بیگ بنگ: نظریه ی نسبیت خاص و عام آلبرت اینشتین، انقلابی در درک جهانی از مفاهیمی چون فضا، زمان، جرم، انرژی و گرانش ایجاد کرده است، در 136مین تولد این دانشمند به 12 نکته ی مهم در خصوص این نظریه اشاره می کنیم.

1- پیش از او، نیوتن در 1678 نوشت که « گرانش بر همه چیز در کیهان تأثیرگذار است. اما هیچگاه منبع گرانش را نیافت.» تا آن هنگام قوانین او بر حرکت در فیزیک سلطه داشتند.

2- کتاب A Treatise of Human Nature از دیوید هیوم (David Hume) تأثیر شگرفی بر تلقی اینشتین از فضا و زمان داشت. هیوم شکاک و تجربه گرا بود، و نیز به عدم وجود مفهوم زمان، مجزا از حرکت اجسام اعتقاد داشت.

3- اینشتین در سال 1905 تئوری جدیدی با اصولی دوگانه بنا نهاد:
اول: ظاهراً قوانین فیزیک برای تمامی ناظرها یکسانند.
دوم: سرعت نور – برابر  299,338 کیلومتر بر ثانیه- غیر متغیر است.
بنابر این اصول، او استنتاج نمود که هیچ چارچوب مرجع ثابتی در کیهان وجود ندارد. پس نظریه نسبیت اینشتین، همه اجسام نسبت به یکدیگر در حرکتند. بدلیل کاربرد این نظریه در مورد خاص ‘چارچوبهای مرجع در حرکت ثابت و غیرمتغیر’ آنرا نسبیت خاص (Special relativity) می نامند.

4- او در سال 1915 نظریه نسبیت عام (General Relativity) را برای چارچوب های شتابدار نسبت بهم ارائه نمود…

5- گذر زمان برای تمامی ناظرها یکسان نیست.

6- اجسام بسیار سریع، در راستای حرکت خود، کوتاهتر بنظر می آیند.

7- جرم و انرژی، مظاهر مختلف یک چیزند: E=mc^2 (همین امر، رهاسازی عظیم انرژی در انفجار هسته ای را منجر می شود). همچنین جرم اجسام بسیار سریع، بیشتر بنظر می آید؛ همین افزایش جرم اثبات می کند که ماده قادر به حرکت سریعتر از نور نیست، زیرا جرم در حرکت با سرعت نور، بینهایت می شود، و انرژی بینهایتِ حرکتی می طلبد، که امکانپذیر نیست.

8- فضا و زمان، بخشهای زنجیره ای با نام فضا-زمان (Spacetime) هستند. – فضا و زمان بصورت یک توری یا بافت است که هر جرمی آنرا خم می کند.

9- فضا در ریاضیات او، 3 بعدی بوده و زمان، بعد چهارم را می سازد.

10- نسبیت، منشاء گرانش را – بر اساس مدل Rubber Sheet Model – انحراف فضا-زمان توسط اجسام عظیم می داند. این انحراف را چاه گرانشی (Gravity well) می نامند.

11- اجسام دوّار کوتاهترین مسیر را که نیازمند حداقل انرژی است، می پیمایند و این عامل گردش سیارات در مدار بیضوی است تا بهترین بازدهی انرژی در چاه گرانشی خورشید حاصل شود.

12- گرانش، نور را منحرف می کند. همین پدیده ‘عدسی گرانشی‘ (Gravitational lensing) است که هنگام مشاهده کهکشانهای دوردست، گرانش ماده میان زمین و کهکشان، با ایجاد انحراف در نور و مشاهده با تلسکوپ، چندین تصویر از کهکشان ایجاد می کند.

ترجمه: حامد احدی / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: space