Home   |  تماس با ما و ارسال مطالب |  پروژه‌ها  | نرم‌افزارهاي مورد نياز |

 

 

03-12-2022

 

محاسبهٔ زاویه انحراف پرتو نور در میدان گرانش منظومه‌ای مستقل از فضا و زمان - 0.1 ثانیه قوسی خطا در نسبیت عام

 

 

در مبحث انحراف پرتو نور در ميدان گرانشي مقدار این انحراف از دیدگاه فیزیک کوانتوم و مکانیک کلاسیک برسی شد؛ ولی معادلات وابسته به زمان بودند. در مبحث تدلیس در معادلات میدان انیشتین، بسته‌شدن فضا – زمان به روی بشریت شرح دادیم که انیشتین چگونه با فرض هم‌ارزی شتاب گرانشی و شتاب مکانیکی (جرم گرانشی - جرم لختی) به نسبیت عام رسید و مقدار این انحراف پرتو نور را محاسبه کرد. ولی مشکل اینجاست که این معادلات وابسته به فضا - زمان و بهتر است بگوییم انحنای فضا - زمان است. ولی ما به فضا - زمان کافر و ناباور هستیم و سعی می‌کنیم زمان را از معادلات خود حذف کرده و ثابت کنیم که اصلاً چیزی به نام فضا - زمان وجود خارجی ندارد بلکه زائیده ذهن بشر است. به بیان ساده ما اصلاً به آن هم ارزی هم نیازی نداریم؛ چون شتاب واحد فرعی از مسافت و زمان و سرعت است. همان‌طور که در مبحث نظريه انفجار بزرگ محال است گفته شد:

اگر از سطح کره زمین گلوله‌ای را به‌طرف آسمان با سرعتی (سرعت اولیه) کمتر از سرعت فرار پرتاب کنیم [با صرف‌نظرکردن از نیروی مقاومت هوا] این گلوله به سطح سیاره زمین بر می‌گردد. در واقع هرگاه گلوله‌ای را به‌طرف بالا پرتاب کنیم، گلوله تا ارتفاع معینی بالا می‌رود، سرعت آن به صفر می‌رسد و دوباره به سطح زمین بر می‌گردد. در نقطه اوج، گلوله تنها دارای انرژی پتانسیل گرانشی است. هر چه سرعت اولیه گلوله بیشتر باشد، تا ارتفاع بیشتری صعود می‌کند. با این مقدمه می‌توانیم سرعت فرار را این‌گونه تعریف کنیم:

سرعت فرار = مینیمم سرعت لازم برای عدم بازگشت گلوله به سطح سیاره زمین است

چون گلوله به سطح زمین باز نمی‌گردد، پس تا بی‌نهایت به حرکت خود ادامه می‌دهد و چون مینیمم مقدار لازم است، پس گلوله در بی‌نهایت متوقف می‌شود. با استفاده از روابط انرژی پتانسیل گرانشی و انرژی جنبشی جسم می‌توان فرمولی برای سرعت فرار بیان کرد. اگر انرژی پتانسیل گرانشی یک دستگاه شامل دو جسم در فاصله بی‌نهایت را برابر صفر در نظر بگیریم به‌راحتی می‌توان اثبات کرد که:

 

که دراین‌رابطه U  انرژی پتانسیل گرانشی، M  جرم به طور مثال سیاره زمین، m  جرم پرتابه (گلوله)، G  ثابت جهانی گرانش و r  فاصله مرکز زمین تا مرکز گلوله است . باتوجه‌به مطالب گفته شده در بالا می‌توان گفت که :

 

K  انرژی جنبشی پرتابه و Vesc  سرعت فرار پرتابه يا گلوله است. رابطه اخیر، فرمول سرعت فرار برای گلوله است و چنان‌که دیده می‌شود این سرعت به جرم گلوله بستگی ندارد. همچنین متوجه می‌شویم که اگر فاصله دو جسم به صفر میل کند سرعت فرار به بی‌نهایت میل خواهد کرد .با درنظرگرفتن شعاع و جرم، سرعت فرار برای برخی از اجرام سماوی منظومه شمسی به‌صورت زیر است:

سرعت فرار از سطح خورشید برابر ۶۱۷٫۵ کیلومتر بر ثانیه، از سطح عطارد ۴٫۴ کیلومتر بر ثانیه، از سطح زهره ۱۰٫۴ کیلومتر بر ثانیه، از زمین ۱۱٫۲ کیلومتر بر ثانیه و از ماه ۲٫۴ کیلومتر بر ثانیه و از مریخ ۵ کیلومتر بر ثانیه است .

