تیۆری ڕێژهیی گشتیی ئاینشتاین
1,199 جار بینراوە
کۆکردنەو ڕیخستن و وەرگێرانی: محمد حیدر
(هێزیی کێشکردن و خێرایی)
تیۆری ڕێژهیی گشتیی (ئاینشتاین)، له ساڵی (1915)، بڵاوکرایهوه، ئهم تیۆرییه بۆ نوێکردنهوه و بهگشتیی کردنی تیۆریی ڕێژهیی تایبهت بوو. تیۆریی ڕێژهیی تایبهت چارهسهری کێشهی جوڵهی پێکرا، به خێراییهکی نهگۆڕ، یان چارسهرکردنی جوڵه به بێ کاریگهری هێز، بهڵام تیۆریی ڕێژهیی گشتیی، به هۆی کاریگهری هێزهوه، بۆ چارهسهرکردنی جوڵه بوو. ئهوهی له هزری (ئاینشتاین)دا بوو، بریتی بوو له به گشتیی کردنی تیۆریی ڕێژهیی تایبهت بۆ ئهوهی له ڕیزی قانوونهکانی (ئیسحاق نیوتن)دا بێت، یان شمولی قانوونهکانی بکات، قانوونی کێشکردنی (نیوتن): دوو تهن له گهردووندا، یهکتری کێش دهکهن به هێزێک که ڕاستهوانهیه لهگهڵ لێکدانی ههردوو بارستاییان و پێچهوانهیه لهگهڵ دووجایی دووریی نێوانیان.
ئهم قانوونهی نیوتن بۆ کێشکردن لهگهڵ تیۆریی ڕێژهیی تایبهتدا نهدهگوونجا، ڕێژهیی تایبهت خێرایی ڕووناکی دهگات به زۆرترین خێرایی، خێرایی ڕووناکی له بۆشاییدا زۆرترین بڕی ههیه، بۆ ههر ئیشارهتێک، له نێوان دوو خاڵدا که دهجوڵێت، قانوونی (نیوتن)، بۆ کێشکردن، یان قانوونی گشتی کێشکردن، له نێوان دوو خاڵدا بۆ خێرایی بریتیه له خێراییهکی ناکۆتا، گواستنهوهیی کاریگهری کێشکردن له نێوان دوو خاڵدا به خێراییهکی ناکۆتایه. به جۆرێکی دیکهش قانوونی کێشکردنی (نیوتن)، ناگوونجێت لهگهڵ تیۆریی ڕێژهیی تایبهت، له ڕێژهیی تایبهتدا کات- شوێن، بهیهکهوهن، یان له ناویهکتریدان. له تیۆریی کێشکردنی (نیوتن)دا، کات دابڕێنراوه له شوێن، کات لای نیوتن وهکو شتێک به یهکسانی به گهردووندا بڵاودهبێتهوه به بێ بوونی هیچ کاریگهرییهک، وه هیچ پهیوهندییهکهی به شوێنهوه نییه، ئهمهش جیاوازییهکه ئهگهر بۆچوونمان وابێت که قانوونی کێشکردن گونجاوه بۆ مامهڵهکردن له چوارچێوهیی بیرێکی نوێ بۆ کات و شوێن. لهمهوه کاری (ئاینشتاین)، دهستی پێکرد، کارکردن بۆ ئهوهی ڕێگایهکی نوێ بدۆزێتهوه که ڕێژهیی تایبهت و بنهماکانی گوونجاو بێت لهگهڵ کێشکردن. دانان و ووردبوونهوه له چهندین تێبینی له لایهن (ئایشتاین)هوه: گریمان له بۆشاییداین به بێ بوونی هێزی کێشکردن، هیچ هێزێک بوونی نییه، کاریگهر بێت لهسهر لاشهمان، وه وا دابنرێت که له ناو کهشتییهکی ئاسمانیداین، ئایا له کاتێکی ئاوادا ههست به کێشکردن ناکهین؟ ههست به لهدهستدانی کێشمان دهکهین؟ ههست به کاریگهری هێزێکی دهرهکی دهکهین؟