تفاوت نظریه های نیوتن و انشتین

نظریه نسبیت عام 

نسبیت عام برای حرکتهایی ساخته شده 

که در خلال حرکت سرعت تغییر میکند 

یا باصطلاح حرکت شتابدار دارند.

 شتاب گرانش زمین g که همان عدد 9.81m/sاست 

نیز یک نوع شتاب است.

 پس نسبیت عام با شتابها کار دارد نه با حرکت. 

نظریه ایست راجع به اجرام ی که شتاب ثقل دارند. 

کلا هرجا در عالم، جرمی در فضا ی خالی باشد

 حتما یک شتاب جاذبه در اطراف خود دارد که

 مقدار عددی آن وابسته به جرم آن جسم می باشد. 

پس در اطراف هر جسمی شتابی وجود دارد.

 نسبیت عام با این شتابها سر و کار دارد و بیان میکند که

 هر جسمی که از سطح یک سیاره دور شود

 زمان برای او کند تر میشود.

 یعنی مثلا، اگر دوربینی روی ساعت من بگذارند 

و از عقربه های ساعتم فیلم زنده بگیرند

 و روی ساعت آدمی که دارد بالا میرود 

و از سیاره ی زمین جدا میشود هم دوربینی بگذارند 

و هردو فیلم را کنار هم روی 

یک صفحه ی تلویزیونی پخش کنند،

 ملاحظه خواهیم کرد که ساعت من تند تر کار می کند.

 نسبیت عام نتایج بسیار عجیب 

و قابل اثبات در آزمایشگاهی دارد.

 مثلا نوری که به اطراف ستاره ای سنگین میرسد 

کمی بسمت آن ستاره خم میشود.

 سیاهچاله ها:

 اگر یه ستاره چند برابر خورشید باشد

 و همه سوختش را بسوزاند،

 از انجا که یک نیروی جاذبه قوی دارد

 لذا جرم خودش در خودش فشرده میشود

 و یک حفره سیاه رنگ مثل یه قیف درست میکند که

 نیروی جاذبه فوق العاده زیادی دارد 

طوری که حتی نور هم نمیتواند از آن فرار کند

هم بر اساس همین خاصیت است که کار میکنند. 

جرم انها بقدری زیاد و حجمشان بقدری کم است که 

نور وقتی از کنار آنها میگذرد

 به داخل آنها می افتد و هرگز بیرون نمی آید.

اینشتین با نظریه نسبیت خاص خود نشان داد که

 سه قانون فیزیک نیوتن 

تنها در شرایط خاصی آنهم بصورت تقریبی صحت دارند 

و هنگامی که سرعت اجسام زیاد شده

 و با سرعت نور قابل مقایسه شوند 

به هیچ وجه نمیتوان قوانین نیوتن را در

 مورد اجسام حتی با تقریب بالا بکار برد. 

همچنین نظریه نسبیت عام او نشان داد که 

باز نظریه نیوتن راجع به قانون جاذبه عمومی دقیق نمی باشد

 و در میدان های جاذبه بسیار قوی فرمول نیوتن جای بحث دارد.

مطالعه حرکت عطارد (Mercury) به دور خورشید 

از دیر باز مورد علاقه ستاره شناسان و فیزیک دانان بوده است. 

مشکل اینجا بوجود آمد که مشاهده شد

 صفحه ای که عطارد در آن به دور خوشید میچرخد

 خود دارای حرکت می باشد. 

این حرکت در شکل بوضوح نشان داده شده است.

اندازه گیری ها نشان داد که

این حرکت در هر یکصد سال معادل 43 ثانیه 

(در اینجا منظور از ثانیه واحد اندازه گیری کمان میباشد

که معادل 1/3600 درجه است) میباشد. 

با وجود آنکه این مقدار حرکت برای هر سال بسیار کم می باشد

 اما قانون جاذبه عمومی نیوتن از توجیه آن عاجز است.

نیوتن معتقد بود که 

نور در یک مسیر مستقیم حرکت میکند

 اما اینشتین نشان داد که

 اگر جسمی دارای یک میدان جاذبه بزرگ باشد

 و نور از کنار آن عبور کند

 دچار انحراف از مسیر مستقیم خود می شود.

دیگر مواردی که از قانون نسبیت عام میتوان نتیجه گرفت

 آن که نور ستارگانی که 

دارای میدانهای مغناطیسی قوی میباشند 

در راه رسیدن به زمین تغییر طول موج میدهند.

 این اثر که به Red Shift مشهور است،

 باعث میشود طول موج نور این ستاره ها بزرگتر شود. 

این مسئله که باز با قوانین نیوتن قابل تحلیل نمیباشد

 توسط معادلات تئوری نسبیت عام بسادگی مدل میشود.