نتایج نسبیت عام

 آلبرت انیشتین در سال ۱۹۱۵ نظریه نسبیت عام را جایگزین قانون جاذبه عمومی نیوتن کرد . هر نظریه ای باید بتواند یکسری پیش بینی ها را انجام داده و یکسری آثار هم بایدداشته باشد. نسبیت عام نیز از این امر مستثنا نبوده و نیست درمقاله “ گرانش و نسبیت عام“ در مورد نسبیت عام و آزمون های آن توضیح دادیم در این مقاله در مورد آثار نسبیت عام یعنی پدیده هائی که با نسبیت عام توجیه می شوند توضیح می دهیم .

۱- مروری به مقاله های گذشته

گرانش یکی از مهمترین نیروهای جهان می باشد. که بدون نیروی گرانش نه تنها ستارگان و سیارات و…بلکه اتم هائی که امروزه در بدن ما و…اطراف ما وجود دارند نیز شکل نمی گرفتند . ما در فصل گرانش(۱) تا جائی که امکان داشت مطالب مختلف را به صورت ساده و خلاصه جمع آوری کردیم و ابتدا از تاریخ گرانش شروع کرده و تا نیروهای کشندی ( ۱و۲) این فصل را به پایان بردیم (برای دسترسی به کل لینک های فصل گرانش(۱)به “جمع بندی مقاله های فصل هفتم – گرانش (۱) “ مراجعه کنید ، به منظور درک بهتر این مقاله و مقاله هائی که در ادامه خواهد آمد بهتر است مقاله های فصل هفتم را مطالعه کنید)و ادامه مطالب در مورد گرانش را به فصل بعدی گرانش(۲) که در واقع  ادامه مقالات فصل هفتم می باشد موکول کردیم (برای دسترسی به کل لینک های فصل گرانش(۲) به “جمع بندی مقاله های فصل هشتم – گرانش (۲) “ مراجعه کنید)

۱) مقالات فصل هفتم ، گرانش (۱)

به طور خلاصه مقالات فصل هفتم از این قرار می باشد .
۱-۱) تاریخچه گرانش قبل از نیوتن : این مقاله در مورد تاریخچه گرانش و نظریه زمین مرکزی می باشد
برای مطالعه به مقاله “ تاریخچه گرانش قبل از نیوتن “ مراجعه کنید .
۱-۲) زندگینامه نیوتن : نیوتن بنیانگزار مکانیک کلاسیک بود و نقش بسیار موثری در پیشبرد فیزیک و کلاسیک داشت از این رو یک مقاله را با نام زندگینامه نیوتن”اختصاص دادیم که درآن به جزئیات زندگی نیوتن پرداختیم.
۱-۳) نیوتن و گرانش:درمقاله “نیوتن و گرانش“داستان کشف و فرمول بندی نیروی گرانش جهانی را توسط نیوتن شرح می دهیم. ازداستان اقتادن سیب تا…کلیه وقایعی که منجر به کشف قانون گرانش عمومی شد .
۱-۴) قانون جاذبه عمومی نیوتن : در  مقاله “قانون جاذبه عمومی نیوتن“ ابتدا فرمول قانون گرانش جهانی را شرح داده و بسیاری از پدیده های مربوط به آن را توضیح دادیم .
۱-۵) مکانیک مداری و قوانین کپلر : در مقاله “مکانیک مداری و قوانین کپلر”ضمن توضیح بسیاری از مسائل در رابطه با مکانیک مداری قوانین سه گانه کپلر را هم آورده و توضیح کاملی در مورد آنها می دهیم .
۱-۶) گرانش و انرژی : درمقاله“ گرانش و انرژی “حرکت سیاره هاو…راباتوجه به قوانین وفرمول های انرژی موردبررسی قرارداده و درمقاله “کمک گرانشی“ با روش زیرکانه ای برای فرستادن سفینه ها و فضاپیماها به اعماق فضا آشنا میشویم .
۱-۷) نیروی های کِشندی : نیروی کِشندی یک اثر ثانویه از نیروی جاذبه می باشد در مقاله های  “نیروهای کشندی(۱) و همچنین “نیروهای کشندی(۲) ” دراین رابطه توضیح می دهیم.

۲) مقالات فصل هشتم ، گرانش (۲)

این فصل در واقع ادامه فصل اول می باشد و ما در این فصل مطالب متنوع دیگری در ارتباط با نیروی گرانش را مورد بررسی قرار می دهیم .
۲-۱) گرانش سطحی : در مقاله “ گرانش سطحی “ موضوع مورد بحث نیروی جاذبه و شتابی است که به اجسام ریز وخرد درسطح سیارات و اقمار و…اجسام عظیم سماوی واردمی شود.ما این شتاب رابه نام شتاب جاذبه شناخته وبا gنشان میدهیم.
۲-۲) سرعت فرار : سرعت فرار به حداقل سرعتی گفته می‌شود که یک جسم باید داشته باشد تا بتواند از چنگ نیروی گرانش جسم دیگر بگریزد. در مقاله “ سرعت فرار“ در مورد سرعت فرار توضیح میدهیم.
۲-۳) صعود : فرار ازجاذبه زمین و رفتن به آسمان و دستیابی به کرات آسمانی یکی از آرزوهای بشر نخستین و انسان متمدن بوده و هست. ولی آنچه باید بدانیم این است که فرار ازجاذبه زمین سخت ترازچیزی می باشد که فکر میکنیم. در مقاله “صعود “نشان می دهیم چرا فرار از گرانش زمین اینقدر مشکل می باشد .
۲-۴) فرود : اگرچه فرار از جاذبه زمین بسیار سخت و پر هزینه می باشد ولی برگشت به جو زمین هم آنقدر ساده نیست برای فضاپیمائی که از زمین خارج شده و قصد برگشت به زمین را دارد ورود به جو زمین اگر بدون تمهیدات ایمنی صورت گیرد می تواند بسیار خطرناک باشد در مقاله “ فرود “ توضیح می دهیم یک سفینه فضائی که از زمین خارج شده چگونه باید به جو برگشته تا دچار حادثه نشود.
۲-۵) نقاط لاگرانژی : نقاط لاگرانژی نقاطی است که اثر نیروی جاذبه دو جسم عظیم روی یک ذره همدیگر را خنثی می کنند این نقاط خواص شگفت انگیز و کاربردهای فراوانی در علوم مرتبط با فضانوردی دارند در مقاله “ نقاط لاگرانژی “ به این مسئله می پردازیم .
۲-۶) شتاب گرانشی زمین : شتاب گرانشی زمین که ما آن را با g نشان میدهیم شتابی است که به همه اشیاء پیرامون زمین وارد میشود مقدار این شتاب در همه جای زمین یکسان نبوده و به عوامل مختلفی(ارتفاع و عمق و …) بستگی دارد در مقاله “ شتاب گرانشی زمین “ دلائل این پدیده را نشان می دهیم .
۲-۷) ثقل سنجی : شتاب گرانشی زمین(g)درنقاط مختلف زمین با بکدیگر تفاوت دارند هرچند این تفاوت ها کمتر از ۷/درصد می باشد ولی اندازه گیری همین تفاوت کوچک کاربردهای بسیار زیادی در رشته های مختلف علم و تکنولوژی (مهندسی عمران ،زمین شناسی و…)دارد.اندازه گیری دقیق مقدار g را ثقل سنجی میگویند درمقاله “ ثقل سنجی “ با روش های اندازه گیری مقدار دقبق g و کاربرد این اندازه گیری ها در علم و تکنولوژی آشنا می شویم .
۲-۸) نیروی جاذبه زمین : پیشینیان ما هیچگونه درکی از نیروی گرانش نداشتند و نمی توانستند بفهمند که چرا زمین همه چیز را به سوی خود می کشد بنابر این یکی معماهای قدیم این بود که چرا هرچه را رها کنیم به سوی زمین سقوط می کند؟ از طرفی عدم درک ما از نیروی جاذبه باعث یک سری ابهامات و تصورات اشتباه در مورد « زمین و آسمان ، بالا وپائین و…» می شود.در مقاله“ نیروی جاذبه زمین “توضیحات کاملتری درارتباط با نیروی جاذبه زمین و مسائل مربوط به آن(تفاوت جرم و وزن و سقوط آزاد و…)داده و بعد به یکسری از سوالات عوام در مورد کروی بودن زمین و جاذبه پاسخ دادیم .
۲-۹) رازهای گرانش : گرانش ویژگی های منحصر به فردی دارد که در نیروهای دیگر نمی بینیم . اول آن که این نیرو همیشه جاذبه می باشد در حالی که مثلا الکترومغناطیس هم به صورت جاذبه و هم دافعه ظاهر می شود…در مقاله ” رازهای گرانش “ در مورد نیروی گرانش و تفاوت این نیرو با نیروهای دیگر توضیح داده و همچنین در مورد مسائلی همچون (انبساط جهان ، مه بانک ، ماده و انرژی تاریک و… ) هم توضیح دادیم .
۲-۱۰) گرانش و نسبیت عام : نسبیت عام نظریه‌ای هندسی برای گرانش است که در سال ۱۹۱۵ توسط آلبرت اینشتین منتشر شد درمقاله “ گرانش و نسبیت عام“  ابتدا یک بخش را به تاریخچه زندگی نابغه بزرگ قرن بیستم “ آلبرت انیشتین “ داده و بعد در مورد نسبیت عام و آزمون های آن توضیح دادیم .

