گرانش: از ارسطو تا انیشتین
چرا اشیاء به سمت زمین سقوط می کنند؟ می گویید” گرانش”؟ اما گرانش چیست؟
فیلسوف یونان باستان ارسطو می گوید اشیاء سقوط می کنند زیرا هر یک از چهار عنصر (خاک، هوا، آتش و آب) محل طبیعی خود را دارند و این عناصر تمایل دارند به سمت محل طبیعی خود حرکت کنند. بنابراین، اشیایی که از خاک ساخته شده اند تمایل دارند به زمین بازگردند، در حالی که آتش، به عنوان مثال، تمایل دارد به سوی آسمان حرکت کند.
دلیل این که چرا اشیاء سقوط می کنند تا زمان انقلاب علمی که در دوره رنسانس آغاز شد همین بود.
ایستاده بر شانه های غول، دانشمندانی مانند کپلر و گالیله و اسحاق نیوتن متوجه شدند سقوط سیب به زمین و قرار گرفتن ماه در مدار زمین همه به خاطر نیروی گرانشی است.
این نیرو متناسب با جرم دو جسمی است که یکدیگر را جذب می کنند و با مربع فاصله بین آنها رابطه معکوس دارد.
این نیرو بین همه چیز در جهان وجود دارد و حرکت ماه و سیارات را به خوبی توضیح می دهد.
خیلی نزدیک بود گرانش نیوتنی پیروز شود. در گذشته از این قانون برای پیش بینی محل ناشناخته سیاره نپتون استفاده شده است.
با این حال، قانون نیوتون نتوانسته محل حضیض خورشیدی عطارد، نزدیک ترین سیاره به خورشید را به طور دقیق پیش بینی کند.
به نظر می رسید این در مورد خورشید نیز صدق کند اما تا زمانی که اینشتین نظریه نسبیت عام را در سال 1915 معرفی کند ستاره شناسان را آزرده است.
در نظریه اینشتین گرانش نیرویی نیست که در سراسر جهان پخش باشد، بلکه انحنا و خمیدگیِ فضا-زمان اطراف یک جسم سنگین است. گردش سیارات و سقوط سیب به زمین هر دو از شکل فضا-زمان تبعیت می کنند.
در ماه نوامبر 1915 انیشتین چهار مقاله در مورد نسبیت عام نوشت.
او در سومین مقاله خود، به دقت حرکت حضیض خورشیدی عطارد را محاسبه می کند.
توضیحات جدیدِ نسبیت عام در مورد گرانش به سرعت راهی جدید برای علم گشود.
این نظریه در سال 1919 زمانی که بریتانیا افرادی را برای مشاهده یک خورشید گرفتگی در آفریقا و امریکای جنوبی اعزام نمود تایید شد.
این نظریه نان داد مسیر نور هم تحت تاثیر میدان گرانش خورشید قرار دارد.
شرح و توضیح سیاه چاله ها و انفجار بزرگ هر دو با نسبیت عام امکان پذیر است.
نظریه اینشتین به کشف نوع جدیدی از نجوم که از امواج گرانشی استفاده می کند انجامید.
این امواج اولین بار در 2015 به طور مستقیم توسط لیگو شناسایی شدند.
نظر بدهید