2022-04-25 19:46:26
بیاین ایندفعه با خط فکری ای که تو کله انیشتین گذشته به نسبیت عام برسیم یعنی گذر از دروازه اصل هم ارزی برای وارد شدن به محدوده نسبیت عام.
روش انیشتین این بود که از ساده ترین آزمایش های فکری، دست نیافتنی ترین نتیجه ها رو بگیره.
در مورد نظریه نسبیت عام، آزمایش فکری شامل یه مشاهده گر توی یه آسانسور بود.
کتاب ها معمولا اینو به روز می کنن و به جای آسانسور می نویسن کشتی فضایی، ولی زمان انیشتین آسانسور تکنولوژی هیجان انگیز مد روز بود.
اون اول تصور کرد که آسانسور آزادانه توی فضای بیرونی، دور از هر چیزی که گرانش داره، شناور باشه. همه آدمای توی آسانسور توی این حالت بی وزنی کامل رو تجربه می کنن و پرتابه ها روی مسیر کاملا مستقیم با سرعت یکنواخت حرکت می کنن. پرتوهای نور هم به همین ترتیب، البته با سرعت نور.
انیشتین بعدش تصور کرد که چی میشه اگه آسانسور به سمت بالا شتاب بگیره، شاید با کمک کابلی که اون دورا به یه لنگر وصله یا به کمک موشکی که آتیشش به طرف پایینه، مسافرا هل داده میشن به کف آسانسور، و مسیر پرتابه ها با چرخشای سهمی وار خم میشه به طرف پایین.
همه چیز مثل وقتی میشه که تحت تاثیر گرانشه. همه از زمان گالیله اینو میدونستن، ولی همینجوری روی زمین بود تا انیشتین بیاد و این حقیقت ساده رو به یه اصل تازه و قدرتمند فیزیکی تبدیل کنه.
اصل هم ارزی ادعا می کنه که مطلقا هیچ تفاوتی بین اثر گرانش و اثر شتاب وجود نداره. هیچ آزمایشی رو نمیشه توی آسانسور انجام داد که بشه فهمید آسانسور توی یه میدان گرانشی ایستاده یا داره توی فضا شتاب میگیره.
این خودش چیز عجیبی نیست، ولی عواقبش خیلی مهمن. موقعی که انیشتین اصل هم ارزی رو فرمول بندی می کرد، عده ی خیلی کمی می دونستن که گرانش چطور روی پدیده های دیگه مثل شار الکتریسیته، رفتار آهنرباها یا انتشار نور تاثیر میذاره.
روش انیشتین این بود که اول شروع کرد به بررسی تاثیر شتاب روی این پدیده ها که معمولا فیزیک تازه و ناشناخته ای رو نمی طلبه. کل کاری که باید می کرد تصور این بود که فلان پدیده ی شناخته شده از داخل آسانسور شتاب دار چه جوری دیده میشه و از اونجایی که شتاب هم ارز گرانش هست پس همون پدیده دقیقا همون رفتار داخل آسانسور رو داخل میدان گرانشی نشون میده.
مثلا رفتار یه پرتور نور رو در نظر بگیرین که داره افقی، از چپ به راست از عرض یه آسانسور میگذره. اگه آسانسور در حال حرکت آزاد، دور از هر جرم گرانشی ای باشه، نور روی یه خط کاملا مستقیم افقی حرکت میکنه.
اما حالا بذاریم آسانسور رو به بالا شتاب بگیره، نور حرکتش رو از سمت چپ آسانسور، افقی شروع میکنه ولی به خاطر شتاب آسانسور، وقتی میرسه اون طرف، انگار حرکتش به سمت پایین جهت پیدا میکنه.
از یه دیدگاه آسانسور رو به بالا شتاب گرفته ولی از دید مسافر، انگار نور به سمت پایین شتاب میگیره.
در واقع مسیر پرتور نور منحنی میشه و این داستان هیچ ربطی به ذره ای بودن یا موجی بودن نور نداره بلکه فقط بخاطر شتاب آسانسور هست.
حالا انیشتین با توجه به اصل هم ارزی خیلی راحت نتیجه گرفت که:
اگه نور تو آسانسور شتاب دار خم میشه پس تو میدان گرانشی هم خم میشه.
و اینگونه نسبیت عام پای به عرصه جهان نهاد.
#نسبیت #فضا_زمان
@einstein_chimige
319 viewsedited 16:46
ا
