نظریه عمومی نسبیت آلبرت انیشتین

آلبرت انیشتین

نظریه عمومی نسبیت

اگرچه انیشتین با انتشار مقاله خود درباره نسبیت ویژه در سال 1905 چهره فیزیک مدرن را تغییر داده بود ، اما از این نظریه راضی نبود. او می خواست نظریه عمومی تری بسازد که شامل جاذبه زمین باشد و آن را توضیح دهد.

تصویر آلبرت انیشتین
آلبرت انیشتین در سال 1921
منبع: عکس جایزه نوبل فیزیک
مرد در حال سقوط

یکی از اولین آزمایشات فکری اینشتین در مورد این موضوع ، مردی در حال سقوط بود. او فهمید که شخصی که در سقوط آزاد است وزن خود را احساس نمی کند. اگر فرد هنگام سقوط در یک محفظه محصور باشد ، همان تجربه ای را خواهد داشت که شخصی در فضای بیرونی بدون وزن شناور است (حداقل تا زمانی که به زمین بخورد). معنای این برای انیشتین این بود که جاذبه زمین برای ناظر وجود ندارد.

اصل معادل سازی

انیشتین با استفاده از آزمایش اندیشه 'انسان در حال سقوط' اصل معادل سازی را توسعه داد. این اصل می گوید که تأثیرات گرانش و تأثیرات شتاب هر دو توسط یک ساختار یکسان تولید می شوند. او ایده های خود را در پایان مقاله ای در سال 1907 منتشر کرد که توسطسالنامه رادیواکتیویته و الکترونیک. اگرچه چند سال دیگر به طول می انجامد ، اما مفهوم اصل هم ارزی به عنوان گامی مهم در مسیر نسبیت عام عمل می کند.



پیش بینی های اولیه

انیشتین علاوه بر ارائه اصل معادل سازی ، از این ایده برای پیش بینی های مهم دنیای واقعی نیز استفاده کرد. اول ، او نشان داد که ساعت ها در واقع با سرعت کمتری انجام می شوند و میدان گرانشی شدیدتر است. به عبارت دیگر ، ساعتهای مشتری کندتر از ساعتهای روی زمین کار می کنند. این اکنون به عنوان اتساع زمان گرانشی شناخته می شود. انیشتین همچنین پیش بینی کرد که گرانش باعث انحنای نور می شود ، پیش بینی ای که می تواند با آزمایش ثابت شود.

نقاشی انیشتین
این تصویر یکی از آزمایشات فکری اینشتین را نشان می دهد
جایی که او توپ را در یک موشک شتابدار که به زمین می افتد مقایسه می کند
(چپ) و یکی روی زمین (راست).
اثر در هر دو موقعیت یکسان است.


منبع: Markus Poessel (Mapos) ، CC BY-SA 3.0 ،
https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=4381205


استراتژی ها

طی چند سال آینده انیشتین با استفاده از دو استراتژی مختلف راه حلی برای نسبیت عام را دنبال می کند: یک استراتژی ریاضی و یک استراتژی فیزیکی. تلاش های اولیه او در سال 1912 در راه حل ریاضی را می توان در یک دفترچه به نام theدفترچه زوریخ. با این حال ، انیشتین پس از یک سال احساس کرد که معادلات نهایی او شرایط لازم را ندارند ، استراتژی ریاضی را کنار گذاشت. سپس تلاش خود را کاملاً به استراتژی فیزیکی معطوف کرد و مقاله ای منتشر کرد که به آن معروف شدطرحروی موضوع.

موفقیت و نظریه عمومی نسبیت

انیشتین فقط تا حدودی راضی بود باطرحکاغذ و تا سال 1915 به این درک رسیده بود کهطرحنظریه ناقص بود. انیشتین که همیشه پایدار بود ، به یک استراتژی ریاضی بازگشت. در اواخر سال 1915 ، انیشتین شروع به ایجاد معادلاتی کرد که ایده او از نسبیت عام را توضیح دهد. اولین موفقیت بزرگ او زمانی رقم خورد که او نتایج صحیح تغییر جهت مدار عطارد را محاسبه کرد. این واقعه به عنوان یکی از احساسی ترین روزهای زندگی انیشتین توصیف شده است. این نتیجه سالها زحمت بود. او سپس معادلات خود را تصفیه و آنها را در سخنرانی در آکادمی پروس به نام 'معادلات میدانی جاذبه' انیشتین نظریه نسبیت عام خود را تاج موفقیت در زندگی حرفه ای خود می داند.

معادلات جدید اینشتین به سادگی E = mc قبلی او نبوددو، اما آنها به همان اندازه عمیق بودند. مشهورترین معادلات میدانی اینشتین به این شکل است: خورشید گرفتگی و تأیید آزمایش

نظریه انیشتین در ابتدا مورد قبول و استقبال گسترده جهانیان نبود. در سال 1919 ، نظریه او هنگامی تأیید شد که به درستی انحراف نور ستاره توسط خورشید در هنگام کسوف خورشید را پیش بینی می کند. تأیید نظریه او باعث شهرت جهانی اینشتین شد. یکی از روزنامه های انگلیس 'انقلاب در علم - نظریه جدید جهان - سرنگونی ایده های نیوتنی' را اعلام کرد. اگرچه این آزمایش توجه و پذیرش قابل توجهی را برای نظریه به ارمغان آورد ، اما این نظریه تا دهه 1960 و 1970 مورد استفاده گسترده فیزیكدانان قرار نگرفت.

تصویر کسوف سال 1919
تصویری از کسوف سال 1919
نویسنده: F. W. Dyson ، A. S. Eddington و C. Davidson

حقایق جالب

هنگام بحث در مورد موفقیت خود در یافتن راه حلی برای نسبیت عام ، انیشتین گفت: 'جسورانه ترین رویاهای من اکنون محقق شده اند.'

انیشتین با ریاضیدان دیوید هیلبرت در نظریه نسبیت عام از جمله شرکت در سخنرانی های هیلبرت و به اشتراک گذاشتن ایده ها با نامه کار کرد.



مطالب بیوگرافی آلبرت انیشتین
  1. بررسی اجمالی
  2. انیشتین بزرگ شدن
  3. تحصیلات ، اداره ثبت اختراعات و ازدواج
  4. سال معجزه
  5. نظریه نسبیت عام
  6. شغل علمی و جایزه نوبل
  7. ترک آلمان و جنگ جهانی دوم
  8. اکتشافات بیشتر
  9. زندگی و مرگ بعدی
  10. نقل از آلبرت انیشتین و کتابشناسی
>> مخترعین و دانشمندان

سایر مخترعین و دانشمندان:
الکساندر گراهام بل
راشل کارسون
جورج واشنگتن کارور
فرانسیس کریک و جیمز واتسون
ماری کوری
لئوناردو داوینچی
توماس ادیسون
آلبرت انیشتین
هنری فورد
بن فرانکلین
رابرت فولتون
گالیله
جین گودال
یوهانس گوتنبرگ
استیون هاوکینگ
آنتوان لاووازیه
جیمز نایسمیت
آیزاک نیوتون
لویی پاستور
برادران رایت


آثار ذکر شده