برای آنکه نور نتواند از سطح یک جسم بگریزد، باید در رابطه فوق سرعت فرار در آنجا (آن مکان) برابر سرعت نور شود. چنین جسمی که مانع فرار نور می‌شود، قابل رویت نیست و آن را سیاه‌چاله می‌نامند. شوارتس‌شیلد شعاع یک سیاه‌چاله را محاسبه کرد و به‌صورت زیر ارائه داد:

 

که در آن r شعاع شوارتس‌شیلد و c سرعت نور است . سیاه‌چاله‌ها مثل گرداب عمل می‌کنند. هر جرم یا انرژی که به یک سیاه‌چاله نزدیک شود، در داخل فاصله معینی که افق رویداد آن خوانده می‌شود، به طور مقاومت‌ناپذیری به درون سیاه‌چاله کشیده می‌شود. سیاه‌چاله ماده را به سمت خود می‌کشد و منقبض می‌کند، تا آنکه ماده به‌کلی تجزیه و جز پیکره سیاه‌چاله شود.

نوری که از اطراف یک سیاه‌چاله عبور می‌کند، اگر به افق رویداد نرسد، روی مسیری منحنی شکل از کنار آن می‌گذرد. اگر به افق رویداد برسد، در سیاه‌چاله سقوط می‌کند و سیاه‌چاله را سیاه و بنابراین نامرئی می‌کند.

 

خم‌شدن نور در میدان گرانشی:

دو دیدگاه رایج نسبت به پدیده گرانش وجود دارد؛ دیدگاه نیوتنی و دیدگاه نسبیت عام. توصیف نیوتنی گرانش منجر به پیش‌بینی‌هایی شده بود که بعدها با آمدن نسبیت عام، این پیش‌بینی‌ها دقیق‌تر شدند. یکی از این پیش‌بینی‌ها خم‌شدن نور در میدان گرانش است. نیوتن معتقد بود همان‌طور که ذرات مادی از مسیر خودشان به‌واسطهٔ میدان گرانشی منحرف می‌شوند، پس نور هم این قابلیت را دارد. نیوتن این دیدگاه را در کتاب اپتیک خودش منتشر کرده است، و موفق شده بود که مقداری برای انحراف نور توسط میدان گرانشی خورشید محاسبه بکند.

مسئلهٔ خم‌شدگی نور در اطراف میدان گرانشی سال‌ها قبل از تدوین نسبیت عام، ذهن انیشتین را به خودش مشغول کرده بود. چون توسط ستاره‌شناسان واقعاً رویت شده بوده است. در سال ۱۹۱۱ تلاش‌هایی کرد که بتواند مقداری برای انحراف نور ستارگان در میدان گرانشی خورشید محاسبه کند. اولین قدمی که برداشت این بود که از فرمالیسم نیوتنی استفاده کند و به نتیجه‌ای نرسید. چون جرم فوتون صفر و طبق قانون گرانش نیوتن باید مقدار بر همکنش بین فوتون و خورشید صفر باشد. اما این‌طوری نبود و انیشتین هم کوتاه نیامد. انیشتین می‌دانست که ذرات فوتون از انرژی تشکیل شده‌اند؛ لذا معتقد بود که انرژی گاهی رفتار جرم مانند دارد. به‌این‌ترتیب موفق شد انحراف نور ستارگان در حضور میدان گرانشی خورشید را محاسبه کند. انیشتین در محاسبات خود عدد ۰/۸۷ ثانیهٔ قوسی را به دست آورد که این عدد با عددی که نیوتن به دست آورده بود برابر بود. بعد از ظهور نسبیت عام این محاسبات تصحیح شد و مقدار دقیق دوبرابر مقداری بود که نیوتن به دست آورده بود. پیش‌بینی نسبیت عام از انحراف نور جوار خورشید در چنین شرایطی ۱٫۷۵ ثانیه قوسی بود.

