نظریه ی نسبیت انیشتن

 آلبرت انیشتین معتقد بود که میدان گرانشی شدید موجب کند شدن ارتعاش اتمها می شود و

گواه بر این کند شدن تغییر جای خطوط طیف  است به طرف رنگ سرخ! یعنی اینکه اگر ستاره ای بسیار داغ باشد  و به طوری که محاسبه می کنیم بگوییم که نور آن باید آبی درخشان باشد در عمل سرخ رنگ به نظر می‌رسد کجا برویم تا این مقدار قوایگرانشی و حرارتی بالا را داشته باشیم، پاسخ مربوط به کوتوله های سفید است.دانشمندان به بررسی طیف کوتوله های سفید پرداختند و در حقیقت تغییر مکان پیش بینی شده را با چشم دیدند! اسم این را تغییر مکان انیشتینی گذاشتند. انیشتین می گفت که میدان گرانشی شعاع های نور را منحرف می‌کند چگونه ممکن بود این مطلب را امتحان کرد.اگر ستاره ای در آسمان آن سوی خورشید درست در امتداد سطح آن واقع باشد و در زمان کسوف خورشید قابل رؤیت باشد اگر وضع آنها را با زمانی که فرض کنیم خورشیدی در کار نباشد مقایسه کنیم خم شدن نور آنها مسلم است. درست مثل موقعی که انگشت دستتان را جلوی چشمتان در فاصله 8 سانتیمتری قرار دهید و یکبار فقط با چشم چپ و بار دیگر فقط با چشم راست به آن نگاه کنید به نظر می رسد که انگشت دستتان در مقابل زمینه پشت آن تغییر جا می‌دهد ولی واقعاً انگشت شما که جابجا نشده است!دانشمندان در موقع کسوف در جزیره پرنسیپ پرتغال واقع در آفریقای غربی دیدند که نور ستاره ها به جای آنکه به خط راست حرکت کنند در مجاورت خورشید و در اثر نیروی گرانشی آن خم می شوند و به صورت منحنی در می آیند. یعنی ما وضع ستاره ها را کمی بالاتر از محل واقعیش می‌بینیم.

ماهیت تمام پیروزیهای نظریه نسبیت عام انیشتین نجومی بود ولی دانشمندان حسرت می کشیدند که ای کاش راهی برای امتحان آن در آزمایشگاه داشتند.ـ نظریه انیشتین به ماده به صورت بسته متراکمی از انرژی نگاه می کرد به همین خاطر می گفت که این دو به هم تبدیل پذیرند یعنی ماده به انرژی و انرژی به ماده تبدیل می شود. E = mc²دانشمندان به ناگاه جواب بسیاری از سؤالها را یافتند. پدیده رادیواکتیوی به راحتی توسط این معادله توجیه شد. کم کم دانشمندان متوجه شدند که هر ذره مادی یک پادماده مساوی خود دارد و در اینجا بود که ماده و انرژی غیر قابل تفکیک شدند.تا اینکه انیشتین طی نامه ای به رئیس جمهور آمریکا نوشت که می توان ماده را به انرژی تبدیل کنیم و یک بمب اتمی درست کنیم و آمریکا دستور تأسیس سازمان عظیمی را داد تا به بمب اتمی دست پیدا کند. برای شکافت هسته اتم اورانیوم 235 انتخاب شد.
 اورانیوم عنصری است که در پوسته زمین بسیار زیاد است. تقریباً 2 گرم در هر تن سنگ! یعنی از طلا چهارصد مرتبه فراوانتر است اما خیلی پراکنده.در سال 1945 مقدار کافی برای ساخت بمب جمـع شـده بود و ایـن کار یعنی ساختن بمب در آزمایشگاهــی در « لوس آلاموس » به سرپرستی فیزیکدان آمریکایی « رابرت اوپنهایمر » صورت گرفت. آزمودن چنین وسیله ای در مقیاس کوچک ناممکن بود. بمب یا باید بالای اندازه بحرانی باشد یا اصلاً نباشد و در نتیجه اولین بمب برای آزمایش منفجر شد. در ساعت 5/5 صبح روز 16 ژوئیه 1945 برابر با 25 تیرماه 1324 و نیروی انفجاری برابر 20 هزار تنT.N.T آزاد کرده دو بمب دیگر هم تهیه شد. یکی بمب اورانیوم بنام پسرک با سه متر و 60 سانتیمتر طول و به وزن 5/4 تن و دیگری مرد چاق که پلوتونیم هم داشت. اولی روی هیروشیما و دومی روی ناکازاکی در ژاپن انداخته شد. صبح روز 16 اوت 1945 در ساعت 10 و ده دقیقه صبح شهر هیروشیما با یک انفجار اتمی به خاک و خون کشیده شد. با بمباران هیروشیما جهان ناگهان به خود آمد، 160000 کشته در یک روز وجدان خفته فیزیکدانها بیدارر شد! « اوپنهایمر» مسئول پروژه بمب و دیگران از شدت عذاب وجدان لب به اعتراض گشودند و به زندان افتادند.انیشتین اعلام کردکه اگر روزی بخواهم دوباره به دنیا بیایم دوست دارم یک لوله کش بشوم نه یک دانشمند!
 

