ. نخستين ستارگان و کهکشانها در لحظه ي آغاز بيگ بنگ و از بقاياي انفجار سياه چاله ي مطلق پديد آمدند.

سوال15: مسافرت در زمان: آيا مسافرت در زمان از نظر تئوريك امكان پذير است؟ از لحاظ تجربى و عملى چه؟ اگر اين امر امكان پذير باشد چه كسى از ما حاضر مى شود اين پارادوكس مسافرت  زمان را عملى سازد، به گذشته سفركند و پدر بزرگ خود را بكشد و دوباره به زمان حال برگردد؟

جواب: از نظر سي. پي. اچ. زمان ناشي ار اسپين است. منشاء زمان نيز نيروي خارجي است. اما در مورد سفر در زمان ترجيح مي دهم سکوت کنم.

سوال16: ثابت كيهاني: چرا مقدار ثابت كيهانى مقدارى بسيار كوچك است كه هرگز به صفر نمى رسد؟ چرا آن گونه كه تئورى كوانتومى ميدان پيش بينى مى كند مقدار آن خيلى بزرگ نيست ، يا آن گونه كه ابر تقارن پيش بينى مى كند مقدار آن برابربا صفر نيست؟

جواب: در اين مورد به آلفاي گرانش مراجعه کنيد که در فصول قبل مورد بحث قرار گرفته است.

سوال17: جهان و پايان آن: سرانجام جهان چيست؟ آيا جهان در خود فرو خواهد ريخت؟ يا براى هميشه به انبساط خود ادامه خواهد داد؟ و يا سرنوشتى ديگر ممكن است در انتظار جهان باشد؟

جواب: اگر جهان قابل مشاهده (جهاني که ما در آن به سر مي بريم) يگانه بود، مي توانستيم با توجه به جرم (چگالي ماده) و سرعت فرار کهکشانها نظر قطعي بدهيم. هرچند که اين کار هم چندان ساده به نظر نمي رسد. اما با در نظر گرفتن اينکه جهان ما يکي از بيشمار جهان هاي موجود در هستي است، فروپاشي جهان نيز بايد در رابطه با ساير جهان هاي اطراف آن بررسي گردد که از حد دانش امروزي خارج است

سوال18: كهكشان ها: چرا كهكشان ها توده وار و به صورت رشته اى در فضا توزيع شده اند؟

جواب: اين مورد را نيز بايستي با توجه به لحظه ي آغاز جهان مورد بررسي قرار داد. پاسخ به سوالاتي از اين دست، بيشتر کار تجربي است تا نظري.

سوال19: جرم و گرانش : چرا جرم گرانشى كهكشان ها بيشتر از تمامى جرمى است كه ما قادر به ديدن آن هستيم؟ آيا اين مربوط به مادۀ تاريك است؟ ماده اى مرموز و ناشناخته؟ آيا اين مشكل نمىتواند ناشى از برداشت ما از گرانش باشد؟ شما چه فكر مى كنيد؟

جواب: قطعاً بايستي نگرش ما به گرانش تغيير کند. باور عادي در فيزيک، گرانش را فاقد جرم مي داند و با چنين ديدگاهي نمي توان به پاسخ مناسبي دست يافت. اگر گرانش را داراي جرم در نظر بگيريم، همان کاري که در نظريه سي. پي. اچ. انجام شده است، مي توان پاسخ مناسبي براي اين سوال يافت.

سوال20: طبيعت و ابرتقارن: آيا ابرتقارن يك تقارن طبيعى است؟ در اين صورت چگونه اين ابر تقارن شكسته شده است؟ و چرا؟ آيا ابرتقارن مى تواند ذرات جديدى پيش بينى كند كه بتوان آنها را آشكار سازى كرد؟

جواب: بدون توجه به هم ارزي نيرو و انرژي نمي توان به اين سوال پاسخ داد. اما آنچه که مهم است در پديده ي توليد و واپاشي ماده و پاد ماده، بسيار نکات قابل تعمقي است که نشان مي دهد فرميونها توليد کننده ي بوزونها هستند. لذا افر تقارن نيز از اين ديدگاه قابل بررسي است