گزارش طولانی ترین گرفت خورشید درچین - 31 تیر 1388 قسمت هشتم - ارزش علمی گرفت کامل خورشید
در هنگام گرفت کامل بررسیهایی می توان انجام داد که درمواقع دیگر عملا نا ممکن است.وقتی که ماه قرص خورشید را می پوشاند، بیرونی ترین لایه های جو خورشید را می توان رصد کرد. با ظهور ستاره ها می توان انحنای فضا را در اطراف خورشید اندازه گرفت و با اندازه گیری زمان تماسهای قرص ماه و خورشید میتوان به جزئیات حرکت مداری ماه و زمین پی برد. در قرن اخیر یکی از مهمترین سنجش هایی که درهنگام یک گرفت کامل انجام شد اندازه گیری مکان ستاره های قابل رؤیت در اطراف خورشید و تایید تجربی نسبیت عام اینیشتین بود. نسبیت عام، پایه کیهان شناسی نوین است. اولین بار نیوتن رابطه بین ماه و نیروی گرانش را به صورت یک رابطه ساده ریاضی بیان کرد. به این ترتیب ما توانستیم تصوری شهودی از گرانش پیدا کنیم . اما در دهه های اولیه قرن بیستم معلوم شد که نظریه نیوتن و شهود ما برای توصیف عالم کافی نیست. در واقع این نظریه به ما نمی گوید گرانش چگونه اثر می کند . در اینجا می توانیم این سؤال را مطرح کنیم که چرا برای شناخت کیهان شناخت ماهیت گرانش و چگونگی ارتباط آن با ماده و توزیع آن ضروری است. پاسخ چندان مشکل نیست در واقع بین نیروهایی که در طبیعت شناخته شده است تنها نیروی گرانش است که در مقیاس اجرام بسیار بزرگ و فواصل بسیار دور اهمیت پیدا می کند. نیروهای دیگر یعنی نیرو های هسته ای و نیروهای الکترو مغناطیسی در چنین مقیاسهایی اثر چندانی از خود نشان نمی دهند. بنابراین شناخت ساختار عالم بستگی پیدا می کند به شناخت چگونگی ارتباط ماده و گرانش. بنا به نظریه نسبیت عام ، فضا زمان انحنا دارد. این انحنا ناشی از حضور ماده است به این معنا که هر چه به ماده نزدیکتر شویم انحنای فضا زمان بیشتر و هر چه از ماده دورتر شویم فضا تخت تر میشود و به هندسه اقلیدسی نزدیکتر میشود.احتمالا شما مثال معروف گلوله توپی را که روی پوسته طبل بزرگی قرار دارد شنیده اید. اگر ساچمه کوچکی روی پوسته طبل حرکت کند مسیری را طی میکند که گلوله ای سنگین واقع بر پوسته تعیین میکند به این ترتیب گرانش ناشی از انحنایی است، که به خاطر حضور ماده در فضا ایجاد می شود. بنابر این نوری هم که از ستارگان دور دست گسیل میشود در همین فضا زمان انحنا دار طی طریق می کند. به عبارت دیگر هنگامی که نور از کنار جسم پرجرمی مثل یک ستاره عبور می کند ` انحراف ` پیدا کرده مسیری را طی میکند که آن ستاره بواسطه جرمش در فضای اطراف ایجاد کرده است.حال هنگامی که نور این ستاره به ما میرسد . با در نظر گرفتن امتداد مسیر نور آن را در جایی غیر از محل اصلیش مشاهده خواهیم کرد . اما نسبیت عام مثل هر نظریه دیگر فیزیکی می بایست در محک تجربه قرار گیرد تا به عنوان نظریه ای برای توصیف بخشی از ` طبیعت ` مورد قبول واقع شود از آنچه در بالا گفته شد می توانید حدس بزنید که به هر حال نا چاریم به خورشید تنها ستاره در دسترس متوسل شویم. البته نا گفته نماند که آزمونهای دیگری نیز برای نسبیت عام وجود دارد. اگر نسبیت عام درست باشد می باید نور ستاره هایی که درکنار خورشید دیده می شوند به هنگام عبور از کنار خورشید انحراف پیدا می کنند و مهمتر از آن میزان انحراف می باید برابر با مقداری باشد که نظریه پیش بینی میکند. اما فقط زمانی ستاره ها در حضور خورشید خود نمایی میکنند که گرفت کامل خورشید روی دهد. شرح روش کار ساده است گر چه خود انجام کار پیچیده و بسیار ظریف. بیایید به نظریه زمین مرکزی بطلمیوس بر گردیم در این صورت خواهیم دید که خورشید در طی سفر خود از صورتهای فلکی معینی عبور می کند. برای این که موقعیت فعلی خورشید را در آسمان بدانیم کافی است به آسمان شب شش ماه پیش از آن نگاه کنیم . این دقیقا همان کاری است که آزمون گران نسبیت عام انجام میدهند. کافی است از آن نقطه از آسمان درست شش ماه پیش از کسوف عکسبرداری و موقعیت ستاره ها را تعیین کنیم . سپس بار دیگر و به هنگامی که خورشید می گیرد و آسمان روز شب میشود از همان نقطه عکس بگیریم . مقایسه این دو عکس میزان انحراف نور را به ما میدهد . این کار اولین بار در 1919 و تحت سرپرستی سر آرتور ادینگتون اختر شناس معروف انگلیسی انجام گرفت. نتیجه با آنچه اینشتین پیش بینی کرده بود یکی بود.جالب است که هنگامیکه به خود اینشتین این خبر را دادند با خونسردی جواب داد من که از ابتدا همین را گفته بودم و لازم نبود شما این همه زحمت به خودتان بدهید تا آن را تایید کیند. این آزمون در کسوف های بعدی نیز تکرار شده و هر بار سعی در بالا بردن دقت اندازه گیری کرده اند.
تصویر: انحراف نور هنگام عبور از کنار یک جسم چگال
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامه‌ريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 1615
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!