امواج گرانشی

نوشتن مطلب به صورت دنباله‌دار باعث اين می‌شود كه متن در وهله‌ی اول يك پارچه باشد و از طرفی اين مزيت را م‌یتواند بدهد ك بدانیم تا كجا نوشتیم و چه نوشته شده است. اما متاسفانه وقفه‌ی چندين ماه باعث اين می‌شود كه اين مزيت‌ها را از دست بدهیم. اما به قولی جلوی ضرر را از هر جا بگيريم منفعت است، در شماره‌های پيشين تا نسبيت خاص پيش رفتيم و نسبيت خاص آلبرت انيشتين را به صورت تاريخی مورد بررسی قرار داديم و اكنون می‌توانيم به مسائل يا پيامدهای اين انقلاب فيزيك بپردازيم، نسبيت خاص و بعد از آن نظريه نسبيت عام ١٩١٥ پيامدهای اساسی در نگرش نه تنها فيزيك بلكه فلسفه ايجاد كرد كه گفتن آن پيامدها و تبعات آن در اين مقاله نمی‌گنجد، اما در اين ميان كيهان‌شناسی نيز از اين پيامدها مستثنی نبود و نسبيت عام آلبرت انيشتين باعث ايجاد به وجود آمدن مسائلی در كيهان‌شناسی شد كه اگر عمری باشد در اين سلسله مطالب به آن می‌پردازم.
يكی از پيامدهای نسبيت عام در كنار ساير پيامدهای آن امواج گرانشی بود كه در ١١ فوريه ٢٠١٦ بعد از صد سال از ارائه‌ب اين موضوع كشف شد و مورد رصد قرار گرفت، اما چرا اين قدر دير؟! قبل از شروع اين بحث لازم می‌دانم كه كمی در مورد امواج و موضوع امواج صحبت كنیم، در فيزيك امواج به دوسته‌ی امواج الكترومغناطيس (شكل يك) و امواج صوتی(شكل دو) تقسيم می‌شوند كه اين امواج بسته به محيط اين انتشار به اين دو دسته تقسيم می‌شوند در واقع امواج الكترومغناطيس در محيط‌های غير مادی انتشار پيدا می‌كنند و امواج صوتی در محيط‌های مادی، نمونه‌ای از امواج الكترومغناطيس امواج گاما، امواجX و حتی پرتوهای نوری كه از خورشيد به ما می‌رسند خود يك نوع پرتو الكترومغناطيس می‌باشند و در آن اطرف امواج خاصی در سيم‌های ويلن و يا امواج دريا كه برای انتشار به ماده نياز دارند از شمار مثال‌های امواج صوتی می‌باشند، اما امواج گرانشی به خاطر ماهيتی كه دارند در هيچ كدام از اين دسته از امواج قرار نمی‌گيرند، همان طور كه در مقالات قبلی اشاره شد نسبيت نگرش جديد در فيزيك مكانيك و مخصوصا حركت شناسی ايجاد كرد كه به طبع اين عمل باعث باز نويسی قوانين حركت شناسی و مخصوصا گرانش شد(۱)، به طور خيلی ساده چگالی جرمی مانند m در فضا-زمان را خميده می‌كند(۲) و هر چ قدر اين چگالي جرمي بيشتر باشد فضا زمان را بيشتر خم (شكل سه) می‌كند. حال اين جرم سنگين مورد در حركت خود در فضا-زمان انحنای فضا-زمان را دچار اختلال‌هايی می‌كنند و اين انحنا در واكنش به تغيير مكان اجسام تغيير می‌كند و تحت شرايط خاصی اجسام شتاب‌دار نوعی اختلال در فضا-زمان توليد می‌كنند كه به اين اختلال امواج گرانشی گفته می‌شود و طبق نسبيت اين موج با سرعت نور در عالم حركت می‌كند و شدت آن كاهش می‌بايد اما متوقف و كُند نمی‌شد.
١- گفتيم كه انيشتين با پذيرفتن تبديلات مينكوفسكی و رد تبديلات گاليله كه در طی آن قوانين مكسول ناوردا باقی می‌ماندند و قوانين حركت شناسی نيوتن را بازنويسی كرد كه در طی اين كار باعث ايجاد و بازنويسی قوانين حركت‌شناسی نيوتن شد كه تبعات اساسی و نگرش شگرفی در فيزيك و فلسفه به وجود آورد.(شكل سه )
٢- يكی از تبعات بازنويسی قوانين نيوتن رد مطق گرايی فضا و زمان بود، به اين نحو كه در فيزيك نيوتنی ما با دو مفهوم جدا از هم به صورت مفهوم مطلق مكان و مطلق زمان داشتيم كه به نوعی يكی تابع يكی ديگر بود اما در نسبيت ديگر مفهوم مطلق گرايی را نداشتيم و به جای آن يك مفهوم يكپارچه فضا-زمان داشتيم كه تابع يك‌ديگر نبودند و باهم معنا پيدا می‌كردند اما بايد توجه كرد كه اين مفهوم به تنهايی قابل درك نيست، بلكه نياز به يك چگالی جرمی وجود دارد، براي مثال فكر كنيد در يك اتاق خالی هستيد، اين فضای اتاق را نمی‌توان به تنهايی فضا-زمان ناميد بلکه نياز به يك جرم وجود دارد كه بتوان اين مفهوم را به كار برد البته لازم به ذكر است كه اين تصور تنها برای درك بهتر فضا-زمان به كار می‌رفت به اين دليل كه شايد خواننده در نگاه اول ديوارهای اين اتاق را به چالش بكشد و بگويد كه اين ديوار به نوعی چهارچوب مرجع مطلق قلم داد شود و با اصل اول نسبيت خاص به تناقض برسد(شكل سه )

شکل یک

شکل دو

شکل سوم

نوشته: آقای شاهین حسنی