الجاذبية ليست من المألوف

هناك الكثير من المقالات والكتب العلمية الشائعة عن الجاذبية ، والتي تتحدث عن انحناء الزمكان وتوفر الصور مع ورقة مضغوطة (الترامبولين ، حصيرة). دعونا كسر هذا الترتيب للأشياء معا! تحت الخفض ستجد نفسك وصفًا قياسيًا ولكن ليس عصريًا للجاذبية.

كان الإمبراطور سارلاك غرانت سينتيكوس الثالث مغرمًا جدًا بالهندسة. وكان حبه قويًا جدًا لدرجة أنه قرر ذات يوم أن يقدس المقدسات ليختبره تجريبيًا. كان هذا أمرًا لم يسمع به أحد: هل هي مزحة ، كيف يمكن للهندسة ، وهي من بنات أفكار المنطق النقي ، أن تتسخ مع بعض التجارب الدنيوية؟ جاء المقياس الكبير Haffleath نفسه لرؤية هذا.

في الصباح الباكر ، أرسل جرانت أفضل طائرتين شراعيتين في اتجاهات مختلفة ، وأخبرهما بدقة أن يطير مائة كيلومتر بالضبط (في الواقع ، كانت المسافة تساوي مائة وثلاثين هيكلًا عظميًا ، لكن هذا لا يختلف تقريبًا عن مائة كيلومتر) دون الالتفاف في أي مكان ، بدقة في خط مستقيم ، ودمج طلاء من الدبابات تعلق على الطائرات الشراعية على طول الطريق.

كما فهمت على الأرجح بالفعل ، أراد بهذه الطريقة التحقق من النظرية على مجموع زوايا المثلث. كانت نقطة انطلاق الشرايين ووجهاتهم أن تصبح قمم هذا المثلث.

دون سحب القصة ، ننتقل على الفور إلى ذروة: تبين أن مجموع الزوايا يزيد عن 180 درجة.

***

يجب أن يكون هناك وصف فني وطويل للغاية للصدمة العامة.

***

صُدم هافكليت بنتيجة التجربة لدرجة أنه قرر النظر إلى مثلث الحزن بأم عينه واجتاز دورات طيران متسارعة على طائرة شراعية. دعونا نلقي نظرة على صورة لما رآه ، تفضل بتقديمه لنا عن طريق قمر صناعي للمراقبة ، أطلقته في حضارة Ptaagh في مدار Sarlak ، التي تختلف أفكارها حول ما يجب أن تكون عليه صورة القمر الصناعي إلى حد ما عن أفكارنا.

"نشرة إعلانية لعنة!" - صرخ هالفكليت ، "حتى أنهم لم يستطيعوا تحمل الدورة بالضبط!" ومع ذلك ، في اجتماع عقد في قصر غرانت بمناسبة افتتاح Hefclit ، ذكر "الطيارون الملعونون" أنهم لم يبتعدوا عن الدورة ، بل أظهروا شرائط مقلدة بالأدوات ، مما أوضح أنهم لم يلتفتوا. ثم أعطى الفيلسوف نيو تان صوتًا.

قال: "من الواضح أن كلا من النشرات والهندسة على ما يرام". أفترض أن خطوط الطيران كانت منحنية بسبب حقيقة أن بعض القوة غير المعروفة كانت تعمل على الطائرات الشراعية ، وسحبها إلى وسط المثلث.

وهكذا ، تم حفظ شرف الهندسة وتم العثور على قوة جديدة. وفي ذهن جرانت ، ولدت العديد من الأفكار للتجارب الجديدة.

ربما هذا هو المكان الذي يمكننا فيه إنهاء القصة. ولكن ، دعونا نلقي نظرة على صورة أخرى من صور القمر الصناعي Ptaagh:

نرى؟ هل تراه؟ نعم ، لقد خمنت ذلك ، لم يعلم أي من سكان Sarlak أنهم يعيشون على سطح الكرة (وصغيرة جدًا). ولم يتم تفسير انحناء الخطوط إلا بحقيقة أن السطح نفسه الذي تم رسمه عليه كان منحنى. ومع ذلك ، إذا كنت لا تعرف الانحناء ، فإن أفضل تفسير ممكن (باستثناء الأوهام البصرية وقلة الخبرة في النشرات) هو وجود قوة معينة تنحني مسارات الطائرات الشراعية (وكل شيء آخر). لاحظ أن هذه القوة ستؤثر على جميع الأجسام. علاوة على ذلك ، ستعمل على قدم المساواة على جميع هذه الهيئات .

حسنا ، لدينا واحدة من هذه القوة في الأفق. إنه يعمل على كل شيء ، ومن المستحيل الاختباء منه ، وتأثيره على جميع الأجسام (أي التسارع الذي يعطيه للهيئات) هو نفسه. كما يخبرنا عنوان المنشور بشكل تدخلي ، فهو بالطبع الجاذبية. لحسن الحظ ، أدركنا في الوقت المناسب أن الجاذبية هي مجرد دليل على حقيقة أن الفضاء منحني. ساعدنا ألبرت أينشتاين ، وهو موظف متواضع في مكتب براءات الاختراع في سويسرا وأحد أعظم العلماء في البشرية ، على إدراك ذلك (بلا شك ، سيشرح الفيلسوف الشاب والموهوب هان شتين أيضًا القوة التي ابتكرها Niu-Tan من خلال الانحناء في وقت ما على Sarlak).
لنرى هذا الانحناء بصريًا على مثال الحصى الذي يطير بالقرب من كوكب قزم (بفضل بتاع):

وأشار بتاعق إلى المواقف الأولية للحجارة ورسم مساراتها. الملتوية. باستثناء الوسط ، الذي هو مستقيم. هناك شئ غير صحيح.