۲- چگونه نسبیت عام جایگزین قانون جاذبه عمومی نیوتن شد؟

نیوتن با قانون جاذبه عمومی توانست درکی نوین از جهان ارائه داده و پایه های مکانیک کلاسیک را بریزد . و بسیاری از پدیده های طبیعت را توجیه کند ولی به مرور که پدیده های مختلفی پیش آمد مکانیک نیوتنی از توجیه این پدیده ها عاجز ماند از این رو لازم شد که نظریه جدیدی جایگزین قانون جاذبه عمومی نیوتن شود . در این بخش به طور خلاصه توضیح می دهیم که چگونه نسبیت عام جایگزین قانون جاذبه عمومی نیوتن شد .
برای مطالعه کامل به مقاله های ” رازهای گرانش “ و “ گرانش و نسبیت عام“  مراجعه کنید . آنچه در این بخش می آید در واقع از این دو مقاله گرفته شده است. 

۱) ایرادهای قانون جاذبه عمومی نیوتن

قانون جاذبه عمومی نیوتن یکسری ایرادهای اساسی داشت که به مرور که وسائل اندازه گیری و رصدها پیشرفته تر شد فاش شد از جمله این ایرادها این بود که قانون جاذبه عمومی نیوتن تنها قادر به این بود که بگوید این نیرو وجود دارد ولی در مورد ماهیت آن هیچ اطلاعی نمی توانست بدهد . همچنین پدیده خم شدن نور ستارگان در هنگام گذشتن از جسم بسیار پرجرمی همانند خورشید با این قانون قابل توجیه نبود(رصدها دو برابر مقداری را نشان می دادند که با قوانین نیوتن محاسبه می شد) همچنین آشفتگی های مدار عطارد هم با قوانین نیوتن قابل توجیه نبود . در این میان پارادوکس های مختلفی(پارادوکس بنتلی و پارادوکس البرس) هم مطرح شدو… مجموعه این عوامل باعث شد دانشمندان به دنبال قانون جدیدی برای گرانش بگردند . 

۲) از فرضیه اتر و آزمایش مایکلسون مورلی تا نسبیت خاص

در زمان نیوتن تا اواخر قرن نوزدهم و تا قبل از آزمایش معروف مایکلسون مورلی( آزمایشی که به منظور اثبات اتر سرعت نور را در دو راستای موافق و مخالف حرکت زمین اندازه گرفتند )دانشمندان تصور می کردند همه جای جهان (حتی درون اتم ها) را ماده ای نامرئی به نام اتر پوشانده است . این آزمایش نه تنها  خط بطلانی بر فرضیه اتر کشید بلکه نشان داد سرعت نور در همه چهارچوب های مرجع یکسان است این نتیجه عجیب آلبرت انشتین (دانشمند بزرگ آلمانی)را بر آن داشت تا نظریه نسبیت خاص را تدوین و وضع کند .

۳) از نسبیت خاص و نسبیت عام

بعد از وضع نظریه نسبیت خاص انیشتین این سوال مطرح شد که آیا این نظریه با قانون گرانش جهانی نیوتن همخوانی دارد ، پاسخ منفی بود از این رو انیشتین درصدد شد تا نظریه کاملتری برای گرانش وضع کند تا هم گرانش را با نسبیت خاص سازگار کند هم پدیده هائی که باقانون جاذبه عمومی نیوتن توجیه نمی شد توجیه کند. از این رو تا سال ۱۹۱۵توانست نسبیت عام را وضع و تدوین کند . به این وسیله نسبیت عام جایگزین قانون جاذبه عمومی نیوتن شد .

۴) آیا قوانین حرکت نیوتن و قانون جاذبه عمومی نیوتن کنار گذاشته شد؟

بهیچ وجه ، قانون جاذبه عمومی نیوتن در گرانش های کم همچنان به قوت خود باقی می ماند در واقع فرمول های نسبیتی گرانش در گرانش های کم به فرمول های کلاسیک نیوتن تبدیل می شود همچنان که در سرعت های بالا ( نزدیک سرعت نور ) باید از فرمول های نسبیت خاص استفاده کرد و در سرعت های کم (که همان سرعت هائی است که ما با آن سروکار داریم) از فرمول های مکانیک کلاسیک ، بنابراین مکانیک کلاسیک ( قانون جاذبه عمومی و قوانین سه گانه حرکت نیوتن و…) در واقع زیر مجموعه ای از مکانیک نسبیتی میباشند .

۳- نسبیت عام و گرانش

در سال ۱۹۰۵ آلبرت انیشتین نظریه نسبیت خاص را ارائه نمود و با گسترش نسبیت خاص در سال ۱۹۱۵ توانست نظریه نسبیت عام را جایگزین نظریه گرانش عمومی نیوتن کند در مقاله “ گرانش و نسبیت عام“  در مورد نسبیت خاص و عام توضیح دادیم آنچه در این بخش توضیح می دهیم خلاصه ای از مقاله فوق است .

۱) از فرضیه اتر تا نسبیت خاص و عام

در زمان نیوتن و تا قبل از آزمایش مایکلسون مورلی دانشمندان اعتقاد داستند که فضا خالی نبوده وتمامی فضا و حتی درون اتمها از ماده ای نامرئی به نام اتر پوشیده شده است درسال ۱۸۸۷ آزمایشی برای اثبات اتر انجام شد که به آزمایش مایکلسون مورلی معروف شد این آزمایش نه تنها فرضیه اتر را بی اعتبار کرد بلکه نشان داد سرعت نور به چهار چوب مرجع بستگی نداشته و در همه چهار چوب ها یکسان است.آلبرت انیشتین با ثابت نگه داشتن سرعت نورتوانست نسبیت خاص را در سال ۱۹۰۵نتیجه گیری کند و بعدبر اساس همین نسبیت خاص توانست نسبیت عام را در موردگرانش در سال ۱۹۱۵ارائه کند.ولی نسبیت عام چیست؟

۲) نسبیت عام (General relativity)

نسبیت عام نظریه‌ای هندسی برای گرانش است که درسال ۱۹۱۵توسط آلبرت اینشتین منتشرشد و توصیف کنونی گرانش در فیزیک نوین است.طبق این نظریه گرانش را به جای نیرو باید یک عامل هندسی در نظر گرفت. در حالت کلی ما سه بعد مکانی داریم.حال اگر زمان را به سه بعد مکانی اضافه کنیم مفهوم جدیدی به نام فضا زمان را داریم که چهار بعدی می باشد (سه بعد مکانی و یک بعد زمانی) این فضا زمان درحالت کلی تخت می باشد ولی اگر ذره ای دارای جرم را به فضا زمان اضافه کنیم فضا زمان خمیده می شود و در این حالت اگر جسم دومی به این فضا زمان نزدیک شود ناچار روی مسیر خمیده حرکت می کند و جذب جسم اول می شود و یا در مدارش حرکت می کند .

۳) نتایج نسبیت عام

نسبیت عام هم مانند هر نظریه دیگری یک سری نتایج به دنبال دارد و بنابر این یک سری پیش بینی هائی می تواند انجام دهد (نتایجی که قانون جاذبه عمومی توضیحی برای آن ندارد) تعدادی از این نتایج و پدیده هائی که نسبیت عام قادر به توضیح آن می باشد( ولی قانون جاذبه عمومی قادر به توضیح ان نیست )از این قرار است: حرکت تقدیمی اوج وحضیض ، عدسی های گرانشی ، سراب های کیهانی ، سیاه چاله ها و…اتساع زمان
در بخش های بعدی همین مقاله در مورد هر کدام از این نتایج به طور کامل توضیح می دهیم

۴) آزمون های نسبیت عام

هر نظریه ای برای این که مورد قبول واقع شود باید یکسری آزمون ها را پشت سر بگذارد همچنین این نظریه باید بتواند یکسری پیش گوئی هائی را هم  انجام دهد. نظریه گرانش عام هم از این اصل مستثنا نبود و آزمون های زیادی وجود دارد که درستی نسبیت عام را تایید می کند. چهار آزمون مهم از این آزمون ها  که درستی نسبیت عام را تایید می کنند به عنوان آزمون های اصلی نسبیت عام در نظر می گیرند که عبارتند از :
«حرکت تقدیمی حضیض خورشیدی عطارد ، انحنای نور ستارگان عبوری از کنار خورشید ، انتقال به سرخ گرانشی و تأخیر زمانی شاپیرو » در مورد این آزمون ها در مقاله “ گرانش و نسبیت عام“ به طور مفصل توضیح دادیم . 

۴- حرکت تقدیمی اوج و حضیض

طبق قانون اول کپلر مدار سیاره ها به دور خورشید بیضی می باشد.این یکی ازنتایح قانون جاذبه عمومی نیوتن می باشد . در محاسباتی که توسط قانون گرانش عمومی انجام می شود صفحه و بیضی مدار سیارات ثابت بوده و تغییری نمی کند(برای مطالعه در مورد قوانین کپلر و مدار سیارات به مقاله “مکانیک مداری و قوانین کپلر” مراجعه کنید.)آنچه قانون جاذبه عمومی نمی تواند پیش بینی کند این است که مدارحرکت یک سیاره به دورخورشید حتی بیضی نیز نمیباشد و به صورت گلبرگی می باشد. در ادامه در مورد آن توضیح می دهیم .  

۱) حرکت تقدیمی اوج و حضیض

حرکت تقدیمی اوج و حضیض نوعی حرکت می باشد که بواسطه اثرات نسبیتی در مدارسیارات بوجود می آید دراین نوع حرکت نقطه اوج وحضیض سیاره به آهستگی یک دایره رادورخورشید طی میکند بنابر این ازدید ناظری که بالای صفحه بیضی مدارسیاره را رصدمی کندمدارسیاره به جای بیضی گلبرگی می باشد.(شکل شماره ۱) این حرکت تنها با نسبیت عام قابل توجیه میباشدو مدت زمان آن هم با فرمول های نسبیت عام بدست میاید.

