د عمومي نسبیت تیوري او په ستورپوهنه یې اغیز
د نسبیت عمومي تیوري د فزیک په تاریخ کې یو له سترو لاسته راوړنو څخه دی. په ۱۹۱۵ کال کې د البرټ انشټاین لخوا رامینځته شوه، دا د جاذبې او فضا-وخت په پوهیدو کې انقلاب راوست. سربیره پردې، دا په ستورپوهنه ژوره اغیزه درلوده، چې د مهمو کشفونو او د کایناتو په لیدلو کې د بنسټیزو بدلونونو لپاره یې لاره هواره کړه.
د نسبیت د عمومي تیورۍ اساسات
د نسبیت عمومي تیوري د جاذبې قوې د هغه پوهې ځای ونیوه چې د اسحاق نیوټن د نړیوال جاذبې قانون لخوا تشریح شوې وه. د نیوټن په وینا، جاذبه قوه هغه قوه ده چې د یوې ټاکلې کتلې دوه شیان جذبوي. په هرصورت، انشټاین دا مفهوم معرفي کړ چې جاذبه قوه نه ده، بلکې د فضا-وخت د منحني پایله ده چې د ډله او انرژۍ له امله رامینځته کیږي.
فضايي وخت یوه مفکوره ده چې د فضا درې ابعاد او د وخت یو ابعاد په یوه څلور بعدي ټول کې سره یوځای کوي. د انشټاین د تیورۍ له مخې، لوی شیان لکه ستوري یا سیارې د فضايي وخت شاوخوا تاووي، هغه اغیز رامینځته کوي چې موږ یې د جاذبې په توګه ګورو.
هغه معادلې چې دا تشریح کوي د انشټاین ساحې معادلې په نوم پیژندل کیږي او په لاندې ډول بیان شوي دي:
\[ R_{\mu\nu} – \frac{1}{2} Rg_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = \frac{8\pi G}{c^4} T_{\mu\nu} \]
دلته، \( R_{\mu\nu} \) د ریکي منحني ټینسر دی، \( R \) د منحني سکیلر دی، \( g_{\mu\nu} \) میټریک ټینسر دی، \(\Lambda\) کاسمولوژیکي ثابت دی، \( G \) د نیوټن جاذبه ثابت دی، \( c \) د رڼا سرعت دی، او \( T_{\mu\nu} \) د فشار-انرژۍ ټینسر دی.
دا مفهوم موږ دې ته اړ باسي چې د کایناتو په اړه بیا فکر وکړو ، په ځانګړي توګه څنګه شیان په جاذبه ساحه کې حرکت کوي.
د ستورپوهنې په اړه د نسبیت عمومي تیوري اغیزه
۱. د جاذبې عدسیو وړاندوینه او مشاهده
د عمومي نسبیت یو له خورا په زړه پورې وړاندوینو څخه د جاذبې عدسیې ورکول دي. کله چې د لرې پرتو شیانو لکه ستورو یا کهکشانونو څخه رڼا د دوی او څارونکي ترمنځ د یو لوی شی د جاذبې ساحې څخه تیریږي، د رڼا لاره کږه کیږي. دا پدیده د نظري عدسیې لخوا د رڼا کږولو ته ورته ده.
د جاذبې عدسیې ستورپوهانو ته اجازه ورکوي چې هغه شیان وګوري چې ممکن ډیر لرې وي یا په مستقیم ډول د لیدلو لپاره ضعیف وي. سربیره پردې، د جاذبې عدسیې د تیاره مادې د شتون لپاره قوي شواهد چمتو کوي ، ځکه چې دوی موږ ته اجازه راکوي چې د هغو شیانو ډله اندازه کړو چې مستقیم نه لیدل کیږي مګر د پام وړ جاذبې اغیزې لري.
۲. د تورو سوریو د شتون شواهد
تور سوري د نسبیت د عمومي تیوري یوه بله وړاندوینه ده. تور سوري هغه شیان دي چې دومره لوی ډله او دومره کوچنۍ اندازه لري چې حتی رڼا هم د دوی د جاذبې قوې څخه نشي خلاصیدلی. د جوزف ټیلر او رسل هولس لخوا د بائنری ستورو څخه د راډیو نبضونو کشف د تور سوري د شتون لپاره غیر مستقیم شواهد چمتو کړل.
