text الکساندر کاشاینکسکی از مرکز سفرهای فضایی گدارد – ناسا به این سوال اینگونه پاسخ می دهد:
فرضیه تکامل کیهان که در اوایل قرن بیستم توسط آلبرت انیشتن پیشنهاد شد، توسط فیزیک نسبیتی عام تعریف می شود. در مقایسه با فیزیک نیوتنی، نسبیت عام چارچوب متعادلی برای تعریف فیزیک نیروی گرانش در نظر می گیرد.
در بیان نیوتنی که اجرام آسمانی طبق قوانین نیوتن حرکت می کنند فضا و زمان مقادیری مطلق هستند. زمان، در معادلات حرکت متغیری بیش نیست. در عین حال، گرانش نقش نیروی اسرارآمیز جاذبه بین اجرام حجیم را بازی می کند.
فیزیک نسبیت عام مفهوم متمایزی دارد – حتی اگر در بسیاری از موارد، عملا بتوان معادلات حرکت را به معادلات نیوتنی تقلیل داد.
در نسبیت عام، زمان و فضا با هم ادغام شده و تشکیل یک شبکه چهار بعدی را میدهند. ویژگیهای این شبکه بواسطه گرانش و توسط اجرامی که در آن سکنی گزیده اند به شیوه منحصر به فردی تعریف شده است. گرانش باعث انحنا برداشتن شبکه فضا – زمان می شود، در نتیجه نسبیت عام بر هم کنش های گرانشی را به عنوان نشانه های انحنای فضا – زمان بیان می کند. اجسام به دلیل گرانش سقوط می کنند و این سقوط همواره از فضا – زمان کم انحنا تر به فضا – زمان پر انحناتر است (هنگامی که فضا – زمان بینهایت خمیده شود، مانند سیاهچاله ها، نیروی گرانش آنچنان قوی است که فضا – زمان به روی خود بسته می شود. هیچ چیزی نمی تواند از چنین اجسامی بگریزد.)
طبق معادلات نسبیت عام، فضا – زمان حاوی ماده نمی تواند ساکن باشد و باید منقبض یا منبسط شود. کهکشانها و دیگر منابع، از هم نمی گریزند بلکه چون به شبکه فضا – زمان چسبیده اند در اثر انبساط این شبکه آنها نیز از یکدیگر دور می شوند. بنابراین، به نظر می رسد کهکشانها از یکدیگر دور می شوند. سطح بادکنکی را در نظر بگیرید که روی آن نقاطی علامتگذاری شده اند. بادکنک را باد کنید. فواصل بین نقاط علامتگذاری شده بیشتر میشود. بنابراین اگر شما روی یکی از این نقاط- که در این مثال نمایانگر کهکشانها هستند – زندگی می کردید دور شدن فواصل را به دور شدن کهکشانها از یکدیگر تعبیر می کردید. در واقع، این نقاط در طول و عرض جغرافیایی خود ثابت هستند و این سطح بادکنک است که منبسط شده و کش آمده است.
در فیزیک نیوتنی با تعریف سیستمی که تحت گرانش خود در انبساط و انقباض است، مانند کهکشانی که مملو ستاره ها یا منظومه شمسی است می توان قیاس ریاضی انبساط جهان را بنا نهاد. اگر چه در این چارچوب، انبساط به کشیدگی بافت فضا و زمان ارتباطی ندارد. در عوض فضا چیزی مجرد و مطلق یا ثابت است که تمام اجسام بدون تاثیر گذاشتن روی آن در طول آن حرکت کنند. پس در چارچوب نیوتنی می توانیم بپرسیم کیهان تا کجا انبساط می یابد؟ منظورمان شبکه مختصاتی بیرون از فضا – زمان است. اما از آنجا که فضا – زمان به ماده مربوط است، بیرون از سطح بادکنک اصلا وجود ندارد و فضا– زمان تنها روی سطح بادکنک موجود است.
ارسال ها: 2228
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!