از آن ﻣﻮقع ﺗﺎ ﮐﻨﻮن جمعاً ﻫﻔﺖ ﺑﺎر اﯾﻦ اندازه‌گیری ﺑﺎ ﻧﻮر ﺳﺘﺎرﮔﺎن اﻧﺠﺎم ﺷﺪه اﺳﺖ و ﻧﺘﯿﺠﻪ ﺑﯿن ۰٫۷ تا ۱٫۵۷ ﺑﺮاﺑﺮ پیش‌بینی ﻧﺴﺒﯿﺖ عام ﻣﺘﻐﯿﺮ اﺳﺖ؛ بنابراین در اﻧﺤﺮاف ﻧﻮر در ﻣﯿﺪان ﮔﺮاﻧﺶ ﻫﯿﭻ شکی وﺟﻮد ﻧﺪارد اﮔﺮﭼﻪ در ﻣﻮرد ﺗﻄﺎﺑﻖ آن ﺑﺎ ﻣﻘﺪار پیش‌بینی ﻧﺴﺒﯿﺖ ﻋﺎم ﻫﻨﻮز دﻗﺖ ﮐﺎﻣلی وﺟﻮد ﻧﺪارد. اخیراً ﺑﺎ رﺻﺪ ﻧﻮر ﮐﻮازارﻫﺎ و ﻫﻢ ﭼﻨﯿﻦ با اﺳﺘﻔﺎده از رادﯾﻮ تلسکوپ‌ها و روش‌های ﺗﺪاﺧﻞ ﺳﻨجی ﻣﯿﺰان ﺗﻮاﻓﻖ ﺑﺎ پیش‌بینی اﯾﻨﺸﺘﯿﻦ ﺧﯿلی نزدیک‌تر ﺷﺪه اﺳﺖ و ﺑﻪ ﻣﯿﺰان ۱٫۵۷ ﺗﺎ ۰٫۲ ± ۱٫۸۲ ﺛﺎﻧﯿﻪ ﻗﻮس رﺳﯿﺪه اﺳﺖ.

این ابر چالش بزرگ فیزیکی را می‌توان به این روش ساده و بدون درنظرگرفتن ماهیت فضا - زمان حتی وجود آن حل‌وفصل نمود و به نتایج بسیار جالبی رسید:

 

 

اگر پرتابه‌ای کمتر از سرعت فرار با زاویه عمود بر سطح زمین پرتاب شود، بعد از مدتی ۱۸۰ درجه تغییر مسیر داده (منحرف شده) و به سطح زمین‌باز می‌گردد. اینک اگر مسیر بردار حرکت یا سرعت با امتداد بردار نیروی میدان گرانشی ۹۰ درجه زاویه داشته باشد.

1-      اگر در نقطه G جرم و گرانش صفر باشد، پرتابه به مسیر مستقیم خود ادامه داده و زاویه انحراف صفر است.

2-      اگر در نقطه G جرم و گرانش وجود داشته باشد، پرتابه به مسیر مستقیم خود ادامه نمی‌دهد و با زاویه‌ای مشخص منحرف می‌شود.

3-      اگر در مسیر حرکت پرتابه، سرعت پرتابه کمتر از سرعت فرار باشد، پرتابه در حالت کلی ۹۰ درجه منحرف شده و در نهایت جذب مرکز جرم یا مرکز میدان گرانشی می‌شود.

 

یعنی اگر در افق رویداد یا شعاع شوارتس‌شیلد سرعت فرار سرعت نور و سرعت پرتابه نزدیک به‌سرعت نور باشد، زاویه انحراف ۹۰ درجه یا پی دوم خواهد بود. پس داریم:


که بیان می‌کند اگر یک شهاب‌سنگ با سرعت نزدیک به‌سرعت نور از کنار و نزدیک سطح خورشید رد شود، دچار انحرافی معادل ۶۶۷٫۳۳۶۴۳۵۸۴ ثانیه قوسی می‌شود. ولی هدف ما محاسبه‌کردن مقدار انحراف پرتو نور یا لیزر است. پس اولاً می‌بایست ثابتی را وارد معادلات خودکرده و ثانیاً مقدار آن ثابت را حساب کنیم.