آزمون تئوری نسبیت,حق با انیشتین بود

ترجمه : سلیمان فرهادیان
دقیق ترین ژیروسکوپ جهان برای آزمایش تئوری اینشتین آماده شده است. یک فضاپیمای ناسا که برای آزمودن دو پیش بینی مهم تئوری نسبیت عام اینشتین طراحی شده است برای پرتاب در ماه جاری آماده می شود. ماموریت کاوشگر گرانش B Gravity Probe B mission از چهار ژیروسکوپ بسیار دقیق استفاده می کند تا تئوری اینشتین را که در سال 1916 ارائه شده است در بوته آزمونی دیگر قرار دهد. طبق این تئوری اینشتین، فضا و زمان در اطراف اجسام بسیار سنگین تغییر شکل یافته و خمیده می شود. این ماموریت توسط ناسا طراحی شده است و مرکز مارشال اجرای آن را بر عهده دارد.
 یک فضاپیمای ناسا که برای آزمایش دو پیش بینی مهم تئوری نسبیت عام آلبرت اینشتین طراحی شده است در تاریخ 17 آوریل 19 فروردین سال جاری از پایگاه نیروی هوایی واندنبرگ کالیفرنیا به فضا پرتاب می شود. ماموریت کاوشگر گرانش ناسا که GP_B نیز نامیده می شود، از چهار ژیروسکوپ بسیار دقیق استفاده می کند. این ژیروسکوپ ها در یک ماهواره ویژه در مداری به دور زمین می چرخند و دو قسمت از پیشگویی های غیرمعمول تئوری اینشتین را که در سال 1916 ارائه شده است عملاً مورد آزمایش قرار می دهند. در این تئوری اینشتین پیش بینی کرده است که فضا و زمان به دلیل وجود اجسام بسیار سنگین خمیده می شود. دو اثری که قرار است در این برنامه آزمایش شوند عبارتند از: اثر ژئودتیک (geodetic effect) که نشان دهنده میزانی از انحنای فضازمان اطراف زمین در حالت سکون و اثر کشش چارچوب frame dragging که نشان دهنده میزان کشش فضازمان اطراف زمین به دلیل چرخش آن است.
 دکتر آن کینی (A.Kinney) مدیربخش اخترشناسی و فیزیک در دفتر علوم فضایی ناسا در واشنگتن می گوید: «کاوشگر گرانش B این توانایی را دارد که خواص بنیادین جهان نامریی را بر ما آشکار می سازد، جهانی که در مقایسه با انتظارهای روزمره ما بسیار عجیب و ناآشناست و اینشتین یک قرن پیش سعی کرد رازهای آن را بر ما آشکار سازد. آزمودن جنبه های اساسی تئوری اینشتین- مثل همین آزمایش هایی که GP_B انجام خواهد داد، اطلاعات بنیادی را برای پیشبرد علم فراهم خواهد آورد. نظیر چنین پیشرفت هایی پیش از این به طراحان کمک کرده است تا از دستاوردهای فناورانه برای طراحی ابزارهای مورد نیاز برای چنین ابزارهای فوق العاده دقیقی استفاده کنند.»
 وقتی که این فضاپیما در مدار قطبی زمین در ارتفاع 640 کیلومتری زمین قرار گیرد، در هر 5/97 دقیقه از هر دو قطب زمین گذشته و یکبار زمین را دور می زند. در برنامه ریزی های انجام شده درجه بندی و کنترل تجهیزات در مدار حدود 40 تا 60 روز طول می کشد و پس از آن دوره جمع آوری اطلاعات علمی فرامی رسد که حدود 13 ماه است. GP_B برای آزمایش تئوری نسبیت عام، هر تغییری در محور چرخش ژیروسکوپ را نسبت به ستاره IM پگاسی 8703 HR که ستاره راهنمای آن محسوب می شود، اندازه می گیرد. انتظار می رود برای این دوره آزمون که بیش از یک سال طول می کشد، تغییر در محور چرخش به دلیل اثر ژئودتیک بسیار کوچک و حدود 6/6614 هزارم ثانیه قوسی باشد و تغییر در محور چرخش که توسط اثر کشش چارچوب ایجاد می شود، از این مقدار هم کوچک تر و در حدود 9/40 هزارم ثانیه قوسی است. برای آنکه تصوری از مقدار این زاویه داشته باشید، فرض کنید 100 کیلومتر از شیب 9/40 هزارم ثانیه قوسی را طی کنید، آن وقت ارتفاع شما نسبت به ارتفاع اولیه مسیر حدود 5/1 سانتی متر است.
طی این ماموریت اطلاعات حاصل از GP_B حداقل دوبار در روز ارسال می شود. ایستگاه های مستقر در زمین یا ماهواره ای ارسال اطلاعات ناسا می توانند این اطلاعات را دریافت کنند.
 گردانندگان این آزمایش می توانند از طریق مرکز عملیات ماموریت که در دانشگاه استنفورد واقع است با GP_B ارتباط برقرار کنند. این اطلاعات همان طور که حاوی اندازه گیری های بسیار دقیق از تغییر جهت محور چرخش ژیروسکوپ است می تواند گزارش هایی از نحوه عملکرد تجهیزات و فضاپیما را نیز در برداشته باشد. ماموریت GP_B در سال 2005 کامل می شود و برای تجزیه و تحلیل علمی این اطلاعات دوره یک ساله ای در نظر گرفته شده است.
پروفسور فرانسیس اوریت (F.Everitt) از دانشگاه استنفورد و محقق ارشد GP_B می گوید: «ساخت GP_B کاری بسیار پرزحمت و دشوار و نیازمند تلفیق ماهرانه گستره بسیار وسیع و غیرمعمولی از فناوری های جدید است. حیرت انگیز است که توانستیم خود را برای پرتاب کاوشگر آماده کنیم.»
 مرکز پروازهای فضایی مارشال در هانتسویل آلاباما مدیریت برنامه GP_B را بر عهده دارد. دانشگاه استنفورد پیمانکار اصلی ناسا برای این ماموریت، آزمایش ها را انجام می دهد و مسئولیت طراحی و تولید تجهیزات علمی را علاوه بر انجام ماموریت و تحلیل اطلاعات بر عهده دارد. لاکهید مارتین یکی از پیمانکاران مهم دیگر طراحی، ساخت و تولید فضاپیما و بعضی از تجهیزات داخلی آن را بر عهده داشت. مرکز فضایی کندی ناسا و شرکت بوئینگ مسئولیت پرتاب دلتای 2، موشک حامل کاوشگر را بر عهده دارند.