|
|
 |
02-10-2008
طرح ايراد اول در نظريه نسبيت عام ( كيهان مركزيت دارد )
انيشتين گفته است كه :
" فضا - زمان دچار انحنا است و در نقطهاي از فضا - زمان آنقدر انحنا زياد ميشود كه جهان همانند يك دايره ، انتهاي آن بر ابتداي آن وصل ميشود در اينجاست كه از هر نقطه در فضا - زمان شروع به حركت كنيم دوباره به همان نقطه ميرسيم . يعني هر نقطه در فضا به يك مقدار مركزيت دارد . "
در اين مورد بخصوص بايد گفت كه گذشتگان ما انسانها ، خيلي وقتها مجبور بودهاند چشم و گوش بسته نظر دهند . به طور مثال در مورد هستي و پيدايش آن قبل از اينكه مشخصات كلي آن دانسته و معلوم شود ابراز نظر شده است كه بسيار دور از واقعيت هم بوده است . به طور مثال خود انيشتين بعدا مجبور شد نظريه ثابت كيهاني خود را پس بگيرد براي اينكه چگالي در عالم بصورت يكسان توزيع نشده است و در كنارههاي عالم اين چگالي كاهش مييابد ، و موضوع بسيار مهم اينكه انيشتين شيفته و تحت تاثير هندسه بيضوي ريمان بود و اساس نظرياتش را بر آن استوار نموده است . اگر نظريه كلي انيشتين در مورد فضا - زمان درست باشد نوري كه توسط ستارگان توليد و منتشر ميشود در نهايت مجبور است روي مدارهاي دايرهاي دوران داشته و اين نور رفته رفته به علت فعاليت مداوم ستارگان تشديد خواهد شد و در نهايت مثل يك ليزر پرقدرت فضايي عمل كرده و همه چيز را در هستي منهدم ميكند كه چنين نيست يا حداقل آن اين است كه امروزه عالم آنقدر پرنور بود كه ما بينايي خود را از دست داده بوديم و حيوانات كور مادر زاد به دنيا ميآمدند ، بلكه اينگونه به نظر ميرسد كه انرژي توليدي و انتشاري توسط ستارگان و .... در نهايت از هستي دفع ميشود كه اگر اين انرژي دفع نشود بسي مشكل ساز خواهد بود .
تمام ماجرا از آنجا شروع ميشود كه طبق قانون گرانش نيوتن ، برد ميادين گرانشي بينهايت است و در اين صورت ، كيهان ميبايست با توجه به اتحاد و تمركز نيروهاي گرانشي اجرام سماوي در هم فرو رود كه در اين رابطه انيشتين نظريه ثابت كيهاني را مطرح نمود ، كه طبق اين نظريه توزيع جرم در كيهان ثابت و يكنواخت فرض شده است و نيرويي در خلاف جهت گرانش باعث پايدار شدن كيهان ميشود . طبق اين نظريه ما نميتوانيم براي كيهان مركزيت قايل شويم و علت آن اين است كه فضا - زمان به طور پيوسته و يكنواخت انحنا پيدا ميكند و كيهان هيچ كرانهاي براي خود نداشته و عالم متناهي و در عين حال بيكران خواهد بود .
طبق اين نظريه كيهان كروي شكل و در عين نامحدود ( بيكران ) بودن ، بسته است . يعني همانند سطح سياره زمين كه ما در روي آن هستيم و هر قدر مسافرت كنيم به انتهاي آن نخواهيم رسيد ، بلكه برميگرديم سر جاي اول خودمان . در اين وضعيت ديد ما محدود ميشود به خط افق ، براي اينكه نور نيز همانند ما در سطح كره حركت خواهد كرد و ما هيچگاه بالا و پايين خود را نخواهيم ديد ( يعني بالا و پاييني اصلا وجود ندارد كه بيشتر مربوط ميشود به هندسه بيضوي ) . در نهايت اينكه كيهان به صورت يك كمربند 360 درجه پيرامون ما ديده خواهد شد كه چنين ديده نميشود . زيرا همانطور كه ميدانيم در هندسه اقليدسي از دو نقطه واقع در فضا ، فقط يك خط عبور ميكند ، ولي در هندسه بيضوي از دو نقطه واقع در فضا بينهايت خط گذر ميكند يعني شكل زير :
كه اگر هندسه كيهان چنين باشد ، با چرخش 360 درجهاي ديد ما ، در نهايت ميبايست به نقطه واحدي متمركز شويم و جالب اينجاست كه با هر درجه چرخش ، اين تصوير واحد ميبايست از ما دور يا نزديك شود ، براي اينكه طول پرتوهاي نور رسيده با هم برابر نيستند ، زيرا هيچ لزومي هم ندارد كه اين دو نقطه متقابل هم باشند ، به طور مثال در شمال و يا جنوب اين كره واقع شوند و اگر اين دو نقطه متقابل هم باشند ، با چرخش 360 درجه ديد ما ، مجددا به نقطه واحدي متمركز شده و تصوير واحدي را خواهيم ديد و يا اينكه پشت سر خود را خواهيم ديد كه چنين نيست ! اينها در كل نگرشي انتزاعي به هندسه كيهان است ، هر چند كه اين موضوعات در هندسه ، طبيعي و منطقي بنظر برسند .
امكان عالم متناهي و در عين حال بيكران : نوشته آلبرت انيشتين
" / با وجود گفتار پيش ، تفكر در ساختمان عالم كاملا به سوي ديگر پيش ميرود . توسعه هندسه نااقليدسي به قبول اين حقيقت منتهي ميگردد ، كه ما ميتوانيم بدون اينكه با قوانين فكر يا تجربه ( ريمان - هلمولتز ) تضاد پيدا كنيم ، در بينهايت بودن فضاي خود شك ببريم . اين مسايل در گذشته با روشني فوقالعاده بوسيله هلمولتز و پوانكاره بحث شده است ، در صورتي كه من در اينجا فقط ميتوانم به طور اختصار با آنها تماس پيدا كنم .
ابتدا موجودي را در فضاي دو بعدي تصور ميكنيم . موجودات مسطح با وسايل و ابزار مخصوصا واحد طول اندازهگيري صلب و سطح خود آزاد هستند كه در يك صفحه حركت كنند . براي آنها در خارج اين صفحه چيزي وجود ندارد : از اتفاقات ، هر چه مربوط به خود آنها و چيزهاي صفحه آنها واقع شود تماما حقايق داخل صفحه آنها خواهد بود . مخصوصا بوسيله واحدهاي طول ساختمانهاي هندسه اقليدسي را ميتوانند ايجاد بكنند ، مثلا همان ساختمان مشبك را كه در گفتار 24 برسي شده در نظر بگيريد . عالم اين موجودات برخلاف عالم ما دو بعدي است ولي مانند عالم ما تا بينهايت ادامه پيدا ميكند . در عالم آنها براي تعداد بينهايت مربعهاي مساوي كه بوسيله واحدهاي طول ساخته ميشوند جا وجود دارد يعني حجم ( مساحت ) آنها بينهايت ميباشد . اگر اين موجودات اظهار كنند كه عالم آنها صفحه است ، بدان معني است كه آنها ميتوانند ساختمانهاي هندسه اقليدسي را بوسيله واحدهاي طول اندازه گيري خود بنا كنند . در اين كار تك تك واحدهاي اندازهگيري ، يك مسافت مشخص و مستقل از وضعيت را نشان خواهد داد .
اكنون يك موجود دو بعدي جديد را در نظر ميگيريم ولي اين دفعه عوض اينكه روي صفحه باشد روي يك سطح كروي قرار بگيرد . اين موجودات مسطح با واحدهايي اندازهگيري خود دقيقا در اين سطح هستند و نميتوانند آن را ترك كنند . كل عالم مشاهده آنها منحصرا بر اين سطح گسترده ميباشد . آيا اين موجودات ميتوانند هندسه عالم خود را هندسه صفحه [مسطحه] تلقي كنند و ضمنا واحد اندازهگيري خود را به عنوان تجسم مسافت در نظر آورند ؟ نه خير آنها نميتوانند چنين كاري بكنند . زيرا كه آنها كوشش ميكنند كه خط مستقيم را محقق كنند ولي خط منحني بدست ميآورند ، همان خطي كه ما موجودات سه بعدي آن را دايره عظيمه تشخيص ميدهيم يعني خط مخصوص به خود با طول محدود و معين كه بوسيله واحد اندازهگيري مشخص ميشود . همچنين اين عالم مورد بحث داراي مساحت محدود است كه ميتواند با مساحت مربع ساخته شده بروي واحد طول مقايسه شود . نتيجه مهمي كه خيلي جالب است و از اين ملاحظات بدست ميآيد در قبول اين حقيقت قرار دارد كه عالم اين موجودات متناهي است ولي كرانه ندارد .
اما اين موجودات سطح كروي براي درك اينكه عالم آنها اقليدسي نيست ، احتياج ندارند به اطراف جهان خود سفر كنند . آنها ميتوانند اين موضوع را از هر بخش جهان خود استنباط كنند ، به شرطي كه قطعه خيلي كوچك از آن را بكار نبرند . از يك نقطه شروع كرده خطوط مستقيم ( بنا به قضاوت فضاي سه بعدي كمانهاي دايره ) به طولهاي مساوي r در تمام جهات ميكشند . خطي را كه انتهاي آزاد اين خطوط را به هم وصل ميكند دايره مينامند . در مورد يك صفحه نسبت محيط دايره به قطرش در صورتي كه هر دو با يك واحد اندازه گرفته شده باشند مطابق هندسه اقليدسي صفحه مساوي مقدار ثابت π ميباشد كه از قطر دايره مستقل است . موجودات سطح كروي ما اين مقدار را چنين پيدا خواهند كرد :
يعني كه از π اندكي كوچكتر است ، اختلاف هرچه بيشتر باشد شعاع دايره با مقايسه به R شعاع جهان كروي بيشتر خواهد بود به وسيله اين رابطه موجودات كروي ميتوانند شعاع عالم خود ( جهان ) را تعيين كنند ، حتي اگر يك بخش نسبتا كوچك از جهان كروي آنها براي اندازهگيري مورد استفاده باشد . اما اگر اين بخش حقيقتا خيلي كوچك باشد آنها ديگر نخواهند توانست ثابت كنند كه بر روي جهان كروي هستند و بر روي يك صفحه اقليدسي نيستند و زيرا كه يك قطعه كوچك از سطح كروي با يك قطعه صفحه به اندازه مختصر فرق دارند .
به همين قياس اگر موجودات سطح كروي بر روي يك سياره كه دستگاه منظومه شمسي آن در يك بخش بسيار كوچك از عالم كروي قرار دارد زندگي بكنند آنها وسيلهاي نخواهند داشت كه مشخص كنند كه آيا در يك عالم متناهي زندگي ميكنند يا در يك عالم نامتناهي ، به دليل اينكه قطعه عالم كه آنها بر آن دسترسي دارند در هر دو حالت عملا صفحه يا اقليدسي ميباشد . از اين بحث مستقيما نتيجه ميشود كه براي موجودات كروي ما ابتدا محيط دايره به دليل افزايش شعاع آن افزايش پيدا ميكند تا به محيط عالم برسد و از آن به بعد به تدريج به علت افزايش باز هم بيشتر شعاع كاهش پيدا كرده و به صفرميرسد . در اين فرايند مساحت دايره پيوسته بيش از پيش افزايش پيدا ميكند تا اينكه بالاخره مساوي همه مساحت كل جهان كره ميگردد .
شايد خواننده تعجب كند كه چرا ما ترجيح دادهايم كه موجودات خود را بر روي كره قرار دهيم تا بر روي يك سطح بسته ديگر . ولي اين انتخاب مبتني بر اين حقيقت است كه كره ما بين تمام سطوح بسته داراي اين خاصيت است كه همه نقاط آن با يكديگر معادل هستند . قبول ميكنيم كه نسبت محيط C يك دايره روي كره بر شعاع r اين دايره بستگي به r دارد . ولي به ازاء يك مقدار معلوم از r براي تمام نقاط جهان كره يكسان است ، يا به عبارت ديگر جهان كره سطحي با انحناي ثابت است .
در مقابل اين عالم كروي دو بعدي يك شبيه سه بعدي به نام فضاي كروي سه بعدي وجود دارد كه بوسيله ريمان كشف شده است . همانند حالت پيش نقاط آن معادل يكديگر هستند . اين فضا داراي حجم معين ميباشد كه بر حسب شعاعش ( 2n²R³ ) است . آيا ممكن است يك فضاي كروي را تجسم كرد ؟ براي تجسم يك فضا هيچ وسيلهاي جز اينكه ما به خلاصهاي از تجربه فضاي خود بيانديشيم ، وجود ندارد ، يعني تجربهاي كه ممكن است در حركت اجسام صلب داشته باشيم به اين معني ميتوانيم فضاي كروي را تجسم كنيم . .................... " ترجمه غلامرضا عسجدي
اما مشاهدات نشان ميدهد كه اجرام سماوي هر قدر از ما دور ميشوند به سرعتشان افزوده ميشود كه در نتيجه تراكم و توزيع جرم در كيهان ثابت و يكنواخت نخواهد بود ، يعني با نزديك شدن به پيرامون كيهان همواره از چگالي آن كاسته ميشود كه در اين رابطه اگر فرض كنيم كه نظريه انحناي فضا - زمان نسبيت درست باشد با يك مشكل اساسي مواجه ميشويم و آن اينكه هر كجاي عالم كه چگالي ماده زياد باشد به دنبال آن انحناي فضا - زمان افزايش داشته و هر كجاي كيهان ، چگالي ماده كم شود از انحناي فضا - زمان كاسته ميشود و اين پديده باعث بوجود آمدن انحناهاي فضا - زمان تو در تو ميشود كه اين پديده به نوعي باعث لحاظ شدن مركزيت در كيهان ميشود . به بيان ساده هر قدر انحناي فضا - زمان زياد شود ما به مركز كيهان نزديك ميشويم و هر قدر انحناي فضا - زمان كاهش داشته باشد در واقع ما به پيرامون عالم نزديك شدهايم : يعني شكل زير ؛
پس مخالف مفاهيم نسبيت عام ، جهان كره سطحي با انحناي ثابت نيست بلكه جهان ، كرههاي تو در تو با انحناهاي متغير خواهد بود .
اما همانطور كه مشخص است هر چه قدر چگالي كيهان افزايش پيدا كند به دنبال آن چگالي انرژي ( تراكم امواج الكترومغناطيس ) به علت فعاليت مداوم ستارگان افزايش پيدا خواهد كرد و صد البته طبق نظريه نسبيت ، انحناي فضا - زمان نيز افزايش نشان خواهد داد ، كه در اين وضعيت بخصوص نور توليد شده در دام كمانهاي بسته فضا - زمان با شعاع كم افتاده و با گذشت زمان و تكرار دوران و چرخشهاي پي در پي به قدرت آن افزوده شده و دما بشدت افزايش پيدا ميكند و در نهايت تبديل به يك ليزر پرقدرت نجومي شده كه ميتواند تمام اجرام سر راه خود را منهدم كند ، كه در اين صورت كيهان از درون خود خيلي سريع مضمحل و رو به نابودي گام بر ميدارد كه در واقع چنين نيست !
اما موضوع بسيار جالب اينكه نظريه ثابت كيهاني توسط انيشتين پس گرفته شد و تمامي نتايج آن منجمله ، امكان عالم متناهي و در عين حال بيكران منتفي شد ولي آثار آن منجمله اينكه عالم مركزيت ندارد هنوز در جوامع علمي مشهود است كه با توجه به نظريه انحناي فضا - زمان و عدم توزيع يكنواخت جرم و چگالي در كيهان اين نتيجه نيز منتفي ميشود و كيهان همواره براي خود مركزيت خواهد داشت .
نگرش انتزاعي ما به فضاي كيهان به سطح يك كره ختم و محدود نميشود بلكه ما ميتوانيم سطح يك تورس را در نظر بگيريم .
در واقع در اينگونه نگرشهاي انتزاعي ميتوان فضاي كيهان را سطح يك تورس در حال انبساط نيز فرض كرد . با توجه به اينكه در مبحث تابش پس زمينه كيهاني يا اثر دوپلر ( داپلر ) در سرعتهاي بالاي منابع نوري عنوان شده برد ديد ما در كيهان محدود ميشود به 15 ميليارد سال نوري كه در اين وضعيت شايد منطقه بسيار كوچگي از كيهان براي ما قابل رويت و شناسايي باشد و لزومي هم ندارد ما كيهان را بسته و بي كران فرض كنيم ، شايد بشر روزي به كرانه و انتهاي كيهان دست يابد .
خداوند كسي است [كه] خلق كرد هفت آسمانهايي [را] و از زمين همانندشان [را] ، نازل ميشود فرمان مابينشان براي اينكه بدانيد كه بدرستي خداوند براي هر چيزي قادري ( توانايي ) [است] و بدرستي خداوند احاطه كرده است به هر چيزي علمي ( دانشي ، آگاهي ) را . آيه 12 سوره طلاق
چنين به نظر ميرسد كه كيهان همانند سياره زمين حجم كروي شكل پخ شده دارد و تصور سطح كروي شكل براي آن درست به نظر نميرسد . مبحث ژئوفيزيك و ساختار هندسي ستاره داوود توسعه يافته .
محمدرضا طباطبايي 22/12/86
لطفا نظر خود را به تالار زير ارسال فرماييد :
http://persianforum.ki2100.net/viewtopic.php?f=72&t=78
