د نیوټن نسبیت: د حرکت او جاذبې قوې لومړنۍ پوهه
پنډاهولوان
اسحاق نیوټن، چې په تاریخ کې یو له خورا اغیزمنو ساینس پوهانو څخه دی، هغه تیوري رامینځته کړې چې زموږ د کایناتو په اړه پوهه یې انقلاب راوسته. د هغه تاریخي کار، "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica"، چې په 1687 کې خپور شو، د حرکت قوانین او د نړیوال جاذبې قانون معرفي کړ. که څه هم د نسبیت مفهوم، لکه څنګه چې نن ورځ ډیر عام دی، ډیری وختونه البرټ انشټاین ته منسوب کیږي، د نسبیت مفکوره په حقیقت کې لومړی د نیوټن لخوا د کلاسیک میخانیکونو په شرایطو کې رسمي شوه. دا مقاله به د نیوټن د نسبیت اصول، د حرکت او جاذبې د پوهیدو لپاره د دوی اغیزې، او دا چې دا نظرونه څنګه د انشټاین د نسبیت دورې پورې رامینځته شوي دي معاینه کړي.
د نیوټن د حرکت قوانین
د نیوټن د حرکت قوانین د کلاسیک میخانیکونو بنسټ دی او له دریو قوانینو څخه جوړ دی چې د یو شی د حرکت او په هغه باندې د عمل کونکو ځواکونو ترمنځ اړیکه تعریفوي. دا درې قوانین دا دي:
۱. د نیوټن لومړی قانون (د جبر قانون):
"هر شی به په ارام پاتې شي یا په مستقیم کرښه کې په ثابت سرعت سره حرکت وکړي پرته لدې چې یو بهرنی ځواک د دې حالت بدلولو لپاره عمل وکړي."
دا قانون د انرشیا په اهمیت ټینګار کوي، د یو شی تمایل چې د خپل حرکت حالت وساتي. د نسبیت په شرایطو کې، دا پدې مانا ده چې د دوو شیانو ترمنځ نسبي حرکت به بدلون ونلري تر هغه چې ځواک پلي نشي.
۲. د نیوټن دوهم قانون:
"د یو شی سرعت په مستقیم ډول د هغه قوې سره متناسب دی چې په هغې باندې عمل کوي او د هغې د وزن سره معکوس متناسب دی. په ریاضي کې، دا د F = ma په توګه څرګندیږي."
دلته، قوه (F) د کتلې (m) او سرعت (a) محصول دی. دا قانون ښیي چې څنګه د یو شي حرکت د قوې په کارولو سره بدلیدلی شي. د نسبیت په شرایطو کې، دا پدې مانا ده چې هغه ځواک چې په یو شي عمل کوي د هغه نسبي حرکت به بدل کړي.
۳. د نیوټن دریم قانون:
"هر عمل به یو مساوي او مخالف غبرګون رامینځته کړي."
دا قانون تشریح کوي چې قوې تل په جوړه کې واقع کیږي. که چیرې اعتراض A په B شی باندې قوه ولګوي، نو اعتراض B به په A شی باندې مساوي مګر مخالف قوه ولګوي. دا په تړلي سیسټم کې د شیانو ترمنځ د تعاملاتو په پوهیدو کې مهم دی.
د نیوټن د نړیوال جاذبې قانون
د نیوټن د نړیوال جاذبې قانون وايي چې په کایناتو کې هره ذره هر بل ذره د داسې قوې سره جذبوي چې مستقیم د دوو ذراتو د کتلې د محصول سره متناسب او د دوی ترمنځ د واټن مربع سره معکوس متناسب وي. په ریاضيکي ډول، دا قانون په لاندې ډول بیان شوی:
\[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \]
چیرته:
– \( F \) د دوو ذراتو ترمنځ د جاذبې قوه ده.
– \( G \) د نړیوال جاذبې ثابت دی.
– \( m_1 \) او \( m_2 \) د دوو ذراتو کتله ده.
– \( r \) د دوو ذراتو د کتلې د مرکزونو ترمنځ واټن دی.
د نیوټن د جاذبې قانون د سیارو مدارونو او د ځمکې په سطحه د شیانو د حرکت په څیر پیښو د پوهیدو لپاره اساس چمتو کوي. دا د نیوټن د نسبیت په مفهوم کې هم مهم رول لوبوي، ځکه چې جاذبه هغه قوه ده چې د جاذبې په ساحه کې د شیانو نسبي حرکت اغیزه کوي.
د نیوټن نسبیت
د نیوټن نسبیت، یا په ډیر دقیق ډول، د نیوټن د نسبیت اصل، دا مفهوم دی چې د فزیک هغه قوانین چې په یوه انرشیل حوالې چوکاټ کې پلي کیږي په نورو ټولو انرشیل حوالې چوکاټونو کې هم پلي کیږي. دا پدې مانا ده چې د انرشیل حوالې کوم ځانګړی چوکاټ شتون نلري؛ د حرکت ټول قوانین په هر چوکاټ کې په مساوي ډول پلي کیږي چې د یو بل په اړه په ثابت سرعت سره حرکت کوي.
