پربازدید ها

گرانش چیست ؟

 

از نیروهای بنیادی جهان ، فقط یک چیز را هر لحظه اگاهانه تجربه میکنیم : گرانش. ما به سختی در مورد آن فکر می کنیم ، اما گرانش چگونگی تعامل با دنیای ما را تعیین می کند. ما در محدودیت های آن رشد می کنیم و عضلات ، سیستم تعادل ، قلب و رگ های خونی به ان وابستگی دارند. جاذبه به معنای واقعی کلمه ما را زمین می زند ؛ اما دقیقاً چیست؟

 

ایده اصلی

فیزیکدانان در کنار الکترومغناطیس و نیروهای هسته ای قوی و ضعیف ، گرانش را به عنوان یکی از چهار نیروی اساسی حاکم بر جهان می دانند. نیروها به عنوان تعامل تعریف می شود که حرکت یک شی را تغییر می دهد ، بنابراین این چهار نیرو همه فیزیک را تحت تأثیر قرار می دهند و چگونگی تعامل گرانش همه چیز در جهان را تعریف می کنند ؛ از تعامل گسترده کیهانی کهکشان ها تا پیوندهای محکم که کوارک ها را درون یک پروتون یا نوترون متصل می کنند.

 

جاذبه ضعیف ترین این نیروها است ، اما این یکی است که ما مدت های طولانی از آن آگاه بوده ایم. قرن ها می دانستیم که پاهای ما روی زمین نگه داشته می شود و سیارات در مدار خورشید قرار دارند .

قانون گرانش جهانی نیوتن

مگر میشود ازگرانش حرف زد ولی داستان تخیلی ایزاک نیوتن را فراموش کرد .  ایزاک نیوتن ، فهمید که باید نیرویی بین سیارات و خورشید عمل کند. (او همچنین تعریف کرد که ان نیرو ،چه نیرویی است.) این که آیا یک سیب در حال سقوط او را برانگیخته است ، معادله ای که وی برای توصیف رفتار این نیرو به وجود آورد انقلابی بود.

 

F = Gm1m2 / r2

 

این معادله می گوید : نیرویی است که دو جسم دارای جرم بر روی یکدیگر اعمال می کنند فقط به دلیل داشتن جرم است . اندازه نیرو (F) متناسب است با حاصل ضرب جرمهای دو جسم (m1 و m2) که بر مربع فاصله بین آنها (r) تقسیم می شود. G یک ثابت است که قدرت اصلی نیرو را اندازه گیری می کند.

 

این امر به این نتیجه می رسد: هرچه اشیاء عظیم تر باشند (از نظر جرم)، قدرت جذب بین آنها بیشتر می شود ، اما هرچه از هم جدا شوند ، جاذبه ضعیف تر است.

در اینجا دقت کنید که مفهوم جرم با وزن متفاوت است ؛ هر شیئ جرم ثابتی دارد اما وزن ان نیرویی است که در حضور یک جرم دیگر به ان وارد میشود ؛ مثلا جرم شما ثابت است ولی وزنتان در زمین متفاوت از وزنتان در مریخ است!!!

افسانه مربوط به افشاگری نیوتن در مورد گرانش را در نظر بگیرید: سقوط سیب از درخت. قانون گرانش جهانی نیوتن به ما می گوید که زمین نه تنها سیب را میکشد بلکه سیب نیز زمین را می کشد. اما جرم عظیم زمین بدان معنی است که نیروی بسیار بیشتری را می طلبد تا مقدار قابل توجهی آن را جابجا کند ، بنابراین سیب در حالی که زمین تقریباً بدون حرکت باقی می ماند روی زمین می افتد. در زمینه گسترده تری نیز همین موضوع صادق است. هر جسم در جهان هر جسم دیگری را به خود جذب می کند ، اما هرچه آن نزدیک تر و عظیم تر باشد ، قدرت گرانشی آن بیشتر می شود.

 

با وصل کردن چند عدد به این معادله ، می توان تقریباً همه پدیده های گرانشی روی زمین را به علاوه حرکات سیارات ، دنباله دارها و قمرها ، توصیف و پیش بینی کرد. این توضیح می دهد که چرا ستارگان در کهکشان ها جمع می شوند و چرا کهکشان ها برای تشکیل خوشه ها جمع می شوند.

 

اما این معادله همه چیز را توصیف نمی کند ؛ به عنوان مثال ، اندازه تغییرات تدریجی مشخص در مدار عطارد در اطراف خورشید. و همانطور که خود نیوتن حتی تعجب کرده بود ، چگونه یک نیرو می تواند فوراً در فاصله دورحتی در خلاء کار کند؟

نظریه نسبیت عام اینشتین

در عالم نیوتن ، فضا مکانی مسطح و خالی است که اشیاء مانند ستاره ها و سیارات از آن عبور می کنند ، اما انیشتین رویکرد متفاوتی داشت.

 

در یکی از دستاوردهای علمی برجسته قرن بیستم ، انیشتین و استاد پیشین او هرمان مینکوفسکی نشان دادند که فضا و زمان موجودات جداگانه نیستند بلکه یک زنجیره چهار بعدی واحد هستند. آنها تصور می کردند که آن ها مانند یک پارچه ، در سراسر جهان امتداد می یابند.

 

انیشتین استدلال می کند هر شیئی دارای جرم که با پارچه فضایی زمان در تعامل باشد باعث خمیدگی فضا زمان میشود. فضاسازی را چیزی شبیه ترامپولین تصور کنید. یک توپ بولینگ که در وسط قرار دارد ، پارچه را خم کرده و خمیدگی ایجاد می کند. اگر یک سنگ  را در نزدیکی توپ بولینگ قرار دهید ، می تواند در اطراف چاه پیچیده شود و به سمت داخل کشیده شود ، دقیقاً مثل اینکه کره زمین در اطراف خورشید می چرخد.

 

بنابراین ، نظریه نسبیت عام انیشتین گرانش را نه فقط یک نیرو ، بلکه هندسه توصیف می کند .

برخلاف نظریه نیوتن ، نسبیت عام با در نظر گرفتن اختلالات فاصله زمانی ناشی از جرم خورشید ، گردش مدار عطارد را به درستی توصیف می کند.

 

 این به درستی خمش نور اطراف خورشید و خوشه های کهکشانی دور را توصیف می کند . نسبیت عمومی همچنین با اندازه گیری تغییر گرایش گرانشی ، بطور صحیح پیش بینی می کند که چگونه کشش گرانشی ستاره ها فرکانس نور آنها را افزایش می دهد.

سایت شبیه ساز گرانش بین سیارات و اجرام کلیک کنید

آخرین اخبار

دیدگاهتان را بنویسید

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

پنج × یک =

آخرین مطالب

منظومه شمسی

منظومه شمسی

پربازدید ها منظومه خورشیدی سیستم سیاره ای که ما از آن به عنوان خانه یاد می کنیم در یک بازوی مارپیچی بیرونی کهکشان راه شیری

ادامه مقاله »
تلسکوپ جیمزوب

تلسکوپ جیمزوب

پربازدید ها تلسکوپ جیمزوب این چیزی است که ناسا در باره این تلسکوپ عنوان کرده است: “Webb will be the largest, most powerful and complex

ادامه مقاله »
کهکشان

کهکشان چیست؟

پربازدید ها کهکشانها کهکشان ها سیستم های گسترده ای متشکل از گرد و غبار ، گاز ، ماده تاریک و از یک میلیون تا یک

ادامه مقاله »
انرژی تاریک

انرژی تاریک چیست

پربازدید ها انرژی تاریک چیست ؟  انرژی تاریک یکی از رمز و رازهای حل نشده کیهان شناسی است. اکنون تصور می شود 68٪ از همه

ادامه مقاله »
نظریه ریسمان چیست؟

نظریه ریسمان

پربازدید ها نظریه ریسمان نظریه ریسمان نشانگر رویای اصلی فیزیکدانان نظری است ؛ توضیحی از همه نیروها و ماده در یک تصویر ریاضی . اما

ادامه مقاله »

گرانش چیست؟

پربازدید ها گرانش چیست ؟ از نیروهای بنیادی جهان ، فقط یک چیز را هر لحظه اگاهانه تجربه میکنیم : گرانش. ما به سختی در

ادامه مقاله »

ما را دنبال کنید:

درباره تِحوت

تحوت نماد خرد و آگاهی است،در میان خدایان مصر باستان خرد کامل به تحوت اعطا شد و او بود که همهٔ هنرها و علوم، از جمله حساب، نقشه‌برداری، هندسه، ستاره‌شناسی، فال گیری، جادو، پزشکی، جراحی، موسیقی و… را خلق کرده است.

تمامی حقوق این صفحه برای سایت thoth.ir محفوظ میباشد.

نقل مطالب با ذکر منبع بلا مانع است