۲) معمای مدار عطارد

در سال ۱۸۵۹ستاره شناس معروف فرانسوی اوربن لاوریه (متولد ۱۱مارس۱۸۱۱ وفات ۲۳سپتامبر ۱۸۷۷)کشف کرد که مدارعطارد با محاسباتی که قانون جاذبه عمومی میداد همخوانی ندارد و حرکت تقدیمی اوج و حضیض مدارعطارد به اندازه ۳۸ثانیه قوسی در هر قرن (بعدا به ۴۳ ثانیه رسید)می رسد(این یعنی نقطه اوج مدار عطارد به دور دایره ای گردش کرده که در هر قرن ۴۳ ثانیه می پیماید)در ابتدا تقصیر متوجه سیاره ناشناخته ای شد که داخل مدار عطارد به دور خورشید می چرخید ولی تمام کوشش ها برای کشف این سیاره با شکست مواجه شد تا با قانون نسبیت عام اَینشتَین مسئله مدار عطارد هم حل شد . بنابر این یکی ازافتخارات نسبیت عام این است که توانست این حرکت تقدیمی را محاسبه کندو دقیقا همان ۴۳ثانیه قوسی درهر قرن بدست آمد.(بنا بر این نقطه اوج و حضیض مدار عطارددرهر۰۰۰ر۳۰۰ سال یک بار یک دایره کامل را به دور خورشید می پیماید)

شکل شماره ۱ – حرکت تقدیمی اوج و حضیض مدار عطارد

۳) حرکت تقدیمی اوج و حضیض سیاره های دیگر

 حال سوال پیش می آید که چرا این حرکت تنها در مورد عطارد در رصدها ظاهر شده و مسئله ساز شده و در مورد سیارات دگر چنین نیست؟
 در پاسخ باید گفت عطارد به خورشید بسیار نزدیک بوده و در مکانی قرار دارد که خورشید فضا زمان را بشدت خمیده کرده است این مسئله باعث شده اثرات نسبتی قابل توجهی(مانند حرکت تقدیمی اوج و حضیض)ایجاد شودبه گونه ای که حرکت تقدیمی مدارعطارد دررصدها ظاهرشده و چون با قوانین کپلر وگرانش عمومی قابل توجیه نبود مسئله سازشود درحالی که این اثرات نسبیتی برای بقیه سیارات ظاهر نشده و دراندازه گیری های مداری به حساب نمی آید به عنوان مثال: این مقداربرای زمین ۳/۸۳ثانیه قوسی در هر قرن (یعنی بیضی مدار زمین به دور خورشید حدودا در هر ۰۰۰ر۷۵۰ر۳۳میلون سال دایره ای کامل را در فضا طی می کند)و برای ناهید۸/۶۲ ثانیه قوسی در هر قرن می باشد . در مورد سیارت دیگر بشدت کمتر بوده به گونه ای که می توان از آن چشم پوشی کرد برای مطالعه در مورد حرکت تقدیمی به مقاله “ تکانه “  بخش یازدهم”۱۱- حرکت تقدیمی “ مراجعه کنید. همچنین این پدیده در همه جای جهان مشاهده می شود (شکل شماره ۲)
نکته:شکل دو از روی شکل واقعی کشیده شده است ششکل واقعی  با عکاسی در مدت  ۲۷سال تهیه شده است .

شکل شماره ۲ – حرکت تقدیمی اوج و حضیض مدار ستاره S2 به دور سیاه چاله مرکز کهکشان راه شیری

۵- شکست نور

در فیزیک نور ، پدیده ای را داریم به نام شکست نور (درمورد شکست نور و پدیده های وابسته به آن در مقاله های آینده توضیح می دهیم)شکست نور موقعی اتفاق می افتد که نور از یک محیط وارد محیطی با چگالی متفاوت می شوددراین صورت مسیر پرتوهای نور عوض شده و پدیده های متفاوتی را ایجاد میکند در این بخش ابتدا در مورد شکست نور توضیحات بسیار کوتاهی داده و در بخش بعد شکست نور را با خمیده شدن پرتوهای نور بر اثر گرانش مقایسه کرده و نشان می دهیم که چگونه اثرات مشابهی ایجاد می کنند .

۱) شکست نور چیست؟

موقعی که نور از یک محیط وارد محیط دیگر می شود(از هوا وارد آب می شود)سرعتش تغییر می کند و بنابر این مسیرش عوض می شودبه این پدیده شکست نور می گویند.(مقدار انحراف نور به دو محیط و زاویه ای که نور به مرز دو محیط وارد می شود دارد) آنچه باعث میشود ما اثراتی مانندآنچه درشکل های ۳ تا ۵دیده میشود ببینیم این است که چشم ما عادت دارد اشیا را در امتداد آخرین مسیر نوری که ازجسم به ما رسیده است ببیند .( شکل های ۳ تا ۵ )

شکل شماره ۳ – ماهی در جای خود دیده نمیشود

شکل شماره ۴ – قلم در آب شکسته به نظر می رسد

شکل شماره ۵ – تجزیه نور سفید توسط منشور

۲) عدسی محدب چگونه بزرگنمائی می کند؟

عدسی همگرا(محدب) گونه‌ای از عدسی است که پرتوهای موازی تابیده شده به رویهٔ خود را در سمت دیگر خود در نقطه‌ای به نام نقطه کانونی متمرکز نموده و پدیدهٔ همگرایی نور را باعث می‌شود. شکل شماره ۶  نشان میدهد که چگونه عدسی محدب تصویر اشیا را بزرگ می کند.

شکل شماره ۶- عدسی چگونه بزرگ میکند؟

۳) پدیده سراب چیست؟

سراب یک پدیده طبیعی می باشد که بر اثر شکست نور بوجود می آید و نمونه بارز آن دیده شدن آب و یا برکه درجاده های آسفالته و بیابان ها میباشد.به گونه ای که وقتی شخص به طرف آن حرکت می کند ناپدید میشود بنابر این سراب یک فریب طبیعت میباشد که در شرایط معین جوی چشم ما را دچار خطای دید می کند.در دریا این پدیده به صورت معکوس دیده میشود به گونه ای که تصاویر کشتی ها ویا جزیره های دوردست به صورت وارونه در آسمان دیده می شوند.گاهی اوقات یک تصویر چندین بار تکثیر شده و به صورت های عجیبی دیده می شود .تصاویر خورشید و ماه به گونه ای دیده می شود که انگار چندین تصویر خورشید در آسمان می باشد.

شکل شماره ۷ – دیدن اجسام در آسمان

شکل شماره ۸- دیدن سه خورشید در آسمان

۶- سراب های گرانشی

پدیده شکست نور در روی زمین بخاطر عبور نور از دو محیط متفاوت (با ضریب شکست متفاوت)رخ میدهد در بخش قبلی(شکست نور)توضیح دادیم که تغییر جهت پرتوهای نورچه پدیده های شگفت انگیزی (بزرگنمائی عدسی ها ، سراب ،خورشید کاذب و…) را باعث می شود .
اگر چه تمام این پدیده ها را سراب نمی نامند ولی چون همه این پدیده ها تصاویری را برای ما ایجاد کرده که در دنیای واقعی وجود ندارند و یا به گونه ای دیگر هستند (حتی بزرگنمائی توسط عدسی چون اندازه جسم که می بینیم واقعی نیست) همه را می توانیم سراب بنامیم .
در فضا بخاطر گرانش و خمیده شدن فضا زمان پرتوهای نور تغییر مسیر می دهند (مانند فضاپیمائی که از کناره یک سیاره می گذرد) و مشابه همین پدیده ها را موجب می شوند. که ما همه آنها را سراب های کیهانی و یا “سراب های گرانشی” می نامیم در این بخش در مورد سراب های گرانشی توضیح میدهیم .

۱)خمیده شدن پرتوهای نور

در مکانیک نیوتنی اگر جسمی با سرعت بالا به یک منبع گرانش نزدیک شود اگر بر روی آن سقوط نکند و یا در مدارقرار نگیرد مسیرش عوض می شود و این با قوانین گرانش نیوتن کاملا قابل پیش بینی و محاسبه میباشد ولی برای فوتونی که جرمی ندارد نباید این اتفاق بی افتد ولی واقعیت آن است که پرتو نور هم وقتی از کناره یک جسم پرجرم میگذرد مسیرش بخاطر انحنای فضا زمان که توسط جرم پرجرم ایجاد شده عوض میشود.

۲)جابجا شدن ستارگان در موقع کسوف

موقعی که نور از کنار یک جسم پرجرم عبور می کند براثرخمیده شده فضا زمان مسیر پرتوهای نورعوض میشود در منظومه شمسی خورشید پرجرم ترین جسم این سامانه می باشد بنابر این وقتی خورشیددریک نقطه از آسمان قرار دارد نور ستاره های دور دست هنگام عبور از کناره خورشید مسیرشان عوض شده و بنابر این طبق قوانین شکست نور در جای واقعی خود دیده نمی شوند بنابر این ستارگان متفاوت از موقعی دیده می شوند که خورشید در آن نقطه از آسمان قرار نداشته یاشد. ولی ستارگان اطراف خورشید چگونه دیده می شوند؟ خوشبختانه طبیعت یک پدیده شگفت انگیز به نام کسوف به ما هدیه داده است (برای مطالعه در مورد کسوف به مقاله “ کسوف “ مراحعه کنید ) در هنگام کسوف قرص خورشید کاملا پوشیده می شود و ستارگان اطراف خورشید کاملا دیده می شود و با عکسبرداری از موقعیت ستارگان می توان این پدیده را مشاهده کرد . این پدیده یکی از چهار آزمون بزرگ نسبیت می باشد .جابجا شدن ستاره های اطراف خورشید هنگام کسوف یکی از پیش بینی های نسبیت عام انشتین بود که در کسوف ۱۹۱۹با موفقیت مشاهده و اثبات شد. در مقاله “ گرانش و نسبیت عام“  (۸ ـ آزمون های نسبیت عام ) در مورد آزمون های نسبیت عام توضیح می دهیم .

