۲۹ آبان ۱۳۹۶

نیروی گرانش

نیروی گرانش


چگونگی پدیدار شدن میدان گرانش منفی [ نیروی ضد جاذبه ، انرژی تاریک ، توجیه حرکت شتاب‌دار کهکشانها در
کیهان

]
، وارونگی میدان گرانشی


قانون
جهانی گرانش

:
اگر
پرتابه‌ای با سرعت زیاد ، از یک ارتفاع نسبتا زیاد از سطح سیاره‌ زمین در امتداد
مماس بر دایره‌ای به مرکزیت سیاره زمین پرتاب شود ، تحت تاثیر گرانش ، مسیری منحنی
شکل را طی می‌کند و سرانجام بر روی سطح زمین سقوط خواهد کرد . اگر سرعت پرتابه به
اندازه کافی زیاد باشد ، می‌تواند یک دایره کامل را حول زمین طی کند و دور زمین
بچرخد


اینک اگر
پرتابه را ثابت فرض کرده و سیاره زمین را با همان سرعت زاویه‌ای پرتابه دوران دهیم
چه اتفاقی روی میدهد ؟

مسلما به
استناد نظریات نسبیت ، چون قوانین فیزیکی در تمامی دستگاه‌های لخت یکسان است ، پس
فرقی نمی‌کند که پرتابه به دور سیاره زمین بچرخد یا سیاره زمین با همان سرعت زاویه‌ای
دوران داشته باشد و پرتابه ثابت بماند ، یعنی مشاهدات انجام شده توسط ناظرین واقع
در سطح زمین و یا مدار پرتابه یکسان خواهد بود ، در هر دو حالت پرتابه به شرایط بی
وزنی میرسد و هیچگاه به سطح سیاره زمین سقوط نخواهد کرد . این مدار در شکل فوق به
رنگ قرمز مشخص شده است و اگر فاصله پرتابه با سطح سیاره زمین کمتر شود ، به مرور
زمان پرتابه به سطح سیاره زمین سقوط خواهد کرد ، این منطقه به رنگ صورتی روشن نشان
داده شده که منطقه گرانش مثبت نامگذاری میشود . و اگر فاصله پرتابه با سطح سیاره
زمین زیادتر شود ، به مرور زمان پرتابه از سطح سیاره زمین دور ( دفع ) خواهد شد ،
این منطقه به رنگ زرد روشن نشان داده میشود که منطقه گرانش منفی نامگذاری میشود .
البته ناگفته نماند که اگر سیاره زمین را در حال دوران با سرعت زاویه‌ای پرتابه در
نظر بگیریم این دو منطقه ، شامل تمامی اجرام حاضر خواهد بود و اگر پرتابه را در
حال چرخش به دور سیاره زمین در نظر بگیریم ، این دو منطقه فقط شامل پرتابه خواهد
شد . حالت دیگری هم وجود دارد یعنی سرعت زاویه‌ای پرتابه یا سیاره زمین بیشتر از
حد لزوم باشد که در این صورت پرتابه ابتدا به ساکن از طرف سیاره زمین دفع و پرتاب
میشود

توجیه
حرکت شتابدار کهکشانها در کیهان
:

سرعت
حرکت خطی بعضی از اجرام سماوی در جوار هسته کهکشانها چیزی در حدود یک سوم سرعت نور
اندازه‌گیری شده است . در این وضعیت می‌توان پیش بینی کرد که تمامی اجرام خارج از
هسته کهکشان در محدوده گرانش مثبت کهکشان بوده و در کناره‌های بیرونی لبه کهکشان ،
گرانش صفر و در خارج از این محدوده گرانش منفی میباشد . یعنی تمام کهکشانها در
خارج از محدوده گرانش مثبت و صفر خود ، نیروی ضد جاذبه یا گرانش منفی دارند که به
وسیله این نیرو میتوانند به حرکت و سرعت شتابداری در کیهان دست یابند
. این همان چیزی است که انرژی تاریک نام گرفته است و تا به امروز از
ماهیت آن بی اطلاع بوده‌ایم . لازم به توضیح است که از زمان نیوتن برخی از
فیزیکدانان اعتقاد داشتند که در مقابل گرانش که یک نیروی جاذبه است و می‌بایست
موجب فرو ریزش جهان شود ، یک نیروی دافعه وجود دارد که مانع درهم ریختن جهان می‌شود
و جهان پایدار باقی می‌ماند . در هر صورت نه مخالفین جهان پایدار برای ادعای خود
دلیل داشتند و نه طرفداران آن می‌توانستند آنرا اثبات کنند . این نیروی دافعه‌ای
گرانشی ، برون کهکشانی میباشد و مربوط به داخل کهکشان نمی‌شود
.

البته
تصور این پدیده تازه شناخته شده برای ما بسیار دشوار می‌نماید ، برای اینکه ما از
گرانش توقع نیروی جاذبه داریم و نه دافعه ولی این پدیده نو شناخته را میتوان هم با
قوانین جهانی گرانش و هم با نظریات نسبیت و صد البته مکانیک کوانتومی توجیه نمود
.

اینک سعی
می‌کنیم با فرمولیزه کردن روابط فیزیکی ، ادعای خود مبنی بر وجود میدان گرانش منفی
( یعنی نیروی ضد جاذبه ) را به ثبوت برسانیم

نکته
شگفت انگیز در این معادلات این است که
w یا سرعت زاویه‌ای میتواند هم مثبت و هم منفی باشد ، یعنی دوران مرکز جاذبه
در دید ناظر یا ناظرین ساعت گرد و یا پاد ساعت گرد باشد . ولی شعاع یا فاصله
پرتابه و مرکز جاذبه همواره مثبت بوده و کسی نمی‌تواند به استناد این فرمول‌ها
مدعی طول یا بعد منفی در عالمی خیالی دیگر شود ( یعنی ضد عالم یا ضد دنیا ، ابعاد
منفی و ….. ) . در واقع این فرمول‌ها وجود سفید چاله‌ها و امکان ورود به دنیای
دیگر را نفی و منتفی می‌کند

.

طرح یک
مسئله فیزیکی بسیار مهم مربوط به اختر فیزیک
:

جرم
نوترونی داریم به جرم پنج برابر جرم خورشید ، اگر سرعت زاویه‌ای این جرم
رادیان بر ثانیه باشد: ۵۰۰

۱- محدوده
میدان گرانش مثبت

۲- مرز
میدان گرانش صفر

۳- برد
میدان گرانش منفی پیرامون آن را مشخص کنید ؟

جواب:

۱- محدوده
میدان گرانش مثبت جرم نوترونی ، کمتر از شعاع ۴۰٫۶۸۲ کیلومتری

۲- مرز
میدان گرانش صفر ، مدار
۴۰٫۶۸۲
کیلومتری

۳- برد
میدان گرانش منفی ، از شعاع ۴۰٫۶۸۲ کیلومتری تا بینهایت . در واقع برد میدان
گرانشی این سیاه چاله بینهایت است ولی شتاب گرانشی آن بعد از شعاع ۴۰٫۶۸۲ کیلومتری
منفی خواهد بود . این شتاب گرانش منفی سیاه چاله میتواند به خود آن شتاب و سرعت
ببخشد ، تا به امروز سیاه چاله هایی با سرعت ۴۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه شناسایی و
ردیابی شده‌اند

.

این
مسایل برای اولین بار در علم فیزیک ما حل و فصل میشوند و اینک ما میتوانیم به
راحتی متوجه سه مسئله مهم شویم.

۱- چرا
تمامی اجرام فعلا به کام سیاه چاله ها فرو نمی‌روند ( کشیده نمی‌شوند ) ؟

۲- علت اصلی
توسعه شتابدار کیهان چیست ؟

۳- جهت
توجیه توسعه عالم هیچ نیازی جهت ارایه و پذیرش نظریه انفجار بزرگ نیست ، برای
اینکه این توسعه به راحتی قابل توجیه است
!

برسی
موضوع از دیدگاه نسبیت

:

اگر ما
هر نقطه واقع در میدان گرانشی پیرامون مرکز گرانش را در نظر بگیریم ، میتوانیم
برای این مکان و یا نقطه خاص ، مقداری انرژی تصور کنیم
:
و
همانطور که میدانیم انرژی و جرم هم ارز هستند ، پس میتوانیم معادل جرمی این انرژی
را حساب کنیم.

و در
نهایت به همان نتایج قبلی می‌رسیم
. اینک
میتوانیم جرم معادل انرژی پتانسیل گرانشی را نیز حساب کنیم

برسی
موضوع از دیدگاه مکانیک کوانتومی
:

همانطور
که می‌دانیم در مکانیک کوانتومی ، فوتون بوزون میدان الکترومغناطیس فرض میشود که
هم انرژی و هم جرم دارد که مسلما با داشتن سرعت انتقال
c ، تکانه هم خواهد داشت .
اینک اگر فرض کنیم که نظریه مکانیک کوانتومی در مورد ذره ای بودن میدان گرانشی
درست بوده باشد و ذرات حامل این نیرو و یا انرژی میدان گرانشی ، بوزون گراویتون
باشد ، مسلما این گراویتونها تحت شرایطی معادل انرژی خود جرم و تکانه خواهند داشت
و با دوران مرکز میدان گرانشی ، شروع به چرخش مارپیچی و یا دایره ای کرده و با
افزایش شعاع و محیط میدان گرانشی
( مدار
چرخش گراویتونها ) بر سرعت خطی آنها افزوده شده که در نتیجه نیروی گریز از مرکز هم
افزایش پیدا خواهد کرد و در نهایت جهت بردار اعمال نیروی گرانشی گراویتونها (
بردار نیروی میدان گرانش ) برعکس شده و گرانش به گرانش منفی و جاذبه به ضد جاذبه
تبدیل یا تغییر پیدا می‌کند . به طور خلاصه نیروی جاذبه به طرف مرکز جاذبه ( مرکز
ثقل جرم ثقیل ) ، تبدیل به نیروی گریز یا خروج از مرکز خواهد شد
. که مسلما در پیدا کردن روابط فیزیکی به همان معادلات قبلی خواهیم رسید
. برای اینکه در این معادلات جرم پرتابه و یا گراویتون و …. از دو طرف معادله
حذف میشود

.
   

درباره نویسنده

مُصْطَفی اسدی (1415 ه.ق) هستم ، دانشجوی مهندسی برق . موضوعات مذهبی ، اعتقادی ، فکری ، ادبی بویژه شعر ، فیزیکی ، تکنولوژی ، سایبری ، رسانه‌ای و فرهنگی را دنبال می کنم. به نوشتن ، خواندن ، تحقیق ، یاد گرفتن ، یاد دادن ، برنامه نویسی و طراحی علاقه دارم . برای تفریح می نویسم ، مطالعه میکنم ، تحقیق میکنم ، یاد میگیرم و تلاش می کنم یاد بدم ، چند خط کد می نویسم و اگر مجالش باشه طراحی میکنم.

مطالب مرتبط

0 نظر

  1. رضا تهراني

    با سلام.
    مایلم تبادل لینک کنم باهاتون.اگه شما مایلید من رو با اسم

    ==> پیش بینی مسابقات فوتبال و میلیونها جایزه <==

    لینک کنید و بعد بگید با چه اسمی لینکتون کنم.
    خودم میخواستم از اول لینکتون کنم اما گفتم خودتون بگید با چه اسمی لینک کنم بهتره
    با تشکر
    خدانگهدار

    پاسخ
  2. محمد

    سلام دوست عزیز موفق باشی امیدوارم پیشرفت کنی ازت دعوت میکنم که برای آپلود عکس به سایت من بیای نه فیلتر میشه و اینکه سرعت بالایی هم داره اشتراک گذاری عکس و تمامی فایلها
    http://www.asanup.com
    همچنین یک سایت خیلی باحال هست که مال یکی از دوستانمه به خودت و بازدید کنندگانت پیشنهاد میکنم یه سر بزنید http://www.01.ava2music.com

    پاسخ

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *