چرا «نسبیت عمومی» اینشتین هنوز بی‌رقیب است؟


یک گزارش منتشره، به بررسی این موضوع می‌پردازد که چرا نسبیت عمومی اینشتین کماکان رقیب‌ناپذیر است.

 

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، اخترفیزیکدانان به صورت هفتگی از افرادی ایمیل دریافت می‌کنند که مدعی‌اند ثابت کرده‌اند اینشتین در نظریاتش دچار اشتباه شده است. این ادعاها اغلب از عباراتی مانند «مشخص است که…» استفاده می‌کنند یا این که دارای صفحاتی مملو از معادلات پیچیده به همراه ده‌ها اصطلاح علمی هستند که به شیوه‌های غیرسنتی به کار رفته‌اند.

 

این ادعاها به سرعت حذف می‌شوند، نه به این دلیل که اخترفیزیکدانان در نظریه‌های تثبیت‌شده غرق شده‌اند، بلکه به این دلیل که هیچ یک از آن‌ها شیوه ارائه‌شده برای جایگزین‌شدن تئوری اینشتین را نمی‌پذیرند.

 

در اواخر دهه 1700 نظریه حرارتی موسوم به «کالری» (caloric) وجود داشت که بر اساس آن، مایعی وجود دارد که خود را دفع می‌کند، بدین معنا تا جایی که ممکن بود بسط می‌یافت. این مایع قابل‌دیدن نبود، اما هر چه ماده‌ای کالریک‌تر می‌بود، دمای بالاتری داشت.

 

از این نظریه می‌توان چندین پیش‌بینی را داشت که همگی کارساز هستند؛ به این دلیل که نمی‌توان «کالری» را خلق یا نابود کرد، گرما (انرژی) حفظ می‌شود و چنانچه جسمی سرد در مجاورت جسمی داغ قرار داده شود، کالری موجود در جسم داغ به جسم سرد منتقل می‌شود تا زمانی که به دمای یکسان برسند. همچنین زمانی که هوا منبسط می‌شود، بسیار رقیق‌تر می‌شود و دما افت می‌کند؛ زمانی هم که هوا فشرده می‌شود، کالری بیشتری در واحد حجم وجود دارد و دما بالا می‌رود.

 

در واقع، «مایع حرارتی» موسوم به «کالری» وجود ندارد و حرارت، ویژگی حرکتی (انرژی حرکتی) اتم‌ها یا مولکول‌ها در یک ماده است؛ با این حال، این مدل پیش‌بینی‌هایی می‌کند که صحیح هستند و مدل کالری امروزه به خوبی اواخر سال 1700 صحت دارد. اما از این مدل دیگر استفاده نمی‌شود، زیرا مدل‌هایی وجود دارند که عملکرد بهتری دارند.

 

این موضوع یکی از جوانب اساسی نظریه‌های علمی است و چنانچه فردی بخواهد یک نظریه علمی قدرتمند را با نظریه جدیدی جایگزین کند، نظریه جدید باید قوی‌تر از تئوری قدیمی باشد. همچنین زمانی که فردی نظریه قدیمی جایگزینی را ارائه می‌دهد، از محدودیت‌های آن نظریه و اینکه چگونه می‌توان از آن فراتر رفت، آگاهی دارد. حتی در مواردی زمانی که نظریه قدیمی جایگزین می‌شود، استفاده از آن ادامه می‌یابد. می‌توان نمونه‌ای از این دست را در قانون نیوتن درباره جاذبه مشاهده کرد.

 

زمانی که نیوتن نظریه‌اش در باب گرانش جهانی را در اواخر دهه 1600 ارائه داد، جاذبه را به عنوان نیروی جذب بین تمامی اجرام توصیف کرد. این امر امکان پیش‌بینی صحیح حرکت سیارات و کشف نپتون، ارتباط اساسی بین جرم یک ستاره و دمای آن و بسیاری نکات دیگر را فراهم کرد. جاذبه نیوتنی در آن زمان قدرتمند بود و امروزه نیز قدرتمند است.