په ۲۰۱۹ کال کې، د ایونټ هوریزون ټیلسکوپ (EHT)، چې د راډیو ټیلسکوپونو یوه نړیواله شبکه ده، د کهکشان M87 کې د تور سوري د پیښې افق لومړی انځور واخیست. دا انځور د تور سوري د شتون روښانه ثبوت دی، چې د عمومي نسبیت وړاندوینې پیاوړې کوي.
۳. د جاذبې څپې
یوه نسبتا عامه تیوري د جاذبې څپو د شتون وړاندوینه کوي، په فضا کې څپې چې د لویو کاسمیک پیښو لکه د دوو تورو سوریو یا نیوټرون ستورو د یوځای کیدو له امله رامینځته کیږي. په ۲۰۱۵ کې، د لیزر انټرفیرومیټر جاذبې څپې څارونکي (LIGO) کشف کونکو د لومړي ځل لپاره د دوو تورو سوریو د یوځای کیدو څخه د جاذبې څپې په بریالیتوب سره کشف کړې.
دا کشف په ستورپوهنه کې د یوې نوې دورې پیل دی، چې موږ ته اجازه راکوي چې مخکې نه لیدل شوي کاسمیکي پیښې "اورو". د جاذبې څپې د هغو شیانو او پیښو د مطالعې لپاره یوه نوې لاره چمتو کوي چې د دودیزو الکترومقناطیسي څپو سره نشي لیدل کیدی.
۴. د کایناتو پېژندنه او د کایناتو پراختیا
عمومي نسبیت د عصري کاسمولوژیکي ماډلونو لپاره هم اساس برابروي، لکه د لویې چاودنې ماډل. د دې تیوري په کارولو سره، ساینس پوهان لکه اډون هبل وکولی شول چې د کایناتو پراختیا اندازه کړي. دا کشف چې کهکشانونه یو له بل څخه لرې کیږي دا په ګوته کوي چې کاینات پراخیږي ، د انشټاین د ساحې معادلو مستقیم پایله.
د انشټاین په معادلو کې کاسمولوژیکي ثابت (\(\Lambda\)) په اصل کې د انشټاین لخوا د جامد کایناتو لپاره معرفي شو. په هرصورت، د کایناتو د پراختیا له کشف وروسته، دا ثابت د تیاره انرژۍ په توګه بیا تشریح شو، کوم چې د کایناتو د پراختیا ګړندی کولو لپاره پیژندل کیږي.
۵. وخت او جاذبه: جاذبه ریډ شفټ او جي پي ایس
عمومي نسبیت دا هم ښیي چې وخت په قوي جاذبه ساحو کې ډیر ورو تیریږي، چې دا اغیز د جاذبې وخت پراخوالي په نوم پیژندل کیږي. دا عملي اغیزې لري، د بیلګې په توګه، په GPS (ګلوبل پوزیشنینګ سیسټم) ټیکنالوژۍ کې. د GPS سپوږمکۍ د ځمکې د سطحې په پرتله په کمزوري جاذبه ساحه کې دي، چې د دوی ساعتونه ګړندي چلیږي. د دې نیویګیشن سیسټم دقت ډاډمن کولو لپاره د عمومي نسبیت پر بنسټ اصلاحات اړین دي.
پایله
د البرټ انشټاین د نسبیت عمومي تیوري په فزیک او ستورپوهنه کې انقلاب راوست. د جاذبې قوې ته د ځواک په توګه نه بلکې د فضا-وخت د منحني په توګه په کتلو سره، دې تیوري زموږ د کایناتو د پوهیدو لپاره یو نوی، ډیر ژور چوکاټ چمتو کړ. د هغې اغیز د تور سوري او جاذبې څپو مطالعې څخه د کاسمولوژي او ورځني ټیکنالوژیو لکه GPS پوهیدو پورې پراخه ډسپلینونه لري.
د نسبیت د عمومي تیورۍ له لارې پرمخ وړل شوي کشفونه نه یوازې د تیورۍ د اعتبار لپاره نور شواهد وړاندې کوي، بلکې د کایناتو د نورو سپړنو لپاره لاره هم هواروي، د انسان د پوهې پولې هغو سیمو ته رسوي چې مخکې یې هیڅکله تصور نه کاوه. د عمومي نسبیت د عینکو له لارې، موږ د کایناتو د لوی پیچلتیا او ښکلا پوهیدو ته نږدې یو چې موږ پکې ژوند کوو.