 شکل شماره ۹ – جابجا شدن ستاره های اطراف خورشید بخاطر خمیده شدن پرتوهای نور 

۳) همگرائی گرانشی و عدسی های گرانشی

همگرایی گرانشی هنگامی روی می‌دهد که نور یک چشمهٔ درخشان بسیار دور (مانند یک اختروش) در مسیرش تا رصدگر، از کنار جسم پرجرم دیگری (مانند یک خوشهٔ کهکشانی) بگذرد و مسیرش خمیده شود. جسم میانی عدسی گرانشی نامیده می‌شود. این پدیده یکی از پیش‌بینی‌های نظریهٔ نسبیت عام است.
عدسی گرانشی همانند عدسی معمولی تصویر کهکشان های دور دست را بزرگتر از اندازه معمول نشان می دهد عدسی معمولی(عدسی های محدب مانند ذره بین)بخاطر شکست نور پرتوهای نور را کج کرده و تصویر اشیا را بزرگ می کند. ولی در عدسی های گرانشی یک جسم بسیار عظیم بخاطر گرانش شدیدش فضا زمان را چنان انحنا می دهد و پرتوهای نور را چنان خمیده می کند که تصویر اشیای دوردست راچندین برابر می کند.عدسی های گرانشی یک موهبت طبیعی است که به ستاره شناسان کمک می کند تا بتوانند اطلاعات گرانیهائی از اعماق فضا بدست بیاورند.بدون این عدسی های گرانشی این اطلاعات بدست نمی آمد.
 کهکشان های دوردست(با فاصله چندین میلیارد سال نوری از زمین)در زمان های بسیار دورتر تشکیل شده اند زیرا نور آنها میلیاردها سال در راه بوده تا به زمین برسد(از این رو هرچه کهکشانی دورتر باشد مربوط به زمان دورتری است) بنابر این کهکشان های دور دست هم فاصله بسیار زیادی دارند هم اندازه بسیار کوچک (در مقیاس کهکشانی ) از این رو حتی با قویترین تلسکوپ های امروزی تنها به صورت لکه های کوچک دیده می شوند ولی به کمک عدسی ها گرانشی بسیار بزرگتر از اندازه واقعی دیده میشوند .
نکته :در مقاله “مه بانگ و خلقت جهان “ توضیح می دهیم که چرا کهکشان های اولیه کوچک بودند .

شکل شماره ۱۰ – عدسی گرانشی

۴) تصویر کهکشان SPT0615-JD

این عکس(شکل شماره  ۱۱) توسط تلسکوپ فضائی هابل گرفته شده است کهکشانی که در داخل کادر می بینید ( کهکشان  SPT0615-JD) حدود از۱۳/۳میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد (در زمانی تشکیل شده که از عمر جهان ۵۰۰ میلون سال می گذشت) عرض آن کمتر از ۲۵۰۰ سال نوری (۱/۴۰راه شیری) میباشد. نور آن ازمیان خوشه عظیم کهکشانی گذشته و بنابراین همگرائی گرانشی(خوشه کهکشانی مانند عدسی عمل کرده است)باعث شده تا تصویر بسیار بزرگتر از اندازه واقعی دیده شود. این پدیده باعث شده ستاره شناسان اطلاعات گرانبهائی از تاریخ تشکبل جهان بدست بیاورند .

شکل شماره ۱۱ – عکس تلسکوپ فضائی هابل از کهکشان SPT0615-JD

۵) تاریخچه سراب گرانشی 

در سال۱۹۳۶انیشتین با استفاده از معادلات نسبیت عام عنوان کرد :« که اگر دو ستاره درست در راستای دید ناظر زمینی قرار بگیرند(مراکز دو ستاره و زمین در یک خط راست قرار بگیرد)نورستاره دورتر قبل ازرسیدن به ناظر زمینی بایداز کنار ستاره وسطی(ستاره ای که بین ستاره دورتر و زمین قرار دارد)بگذرد در این صورت انحراف پرتوهای نور بخاطر گرانش ستاره نزدیکتر نه تنها ستاره دورتر را بزرگتر نشان میدهد بلکه می تواند به جای یک تصویر چند تصویر غیر واقعی هم از ستاره دورتر تشکیل دهد که ستاره دورتر در مرکز و تصاویر غیر واقعی در چهار طرف آن شکل می گیرند همچنین می تواند تنها ستاره واقعی دیده شود و در اطرافش حلقه ای نورانی تشکیل شود »با این حال انیشتین اعتقاد داشت همراستا شدن زمین و دو ستاره خیلی کم امکان پذیر است.

۶) اولین سراب های گرانشی

دانشمندان در سال ۱۹۷۹یک جفت اختروش (هسته کهکشان های بسیار جوان و دور دست و پر انرژی) پیدا کردند که به نحو بسیار عجیبی شبیه هم بودند ابتدا از این شباهت عجیب حیرت کردند و چون این شباهت نمی توانست تصادفی باشد به یاد گفته انیشتین افتادند و گفتند شاید این نتیجه همان سراب گرانشی باشد یکی از اختروش ها واقعی و دیگری سراب می باشد ولی برای اثبات این امر نیاز به کهکشانی داشتند که مانند عدسی عمل کرده باشد سرانجام با کشف کهکشان همگرا کننده اولین سراب کیهانی کشف شد از آن زمان سراب های کیهانی بیشتر و بیشتر پیدا شدند که دو نمونه آن را در اینجا ذکر می کنیم .  

۶) صلیب اَینشتَین Einstein Cross

صلیب انیشتین(Einstein Cross)  یک اختروش ( اختروش یا کواز اجسامی هستند که وابسته به یک کهکشان جوان و بسیار دور بوده که هسته فعال و بسیار پر انرژی دارند ) به نام Q2237+030 یا QSO 2237+0305 می باشد که حدود ۸ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد و نور آن هنگام رسیدن به زمین از میان کهکشانی عظیم در فاصله ۴۰۰ میلون سال نوری از زمین گذشته و به صورت بسیار زیبائی ۴بار تکثیر شده و پنج تصویر از این کواز به صورت یک صلیب که در وسط آن کواز اصلی قرار دارد دیده می شود (جمعا ۵ تصویر) این جسم زیبا به افتخار آلبرت انیشتین “صلیب انیشتین” نامیده شده است .
نکته : از نظر شباهت با سراب های زمینی این پدیده را می توان به خورشد کاذب در روی زمین شبیه کرد .

شکل شماره ۱۲ – صلیب انشتین پنچ جسمی که دیده می شود در واقع یک جسم می باشند .

شکل شماره ۱۳ – نحوه تشکیل صلیب انشتین

۸) حلقه اَینشتَین Einstein Cross

بعد از پیش بینی انیشتین تعداد بسیاری از این حلقه های گرانشی کشف شدند که به افتخار انیشتین همگی به نام حلقه های انیشتین نامیده میشوند(شکل های۱۴و۱۵)درصورتی که مراکزجسم اصلی وجسم همگرا کننده (جسمی که مانند عدسی عمل کرده است) و زمین دقیقا در روی یک خط مستقیم قرار بگیرند حلقه به صورت کامل دیده می شود ولی چون معمولا چنین نیست حلقه ها هم به صورت ناقض دیده می شوند هر چه مراکز بیشتر در یک امتداد قرار بگیرند حلقه ها کاملتر هستند .

شکل شماره ۱۴ – نوری که از یک کهکشان آبی دور دست گسیل شده توسط گرانش کهکشان قرمز به نام LRG3-757 همگرا شده

شکل شماره ۱۵ – تعدادی از حلقه های اینیشتین و جسم همگرا کننده توسط تلسکوپ هابِل

۷- انتقال به سرخ گرانشی

یکی ازپدیده های در ارتباط با نسبیت عام انتقال به سرخ گرانشی میباشد دراین پدیده پرتوی نوری که درخلاف جهت جاذبه حرکت می کند از انرژی آن کاسته میشود و این مسئله باعث افزایش طول موج پرتو نور میشود.که کاملا قابل محاسبه و اندازه گیری می باشد این پدیده از دیدگاه قانون جاذبه عمومی قابل توجیه نیست ولی با نسبیت عام کاملا هماهنگی دارد . در این بخش در مورد این پدیده و ابعاد مختلف آن توضیح می دهیم .

۱) فوتون چیست؟

طبق نظریه ذره ای بودن نور ، نور و همه تابش های الکترومغناطیس ( برای مطالعه در مورد تابش های الکترومغناطیس به مقاله “امواج الکترو مغناطیس” مراجعه کنید) ازذراتی به نام فوتون(photon) ساخته شده اند فوتون ها همچنین حامل نیروهای الکترومغناطیس هم میباشند.آنچه در مورد فوتون ها مهم است این است که بدون بار و جرم می باشند . یعنی جرم در حال سکون آنها صفر می باشد ولی چون با سرعت نور حرکت می کنند در نظریه نسبیت عام جرم موثر گرانشی برای آن تعریف شده است .

۲) انتقال به سرخ گرانشی Gravitational redshift

انتقال به سرخ گرانشی (Gravitational redshift) زمانی اتفاق می افتد که یک پرتو نور بخواهد در مسیری مخالف جاذبه حرکت کند در این صورت مانند سنگی که به بالا پرتاب می شود از انرژی اش کاسته شده و این کاهش انرژی باعث افزایش طول موج (کاهش دامنه و فرکانس) می شود.

