گرانش فقط نیرو نیست

آیا فیلم میان ستاره ای را دیده اید و هر قسمت آن تعجب شما را برانگیخته است؟ که چه طور این امر ممکن است؟ درک این مسأله که 7 سال در زمین در سیاره ای دیگر در عرض 1 ساعت سپری می شود، ذهن انسان را مشغول می کند.

توضیح این مساله از موضوعی که دانشمندان آن را انحراف گرانشی زمان می نامند به دست می آید. این اثر، مقدار زمان سپری شده بین دو رویداد در فواصل مختلف از یک جرم گرانشی که توسط دو مشاهده گر مشاهده شده، اندازه گیری می شود. به بیان دیگر، زمان، هنگامی که گرانش قوی تر است، آهسته تر می گذرد و این امر به این دلیل است که گرانش،  فضا- زمان را خم می کند.

این طور به این مساله فکرکنید که زمان از این معادله ساده پیروی می کند:   زمان/ مسافت = سرعت. نور (در اینجا سرعت نور) همیشه ثابت و برابر با 180,000 مایل بر ثانیه است. دو باریکه ی نور را تصور کنید: یکی در میدان گرانشی ضعیف ، مسیر بین دو نقطه ی a و b، و دیگری در میدان گرانشی قوی مسیر بین نقاط c و d را طی می کند.

مسیر بین دو نقطه c و d به دلیل منحنی بودن فضا و زمان طولانی تر است، بنابراین سفر نور بین این دو نقطه بیشتر طول می کشد. این اثر با آزمایش های متعدد اثبات شده است و در GPS که بیشترِ ما هر روز از آن استفاده می کنیم، به کار می رود.

ماهواره های سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) تقریبا 12,550 مایل بالای سطح زمین قرار دارند و بنابراین نزدیک میدان گرانشی زمین نیستند. ساعت ها در این ماهواره ها سریع تر از ساعت های روی سطح زمین می گذرند، از این رو دانشمندان اصلاحاتی را روی برنامه های ماهواره قرار داده اند تا از تطابق زمانی داده های GPS ارسال شده به زمین اطمینان حاصل کنند. بدون این اصلاحات، ماهواره های GPS عملا کاربردشان را از دست می­دهند و دارای خطاهای بسیار زیادی خواهند شد.

اگر تصمیم سفر به سیاره ای دور با میدان گرانشی قوی دارید، آیا انحنای گرانشی زمان به شما برای زندگی طولانی تر کمک می کند؟ حتی اگر این امر ممکن باشد (در حالی که با تکنولوژی امروزی ممکن نیست.) شما تنها ممکن است نسبت به زمین طولانی تر زندگی کنید. اما انسان هنوز هم فقط بین 100-70 سال عمر می کند. با توجه به منظومه شمسی ما، که بزرگترین جرم گرانشی آن (مشتری)، بعد از خورشید است، اگر می شد که روی مشتری قدم بگذاریم انتظار دارید چقدر طولانی تر نسبت به زمین زندگی کنید؟ طبق نظر Neil deGrasse Tyson این زمان تنها چند دقیقه خواهد بود.

مترجم:
مهندس محیا امین رعیا
کارشناسی ارشد مهندسی پلاسما

منبع: thescienceexplorer.com

ثبت نام در سایت

ارسال جدیدترین مقالات به ایمیل شما

متشکریم از ثبت نام شما

متاسفانه ثبت نام انجام نشد

مطالب مرتبط

پاسخی بگذارید

ثبت نام در سایت

ارسال جدیدترین مقالات به ایمیل شما

متشکریم از ثبت نام شما

متاسفانه ثبت نام انجام نشد