0
0
0
کسوفی که ثابت کرد اینشتین راست میگوید
بروزرسانی
مجله ديجي کالا/ آلبرت اينشتين در سال ۱۹۱۵ نظريهي نسبيت عام را منتشر کرد. نظريهاي که امروز يکي از پايههاي علم فيزيک است و حتي کاربردهاي آن به زندگي روزمرهي ما وارد شده است. اما حدود صد سال پيش اينشتين نام و نشاني مانند امروز نداشت و نظريهاش به خوبي آزموده نشده بود. بنابراين بسياري از فيزيکدانان با شک و ترديد به نسبيت عام مينگريستند.
اولين موفقيت نسبيت عام توانايي توضيح دقيق مدار عطارد بود که يکي از مشکلات اساسي نظريهي نيوتن به شمار ميآمد. اين نظريه نميتوانست مدار عطارد را به دقت پيشبيني کند و اين سياره به مشکلي جدي براي نظريهي نيوتن تبديل شده بود. با انتشار نسبيت عام اما مشکل مدار عطارد به راحتي حل و مشخص شد دليل رفتار غيرمعمول عطارد نزديکي آن به خورشيد و تاثير گرفتن از گرانش شديد خورشيد است. اما اين کافي نبود تا حرفهاي عجيب اينشتين در نظريهي نسبيت عام مورد قبول دانشمندان و مردم قرار بگيرد.
نظريهي نسبيت عام پيشبينيهاي دور از ذهني داشت که از ميان آنها ميتوان به تغيير مسير نور در اثر گذر از نزديکي يک جرم سنگين يا تغيير روند گذر زمان در شرايط حرکت با سرعت زياد و حضور در گرانش شديد اشاره کرد.
زمان زيادي براي آزمودن پيشبينيهاي نسبيت عام لازم بود. اما اولين آزمايش جدي چهار سال پس از انتشار اين نظريه و در سال ۱۹۱۹ انجام شد.
بر اساس نظريهي نسبت عام فضا و زمان در کنار هم بافتاري چهاربعدي را شکل ميدهند که به آن فضا-زمان ميگويند. فضا-زماني که طبق گفتهي اينشتين تغيير شکل نيز ميدهد و همه چيز در ميان آن در حال حرکت است.
حرف اينشتين اين بود که حضور يک جرم سنگين (مانند يک ستاره) فضا را خميده ميکند و اين خميدگي ميتواند باعث تغيير مسير حرکت اجرام ديگر شود. بر اساس نظريهي نسبيت عام خميدگي فضا حتي ميتوند مسير نور را نيز منحرف کند.
اين پديده به عدسي گرانشي معروف است. چرا که در آن گرانش اجرام سنگين همچون يک عدسي عمل ميکند و مسير نور را منحرف و آن را تقويت ميکند. به طور مثال نور يک ستاره که در پشت خورشيد جاي گرفته پس از گذر از نزديکي خورشيد منحرف ميشود و تغيير مسير ميدهد. بنابراين ما در اين شرايط ستاره را در جايي جز مکان اصلياش ميبينيم.
طرحي ساده از ساز و کار پديدهي عدسي گرانشي.
امروزه مثالهاي بسيار زيادي از اين پديده در کيهان رصد شده است. اما در اوايل قرن بيستم دست دانشمندان براي ثبت اين پديده بسته بود و تجهيزات آن زمان براي چنين رصدهايي مناسب نبودند. به ياد داشته باشيد که در همان سالها جنگ جهاني اول نيز در جريان بود و کمتر کسي به فکر نظريهي جديد اينشتين بود.
اما نظريهي نسبيت عام تنها در قفسهي کتابخانه باقي نماند و سر آرتور ادينگتون (Sir Arthur Eddington)، اخترشناس بريتانيايي به سراغ آن رفت. او آزمايشي را طراحي کرد تا بتواند به کمک آن درستي پيشبينيهاي اين نظريه را بسنجد.