۳) انتقال به سرخ گرانشی چگونه اتفاق می افتد؟

طبق قانون جاذبه عمومی نیوتن اگر سنگی را به بالا پرتاب کنیم نیروی جاذبه زمین شتابی رو به پائین به سنگ داده و از سرعت و انرژی جنبشی آن کاسته می شود این طبیعی است هر جسمی که جرم دارد نیروی گرانش بر آن وارد می شود.
 حال فرض کنیم پرتوی ازنور(مثلا پرتو سبز) ازپائین به طرف بالا (مثلا توسط یک چراغ قوه با نور سبز) تابانده شود و انرژی آن کاسته شود کاهش انرژی امواج الکترومغناطیس(مانند اشعه سبز) سبب افزایش طول موج آن و در نهایت تیدیل آن به پرتو دیگری می شود(در اینجا اشعه سبز به سمت زرد و نارنجی و قرمز میل می کند) که قابل اندازه گیری می باشد.ولی کمی صبر کنید!! طبق فرمول قانون جاذبه نیوتن F=GM1M2/R2 برای ذراتی که جرم ندارند این مقدار باید صفر باشد و انرژی پرتو سبز (و به تبع آن طول موجش)نباید بخاطر جاذبه کاهش یابد ولی این پدیده مشاهده شده است و به نام “ انتقال به سرخ گرانشی “ نامیده می شود بنابر این حتی نور هم اگر در مسیر مخالف جاذبه گرانشی قوی حرکت کند و از میدان جاذبه فرار کند باید انرژی مصرف کند و این کاهش انرژی به شکل افزایش طول موج بروز می‌کند.(شکل شماره ۸) این پدیده در قانون جاذبه عمومی نیوتن هیچ جایگاهی ندارد(زیرا فوتون جرم ندارد ) و تنها با نسبیت عام قابل توجیه است.
 نکته مهم:انتقال به سرخ گرانشی را نباید با انتقال به سرخ دوپلری اشتباه گرفت انتقال به سرخ دوپلری بر اثر دور شدن یک جسم نورانی ازناظر رخ میدهد درحالی که انتقال به سرخ گرانشی بر اثر  کاهش انرژی فوتون ها که بر اثرگرانش اتفاق می افتد روی می دهد .

شماره ۱۶ – انتقال به سرخ گرانشی

۴) محاسبه طول موج

برای محاسبه طول موج از این فرمول استفاده می کنیم .

که در آن Z برابر است با

« در این فرمول G ثابت گرانش ، e lطول موج منبع نور ، ۰ lطول موج نوری است که به ناظر می رسد ، M منبع گرانش ، C سرعت نور و r فاصله از مرکز گرانش می باشد . »

۸ – تاخیر زمانی شاپیرو

سیگنال های ارتباطی که از طرف فضاپیماهائی که در منظومه شمسی به گشت و گذار می پردازند و یا از طرف زمین به فضاپیماها فرستاده می شونددیرتر از حدمعمول به مقصدمی رسند هرچند این تفاوت بسیار اندک است ولی با توجه به مسیر طولانی که نور طی می کند و دقت ابزارهای اندازه گیری این تاخیر زمانی کاملا اندازه گیری شده و به نام “تاخیر زمانی شاپیرو “ شناخته میشود و یکی از چهار آزمون بزرگ نسبیت عام می باشد که بر خلاف آزمون های دیگر دیرتر مطرح شده و به اثبات رسید در این بخش در مورد این تاخیر زمانی و علت آن توضیح می دهیم .

۱) تأخیر شاپیرو Shapiro time delay ( تاخیر زمانی گرانشی )

تأخیرشاپیرو یا تأخیر زمانی گرانشی(Shapiro time delay)پدیده ای است که توسط دانشمند آمریکائی پرفسور آروین شاپیرو (متولد۱۹۲۹نیویورک و استادفعلی دانشگاه هاروارد وبرنده چندین جایزه بین المللی)درسال۱۹۲۹ کشف شد و به نام خود او “تاخیر گرانشی شاپیرو“ نام گذاری شدو به عنوان یکی ازچهار آزمون بزرگ نسبیت عام پذیرفته شد.این پدیده موجب میشود نور(و یا امواج الگترومغناطیس مانند امواج رادیوئی)هنگام عبور ازکنار جسم بزرگ پرجرم بخاطر اثرات نسبیتی(انحنای فضا زمان و اتساع زمان)با تاخیر به مقصد برسد.این پدیده با قانون جاذبه عمومی نیوتن بهیچ وجه سازگار نبوده و تنها با نسبیت عام قابل توجیه می باشد .

شکل شماره ۱۷ – پروفسور آروین شاپیرو

۲) چرا سیگنال ها با تاخیر به مقصد می رسند؟

به دو دلیل نور و یا سیگنال های ارسالی ( امواج رادیوئی )دیرتر به مقصد می رسند .
۲-۱) انحنای فضا زمان : وجود میدان های گرانشی باعث انحنای فضا زمان می شود و موجب می شود سیگنال ها مسیر بیشتری را پیموده و دیرتر به مقصد برسند .
۲-۲)اتساع زمان : میدان های گرانشی باعث میشوند زمان برای این سیگنال ها کندتر بگذرد (پدیده ای که به نام اتساع زمان شناخته شده و دربخش بعددرمورد آن توضیح میدهیم)بنابر این ار دید ناظر سرعت نورکمتر شود.

شکل شماره ۱۸  – تاخیر زمانی شاپیرو چگونه روی می دهد ؟

۳) آزمایش پیش بینی شاپیرو

شاپیرو پیش بینی کرد بخاطر اثرات نسبیتی در  موقعی که زمبن و زهره و خورشید در یک خط راست قرار می گیرند مقدار تاخیر این سیگنال ها به بیشترین حد ممکن می رسد(۲۰۰ میکرو ثانیه یا ۰۰۰۲/ثانیه) هر چند این تاخیر مقدار بسیار اندکی می باشد ولی قابل اندازه گیری می باشد . در سال ۱۹۶۶و ۱۹۶۷موقعی که زمین و زهره و خورشید در یک امتداد قرار داشتند سیگنال های ارسالی به زهره اندازه گیری شده و تقریبا همان زمان ۲۰۰ میکرو ثانیه که شاپیرو پیش بینی کرده بود بدست آمد در ضمن انحنای فضا زمان ناشی از گرانش خورشید باعث شد مسیر پیمودن سیگنال هابه اندازه ۶۰کیلومتر (۳۰۰,۰۰۰*۰٫۰۰۰۲=۶۰Km) افزایش یابد.

شکل شماره ۱۹ – اثر خورشید بر سیگنال های فرستاده شده از کاسینی

۴) محاسبه زمان تاخیر

زمان تاخیر از فرمول زیر بدست می آید :


که در آن c سرعت نور و M جرم جسمی میباشد که گرانش را ایجاد کرده است و x هم حداقل فاصله سیگنال ها تا مرکز گرانش می باشدو R هم فاصله ناظر تا مرکز جسم M می باشد .( شکل شماره ۱۸)

۹- اتساع زمان

طبق نظریه نسبیت (نسبیت خاص و عام )گذشت زمان همیشه و برای همه افراد یکسان نخواهد بود.گذشت زمان(منظور زمان طی شده توسط ساعت ها ) برای ناظران مختلف متفاوت است . و این تفاوت در درجه اول بسته به سرعت آنها نسبت به هم( اتساع زمان نسبیت خاص) و در درجه دوم میدان های گرانشی (اتساع زمان گرانشی) می باشد که ناظرها در آن قرار دارند (این کاهش زمان و یا کندشدن زمان یک اثر واقعی میباشد نه اثر روانشناختی ، به گونه ای که زمان طی شده توسط همه ساعت ها و وسائل اندازه گیری زمان واقعا زمان کمتری را نشان می دهند)در این بخش در مورد اتساع زمان گرانشی توضیح میدهیم توضیحات کاملتر در مورد اتساع زمان (درنسبیت خاص و عام ) را در مقاله“نسبیت“ شرح میدهیم . قبل از آن در مورد مفهوم زمان توضیح کوتاهی می دهیم .

 

 

 

 

۱) زمان چیست؟

زمان در نظر عامه به معنی گذشت وقت می باشد که با ساعت ها و پدیده های نجومی(شبانه روز وسال و…) اندازه گرفته میشود. همچنین به تاریخ و ساعت یک رویداد هم می تواند اشاره داشته باشد.(مانند تاریخ تولد)
زمان درفیزیک یکی ازکمیت های اصلی میباشد.که درواقع منظورهمان گذشت زمان میباشد(نه تاریخ رویدادها ) با وجودی که زمان درفیزیک بدقت تعیین و واحدهای آن هم مشخص شده است ولی واقعیت آن است که هنوز مفهوم زمان یکی از چالش برانگیزترین و دشوارترین موضوعات در فیزیک معاصر است سئوال های زیادی پیرامون زمان وجود دارد که بدون پاسخ مانده است مانند این که چرا زمان بر خلاف همه کمیت ها فقط رو به جلو می رود؟(پدیده ای که به عنوان پیکان زمان از آن نام می برند) چرا متوقف نمی شود؟ چرا در طول و عرض و ارتفاع می توان به جلو و عقب حرکت کرد ولی در زمان فقط باید به جلو حرکت کرد؟

۲) چگونه اَینشتَین پل های زمان را فرو ریخت؟

تا قبل از انیشتین اگر چه مسئله ای به نام پیکان زمان حل نشده باقی بود ولی عامه مردم و دانشمندان درک بسیار ساده تری از زمان داشتند .انیشتین ثابت کرد، زمان بخشی از یک مختصاتی است که موقعیت جسم را در فضا-زمان مشخص می‌کند. یعنی زمان را با «سه بعد مکانی فضا» (که ظاهرا  کمیت های جداگانه هستند) در هم ادغام کرده و مففوم “فضا زمان” را مطرح کرد او با این کار مسئله را بسیار پیچیده ترکرد به گونه ای که نه تنها مردم عادی که حتی دانشمندان هم نتوانستند مفهوم فضا زمان را تجسم کنند(در واقع این مسئله توسط بشر قابل تجسم نیست ولی معادلات و اندازه گیری ها نشان میدهند که این موضوع واقعیت دارد) بعد مسئله اتساع زمان را پیش کشیدو موضوع زمان را باز هم پیچیده تر کرد.که درادامه در مورد آن شرح میدهیم .