 

سپس، در اوایل دهه 1900 اینشتین مدل متفاوتی موسوم به «نسبیت عمومی» را پیشنهاد داد. فرضیه اساسی این نظریه آن است که جاذبه به دلیل انحنای فضا و زمان توسط اجرام رخ می‌دهد و گرچه مدل اینشتین به طور قابل‌توجهی متفاوت از مدل نیوتن است، ریاضیات آن نشان می‌دهد معادلات نیوتن راه‌حل‌های نزدیکی به معادلات اینشتین هستند. در واقع، هر مولفه‌ای که جاذبه نیوتن پیش‌بینی می‌کند، نظریه اینشتین نیز آن را پیش‌بینی می‌کند؛ با این حال، اینشتین امکان مدلبندی‌کردن صحیح سیاهچاله‌ها، انفجار بزرگ، مدار عطارد و زمان را نیز فراهم می‌کند و تمامی این ادعاها از لحاظ تجربی اثبات شده‌اند.

 

بنابراین، اینشتین از نیوتن پیشی می‌گیرد؛ اما کارکردن با مدل اینشتین برای انجام محاسبات (به طور مثال، حرکت ماهواره‌ها یا سیارات فراخورشیدی) بسیار دشوارتر از کارکردن با مدل نیوتن است و چنانچه به دقت اینشتین نیازی نباشد، می‌توان برای بدست‌آوردن پاسخ مناسب از مدل نیوتن استفاده کرد. بنابراین، این نظریه هنوز هم به اندازه زمان مطرح‌شدنش کارآمد و دقیق است.

 

اشتباه‌بودن جاذبه اینشتین توسط یک نظریه اثبات نمی‌شود، بلکه شواهد تجربی نیاز است که نشان ‌دهد پیش‌بینی‌های نسبیت عمومی کارساز نیستند. نظریه اینشتین تا زمان یافتن شواهد تجربی و آزمایشگاهی که با نظریه اینشتین موافق و با نظریه نیوتن مخالف بود، جایگزین نظریه نیوتن نشد. بنابراین تا زمانی که شواهدی آزمایشگاهی پیدا نشود که به وضوح نسبیت عمومی را نقض کند، ادعاهای «ردکردن اینشتین» بی‌نتیجه خواهند بود.

 

راه دیگر برای به زیرآوردن اینشتین توسعه نظریه‌ای است که به وضوح نشان دهد چگونه نظریه اینشتین تقریبی از نظریه جدید است یا این که ثابت کند آزمون‌های تجربی که نسبیت عمومی از سرگذرانده است، نظریه جدید نیز آن‌ها را سپری می‌کند. درحالت ایده‌آل، نظریه جدید همچنین پیش‌بینی‌های نوینی انجام خواهد داد که به شیوه‌ای معقول قابل‌آزمودن هستند.

 

چنانچه بتوان این کار را انجام و ایده‌های نو ارائه داد، اخترفیزیکدانان به این ایده‌ها گوش فرا خواهند داد. نظریه ریسمان و جاذبه نمونه‌هایی از مدل‌هایی هستند که در تلاش برای انجام این کار هستند. اما حتی چنانچه فردی موفق به خلق نظریه‌ای بهتر از نظریه اینشتین شود، تئوری اینشتین مانند همیشه معتبر باقی خواهد ماند و این نظریه هرگز اشتباه خوانده نخواهد شد، بلکه فقط محدودیت‌های آن آشکار خواهد شد.

Posted on فوریه 19, 2014, in دنياي اسرار آميز. Bookmark the permalink. 13 دیدگاه.