ساختار آزمايش چندان پيچيده نبود. او خورشيد را به عنوان نزديکترين جرم سنگين به زمين که باعث خميدگي فضا ميشود انتخاب کرد و تلاش داشت تا با بررسي موقعيت ستارههاي پسزمينه پيشبيني اينشتين دربارهي انحراف مسير نور را بررسي کند. اما مشکلي که حتما به ذهن شما هم رسيده اين بود که در طول روز ستارهاي در آسمان ديده نميشود. پس ادينگتون بايد به زير سايهي ماه ميرفت و در زمان خورشيدگرفتگي کامل اين کار را انجام ميداد. زماني که ماه قرص خورشيد را ميپوشاند و ميتوان ستارههاي پرنور را در آسمان ديد.
به عبارت ديگر ادينگتون قصد داشت در زمان خورشيدگرفتگي کامل از ستارههاي اطراف خورشيد تصويربرداري و موقعيت ستارهها را با مکان اصليشان مقايسه کند. از سوي ديگر نظريهي نسبيت عام ميتوانست ميزان تغيير موقعيت ستارهها را پيشبيني کند. بنابراين اگر ادينگتون موفق به ثبت جابهجايي مکان ستارهها در آسمان ميشد و رصدهاي او با پيشبينيهاي اينشتين همخواني داشت صحت نظريهي نسبيت عام به تاييد ميرسيد.
فرصت ايدهآل براي انجام آزمايش ادينگتون خورشيدگرفتگي کامل سال ۱۹۱۹ بود. انجمن نجومي سلطنتي مقدمات سفر براي رصد اين خورشيدگرفتگي را فراهم کرد. خوشبختانه کسوف سال ۱۹۱۹ يکي از طولانيترين خورشيدگرفتگيهاي قرن بيستم بود و رصدگران حدود شش دقيقه فرصت داشتند تا کار را به انجام برسانند. مقصد مشخص و قرار شد يک گروه در برزيل و گروهي ديگر از رصدگران در جزيرهاي در غرب آفريقا اين خورشيدگرفتگي مهم و سرنوشتساز را رصد کنند.
خورشيدگرفتگي سال ۱۹۱۹.
در نهايت رصد خورشيدگرفتگي ۱۹۱۹ اولين مهر تاييد مهم بر نظريهي نسبيت عام را زد و از آن پس اينشتين به دانشمندي مشهور تبديل شد. روزنامهي نيويورک تايمز (New York Times) نيز اين خبر را منتشر کرد تا اينشتين نهتنها در ميان دانشمندان که در ميان عموم مردم نيز به خوبي شناخته شود.
پديدهي عدسي گرانشي از آن پس بارها و بارها در آسمان ديده شد. تصاوير تلسکوپ فضايي هابل از خوشههاي کهکشاني غولپيکر که نور کهکشانهاي بسيار دوردست را منحرف و تقويت کردهاند از معروفترين مثالهاي پديدهي عدسي گرانشي است.
کهکشانهاي خندان. کمانهايي که در تصوير ميبينيد که تداعيکنندهي طرحي مشابه لبخند هستند بر اثر انحراف و تقويت نور اجرام دوردست به وجود آمدهاند. يکي از پيشبينيهاي نظريهي نسبيت عام که به عدسي گرانشي معروف است.
Credit: NASA & ESA
از آن زمان تا کنون نظريهي نسبيت عام بارها و بارها آزموده شده و کماکان يکي از مهمترين و تاثيرگذارترين نظريات فيزيک مدرن باقي مانده است.
طرحي ساده از ساز و کار پديدهي عدسي گرانشي.
امروزه مثالهاي بسيار زيادي از اين پديده در کيهان رصد شده است. اما در اوايل قرن بيستم دست دانشمندان براي ثبت اين پديده بسته بود و تجهيزات آن زمان براي چنين رصدهايي مناسب نبودند. به ياد داشته باشيد که در همان سالها جنگ جهاني اول نيز در جريان بود و کمتر کسي به فکر نظريهي جديد اينشتين بود.
اما نظريهي نسبيت عام تنها در قفسهي کتابخانه باقي نماند و سر آرتور ادينگتون (Sir Arthur Eddington)، اخترشناس بريتانيايي به سراغ آن رفت. او آزمايشي را طراحي کرد تا بتواند به کمک آن درستي پيشبينيهاي اين نظريه را بسنجد.
ساختار آزمايش چندان پيچيده نبود. او خورشيد را به عنوان نزديکترين جرم سنگين به زمين که باعث خميدگي فضا ميشود انتخاب کرد و تلاش داشت تا با بررسي موقعيت ستارههاي پسزمينه پيشبيني اينشتين دربارهي انحراف مسير نور را بررسي کند. اما مشکلي که حتما به ذهن شما هم رسيده اين بود که در طول روز ستارهاي در آسمان ديده نميشود. پس ادينگتون بايد به زير سايهي ماه ميرفت و در زمان خورشيدگرفتگي کامل اين کار را انجام ميداد. زماني که ماه قرص خورشيد را ميپوشاند و ميتوان ستارههاي پرنور را در آسمان ديد.
به عبارت ديگر ادينگتون قصد داشت در زمان خورشيدگرفتگي کامل از ستارههاي اطراف خورشيد تصويربرداري و موقعيت ستارهها را با مکان اصليشان مقايسه کند. از سوي ديگر نظريهي نسبيت عام ميتوانست ميزان تغيير موقعيت ستارهها را پيشبيني کند. بنابراين اگر ادينگتون موفق به ثبت جابهجايي مکان ستارهها در آسمان ميشد و رصدهاي او با پيشبينيهاي اينشتين همخواني داشت صحت نظريهي نسبيت عام به تاييد ميرسيد.
فرصت ايدهآل براي انجام آزمايش ادينگتون خورشيدگرفتگي کامل سال ۱۹۱۹ بود. انجمن نجومي سلطنتي مقدمات سفر براي رصد اين خورشيدگرفتگي را فراهم کرد. خوشبختانه کسوف سال ۱۹۱۹ يکي از طولانيترين خورشيدگرفتگيهاي قرن بيستم بود و رصدگران حدود شش دقيقه فرصت داشتند تا کار را به انجام برسانند. مقصد مشخص و قرار شد يک گروه در برزيل و گروهي ديگر از رصدگران در جزيرهاي در غرب آفريقا اين خورشيدگرفتگي مهم و سرنوشتساز را رصد کنند.
خورشيدگرفتگي سال ۱۹۱۹.
در نهايت رصد خورشيدگرفتگي ۱۹۱۹ اولين مهر تاييد مهم بر نظريهي نسبيت عام را زد و از آن پس اينشتين به دانشمندي مشهور تبديل شد. روزنامهي نيويورک تايمز (New York Times) نيز اين خبر را منتشر کرد تا اينشتين نهتنها در ميان دانشمندان که در ميان عموم مردم نيز به خوبي شناخته شود.
پديدهي عدسي گرانشي از آن پس بارها و بارها در آسمان ديده شد. تصاوير تلسکوپ فضايي هابل از خوشههاي کهکشاني غولپيکر که نور کهکشانهاي بسيار دوردست را منحرف و تقويت کردهاند از معروفترين مثالهاي پديدهي عدسي گرانشي است.
کهکشانهاي خندان. کمانهايي که در تصوير ميبينيد که تداعيکنندهي طرحي مشابه لبخند هستند بر اثر انحراف و تقويت نور اجرام دوردست به وجود آمدهاند. يکي از پيشبينيهاي نظريهي نسبيت عام که به عدسي گرانشي معروف است.
Credit: NASA & ESA
از آن زمان تا کنون نظريهي نسبيت عام بارها و بارها آزموده شده و کماکان يکي از مهمترين و تاثيرگذارترين نظريات فيزيک مدرن باقي مانده است.
اخبار بیشتر درباره
اخبار مرتبط
0
0
0
0
0
137
2
0
0
2
0
0
1
0
0
اخبار بیشتر درباره
پس از این بخوانید
تلسکوپ جیمز وب اولین نمای عمودی از یونوسفر «اورانوس» را در اختیار ما قرار داده
کیسه یخ، مصدومیت شما را بدتر میکند
چرا سرطان در میانسالی خطرناکتر از پیری است؟
عکس روز ناسا از زحل هنگام شب
خبر خوب برای بچهها
بیگبن؛ ساعتی که روزی دو بار با گرینوویچ تنظیم میشد
میکرو ماه، دیشب مهمان آسمان شد
تراشه جدید با پردازش نوری؛ گامی بزرگ به سوی رایانههای سریعتر
اولفبرت؛ راز حل نشده شمشیری ساخته شده با فناوری آینده