۳) تنفر از نسبیت  

تا قبل از انیشتین فیزیک و مکانیک کلاسیک حاکم بود درک و فرمول بندی قوانین بسیار ساده تر بود و مهمتر این که همه مباحث آن قابل تجسم(و یا به عبارتی با عقل سلیم قابل درک بود)مفاهیمی که انیشتین وارد فیزیک کرد دنیای فیزیک را پیچیده کرد به گونه ای که حتی بسیاری از دانشمندان قادر به فهم آنچه او می گوید نبودند(تا چه برسدبه دانشجویان و دانش آموزان و مردم عادی)از این رو نظریات انیشتین موردتنفر خیلی از مردم واقع شدو بدخواهان زیادی پیدا کرد بسیاری دنبال بهانه می گشتندتا این بنائی که انیشتین درست کرده بودفرو بپاشند از این رو پارادوکسی مطرح کردند تا انیشتین نتواندپاسخ آن را داده و نظریه نسیبت او باطل شود.

۴) از خمیده شدن پرتوهای نور تا اتساع زمان

بدخواهان به امید باطل کردن نسبیت پارادوکسی را پیش کشیدند به این عنوان : « بر اثر گرانش فضا زمان انحنا پیدا کرده و باریکه نور منحرف میشود برای این که باریکه نور منحرف شود باید طرف پائین آن ( طرف رو به میدان گرانش)از طرف بالای آن کندتر حرکت کند بنابر این سرعت نور درنزدیکی زمین(و یا هرجسم گرانشی دیگر )باید کاهش یابدو این کاهش سرعت نور تا زمانی که نور در میدان گرانشی پائین می رود ادامه پیدا می کند»
ظاهرا پایه های بنا فرو ریخته بود و انیشتین باید راهی برای حل این پارادوکس پبدا می کرد و همینطور هم شد او خیلی ساده عنوان کرد:«سرعت نور کاهش پیدا نمی کند بلکه زمان کاهش پیدا می کند» این توضیح مسئله سرعت نور را حل کرده ولی فایده آن چه بود؟ او می توانست خیلی راحت بپذیرد که سرعت نورکم میشود ولی فایده این کاردر این بود که اگر زمان بخاطر گرانش کم شود هم برای ناظران و هم برای باریکه نورکم می شود بنابراین از دید ناظران روی زمین(یا هرجسم گرانشی دیگر )سرعت نور تغییری نمی کند)و این همان چیزی بود که انیشتین می خواست ولی ازدید ناظرانی که در منطقه بدون گرانش بسر می برند واقعا سرعت نور کم می شود و بدین گونه مسئله اتساع زمان گرانشی مطرح شد«گرانش گذشت زمان را کند می کند»

۵) اتساع زمان گرانشی Gravitational time dilation

طبق نظریه نسبیت عام گرانش فضا زمان را خمیده می کند و این خمیدگی باعث می شود گذشت زمان در منطقه ای که گرانش وجود دارد کند شود(ساعت ها و هر چه گذشت زمان را نشان می دهد کندتر کارمی کنند ) هرچه گرانش شدیدتر باشد گذشت زمان کندتر است.تا در مرکز سیاه چاله ها که گرانش به بینهایت می رسد زمان به طور کامل متوقف می شود. (در بخش سیاه چاله ها در این مورد توضیح می دهیم)این پدیده را که بر اثر گرانش روی می دهد “اتساع زمان گرانشی” می نامند .
این گفته به به معنی آن است که اگر شما به جسمی که گرانش بسیار شدیدتری از زمین دارد (مانند سیاه چاله )سفرکنید و تنها چند ساعت مانده و به سلامت ازسفر برگردید در روی زمین صدها سال می گذرد .

شکل شماره ۲۰ – اتساع زمان گرانشی

۶) آیا تجربه اتساع زمان را تایید می کند؟

بعد از ساخته شدن ساعت های اتمی که امکان اندازه گیری زمان را درحد میلیاردیم ثانیه امکان پذیر کرده است آزمایش اتساع زمان امکان پذیر شد.دانشمندان ساعت های اتمی را در داخل ماهواره ها و حتی هواپیماها که در ارتفاع بالاتری حرکت کرده و گرانش کمتری تجربه می کنند کار گذاشته و دیده شده که ساعت ها واقعا کند تر کارکرده اندآن هم به همان اندازه ای که فرمول ها پیش بینی کردند.حتی با وجودی که اختلاف ازتفاع یک متر تاثیر چندانی در گرانش و در نتیجه اتساع زمان گرانشی ندارد ولی همین مقدار هم اندازه گیری شده است .

۷) فرمول های اتساع زمان 

اثبات فرمول های محاسبه اتساع زمان پیچیده بوده و از حوصله این مقاله خارج است ولی فرمول ها بسیار ساده می باشد که در اینجا آنها را می آوریم .

که در آن t0 زمان برای جسم درون میدان گرانشی ، tf زمان برای جسم
خارج از میدان گرانشی ، C سرعت نور ، M جرم جسم گرانشی و r فاصله از مرکز میدان جاذبه می باشد .
نکته : اگر جرم جسمی ثابت مانده و شعاع آن به اندازه ای کوچک شود تا به سیاه چاله تبدیل شود در آن صورت به آن شعاع ، شعاع شوارتزشیلد می گویند(در بخش بعدی سیاه چاله ها در این باره توضیح می دهیم.)

۱۰ – سیاه چاله

سیاه چاله ها مرموزترین ، عجیب ترین و ترسناک ترین اجسام جهان میباشند نیروی کشش سطحی یک سیاه چاله بقدری قدرتمند است که حتی نور نیز نمی تواند از سطح آن فرار کند ایده جسمی با چنان گرانش نیرومندی که حتی به نور نیز اجازه خروج ندهد(سرعت فرار از سطح آن حتی ازنور نیز بیشتر باشد)سبب یکسری روبدادها و وقایع عجیب غریبی می شود که در این بخش در مورد آن توضیح داده و در مقاله “ سیاه چاله “ توضیحات بیشتری در موردسیاه چاله ها می دهیم.قبل از آن در مورد سرعت فرار کمی توضیح میدهیم.

۱) سرعت فرار  Escape Velocity

سرعت گریز یا “سرعت فرار“(Escape Velocity) درفیزیک و ستاره‌شناسی: «به حداقل سرعتی گفته میشود که یک جسم باید داشته باشدتا بتواند از چنگ نیروی گرانش جسم دیگر بگریزد. » مثلاً سرعت گریز از سیارهٔ زمین۱۱/۱۸۶کیلومتر برثانیه است یعنی اگر پرتابه ای باسرعتی حدود ۱۱/۲کیلومتر برثانیه (در راستائی هم جهت با مرکز جرم زمین و پرتابه، بدون نیروی پیشران و با شرط صرف نظر کردن از مقاومت هوا) به صورت عمودی پرتاب شود. موفق به فرار از زمین خواهد شد.(برای مطالعه در موردسرعت فرار به مقاله “ سرعت فرار“ مراجعه کنید) فرمول سرعت فرار به این صورت می باشد .

۲)سیاه چاله Black hole

«سیاه‌چاله ناحیه ای در فضا زمان می باشد که دارای چنان گرانش نیرومندی بوده که حتی نور نیز توانائی خروچ از گرانش قدرتمندش را ندارد.» به عبارت دیگر گرانش سطحی سیاه چاله بقدری قدرتمند است که سرعت فرار از سطح سیاه چاله از سرعت نور نیز بیشتر میشود و از آنجائی که سرعت نور سرعت حدی می باشد و هیچ جسمی نمیتواند با سرعت بیشتر از سرعت نورحرکت کنددرنتیجه نه تنها نور بلکه هیچ جسمی دیگری نیز نمی تواند از سطح یک سیاه چاله فرار کند. وجود چنین جسمی با این گرانش قدرتمند، یک سری پدیده های عجیب و غریب ایجاد می کند که قانون گرانش نیوتن نمی تواند به آن ها پاسخ دهد و تنها با نسبیت عام است که می توان همه ابعاد سیاه چاله ها را بررسی کرد . بخاطر همین با این که وجود چنین اجسامی در زمانی که مکانیک کلاسیک بر دنیای فیزیک حکمفرما بود پیش بینی شده بود ولی دانشمندان نمی توانستند و نمی خواستند وجود چنین چیزی را بپذیرند. هنوز هم همه ابعاد سیاه چاله ها شناسائی نشده اند.

۳) تاریخچه سیاه چاله

وجود جسمی با گرانش سطحی بسیار زیاد که سرعت فرار از سطح آن به سرعت نور و بالاتر از سرعت نور برسد در مکانیک نیوتنی چیز عجیب و مهمی نبود از این رو در همان قرن ۱۸و ۱۹نظریه پردازان زیادی به این موضوع اشاره کردند . ولی این مسئله که این جسم عظیم جلوی خروج نور را بگیرد قابل قبول نبود زیرا طبق قانون جاذبه عمومی نیوتن چون نور جرم ندارد نمی تواند تحت تاثیر گرانش قرار بگیرد .
جان میچل (۲۵دسامبر ۱۷۲۴ – ۲۹ آوریل ۱۷۹۳- زمین شناس انگلیسی) با استفاده از فرمول سرعت فرار در سال ۱۷۸۳ طی نامه ای به هنری کاوندیش (۱۰ اکتبر۱۷۳۱- ۲۴ فوریهٔ ۱۸۱۰- فیزیکدان معروف انگلیسی که ثابت جهانی گرانش را اندازه گیری کرد) عنوان کرد که اگرجسمی با  شعاع خورشید چگالی اش ۵۰۰ برابر خورشید باشد نور نمی تواند از سطح آن خارج شده و غیر قابل مشاهده می شود . در سال ۱۷۹۶پیر سیمون لاپلاس، ریاضی‌دان فرانسوی همان ایده را در ویرایش اول و دوم کتاب خود به نام آشکارسازی نظام جهان مطرح کرد. این مطالب در ویرایش‌های بعدی کتاب حذف شد.زیرا این ایده که نورتحت تاثیر گرانش قرار بگیرد غیر قابل قبول بود.