  1. در يكي از صفحات خيلي قبل سايت، يك مطلب علمي بود… كه الان يادم نمياد ولي سيو كرده بودمش…. ناگهان يكي از عرفان گرايان سايت (كه به لحاظ معدود نيم جمله هاي فتوامنشانه اش بايد شبه عرفان گرا بوده باشه) نظر داد كه همه اينها و كل هستي توهم هست. كسي كه اون موقع نظرات مآورايي خوبي مي نوشت، اومد نوشت كه يعني همه تجربه/ نظريه هاي علمي كه بصورت تكميلي و موفق در پي هم آمده و مي آيند… جهان چهار بعدي نظريه انيشتين… اينها همه توهم هست!؟ يهو يك ناشناس اومد و با حالت عصبي نوشت انيشتين نگفته كه جهان چهار بعدي يه!! نظر دهنده كارآمد مآورايي سايت نيومد جواب بده… (خب پاسخ سئوال سخت، سخته!). درعوض سه نفر از عرفان گرايان دائم النوشته سايت اومدند و براي اون عرفان گراي فتوايي جشن گرفتند!! براي هيچ!!!
    هيچكس فكر نكرد كه سئوال مهمتري براي بررسي پيش اومده بود اينكه زمان به روايت انيشتين بعد چهارم هست يا نه!؟ حتما درواقع نظردهنده مآورايي فعال سايت دنبال اون رفته بود!! پاسخي كه بتونه با مآوراء نسبتي داشته باشه…!
    بنظر من تا مطلب جديد اين صفحه، اون روايت توهمي بودن جهان پاسخي نگرفته! و اون سئوال ديگه مطرح نشد!!
    همچنانكه روايت بالا حاوي نكات جالبي براي انديشيدن و خودشناسي بود و هست… اما افسوس كه براي بسياري كه مدعي عرفان گرايي هستند، خودشناسي اعتباري نداشته و نداره!
    همچنانكه نظر علم گرايانه پدرام درمورد 11 بعدي بودن جهان مبتني بر علم فيزيك و تعارض آن با 64 بعد مورد ادعاي هادي- در صفحه بازپیدایی(تناسخ) حقیقت یا توهم ، از سوي هادي و ديگران بي پاسخ ماند!! و نسبت آن با مآوراء هم مورد توجه قرار نگرفت!!

    آيا مطلب عنوان اين صفحه فقط و فقط علمي هست؟ آيا اونقدر علمي هست كه اونهايي كه اهل حتي علم مفهومي عام نيستند نميتونند چيزي ازش ياد بگيرند؟ آيا نفس وجودي متافيزيك، حفظ كردن گفته هاي ديگران بصورت مجموعه اي از باورهاي مثبت و منفي
    هست؟ آيا مطلب صفحه و همه اينها كه اشاره وار نوشتم پاسخ پرسشهاي بي پاسخ اشاره شده رو درخود ندارند؟!؟

  2. جالبه شما در این صفحه طوری در مورد مکانیک کوانتومی نظر میدی که انگار گاسیروویچ هستی یا دیراک.در مورد بعضی از داستان های سرهمی خزندگان وپرندگان دریایی جوری با آب و تاب مطلب منتشر میکنید که گویی 5000 ساله بین اون موجودات خیالی زندگی کردی خزندگان و بیگانه های خاکستری رو قبول داری اما استدلال های استیون هاکینگ رو قبول نداری یکی از نقص های تئوری انیشتین با کشف دسته ای از نوترینه های تاریک غیر پاشنده که سرعتشون از نور هم بیشتره مشخص شد معلوم شد که E=MC2 درست نیست در ضمن ما درفیزیک درسته که مشاهده پذیر فیزیکی رو مرجع استدلال هامون قرار میدیم ولی آیا فوتون هم مشاهده پذیره؟نمیدونم مدرک شما که این حرف و میزنی چیه؟

  3. بسیار بسیار جالب بود از نویسنده این مطلب کمال تشکر را دارم

  4. رامتين گرامي

    احترام به كاربرسايت- بخصوص آنها كه نظر ميدهند- حتما لازم هست… و نبايد نتيجه زحمات زياد رو با برخورد نهايي نادرست در اذهان كاربران خراب كرد!
    3 نوع برخورد ميشه داشت:
    1- نظرهاي تاييد نشده تاييد بشه. و اعلام بشه كه تا فلان تاريخ سايت آپديت نميشه… بنابر فلان دليل.
    2- سايت رو در وضعيت فعلي و فقط براي نظر دهندگان فلان صفحه(ترجيحا جديد) تا فراهم آمدن موقعيت (احتمالا تا فلان تاريخ) بهتر نگاه ميدارم.
    3- سايت رو تا فلان تاريخ (در موقعيت عادي/ يا موقعيت بند2)، تحت مديريت اجرايي فلاني (با نظارت خودم) درميارم.
    ضمنا من نگران لطمه ديدن و مايوس شدن بسياري از كاربران نسبت به نفس علاقه مآورايي در تنگناي اين كشورهستم.

    ممنونم/ موفق باشيد.

  5. لطفا به من بگویید مطالب جدید کی نوشته می شوند ،خیلی ممنون.

  6. با سلام و عرض خسته نباشید
    .
    رامتین جان چند وقتی هست که مطالبی تو سایت نمیبینم آیا وب سایت تعطیل شده و یا مطلبی بروزرسانی نشده
    نگران شدم گفتم یه خبری ازت بگیرم
    همچنان و مشتاقانه منتظر مطالعه در وبسایت مرجع شما هستیم.
    .
    دوستدارت
    آرمین

  7. من ميدونم كه از مطالب ترجمه شده اين سايت زياد خوندم… و خودم رو با خوندن نظرات ديگران، مرتب كردم!
    براي همين احساس تعهد كردم كه حداقل گاهي نظراتي بنويسم… كه براش وقت و فكر ميزارم. چون راستش حوصله ترجمه رو ندارم. بعلاوه نظردادن رو بيشترخوب ميدونم چون ازين طريق كمي رشد كردم… نقد كردن و نقد شدن. (باور كنيد تنها راه همينه!).
    (از نظر من هر نوشته- نظري جايگاه متقابلي رو در يك سايت مآورايي ايجاد ميكنه). شايد اشتباه نباشه اگه بگم كه در فهميدن و فهماندن مطالب پديده- باورهاي مآورايي 50% موقعيت تحولي خود ما هست كه براي خود ما درحال بازشدن و نمود پيداكردن هست. اينكه مطلب رو بخونيم/ به نظرات توجه كنيم/ يك واكنش نشون بديم/ و به مشاهده موقعيت ادراكي و احساسي و باوري خودمون بپردازيم.
    1- هيچ نظرنويسي… يك مرجع موارد/ مطالب مآورايي نيست! (به مجردي كه نظر كسي رو قطعي بگيريم… اون 50% رو از دست داده ايم يا به 5% كاهشش ميديم).
    2- وقتي نظرنويسي پيچيدگي ذاتي مطلب رو كم ميكنه… ما هم بايد سعي كنيم تا بفهميم نه اينكه انتظار داشته باشيم آسونتر بگه!
    لازمه فهم خودمون رو نظر بديم/ سئوالهاي مرتبط با نوشته بكنيم…/ موارد ابهام رو نام ببريم/…
    3- نوشته رو بايد نقد معنايي كرد… نه اينكه تو سليقه و متد ارائه نظرات مخاطب دخالت كرد!
    4- گاهي كسي يه سئوال مي پرسه ولي خودش شروع به اظهار مطالبي «مملو» از اشتباهات – در نقد نگفته هاي مخاطب- ميكنه! بطوريكه اصلا پاسخ دادن بهش ديگه وبلاگي نيست!!! بهتره خودش نظر مستقلي بنويسه و نقدپذيري هم داشته باشه.

    *** جستجو در مفاهيم مآورايي… صحنه دلپذيري هست كه بهتره ازش حمايت كنيم.

  8. سلام saba
    بند 2 و3 و 4 رو فهميدم چون به نحوي به من مربوط ميشه…

    چشم اين نكات رو حتما در نظر خواهم گرفت

  9. چيزي واسه يه نفر از اون بالاها ثابت بشه…شده …حالا بقيه .. بگن ..تمام نقطه ته خط

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s

%d وب‌نوشت‌نویس این را دوست دارند: