جدید ترین عناوین خبری امروز
کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

کاوشی 100 ساله در نسبیت عام

کاوشی ۱۰۰ ساله در نسبیت عام

در طی سده‌ی گذشته نظریه‌ی آلبرت اینشتین انقلابی عظیم در تصور ما از جهان به وجود آورده است.
کیهان‌شناس در این مقاله نگاهی دارد به مهمترین رویدادهای نسبیت عام از لحظه‌ی معرفی آن در سال ۱۹۱۵ توسط اینشتن تا کنون:

نقش آلبرت اینشتین در فیزیک مدرن غیرقابل انکار است اما شهرت اصلی او مربوط به نطریه‌ای است که در سری سخنرانی‌های نوامبر ۱۹۱۵ به آکادمی علوم پروس ارایه داد. نظریه‌ی نسبیت عام، که خود در دل نظریه گرانش جا گرفته بود؛ دیدگاه ما را نسبت به عالم بطور کلی تغییر داد.

۱۰ سال پیش، در سال ۱۹۰۵، اینشتین نشان داد که حرکت چگونه میتواند فضا و زمان را دچار اختلال کند. با توجه به معادلات الکترومغناطیس جیمز کلارک ماکسول، که در حدود ۱۰ سال پیش فرمول بندی شده بود و نشان میداد نور همواره با سرعتی ثابت منتشر میشود، نظریه نسبیت خاص بیان می‌داشت دو ناظر که نسبت به هم حرکت نسبی دارند، طول خط‌کش و تیک ساعت را یکسان مشاهده نمیکنند.

در نظریه‌ی عام، اینشتین این موضوع را با سایر مشاهدات ترکیب کرد: تاثیرات گرانش یا شتاب بر جرم‌های چگال، از یکدیگر غیرقابل تشخیص اند. او پس از یک دهه محاسبات به نتیجه رسید: گرانش از انحنای فضا-زمان به وجود آمده است. خورشید برای نگه داشتن زمین در مدارش از انرژی فیزیکی استفاده نمیکند، بلکه جرم آن با خم کردن فضای اطرافش زمین را وادار به این حرکت میکند. یا تحت عبارتی از جان ویلر، “فضا به ماده میگوید چگونه حرکت کند و ماده به فضا میگوید چگونه خمیده شود.”

اثبات نظریه نسبیت عام با کمک سیاه چاله و ستاره

حال پس از یک قرن، زمان آن فرارسیده است نگاهی به گذشته داشته باشیم و از خود بپرسیم قرن آینده چه چیزی برای ما خواهد داشت؟

۱۹۱۵:

اینشتین معادلات میدان مربوط به نسبیت عام را در آکادمی علوم پروس واقع در برلین ارایه میدهد.

۱۹۱۶:

در این سال اینشتین با استفاده از نسبیت عام، وجود امواج گرانشی و انحنای فضا-زمان در اثر کنش با اجرام سنگین را پیش‌بینی میکند.

۱۹۱۷:

نسبیت عاماینشتین برای به تعادل رساندن گرانش، ثابت کیهان شناسی را به عنوان یک جمله‌ی جدید به معادله‌اش می‌افزاید و اینگونه جهان ساکنی را میسازد که نه گسترش می‌یابد و نه منقبض میشود.

۱۹۱۹:

آرتور ادینگتون خمیدگی نور توسط جرم خورشید را در کسوف جزیره‌ی پرینسیپ رصد میکند، یعنی همان اثر همگرایی گرانشی که توسط اینشتن پیش‌بینی شده بود.

۱۹۲۰:

الکساندر فریدمن و جرج لومتر، هر کدام جداگانه پاسخی برای معادله‌ی اینشتین که انبساط یکنواخت جهان را نشان میداد، می‌یابند.

ادوین هابل و دیگران، به عنوان اولین نشانه از مهبانگ، نشان میدهند که کهکشان های دوردست در حال فاصله گرفتن از ما هستند و اینشتن ثابت قراردادی‌اش را  “بزرگترین اشتباه” می‌نامد.

۱۹۳۰:

سوبرامانیان چاندراسخار نشان داد که ستاره‌های بسیار سنگین میتوانند در خودشان رمبش کنند و آنقدر چگال شوند که هیچ نوری نتواند از آنها عبور کند، همان چیزی که با گذشت زمان سیاه چاله نامیده شد.

۱۹۳۳:

نسبیت عام
رصد ماده تاریک توسط فریتس سویکی

با توجه به رصد صورت گرفته توسط فریتس سویکی، بنظر میرسید که خوشه های کهکشانی تحت تاثیر گرانش یک جرم بسیار سنگین و نامریی از مسیر حرکت خود منحرف میشوند و این اولین اشاره به وجود ماده تاریک است.

۱۹۴۰:

نطریه‌پردازان پیش‌بینی میکنند اگر جهان ما یک آغاز داغ و چگال به نام مهبانگ داشته‌ است پس در تاریخچه‌ی آن باید به دنبال پستاب باشیم؛ معرفی میکنیم: تابش زمینه کیهانی

۱۹۶۴:

تابش زمینه کیهانی به طور تصادفی توسط  آرنو پنزیاس و جان ویلسون، که آن را آوایی مزاحم در آنتن رادیویی می‌پنداشتند، کشف میشود تا این دوره لقب ” عصر طلایی نسبیت ” بگیرد.

۱۹۷۰:

ورا روبین با ارایه مدارکی نشان میدهد که بیشتر کهکشان ها دارای ماده تاریک هستند که باعث میشود با سرعت بیشتر، پیشروی کنند.

۱۹۷۲:

پرتو X گسیل شده از یک جرم در صورت فلکی ماکیان که با نام X-1 شناخته شده است، اولین شاهد برای رمبش و ساخت یک چگالِ ستاره‌ای یعنی همان سیاه چاله است.

۱۹۷۴:

راشل هولز و جوزف تیلور، دو ستاره نوترونی را در حالی کشف میکنند که بنظر میرسد سرعت مداری شان با گسیل امواج گرانشی و از دست دادن انرژی، در حال کاهش است.

استیون هاوکینگ به صورت نظری نشان میدهد که تاثیرات کوانتومی میتوانند سیاه چاله ها را محو کنند، تابش گسیلی هاوکینگ معرفی میشود و این سوال پیش می‌آید که چه بر سر مواد ناپدیدشده می‌آید؟

۱۹۸۰:

ماهواره COBE
ماهواره COBE

الن گوث و دیگران با ارایه‌ی مفهوم تورم، فرض میکنند که انفجار بزرگ جهان پس از گذراندن یک دوره پرتحرک در اولین لحظات، پایان یافته است.

۱۹۸۹:

ناسا ماهواره‌ی  COBE را برای مطالعه‌ی تابش زمینه کیهانی، به فضا میفرستد که با دریافت میدان تابشی همگن از آن، ایده‌ی مهبانگ تورمی تایید میشود.

۱۹۹۸:

در کمال تعجب، مطالعه‌ی ابرنواخترها در دوردست نشان میدهد که انبساط عالم شتابی مثبت دارد؛ ثابت کیهان شناسی اینشتن دوباره به عنوان نشانه‌ای از انرژی تاریک، توجیه اصلی این اتفاق، زنده میشود.

۲۰۰۰:

جزییات بیشتر از تابش زمینه کیهانی، آغاز تورمی مهبانگ جهان توسط انرژی تاریک و ماده تاریک را تایید میکند.

۲۰۰۳:

پروژه‌ی DAMA
پروژه‌ی DAMA

آزمایش DAMA در ژرفای کوه‌های گرن ساسوی ایتالیا ادعا میکند سیگنالی از زمین هنگام عبور در دریایی از ماده تاریک دریافت کرده است؛ هرچند سایر آزمایشات این نتیجه را تایید نمیکنند.

۲۰۰۸:

برخورد دهنده عظیم هادرون در سرن سوییس شروع به کار میکند. یکی از اهداف آن آفرینش ذرات ماده تاریک است.

۲۰۱۴:

فیزیکدانانی که در قطب جنوب همراه با تلسکوپ BICEP2 مشغول به فعالیت اند، میگویند نشانه‌های اصلی امواج گرانشی را در تابش زمینه کیهانی مشاهده کرده‌اند؛ ادعایی که با گذشت زمان رد میشود.

۲۰۱۵:

LIGO آخرین تلاش برای بررسی مستقیم امواج گرانشی است.

منبع: کیهان‌شناس

ورود به سایت دیدگاه ها 0
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

نگرانی ستاره‌شناسان از صورت‌ فلکی وسیع اسپیس‌ایکس
نگرانی ستاره‌شناسان از صورت‌ فلکی وسیع اسپیس‌ایکس
48
بالاخره فهمیدیم کهکشان راه شیری چه زمانی با کهکشان آندرومدا برخورد خواهد کرد؟
کهکشان راه شیری چه زمانی با کهکشان آندرومدا برخورد خواهد کرد؟
49
چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم؟
چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم ؟
45
شایعه‌ی ساختگی بودن سفر به ماه
شایعه‌ی ساختگی بودن سفر به ماه
114
تلسکوپ TESS اولین جهان بیگانه هم‌اندازه با زمین را شناسایی کرد
66

ذرات بنیادی

ذرات بنیادی چه چیزهایی هستند؟
ذرات بنیادی چه چیزهایی هستند؟
36
فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند
فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند
73
آیا نیروی پنجم جدیدی در طبیعت یافت شده است؟
آیا نیروی پنجم جدیدی در طبیعت یافت شده است؟
3
نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
109
هر زمانی که شما چیزی را می‌بینید، لمس می‌کنید و یا می‌بویید، در حال تجربه‌ی جهان کوانتومی هستید
هر زمانی که شما چیزی را می‌بینید، لمس می‌کنید و یا می‌بویید، در حال تجربه‌ی جهان کوانتومی هستید
115