کتاب مباحث علمی آلبرت اینشتین (بر شانه های غول)

معرفی کتاب بر شانه‌های غول

اینشتین که بزرگ‌ترین فیزیک‌دان تاریخ بشر تا به امروز بوده است، هرگز در دوران مدرسه‌اش موفق ظاهر نشد. کم‌کاری‌های او در فهمیدن درس، به‌قدری بود که مدیر مدرسه به پدرش گفته بود اینشتین کند ذهن است و هرگز در هیچ‌زمینه‌ای موفق نخواهد شد اما او با طی کردن تمام مدارج علمی، به همه دنیا ثابت کرد، حتی کسی که او را با لقب "کند ذهن" می‌شناسند، اگر بخواهد می‌تواند نابغه قرن باشد. نابغه‌ای که هنوز هم بعد از گذشت قرن‌ها، همواره از او به نیکی یاد می‌شود. کتاب حاضر جلد سوم از مجموعه کتاب‌های "بر شانه‌های غول" استیفن هاوکینگ است که جلد اول آن با پرداختن به زندگی شخصی گالیله و جلد دوم آن در مورد کپلر، منتشر شد. جلد سوم این مجموعه، قصد دارد با پرداختن به زندگی شخصی اینشتین که یکی از دانشمندان بزرگی می‌باشد که در زمینه پیشرفت علم کمک بسیاری نموده است، به خاطر فداکاری‌ها و شب‌زنده‌داری‌های این دانشمند بزرگ برای پیشرفت علم از او قدردانی کند. هم‌چنین این کتاب به مباحث علمی آلبرت اینشتین می‌پردازد و نظریه نسبیت خاص و عام وی را مورد بررسی قرار می‌دهد. مترجم سعی کرده است با ترجمه روان و کامل این مطالب، خواندن کتابی با چنین پیچیدگی و حجم بالای علمی را برای تمام خوانندگان آسان کند.

برشی از متن کتاب

در مقاله‌ای که چهار سال پیش از من منتشر شد، تلاش کردم پاسخ این سوال را بدهم که آیا انتشار نور تحت تأثیر گرانش قرار می‌گیرد یا خیر. اکنون دوباره به آن مقاله مراجعه کرده‌ام، زیرا از ارائه قبلی راضی نیستم و مهم‌تر از آن این‌که حالا می‌بینم یکی از مهم‌ترین نتایج روش قبلی می‌تواند به صورت تجربی مورد آزمایش قرار گیرد. از نظریه‌ای که این‌جا می‌خواهیم معرفی کنیم، نتیجه می‌شود که پرتوهای نوری که از نزدیک خورشید عبور می‌کنند، به واسطه  میدان گرانشی آن منحرف می‌شوند، طوری که فاصله زاویه‌ای بین خورشید و ستاره‌ای که نزدیک آن به نظر می‌رسد، ظاهرا به اندازه یک ثانیه قوس افزایش می‌یابد. ضمن این تحقیقات، نتایج بیش‌تری هم در رابطه با گرانش به دست می‌آیند. اما از آن‌جا که تفسیر تمام این نتایج اندکی سخت است، تنها چند نتیجه مقدماتی در مقاله پیش‌رو ارائه شده است تا خواننده به آسانی بتواند از مفروضات نظریه و روش آن مطلع گردد.

روابطی که در اینجا به دست آمده‌اند، اگر هم اساس نظری آن‌ها درست باشد، تنها با تقریب مرتبه اول معتبرند. 1. فرضیه‌ای درباره ماهیت فیزیکی میدان گرانشی فرض کنید در یک میدان گرانشی همگن (با شتاب گرانشی y)، یک دستگاه مختصات ساکن k وجود دارد و طوری قرار گرفته که خطوط نیروی میدان گرانشی در جهت منفی محور z باشند. هم‌چنین فرض کنید در یک فضای فاقد میدان گرانشی، یک دستگاه مختصات دیگر 'k وجود دارد که با شتاب یکنواخت (y) در جهت مثبت z حرکت می‌کند. برای آن‌که از پیچیدگی‌های غیر ضروری اجتناب کنیم، در حال حاضر نظریه نسبیت را کنار می‌گذاریم  و هر دو سیستم را با نظریه موسوم سینماتیک و جابه‌جایی‌هایی را که در آن‌ها رخ می‌دهد، با نظریه مکانیک معمولی بررسی می‌کنیم. نقاط مادی‌ای که در معرض حرکت نقاط مادی دیگری نباشند، نسبت به K و هم‌چنین نسبت به K'، طبق معادلات به حرکت خود ادامه می‌دهند.

در مورد دستگاه شتاب‌دار K' این نتیجه مستقیما از اصل گالیله به دست می‌آید، اما در مورد دستگاه K که در میدان گرانشی همگن در حال سکون است، طبق تجربه، باید تمام اجسام در چنین میدانی به طور مساوی و یکنواخت شتاب‌دار شوند. این تجربه در مورد سقوط یکسان همه اجسام در میدان گرانشی، یکی از فراگیرترین موضوعاتی است که با مشاهده طبیعت به دست آمده، اما با وجود این، نتوانسته هیچ قانونی برای خود در شالوده عمارت جهان فیزیک پیدا کند. اما اگر فرض کنیم دستگاه‌های K و K' از نظر فیزیکی کاملا مشابه‌اند، به یک تعبیر رضایت‌بخش از این قانون تجربی دست می‌یابیم.
 

• نظریه نسبیت خاص و عام
• نویسنده: استیفن هاوکینگ
• مترجم: مریم توفیقی
• انتشارات: سبزان