أدرك ألبرت الحكيم أيضًا أن المكان والزمان لا ينفصلان. يوجد مكان واحد فقط. وليس الفضاء منحنيًا فحسب ، بل أيضًا الوقت. "لكن!" أنت تقول أيها القارئ "كيف يمكن أن يكون الوقت ملتويًا؟" لن نتعمق في البراري ونقول شيئًا واحدًا فقط. لاحظنا انحناء الوقت كالتسارع . على فترات متساوية من الزمن ، ستنتقل أحجارنا مسافة أكثر فأكثر. ننتقل مرة أخرى إلى القمر الصناعي بتاعغ:

هنا لا يتم تصوير الطرق بشكل مستمر ، ولكن في شكل أجزاء منفصلة ، تستغرق رحلة كل منها نفس الوقت. ألبرت على حق!

ومع ذلك ، نحن على علم بحالة أخرى حيث تتحرك الأجسام بالنسبة لنا بنفس التسارع. يحدث هذا إذا تحركنا بأنفسنا بسرعة. من وجهة نظرنا ، سوف يتحرك كل شيء بنفس التسارع (وبالتالي ، الذي نتحرك به ، ولكنه موجه في الاتجاه المعاكس). لاحظ أينشتاين هذا التشابه وأطلق عليه اسم مبدأ التكافؤ . كيف نميز انحناء الزمكان الحقيقي عن الانحناء الظاهر الناجم عن حركتنا المتسارعة؟

وضع بتاع أربعة حجارة في رؤوس معين بالقرب من سطح الكوكب ، وأطلقها والتقط صورتين في إطار واحد في نقاط زمنية مختلفة (اصطرابي):

امتد المعين في اتجاه "قوة الجاذبية" وانكمش في المستعرض. هذا يرجع إلى حقيقة أن التسارع لا يتم موازاة لبعضهما البعض ، ولكن نحو مركز الكوكب. ويزداد التسارع مع اقترابنا من الكوكب. ونتيجة لذلك ، تتحرك الأجسام القريبة من الكوكب بشكل أسرع ، وتتقارب الأجسام الموجودة على الجانبين إلى الوسط.

يسمى هذا التأثير ، الذي يمتد الجسم في اتجاه الجاذبية والضغط في المستعرض ، قوى المد والجزر . إن قوى المد والجزر هي المظهر الحقيقي للجاذبية.

: , , . . , «»

عندما تتغير جاذبية الجسم أو نظام الأجسام بسرعة (على سبيل المثال ، عندما يدور ثقبان أسودان حول مركز مشترك) ، فإن "صورة" انحناء الزمكان ليس لديها وقت لتهدئة عندما تكونت بالفعل واحدة جديدة. في الزمكان هناك "تموج". هذا التموج الذي نسميه موجات الجاذبية. يتجلى تأثير موجات الجاذبية في شكل توتر دوري وضغط الزمكان في اتجاهين مستعرضين بشكل متبادل ، أي في شكل قوى المد والجزر. في نفس الوقت ، يتم فصل استقطابين مختلفين لموجات الجاذبية: (+) و (×).

هذه هي الطريقة التي تظهر (+) -

 

HS المستقطبة : وهكذا - (×) مستقطب:

 

الشبكة الزرقاء هنا تمثل الفضاء.

الآن دعونا نفكر: هل يمكننا "الشعور" بطريقة أو بأخرى بهذه الموجات؟ الجواب نعم ، نستطيع.

تخيل كرة حديدية. عندما تبدأ المساحة التي تقع فيها بالانكماش والتمدد ، تبدأ ذراتها التي تتشكل في التقارب في اتجاه واحد والابتعاد في الاتجاه الآخر. ومع ذلك ، فإن القوى بينهما تمنعهم من التحرك بحرية كما ينبغي. ونتيجة لذلك ، يتأخر تشوه الكرة إلى حد ما وراء تشوه الزمكان. فيما يتعلق بالمكان ، تبدأ الكرة في الاهتزاز والانكماش والتمدد. ويمكن لمثل هذه الاهتزازات أن تخبرنا أن GW يمر عبر الكرة الآن. لسوء الحظ ، فإن التشوهات صغيرة جدًا: التغيير النسبي في الحجم تحت تأثير GW المسجل في سبتمبر 2015 هو عشرة إلى سالب 21 درجة. سأكتب هذا الرقم:

0.000000000000000000001

إذا كانت الكرة أصغر بثلاث مرات من الأرض ، فسيكون التغيير في حجمها مساوياً لقطر بروتون واحد. لذلك ، فإن فكرة كاشفات HS المكونة من قطعة واحدة غير ناجحة إلى حد ما.

الآن بدلاً من الكرات الصلبة ، يتم استخدام "الحروف G" المجوفة ، مع أشعة الليزر التي تعمل داخلها. هذه هي الطريقة التي يعمل بها LIGO الشهير. تظهر التغييرات في أبعاد "أكمام" الكاشف في شكل تغييرات في أطوار أشعة الليزر ، والتي يمكن تحديدها نتيجة لإضافة شعاعين. بمزيد من التفصيل حول هذا ، قد أكتب يوما ما في وقت لاحق. وبالنسبة لأولئك الذين لا يستطيعون الانتظار ، أوصي بهذا المقال من Shkaff ، الذي يصف بالتفصيل ، من بين أمور أخرى ، كيفية عمل LIGO.

Source: https://habr.com/ru/post/ar386953/