، ئهمه ئهوهیه که ناوبراوه به (تیۆریی ڕێژهیی تایبهت)، ئهگهری نه جوڵانمان ههیه، ئهگهری جوڵانمان ههیه به خێراییهکی جێگیر به بێ کاریگهری هێزێکی دهرهکی. وا دادهنێین که ئهو کهشتیه ئاسمانییه بهرهوه سهرووتر دهجوڵێت، بهشی خوارهوهی ئهو کهشتییه به جۆرێکه وهکو ئهوهی که ڕاکێشانی ههبێت، یان هیزی کێشکردنی ههبێت، ئهگهر کهشتییه ئاسمانییهکه به خێرایی (10)م/چ، ده مهتر بۆ ههر چرکهیهک بجوڵێت، لهم کاتهدا ههست دهکهین که ئێمه لهسهر زهوی دهژین، لهبهر ئهوهی ئێمه ههست به هێزی کێشکردن دهکهین، مهبهست له هیزی کێشکردنی بهشی ژێرهوهی کهشتیه ئاسمانییهکهیه. وه ههروهها ئهگهر وا دابنرێت که له کهوتن یان جووڵهدابین بهرهو ئاراستهیی خوارهوه، یان (کهوتنی سهربهست)، ئهگهر وا دابنرێت که مەسعەدێک، به شێوهیهکی سهربهست بهردهبێتهوه بهرهو خوار، لهم بارهدا ئهو تهنانهی که له ناویدان تووشی لهدهستدانی کێش دهبن، ئهم جۆره حاڵهته هاوشیوهیه لهگهڵ ئهوهی که له بۆشایدابین، تهواو تهواو دووربێت له ههر کێشکردنێک. لهم تێبینیهوه (ئاینشتاین)، ئهوهی بۆ دهرکهوت که کێشکردن یهکسانه به خێرایی، ئهمهی کرد به بنهمایهک که کێشکردن دهکاته خێرایی به شوێنی پێکگهشتن، لهبهر ئهوه (ئاینشتاین)، شوێنی پێکگهشتنیبهکارهێنا، چونکه کێشکردن، یان هێزی کێشکردن کاریگهری لهسهر تهنێک له خاڵێکدا درووست دهکات، بهلام خێرایی له یهک خاڵدا کاریگهری نییه، بهڵکو کاریگهری لهسهر ههموو تهنهکه ههیه، یان لهسهر ههموو کهشتییهکه، ئهمه ناودهنرێت به بنهمایی یهکسانی، لهمهوه گهشت بهو دهرئهنجامهیی که دهکرێت خێرایی شوێنگرهوهی کێش کردن بێت. له لایهکی ترهوه (ئاینشتاین)، تێبینی ئهوهی کرد که پیویستیهکی فیزیاییه کە قانوونهکانی فیزیا، له سیستهمه جوڵاوهکاندا، چ به خێراییهکهی نهگۆڕبێت، یان به خێراییهک که کاریگهری لهسهر بێت، دهبێت ئهم قانوونانه کاریگهر و یهکسان بێت، ئهمهش بنهمایهک بوو، که ناونرا به (بنهمای ڕێژهیی گشتیی).
(ئاینشتاین)، بۆ دانانی قانوونێک که شمولی ههموو سیستهمێکی جوڵاو بکات به خێراییهکی جێگیر، ڕێژهیی تایبهتی دانا، بهڵام له ڕێژهیی گشتییدا تهنها سیستهمی جوڵاو بوونی نییه به خێراییهکی جێگیر، بهڵکو سیستهمی جوڵاو، یان خێرایی که کاریگهری لهسهر ههبێت، لهبهر ئهمه قانوونهکانی فیزیا بۆ ههموو سیستهمێکی جوڵاو به ههردوو جۆرهکهیهوه، دهبێت یهکسان بێت.
(چهمانهوهی شوێن-کات)
له دوایی بڵاوبوونهوه و دهرچوونی تیۆریی ڕێژهیی زاراوهیی شوێن-کات پهیدا بوو، ئهم زاراوایه پێکهاتووه له لێکدانی ههردوو ووشهی کات و شوێن ، بیری یهکگرتنی ئهم دووانه له لایهن (ئاینشتاین)هوه بوو، له دوایی ئهمهوه بڕە فیزیاییەکان له گهردووندا، دەردەبڕدران به چوار دووری، بوونی شتهکان له گهردووندا به سێ دووری، یان سێ ڕهههندی بوو، بهڵام له ڕاستیدا ههستکردن به شتهکان به سێ ڕهههندی شوێن و ڕهههندی چوارهم که بریتییه له کات بهم چوار ڕهههنده دهبێت.

له دوایی ئهوهی که کات بوو به ڕهههندی چوارهم بۆ تهنه فیزیاییهکان، زهروور بوو بۆ وهسفکردنی تهنهکان، به چوار ڕهههندی بێت، لهبهشی پێشوودا باسی کێشکردن و خێرایی کران، یان کێشکردن لهگهڵ تاودان، ئهمه به واتایی گۆڕینی خێرایی له کاتدا، گۆڕینی ئاراسته، یان شوێن لهگهڵ کاتدا، به واتایهکی تر یانی گۆڕینی شوێن دووجار لهگهڵ کاتدا، ئهم پهیوهندییهی نێوان گۆرینی خێرایی و شوێن لهگهڵ کاتدا به دوو جار، گۆڕینی شوێن دهردهخات که شێوازهکهیی هێڵی نییه، لهبهر ئهوهی ئاماژهیه، یان دهبڕینه به “خێرایی خێرایی”، ئهگهر تاودان به شێوهیهکی ووردتر ئاماژهیی پێبکرێت بریتیه له “خێرایی خێرایی”، له لایهنی ماتماتیکیهوه ئهگهر بمانهوێت وهسفی جوڵه بکهین که خێرایی گۆڕاوه دهبێت ئهو واتا ماتماتیکیهیی که وهسفی دهکات، دووجار قابیلیهتی داتاشینی ههبێت لهگهڵ کاتدا. دهبێت جیاکاری بکهین له نێوان پهیوهندی هێڵی و ناهێڵی، یان هێڵی ڕاست و چەماوەی بهو مانایهیی هێڵێک بکێشین ههر هێڵێک بێت، بهڵام چهماوهیی بێت، ئهم هێڵه توانای داتاشینی ههبێت لهگهل کاتدا ئهگهر دووجار دانهتاشرێت، گریمانهی ئهوهیی ههیه جاری دووهم بکات به سفر، واتایی وایه هێڵهکه هێڵێکی ڕاسته، ئهمه جیاوازی نێوان هێڵی ڕاست و چەماوەییە. ئهگهر ئێمه تهنێکی شێوه گۆییمان ههبیت، بۆ نموونه تهنێکی شێوه گۆیی بهێندرێت ، ڕووی ئهم تهنه دوو ڕهههندی ههیه، له ئهندازهدا به دوو گۆشه دیاری دهکرێت، گۆشهیهکیان ناو دهبرێت به (سێتا)، ئهوی تریان ناودهبرێت به (فای)، گۆشه ئاسۆییهکهی (فایه)، گۆشه ستوونییهکهی (سێتایه)، ههر خالێک لهسهر ئهو ڕووه، به هۆی ئهم دوو گۆشهیهوه دهتوانین دیاری بکهین ، لهبهر ئهوهی تیرهکهی نهگۆڕه یان زانراوه، بهم جۆره ڕووه دهوترێت ڕووی چهماوه جیاوازی چیه لهگهڵ ڕوویهکی تردا بۆ نموونه ڕووی کتێبێک که ڕوویهکی تهخته؟، ئهگهر نیوهی ئهو تهنه بهێندرێت که شێوه گۆییه ئهگهر بمانهوێت لهسهر ڕوویهکی تهخت بیخهین و دابنرێت ئهوا ناتوانرێت و، دهبێت بڕینی تێبخهین و کرانهوهیی تێدا ههبێت، به هۆی بوونی کرانهوهکهوه دهتوانرێت دابنرێت لهسهر ڕووه تهختهکه، بهڵام ڕووه شێوه گۆییهکه ئهو بهشهی کهم دهبێت که کرا به بۆشایی بۆ دانانی لهسهر ڕووه تهختهکه وه ئهگهر تهنێک بهێندرێت شێوهیی لوولهکی ههبێت و ببڕدرێت دهبێت به شێوهیی لاکێشهیی له دوای بڕینهکه و کردنی به شێوهیی لاکێشهیی بهههمان شێوهیی تهنه شێۆه گۆییهکه دهتوانرێت لهسهر ڕووه تهختهکه دابنرێت به بێ بوونی هیچ کهم و زیادییهک، لهمهوه دهگهین بهوهی که ڕووی لوولهکی ڕووهیهکی ڕێکه، بهڵام ڕووی تهنی شێوهی گۆیی ڕووتهختێکی چهماوهیه. ئهگهر تۆپێک بهێندرێت و بازنهیهکی لهسهر بکێشرێت و نیوه تیرهکهی دیاری بکرێت، ئهو نیوه تیرهی که لهسهر ڕووی تۆپهکه کێشراوه زیاتره وهکو لهوهی که نیوهتیرهی لهناو تۆپهکهدا بکێشرێت، ئهمهش جیاوازییهکی تره له چهمانهوه، کهواته چهمانهوه چی یه؟، چهمانهوه بریتیه: له زیادبوون له درێژیدا، ئهگهر هێڵێک لهسهر تۆپیک بکێشرێت، ئهو هێڵه درێژتره له هێڵێک که لهسهر ڕوویهکی تهخت دهکێشرێت، چوونکه له ڕاستیدا هێڵ لهسهر ڕووی تۆپهکه هێڵێکی ڕاست نییه بهڵکو هێڵێکی چهماوهیه، ئهمه جیاوازییهکهی گرنگ و جهوههرییه، بهو واتاییهی ههندهسهی ئیقلیدس جێبهجێ نابێت لهسهر ڕوویهکی چهماوه، یان ڕووی تۆپێک چونکه به پێی ههندهسهی ئیقلیدس کۆی گۆشهکانی ناو سێگۆشیهک دهکات به 180 پله، بهڵام ئهگهر سێگؤشهیهک لهسهر ڕووی تۆپێک بکێشرێت و گۆشهکانی پێوانه بکرێت، زیادتر دهبێت له 180 پله، واتا لهسهر ڕووی شێوه گۆیی جێبهجێ نابێت، بهڵام سێگۆشهیهک بکێشرێت لهسهر ڕوویهکی تهخت کۆی گۆشهکانی سێگۆشهکه دهکات به 180 پله ئهمه له تیۆریی ههندهسهی ئیقلیدسه. ئهو ههندهسهیهی که جێبهجێ دهبێت لهسهر ڕوویهکی تهخت ناودهبرێت به ئیقلیدسی و ئهوهی که جێبهجێ دهبێت لهسهر ڕووی شێوه گۆی ناودهبرێت به ههندهسهی نا ئیقلیدسی. گهردوونی چوار ڕهههندی گهردوونێکی نا ئیقلیدسیە، به پێی تیۆریی ڕێژهیی گشتیی، گهردوون و شوێنی ژیانی ئێمه گهردوونێکی سێ ڕهههندییه له گهردوونێکی چوار ڕهههندیدا، ڕوو بریتییه: له پارچهیهک له قەبارە، ئهگهر تهنێکی سێ ڕهههندی، یان سێ لایی ههبێت، ئهوا بهشێکی بریتیه له دوو ڕهههندی، گهردوونی چوار ڕهههندی، سێ ڕهههندی شوێن که (درێژیی، پانیی، بهرزیی)ین وه ڕهههندی چوارهم بریتیه له کات، بهڵام کات چۆن دهچهمێتهوه؟، کۆی تاقیکردنهوهکان لهسهر چهمانهوهی شوێن بوون، بۆ چهمانهوهی کاتیش هاوشێوهی چهمانهوهی شوێنه، یانی چهمانهوهی شوێن بریتیه له درێژبوونهوه یان کشان، بۆ کاتیش هاوشێوهی شوێنه، ئهگهر کات درێژ، یان بکشێت، ئهوا بریتیه له چهمانهوهی کات، تیۆریی ڕێژهیی گشتیی، سهلماندی که بوونی ماوهی کێشکردن دهبێت به هۆی کشانی کات، کاتی چهماوهش ئاماژهیه به بوونی کێشکردن، بهڵام کشانی کات چۆن دهبێت؟، کات شتێکی ڕێژهییه، به واتایی ئهوهی دهکهوێته سهر ئهو کهسهی که دهیپێوێت، به واتایی ئهوهی به نیسبهتی کاتێکی ترهوه، یانی ئهگهر له دوو شوێنی جیاواز بهراورد بکرێت له نێوان کاتی ئهو دوو شوێنهدا، بهڵام به ههمان یهکهی کاتی بپێورێن، چهمانهوهی کات بریتیه له درێژبوونهوه، یان کشانی کات.