 

که ما اندازه واقعی و مقدار حقیقی این زاویه انحراف پرتو نور در لبه، کنار و مماس بر سطح خورشید را ۰٫۰۰۰۰۰۸۹۸۷۰۵۰۹۴۱ رادیان، ۰٫۰۰۰۵۱۴۹۲۰۰۸۹۱ درجه و یا ۱٫۸۵۳۷۱۲۳۲ ثانیه قوسی محاسبه کردیم. مقدار تجربی ﺑﻪ ﻣﯿﺰان ۱٫۵۷ ﺗﺎ ۰٫۲ ± ۱٫۸۲ ﺛﺎﻧﯿﻪ ﻗﻮسی مربوط به فواصل دورتر از سطح خورشید است که رصد و محاسبه شده است.

 

اما چرا از عدد ۳۶۰ استفاده نمودیم؟

برای اینکه یک دایره ۳۶۰ درجه دارد و برای اولین‌بار بابلی‌ها از این مقدار در سنجش زمان، هندسه و نجوم استفاده نموده‌اند که ثابت می‌کند آموزگاران غیرانسانی و باسابقه تمدن بسیار بیشتر از نوع بشر داشته‌اند به طور مثال مقالات:

فوتون ذره ای یا رشته ای، فوتون یک ثانیه ای یا چند ثانیه ای ، كوانتیده شدن انرژی در همبافته فضا - زمان

ساعت ؛ تقويم و ستاره داوود توسعه يافته

اعداد مرموز و رمز ترسيم ستاره داوود و ستاره داوود توسعه يافته در قرآن

به باور ما غیرممکن است که این تقسیم‌بندی‌ها ریشه و مبدا انسانی داشته باشند. آنها با سرعت‌های بسیار زیادی در کیهان در حال حرکت هستند و این انحرافات را می‌بایست دقیقاً محاسبه نمایند وگرنه از مقصد خود بسیار دور می‌شوند. انحرافات بسیار، بسیار جزئی، ناچیز و کوچک در فواصل بزرگ و دور، خطاهای بسیار فاحش و بزرگی به همراه دارد. به باور ما مقدار خطاهای محاسباتی نسبیت عام بیش از ۱۰ درصد است و به درد کارهای مهندسی هوافضا و محاسبات کیهانی نمی‌خورد.

و صدالبته رفتار جرم مادی (جرم اینرسی) با جرم نوری یا جرم تابشی با سرعت نور در یک میدان گرانشی بسیار متفاوت است. آن‌هم با ضریب معکوس عدد ۳۶۰. ازاین‌رو نه نیوتن و نه انیشتین نتوانستند در این زمینه موفقیت قابل‌توجهی کسب کنند؛ ولی آنچه که مسلم است اینکه، معادلات مکانیکی اسحاق نیوتن نصرانی بر معادلات آلبرت انیشتین یهودی ارجحیت و برتری کاملی دارد و تنها دلیل آن تأثیرات شیمیایی سوءمصرف مواد تأثیرگذار بر مغز همچون الکل، نیکوتین و ... است که نیوتن از آنها به‌دور بوده است. ولی بنیان‌گذار نسبیت عام و طرف‌دارانش تمایل شدیدی به استعمال دخانیات و نیکوتین (پیپ) داشته و طرف‌داران فیزیک کوانتوم در سرن و ... علاقه شدیدی به مصرف الکل و سایر روان‌گردان‌ها از خود نشان می‌دهند. تنها در سایه مصرف یا سوءمصرف این‌گونه مواد شیمیایی است که آنها می‌توانند اولاً نظریات خود را تهیه و تنظیم و ثانیاً به دیگران ارائه و القا کنند.