د کلاسیک نسبیت اصل
د نیوټن د نسبیت اصل په لاندې ډول خلاصه کیدی شي:
- د ګالیلي بدلونونه: د انرشیل حوالې چوکاټ کې د حرکت مساوات کولی شي له یو چوکاټ څخه بل چوکاټ ته د لومړي چوکاټ په پرتله د ثابت سرعت سره حرکت وکړي پرته له دې چې د مساواتو بڼه بدله کړي.
د ګالیلي بدلونونه تشریح کوي چې د فضا-وخت همغږي څنګه د دوو انرشیل حوالې چوکاټونو ترمنځ بدلون مومي. فرض کړئ چې دوه انرشیل حوالې چوکاټونه شتون لري، S او S'، چیرې چې S' د S په پرتله د ثابت سرعت \( v \) سره حرکت کوي. که \( (x, y, z, t) \) په چوکاټ S کې همغږي وي او \( (x', y', z', t') \) په چوکاټ S کې همغږي وي، نو د ګالیلي بدلونونه په لاندې ډول څرګند کیدی شي:
\[ x' = x – vt \]
\[ y' = y \]
\[ ز ' = ز \]
\[ ټ ' = ټ \]
دا بدلون ښیي چې وخت مطلق دی او په ټولو داخلي حوالې چوکاټونو کې یو شان دی، کوم چې په کلاسیک میخانیک کې یو بنسټیز نظر دی.
د نیوټن د نسبیت مفهوم
د نیوټن نسبیت په کلاسیک فزیک کې څو مهمې اغیزې لري:
۱. انرشیا او نسبي حرکت:
د نیوټن د غیر فعال اصل سره سم، یو شی چې په یوه داخلي چوکاټ کې په ثابت سرعت سره حرکت کوي، په بل داخلي چوکاټ کې به په ثابت سرعت سره حرکت وکړي. دا پدې مانا ده چې د دوو شیانو ترمنځ نسبي حرکت نه بدلیږي تر هغه چې یو ځواک په دوی عمل ونه کړي.
۲. د حرکت ساتنه:
په یوه داخلي چوکاټ کې، د تړلي سیسټم ټول حرکت ثابت پاتې کیږي که چیرې هیڅ بهرني ځواکونه په سیسټم عمل ونه کړي. دا اصل د حرکت د ساتنې قانون اساس دی، کوم چې د شیانو ترمنځ د ټکرونو او تعاملاتو په پوهیدو کې مهم دی.
۳. د جاذبې قوې او مدار حرکت:
د نیوټن د جاذبې قانون موږ ته اجازه راکوي چې د سیارو او نورو آسماني اجسامو د حرکت وړاندوینه وکړو. د نیوټن د نسبیت په شرایطو کې، ټولې سیارې د جاذبې ورته قانون اطاعت کوي او د نیوټن د حرکت د قوانینو سره سم په خپلو اړوندو داخلي حوالې چوکاټونو کې چلند کوي.
د انشټاین نسبیت ته لیږد
که څه هم د نیوټن نسبیت د حرکت او جاذبې د پوهیدو لپاره یو قوي بنسټ چمتو کړ، خو محدودیتونه یې درلودل. ځینې پیښې، لکه د رڼا ثابت سرعت او په لوړ سرعت کې نسبیتیک اغیزې، د کلاسیک نیوټن میخانیکونو لخوا نشي تشریح کیدی. دا د شلمې پیړۍ په لومړیو کې د البرټ انشټاین د ځانګړي او عمومي نسبیت تیوریو پراختیا ته لاره هواره کړه.
ځانګړی نسبیت
د انشټاین د نسبیت ځانګړې تیوري، چې په ۱۹۰۵ کال کې معرفي شوه، د نیوټن میخانیکونو څو بنسټیز انګیرنې بیاکتنې کړې. د هغې یو له مرکزي فرضیو څخه دا دی چې په خلا کې د رڼا سرعت ثابت او د څارونکي سرعت څخه خپلواک دی. دا د مطلق وخت په اړه د نیوټن نظر سره په ټکر کې و او د نسبي سرعت په وخت کې د وخت د پراخوالي او اوږدوالي انقباض مفکورو ته لاره هواره کړه.
عمومي نسبيت
د نسبیت عمومي تیوري، چې په ۱۹۱۵ کال کې د انشټاین لخوا خپره شوه، د نیوټن د جاذبې قانون د دې مفکورې سره بدل کړ چې جاذبه د فضا-وخت منحنی دی چې د ډله ایز او انرژۍ له امله رامینځته کیږي. دا تیوري په ډیر دقت سره قوي جاذبې پیښې تشریح کوي، لکه د عطارد سیارې مدار او تور سوري، کوم چې د نیوټن د جاذبې قانون نشي تشریح کولی.
پایله
د نیوټن نسبیت، د حرکت او نړیوال جاذبې د قوانینو سره، د کلاسیک فزیک یو مهم بنسټ دی چې زموږ د کایناتو په اړه پوهه یې بدله کړه. د نیوټن د نسبیت اصول د انرشیل حوالې چوکاټونو کې د حرکت او تعاملاتو یو ثابت لید وړاندې کوي. که څه هم په پای کې د آینسټین د نسبیت لخوا ځای په ځای شو، د نیوټن میراث د طبیعي پیښو مطالعې او پوهیدو لپاره یو پیاوړی بنسټ پاتې دی، د سیارې حرکت څخه تر ورځني متحرکاتو پورې.