 

 شکل های شماره ۲۱ و ۲۲ – تصاویر فانتزی از سیاه چاله ها

۴) معادلات شوارتزشیلد

بعد از ارائه نظریه نسبیت آلبرت انیشتین در سال ۱۹۱۵کارل شوارتزشیلد ، فیزیکدان واختر شناس آلمانی      (۹ اکتبر ۱۸۷۳- ۱۱مهٔ ۱۹۱۶)پاسخی برای معادلات میدان اینشتین ارائه نمود که میدان گرانشی ذرات نقطه‌ای و کروی را توصیف می‌کرد. معادلات او نشان می داد برای هر میدان گرانشی در محدوده ای که امروزه به نام شعاع شوارتزشیلد نامیده می‌شود رفتاری غیرعادی وچود دارد. شوارتزشیلد همچنین  عنوان کرد : « اگر جرم یک ستاره در ناحیه به اندازه کافی کوچک متمرکز شود، میدان گرانشی در سطح ستاره چنان قوی میشود که حتی نور توان گریز از آن را ندارد. » در آن زمان بیشتر دانشمندان (حتی انیشتین ) اعتقاد داشتند که این فقط از نظرریاضی درست است. ودرعالم واقعی چنین جسمی نمی تواند وجود داشته باشد.ولی سرانجام درسال ۱۹۷۱بعد ازکشف اولین سیاه‌چاله فیزیکی مشخص شدکه این اجسام واقعیت فیزیکی هم دارند .

۵) شعاع شوارتزشیلد(Schwarzschild radius)

شعاع شوارتزشیلد(Schwarzschild radius) شعاع کره ای در اطراف یک جسم می باشد که اگرجسمی وارد محدوده این کره شود دیگر نمی تواند از آن خارج شود چون سرعت فرار در داخل این کره از سرعت نور هم بیشتر می باشد.برای بدست آوردن شعاع شوارتزشیلدکافی است جسمی به جرم M را در نظر گرفته و سرعت فرار از سطح این جسم را با سرعت نور برابر بگیریم در نتیجه داریم :

۶) افق رویداد (Event horizon)

افق رویداد (Event horizon) در نسبیت عام، منطقه‌ای از فضازمان است که در آنجا تمام مرزهای فضا به شدت تحت تأثیر سیاه‌چاله است و اگر جسمی وارد این ناحیه شود، سرانجام بروی تکینگی سیاهچاله سقوط می‌کند. افق رویداد قسمتی از تقسیم‌بندی مناطق خارجی سیاهچاله هاست. اگر جسمی وارد افق رویداد شود هرگز نمی تواند از آن خارج شود حتی نور هم نمی تواند از افق رویداد خارج شود بنابر این سیاه چاله هیچ نوری از خود گسیل نمی کند و دانشمندان تنها از گرانش سیاه چاله که گازهای اطراف را می بلعد و اجسام مجاور را وادار به حرکت مداری می کند سیاه چاله ها را شناسائی می کنند . در مرکز سیاه چاله نقطه ای قرار دارد که انحنای فضا زمان (همچنین میدان گرانشی، شتاب جاذبه و سرعت فرار)در آن نقطه به بینهایت میرسد. 

شکل شماره۲۳ – مفاهیم سیاه چاله شعاع شوارتزشیلد افق رویداد و تکینگی

۷) سایر وقایع اسرار آمیز درون سیاه چاله ها  

سیاه چاله ها سرشار از شگفتی هستند یکی از شگفتی هادر موردسیاه چاله ها این است که در درون سیاه چاله زمان متوقف می شود ، سیاه چاله راهی برای ارتباط جهان های مختلف از طریق تونلی به نام” کرم چاله می باشند” و… از آنجائی که مطالب در مورد شگفتی های سیاه چاله ها بسیار زیاد می باشد در اینجا در مورد آن توضیح نداده و در مقاله “ سیاه چاله “ به طور کامل به این موضوع می پردازیم .

۸) سیاه چاله چگونه بوجود می آید ؟

وقتی یک ستاره بزرگ به پایان عمر خود می رسد. شروع به فشرده شدن می کند و در نهایت با انفجار ابر نواختری به پایان عمر خود میرسد (در مقاله “ تولدو مرگ ستارگان “ همچنین “ ابر نواختر “ به این مورد خواهیم پرداخت )و باقیمانده ستاره به ستاره نوترونی تیدل می شود.حال اگر جرم باقیمانده ستاره بیش از چهار برابر جرم خورشید باشد دیگر هیچ نیروئی نمی تواند جلو فشرده شدن ستاره را بگیرد ستاره بقدری فشرده می شود تا به سیاه چاله تبدیل شود .

۱۱- امواج گرانشی

یکی از پیش بینی های نسبیت خاص امواج گرانشی می باشد که انشتین در سال ۱۹۱۶پیش بینی کرد . امواج گرانشی یکی از مهمترین پیامدهای نظریه نسبیت عام می باشد در این بخش در مورد امواج گرانشی توضیح کو تاهی می دهیم و در مقاله “ نسبیت “ به صورت کاملتری این پدیده را بررسی می کنیم . قبل از آن توضیح کوتاهی راجع به سایر امواح می دهیم .

۱- امواج مکانیکی و الکترو مغناطیسی

موج های مکانیکی بر اثر تغییرات ایجاد شده در یک محیط کشسان( محیطی که خاصیت ارتجاعی و برگشت پذیری داشته باشد) ایجاد شده و بعد این تغییرات در محیط منتشر می شود مانند امواج آب و یا امواج صوتی که با سرعت صوت (۳۳۰Km/s) منتشر میشود بنابر این امواج مکانیکی به محیط مادی نیاز دارند .
در مقابل این امواج الکترومغناطیس را داریم که بر اثر تغییر میدان های الکتریکی و مغناطیسی بوجود آمده و با سرعت نور منتشر می شوند. این امواج نیاز به محیط مادی ندارند ولی یک جسم کدر(نسبت به تابش های مختلف الکترومغناطیس ) می تواند جلو این تابش ها را گرفته و از گسترش آنها جلوگری کند .  

۲) موج گرانشیGravitational wave

در فیزیک، موج گرانشی(Gravitational wave)موجی است که توسط میدان گرانشی تولید می‌شود. وجود این نوع از امواج توسط آلبرت اینشتین در سال۱۹۱۶ از طریق نظریهٔ نسبیت عام به‌طور نظری پیش‌بینی شد، و صدسال بعد، در سال ۲۰۱۶ به کمک تأسیسات لایگو به‌طور تجربی مشاهده گردید.

۳) امواج گرانشی چگونه تولید می شوند ؟

طبق نظریه نسبیت عام وجود یک جسم پرجرم باعث انحنای فضا و زمان می شود. هر گونه تغییری در موقعیت این جسم (مثلا حرکت جسم)باعث میشود فضا زمان پیچیده شده (اعوجاج پیدا کند)و این فضا زمان تغییر پیدا کرده موجی ایجاد میکند که با سرعت نور به اطراف پخش میشود (مانند امواج آب که ناشی از آشفتگی ایجاد شده در روی سطح آب میباشد) این امواج برخلاف امواج مکانیکی به محیط مادی نیاز ندارند و بر خلاف تابش های الکترومغناطیس هیچ جسم کدری نمیتواند سد راه این امواج شود (زیرا این امواج بر اثر تغییر ماهیت فضا زمان بوجود می آیند)با این وجود فضا باید پر از امواج(تابش ها) گرانشی باشد ولی واقعیت این است که این امواج بسیار ضعیف بوده و در اکثر موارد زود میرا (ناپدید) میشوند بنابر این به سادگی خود را نشان نمی دهند .

۴)چگونه امواج گرانشی آشکار می شوند؟

امواج گرانشی باعث اعوجاج (انحنا و کج شدن)در فضا زمان میشوند و این اعوجاج با سرعت نور منتشر شده و به هر جسمی که برسدبه مقدار بسیار،بسیارجزئی باعث تغییر ابعاد جسم میشوند(درحدیک ده هزارم قطر پروتون) ازاین رو درمرکزی که رصدخانه لایگو (بین ایالت های واشنگتن و لوئیزیانا آمریکا )نامیده میشود وسیله ای ساخته شد که نور یک لیزر را در امتداد دو بازوی عمود بر هم و کاملا مساوی تابانده و زمان رفت و برگشت نور را با ساعت اتمی اندازه گیری می کنند در حالت عادی این زمان برای هر دو بازو یکسان می باشد ولی اگر یک موج گرانشی از دستگاه بگذرد می تواند طول یکی از بازوها را اندکی تغییر داده و درنهایت مسیرنور را طولانی ترکند و باعث شود زمان رفت و برگشت نور برای یکی از بازوها اندکی تغییر کند. این رصدخانه در سال ۲۰۱۶ (صد سال بعد از نظریه امواج گرانشی) توانست این امواج را ردیابی کند .