(پهیوهندی هێزی کێشکردن و شوێن-کات)
گهردوون له ڕووی پێکهاتهیهوه، گهردوونێکی فیزیایی له شوێن-کات پێکهاتووه، شوێن به یهکهکانی درێژیی، یان ڕووبهر، یان قهباره، مهودا به (سم، م، کم)، یان ساڵی ڕووناکی دهپێورێت، کات به یهکهی سروشتی (چرکه، خوولهک، سهعات، ….) دهپێورێت. له کاتی نهبوونی هیچ بارستاییهک کات-شوێن به شێوهی شهبهکهیهک بوونی ههیه، شێوازێکی ڕێک، یان تهختی ههیه که گهردوونێکی فیزیایی پێکدههێنێت، بهڵام ئهگهر بارستاییهک بوونی ههبێت، کات-شوێن، به دهوریدا دهچهمێتهوه، چۆن دهتوانرێت ههست به شوێن-کات بکرێت؟
به هۆی ڕووناکییهوه ههستی پێدهکرێت، تیشکی ڕووناکی ئامرازێکه که شوێن-کات به یهکهوه کۆدهکاتهوه، ئهگهر گهردوونێکی بێ هێزی کێشکردن بوونی ههبێت، ئهوا شوێن-کات به شێوازی هێڵێکی ڕاست بوونی دهبێت، بهڵام ئهگهر گهردوونێک بوونی ههبێت که هێزی کێشکردنی ههبێت، یان سهرچاوهیهکی کێشکردن، ههست بهوه دهکرێت که تیشکی ڕووناکی له ئاستی ئهو تهنه، یان ئهو سهرچاوهی کێشکردنه، لا دهدات، یان دهچهمێتهوه، لهگهڵ ئهمهشدا کاریگهری شوێن-کات لهسهر تهنی زۆر بچووک دهرناکهوێت، بهڵکو لهسهر تهنی گهوره کاریگهرییهکهی دهردهکهوێت، به جۆرێک که قابیلی پێوانه کردن بێت، وهکو ئهستێره و گهله ئهستێرهکان، ئهم دیاردهیه له لایهن (ئاینشتاین)هوه دیاریکرا، یهکێک بوو له ئاشکراکردنه سهرهتاییهکانی پێش ئهوهی تیۆریی ڕێژهیی گشتییش دابنێت، دواتر فیزیا و فهلهک ناسی بەریتانی (Arthur Stanley Eddington)ساڵی 1919 له ئهفهریقایی باشور، به سهرپهرشتی کردنی تیمێک به پراکتیکی ههستی بهم دیاردهیه کرد، چوونکه به پێی تیۆریی ڕێژهیی گشتیی، تیشکی ڕووناکی که تهنێکی گهوره بهردهمی بگرێت تیشکهکه نابینرێت، بهڵام به هۆی شکاندنهوه، یان لادان و چهمانهوهی تیشکهکه له ئاستی تهنهکهدا ڕووناکییهکه به دهلالهتی دانهوهی ئهو تیشکه دهبینرێت. ئهو ئهستێرانهیی که له پشتی زهویهوه بوونیان ههیه، به شێوازی فهلهکی ههستی پێدهکرێت و دهپێورێت، بینینی خۆر وهکو شوێنی خۆی به تهواوهتی نابینرێت، بهڵام به هۆی جووڵهی لهسهر هێڵهکهی دهتوانرێت به ووردی دیاری بکرێت، لهبهر ئهمه (Arthur Stanley Eddington)، گهشت بهو بڕوایهیی که ئهو ئهستێرانهیی له پشتی خۆرهوه بوونیان ههیه و به هۆی لادان و چهمانهوهی تیشکهکهی له ئاستی خۆردا، ههستی پێدهکرێت و دهپێورێت، ئهگهر توانای ئهوه ههبێت بهری خۆر بگیرێت، ئهوا ئهو تهنه به تهواوی دهبینرێت. گۆشهیی لادان پهیوهندییهکی ڕاستهوانهی ههیه لهگهڵ بارستایی ئهو تهنهی که دهبێت به هۆکاری چهمانهوهی تیشکهکه، دیاریکردنی له لایهن (ئاینشتاین)هوه به تیۆریی بوو، که به وودری لادان و چهمانهوهکهی دیاریکردبوو، که سهرکهوتنێکی ناوازه بوو بۆ تیۆریی ڕێژهیی گشتیی له ساڵی 1919. مهودایی ڕووناکی له ماوهیی کێشکردندا ناودهبرێت به (Geodesics)، ئهو هێڵانهی که چهماوهن لهسهر ڕووی زهوی بهمه ناودهبرێت، بۆ گهردوونیش که هاوشێوهیی زهوی کێشکردنی ههیه ههمان ئاماژه به کاردێت، ئهم زاراوهیه پێشتر بۆ ناسینی زهوی بهکاردههێنرا، بهڵام ئێستا بۆ مهودایی شوێن-کات بهکاردێت، هێڵی ڕاست له گهردوونێک که کێشکردنی ههبێت بریتیه له هێڵێکی چهماوه به نیسبهت ههندهسهی ئیقلیدس، وه هێڵی چهماوه به پێی ههندهسهی نا ئیقلیدس چهماوه، بریتیه له هێڵی ڕاست.

ئهگهر گەلەئەستێرەیەکی گهوره بوونی ههبێت، ڕووناکی بێت له سهرچاوهیهکی دوورهوه و ڕووناکییهکه به دهوری گەلەئەستێرەکهدا تێپهڕببێت، له کاتێکی ئاوادا ئهو گەلەئەستێرەیه دهبێت به هاوێنەیەک و ئهو تهنهی که ڕووناکییهکهی لێوه دهرچووه زیاتر له وێنهیهکی دهردهکهوێت، وێنهکان ههموو ڕاستن به شێوهیهکهی فیزیکی، بهڵام واقیعی نین، بهڵکو به تهنها وێنهن، وێنهکان به شێوهی بازنهیی له دهوری ئهو تهنهی که بووه بههۆی لادانی ڕووناکییهکه دهردهکهون، ئهم وێنانه که به شێوهیی بازنهیی دهردهکهون ناو دهبرێت به (بازنهی ئاینشتاین)، به دیاردهکهش دهوترێت هاوێنەی کێشکردن ((Gravitational lensing ئهم تهکنهلۆژیایه ئێستا بۆ دۆزینهوهی تهنی تاریک به کاردههێندرێت، وه لهم تهنانه وهکو کونه ڕهشهکان، ئهگهر تهنێکی تاریک بوونی ههبێت نهبینرێت بهڵام به هۆی لادانی ڕووناکییهکهوه ئاماژهیه به پێوهری بارستای ئهوهی که بووه به هۆی لادانهکه، ئهگهر ڕێژهیی بارستاییهکهی بۆ نیوهتیرهکهی ڕێژهیهکهی جێگیر بێت ئهوا دهبێت تهنی ڕهش بێت، تهنی ڕهش ئهوهیه که بارستاییهکهی دابهشی نیوهتیرهکهی دهکاته C²/2G))،
ئهمه تێگهشتنی ڕێژهیی گشتییه بۆ تهنی ڕهش، وهههروهها تهنی ڕهش دهبێت به هۆی لادانێکی زۆری ڕووناکی، ئهم دیاردهیه بووه هۆی ئهوهی که کۆمهڵێکی زۆر له تهکنهلۆژیا به کاردههێندرێت بۆ زانینی زیاتر و ئاشکراکردنی زیاتری گهردوونی و فراوانبوونی بواری زانست و مهعریفه.
سوود لهم سهرچاوانه وهرگیراوه
1- ألبرت أينشتاين (النظرية النسبية الخاصة والعامة)
2- ألبرت أينشتاين و ليوبولد إنفلد (تطور علم الطبيعية)
3- والتر إيزاكسون (أينشتاين: حياته وعالمه)
4- ميشيو كاكو (كون أينشتاين)
5- بول ديفيز (حول الزمن)