 

اینک می‌توان تفاوت جرم اینرسی و جرم تابشی را درک کرد:

جرم اینرسی را می‌توان یک نوع انرژی بسته و محصور شده در یک محیط دایره‌وار تصور نمود، همانند یک اوربیتال یا تراز انرژی. ولی جرم تابشی را می‌توان یک نوع انرژی باز و به خط مستقیم در نظر گرفت و البته هر دو با خاصیت موج گون.

 

و البته برهم‌کنش جرم اینرسی در سرعت نور با میدان یا نیروی گرانش، ۳۶۰ برابر بیشتر از جرم تابشی در همان سرعت است که ثابت می‌کند گرانش ماهیت کاملاً الکترومغناطیسی دارد. ازاین‌رو موجودات هوشمند کیهانی ترجیح داده‌اند که محیط یک دایره را به ۳۶۰ درجه تقسیم‌بندی کرده و برای تقسیمات بعدی، از عدد ۶۰ دقیقه و ۶۰ ثانیه استفاده کنند. چون در سرعت‌های بالا، بدنه یا جرم اینرسی وسایل نقلیه آنها، ۳۶۰ برابر بیشتر از نور با اجرام سماوی برهم‌کنش گرانشی دارد و می‌تواند در طولانی‌مدت انحرافات بسیار زیادی را سبب شود؛ ازاین‌رو ابزار زاویه‌سنج آنها یا نقاله ۳۶۰ درجه است.

خلاصه مطلب:

انحراف پرتو نور در میدان گرانشی، برای اولین‌بار به‌صورت تجربی و آزمایشگاهی، توسط نیوتن و اخترفیزیک‌دانان کشف و رویت شده است. بعدها انیشتین آن را به غربی‌ها ارائه و آنها را ترغیب به پذیرش نظریه انحنای فضا - زمان نمود است. ولی دستگاه تبلیغاتی پروپاگاندا (عوام‌فریبانه) غرب به جهانیان چنین تلقین نموده است که این پیشگویی انحراف نور متعلق به آلبرت انیشتین است که در حقیقت چنین نیست و با کمال تأسف اکثر فریب‌خوردگان این پروپاگاندا، قشر تحصیل‌کرده و دانشگاهی هستند.

و اینکه سرعت فرار از سیاه‌چاله یا شعاع شوارتس‌شیلد برای جرم اینرسی صادق است و برای نور یا جرم تابشی صادق و معتبر نخواهد بود و متریک گرانشی شوارتس‌شیلد هم برای نور اشتباه است؛ ولی برای جرم اینرسی صادق خواهد بود و آلبرت یک ریاضی خوانده بود و نه یک فیزیک‌دان و کارهای خود را با تدلیس و تغلب به‌پیش می‌برده است؛ یعنی همواره سعی در فرمول‌بندی پدیده‌های فیزیکی مشاهده شده داشته و نه‌تنها از توجیه این پدیده‌ها عاجز و ناتوان بوده؛ بلکه فرمول‌بندی آنها نیز گمراهی دور و درازی به ارمغان داشته است.

 

تتا یک اندازه زاویه انحراف برای جرم لختی (اینرسی) ولی تتا دو برای جرم تابشی و واحد آن رادیان است.

 

تتا یک اندازه زاویه انحراف برای جرم لختی (اینرسی) ولی تتا دو برای جرم تابشی و واحد آن درجه است. در سرعت نور رابطه زیر برقرار است:

بزرگ‌ترین اشتباه انیشتین و خطای نسبیت عام، هم ارزی جرم تابشی با جرم اینرسی یا لختی است. چرا که او هرگز باور نداشت که جرم اینرسی بتواند به‌سرعت نور برسد. یعنی اگر یک بشقاب پرنده و یک پرتو لیزر هر دو با سرعت نور از کنار خورشید یا هر جرم سماوی ثقیل دیگری گذر کنند، زاویه انحراف بشقاب پرنده ۳۶۰ برابر پرتو لیزر است. مگر اینکه از فناوری پیشرفته‌تری استفاده کرده باشند.

 

محمدرضا طباطبايي   12/9/1401

https://www.ki2100.com