شکل شماره ۲۴ – رصدخانه لایگو

شکل شماره ۲۵ – روش آشکار سازی امواج گرانشی

۱۲- خلاصه مطلب

آلبرت انیشتین در سال ۱۹۱۵ نظریه نسبیت عام را جایگزین قانون جاذبه عمومی نیوتن کرد . هر نظریه ای باید بتواند یکسری پیش بینی ها را انجام داده و یکسری آثار هم بایدداشته باشد. نسبیت عام نیز از این امر مستثنا نبوده و نیست درمقاله “ گرانش و نسبیت عام“ در مورد نسبیت عام و آزمون های آن توضیح دادیم در این مقاله در مورد آثار نسبیت عام یعنی پدیده هائی که با نسبیت عام توجیه می شوند توضیح می دهیم .

۱) مروری به مقاله های گذشته

گرانش یکی از مهمترین نیروهای جهان می باشد. ما در فصل گرانش(۱) تا جائی که امکان داشت مطالب مختلف را به صورت ساده و خلاصه جمع آوری کردیم و ابتدا از تاریخ گرانش شروع کرده و تا نیروهای کشندی (۱و۲) این فصل را به پایان بردیم .
۱-۱) مقاله های فصل هفتم : برای دسترسی به این مقاله ها به “جمع بندی مقاله های فصل هفتم – گرانش (۱) “ مراجعه کنید .
۲-۱) مقاله های فصل هشتم : برای دسترسی به این مقاله ها به به “جمع بندی مقاله های فصل هشتم – گرانش (۲) “ مراجعه کنید .

۲)چگونه نسبیت عام جایگزین قانون جاذبه عمومی نیوتن شد؟

نیوتن با قانون جاذبه عمومی توانست درکی نوین از جهان ارائه داده و پایه های مکانیک کلاسیک را بریزد . و بسیاری از پدیده های طبیعت را توجیه کند ولی به مرور که پدیده های مختلفی پیش آمد مکانیک نیوتنی از توجیه این پدیده ها عاجز ماند از این رو لازم شد که نظریه جدیدی جایگزین قانون جاذبه عمومی نیوتن شود .

۳)نسبیت عام و گرانش

در سال ۱۹۰۵ آلبرت انیشتین نظریه نسبیت خاص را ارائه نمود و با گسترش نسبیت خاص در سال ۱۹۱۵ توانست نظریه نسبیت عام را جایگزین نظریه گرانش عمومی نیوتن کند در مقاله “ گرانش و نسبیت عام“  در مورد نسبیت خاص و عام توضیح دادیم آنچه در این بخش توضیح می دهیم خلاصه ای از مقاله فوق است .

۴)حرکت تقدیمی اوج و حضیض

طبق قانون اول کپلر مدار سیاره ها به دور خورشید بیضی می باشد.این یکی ازنتایح قانون جاذبه عمومی نیوتن می باشد . در محاسباتی که توسط قانون گرانش عمومی انجام می شود صفحه و بیضی مدار سیارات ثابت بوده و تغییری نمی کند(برای مطالعه در مورد قوانین کپلر و مدار سیارات به مقاله “مکانیک مداری و قوانین کپلر” مراجعه کنید.)آنچه قانون جاذبه عمومی نمی تواند پیش بینی کند این است که مدارحرکت یک سیاره به دورخورشید حتی بیضی نیز نمیباشد و به صورت گلبرگی می باشد. در ادامه در مورد آن توضیح می دهیم .  

۵)شکست نور

در فیزیک نور ، پدیده ای را داریم به نام شکست نور (درمورد شکست نور و پدیده های وابسته به آن در مقاله های آینده توضیح می دهیم)شکست نور موقعی اتفاق می افتد که نور از یک محیط وارد محیطی با چگالی متفاوت می شوددراین صورت مسیر پرتوهای نور عوض شده و پدیده های متفاوتی را ایجاد میکند در این بخش در مورد شکست نور توضیح می دهیم

۶) سراب های گرانشی

پدیده شکست نور در روی زمین بخاطر عبور نور از دو محیط متفاوت (با ضریب شکست متفاوت)رخ میدهد در بخش قبلی(شکست نور)توضیح دادیم که تغییر جهت پرتوهای نورچه پدیده های شگفت انگیزی (بزرگنمائی عدسی ها ، سراب ،خورشید کاذب و…) را باعث می شود .
در فضا بخاطر گرانش و خمیده شدن فضا زمان پرتوهای نور تغییر مسیر می دهند (مانند فضاپیمائی که از کناره یک سیاره می گذرد) و مشابه همین پدیده ها را موجب می شوند. که ما همه آنها را سراب های کیهانی و یا “سراب های گرانشی” می نامیم در این بخش در مورد سراب های گرانشی توضیح میدهیم .

۷) انتقال به سرخ گرانشی

یکی ازپدیده های در ارتباط با نسبیت عام انتقال به سرخ گرانشی میباشد دراین پدیده پرتوی نوری که درخلاف جهت جاذبه حرکت می کند از انرژی آن کاسته میشود و این مسئله باعث افزایش طول موج پرتو نور میشود.که کاملا قابل محاسبه و اندازه گیری می باشد این پدیده از دیدگاه قانون جاذبه عمومی قابل توجیه نیست ولی با نسبیت عام کاملا هماهنگی دارد . در این بخش در مورد این پدیده و ابعاد مختلف آن توضیح می دهیم .

 ۸ )تاخیر زمانی شاپیرو

سیگنال های ارتباطی که از طرف فضاپیماهائی که در منظومه شمسی به گشت و گذار می پردازند و یا از طرف زمین به فضاپیماها فرستاده می شونددیرتر از حدمعمول به مقصدمی رسند هرچند این تفاوت بسیار اندک است ولی با توجه به مسیر طولانی که نور طی می کند و دقت ابزارهای اندازه گیری این تاخیر زمانی کاملا اندازه گیری شده و به نام “تاخیر زمانی شاپیرو “ شناخته میشود و یکی از چهار آزمون بزرگ نسبیت عام می باشد که بر خلاف آزمون های دیگر دیرتر مطرح شده و به اثبات رسید .

۹) اتساع زمان

طبق نظریه نسبیت (نسبیت خاص و عام )گذشت زمان همیشه و برای همه افراد یکسان نخواهد بود.گذشت زمان(منظور زمان طی شده توسط ساعت ها ) برای ناظران مختلف متفاوت است . و این تفاوت در درجه اول بسته به سرعت آنها نسبت به هم( اتساع زمان نسبیت خاص) و در درجه دوم میدان های گرانشی (اتساع زمان گرانشی) می باشد که ناظرها در آن قرار دارند (این کاهش زمان و یا کندشدن زمان یک اثر واقعی میباشد نه اثر روانشناختی ، به گونه ای که زمان طی شده توسط همه ساعت ها و وسائل اندازه گیری زمان واقعا زمان کمتری را نشان می دهند)در این بخش در مورد اتساع زمان گرانشی توضیح میدهیم .

۱۰)سیاه چاله

سیاه چاله ها مرموزترین ، عجیب ترین و ترسناک ترین اجسام جهان میباشند نیروی کشش سطحی یک سیاه چاله بقدری قدرتمند است که حتی نور نیز نمی تواند از سطح آن فرار کند ایده جسمی با چنان گرانش نیرومندی که حتی به نور نیز اجازه خروج ندهد(سرعت فرار از سطح آن حتی ازنور نیز بیشتر باشد)سبب یکسری روبدادها و وقایع عجیب غریبی می شود که در این بخش در مورد آن توضیح داده و در مقاله “ سیاه چاله “ توضیحات بیشتری در موردسیاه چاله ها می دهیم.قبل از آن در مورد سرعت فرار کمی توضیح میدهیم.

۱۱) امواج گرانشی

یکی از پیش بینی های نسبیت خاص امواج گرانشی می باشد که انشتین در سال ۱۹۱۶پیش بینی کرد . امواج گرانشی یکی از مهمترین پیامدهای نظریه نسبیت عام می باشد در این بخش در مورد امواج گرانشی توضیح کو تاهی می دهیم و در مقاله “ نسبیت “ به صورت کاملتری این پدیده را بررسی می کنیم . قبل از آن توضیح کوتاهی راجع به سایر امواح می دهیم .

برای مطالعه سایر مقاله های نجومی روی شکل زیر کلیک کنید.

برای مطالعه مقاله های روانشناسی اینجا  را کلیک کنید .

عکس های طبیعت, طبیعت خوانسار , شکوفه های بهاری  , گلستان کوه ,دانلود آلبوم های کامل بهترین و زیباترین عکس ها ,آلبوم هائی با صدها عکس کیفیت بالا ,  در هیچ کجای اینترنت این عکسها را پیدا نمیکنید , عکس هابدون استفاده از تکنیک های فتوشاپ تهیه شده , کاملا طبیعی 

برای آموزش کامل و حرفه ای گوگل مپ روی شکل زیر کلیک کنید

همه جیز در مورد گوگل مپ

۱) هر گونه اظهار نظر را در فرم اظهار نظر کاربران وارد کنید .
۲) نظرات بعد از تایید مدیریت نشان داده می شود .
۳) با انتقادات و پیشنهادات سازنده خود ما را هرچه بیشتر  همراهی کنید . مدیریت از انتقادات و پیشنهادات سازنده شما استقبال میکند .
۴) نوشته های قرمز پر رنگ ارجاع به لینک هستند که هنوز لینک آنها قرار داده نشده است ( هنوز صفحه آنها منتشر نشده است )
۵) نوشته های آبی پر رنگ ارجاع به لینک هستند که لینک آنها قرار داده شده است (صفحه آنها منتشر شده است )
۶) هرگونه بهره برداری : کپی تمام و یا قسمتی از مطالب این سایت بدون ارجاع منبع آن ممنوع می باشد .
۷) تکثیر فایل های Pdf با ذکر منبع آزاد ولی فروش آن تحت هر عنوان و با ذکر منبع هم ممنوع می باشد.

 

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *