چطور یک ذره در خمیدگی فضا زمان به درون جسم دیگر می افتد؟

[اشکان فیاض]

دوستان یه سوال دارم در مورد خمیدگی فضا زمان
طبق نسبیت یه ذره به تناسب جرم خودش باعث بوجود اومدن یه خمیدگی در صفحه ی فضا زمان میشه که این خمیدگی باعث میشه تا دیگر ذرات در درون این خمیدگی بیوفتن که این توجیهی هست برای جاذبه نیوتون در نسبیت. درست مثله اینکه ما روی یک تشک پرش یه جسم سنگین قرار بدیم تا تشک را خمیده کنه وحالا با رها کردن یه ذره دیگه این ذره به درون این خمیدگی میوفته اما سوال من اینه که این اتفاق که یک جسم خمیدگی ایجاد کنه و جسم دیگه درونش بیوفته فقط در شرایطی اتفاق میوفته که جاذبه وجود داشته باشه تا جسم دوم رو به سمت پایین بکشه مثله جسمی که از بالای سطح شیبدار به پایین میاد اما در فضا که جاذبه ای وجود نداره که جسم رو به پایین بکشه چطور میتونیم بگیم این اتفاق میوفته؟؟

[Archimedes]

اول:
در فضا هم جاذبه وجود داره چرا می گی نیست؟
دوم:
پایین در فضا نسبت به چی؟

[اشکان فیاض]

اول:
در فضا هم جاذبه وجود داره چرا می گی نیست؟
دوم:
پایین در فضا نسبت به چی؟

درسته که جاذبه وجود داره ولی اگه ما بیایم و جاذبه رو ناشی از خمیدگی بگیریم یعنی بگیم اگه جسم دوم برای این درون خمیدگی ناشی از جسم دوم میوفته که یه نیروی خارجی اونو به پایین میکشه(نسبت به حالت تعادل و نبود اون نیرو)واین پایین کشیدن جسم دوم توسط نیروی خارجی رو ناشی از یه جسم سومی بگیریم که فضا خمیده کرده و پایین اومدن جسم دوم رو هم ناشی از افتادن درون خمیدگی این جسم سوم در نظر بگیرم و همین طور ادامه بدیم تا جایی که به اجسامی برسیم که جاذبه اونا تاثیری رو جسم دوم نداره که اونو به سمت خودشون بکشن برای اینکه بگیم اخرین جسمی که با جاذبه ی خودش جسم دوم رو به سمت خودش میکشه چه دلیلی میتونیم بیاریم در حالیکه هیچ جسم دیگه ای با جاذبه موثر نیست که باعث بشه جسم دوم به پایین کشیده بشه (تا درون خمیدگی اون بیوفته)
امیدوارم خوب توضیح داده باشم
پایین نسبت به جسمی که فضا رو خمیده کرده و نسبت به حالت تعادل جسم کوچکتر

[Ali.T]

اما سوال من اینه که این اتفاق که یک جسم خمیدگی ایجاد کنه و جسم دیگه درونش بیوفته فقط در شرایطی اتفاق میوفته که جاذبه وجود داشته باشه تا جسم دوم رو به سمت پایین بکشه مثله جسمی که از بالای سطح شیبدار به پایین میاد اما در فضا که جاذبه ای وجود نداره که جسم رو به پایین بکشه چطور میتونیم بگیم این اتفاق میوفته؟؟

چیزی جسم رو پایین نمی کشه ، طبق نسبیت گرانش میشه همون هندسه فضا-زمان و دیگه مفهوم نیرو جایی نداره.

[اشکان فیاض]

اما سوال من اینه که این اتفاق که یک جسم خمیدگی ایجاد کنه و جسم دیگه درونش بیوفته فقط در شرایطی اتفاق میوفته که جاذبه وجود داشته باشه تا جسم دوم رو به سمت پایین بکشه مثله جسمی که از بالای سطح شیبدار به پایین میاد اما در فضا که جاذبه ای وجود نداره که جسم رو به پایین بکشه چطور میتونیم بگیم این اتفاق میوفته؟؟

چیزی جسم رو پایین نمی کشه ، طبق نسبیت گرانش میشه همون هندسه فضا-زمان و دیگه مفهوم نیرو جایی نداره.

اگه فرض کنیم یه جسم سنگین فضا زمانو خمیده کنه اگه یه عامل دیگه در کار نباشه چطور یه جسم سبک باید درون این خمیدگی بیوفته؟
اگه یه خمیدگی دیگه نباشه چطور جسم سبک به سمت مرکز این کروی خمیده حرکت میکنه
مثلاًاگه فرض کنیم رو همون تشک پرش که جسم اول رو گذاشتیم جاذبه زمین وجود نداشته باشه جسم دوم چجوری میتونه به دورن خمیدگی ناشی از جسم اول بیوفته؟

[yazdanhaliday]

به نظرم تو توی این سوال جواب خودتو دادی!!!
این جاذبه سقوط باعثش همون منحنی فضا_زمانه.
مثل این میمونه که تو شیب یه کوه وایساده باشی،حالا هرچی شیب بیشتر باشه احتمال سقوطط بیشتره و همینطور صعود به بالا مشکلتر!!!

[titso]

هر جرمی چه سبک و چه سنگین باعث خمیدگی فضا-زمان میشه و هر چه تراکم جسم بیشتر باشه اثری بیشتری بر روی انحنای فضا-زمان داره و همین انحنا بیشتر باعث میشه تا جسم کوچکتر به سوی جسم بزرگتر سوق پیدا کنه...در واقع هیچ نیروی جاذبه ای هم در کار نیست.

[Ali.T]

اگه فرض کنیم یه جسم سنگین فضا زمانو خمیده کنه اگه یه عامل دیگه در کار نباشه چطور یه جسم سبک باید درون این خمیدگی بیوفته؟اگه یه خمیدگی دیگه نباشه چطور جسم سبک به سمت مرکز این کروی خمیده حرکت میکنه
مثلاًاگه فرض کنیم رو همون تشک پرش که جسم اول رو گذاشتیم جاذبه زمین وجود نداشته باشه جسم دوم چجوری میتونه به دورن خمیدگی ناشی از جسم اول بیوفته؟

- اول این که نسبیت عام یک تئوری خطی نیست بنابراین قضیه برهم نهی توی این نظریه صادق نیست و نمی شه بگیم ( برخلاف گرانش نیوتونی ) که مجموع میدان گرانشی در این نقطه برابر مجموع گرانش تک تک اجزاست.
- دوم این که فرض کنید جسمی ( شهاب سنگ ، باریک نور و یا هر چیز دیگه ای ) در فضا حرکت می کنه و از نزدیکی یک ستار رد میشه و چون حضور ستاره فضای اطرافشو خمیده کرده این جسم مسیرش منحرف میشه درست مثل وقتی که جسمی روی سطح ناهمواری حرکت می کنه هرجا تپه ای باشه بالا میره و هرجا فرورفتگی یا چاله ای باشه پایین میره و در چارچوب سطحی که روش قرار داره حرکت می کنه .

[resonance]

دوستان یه سوال دارم در مورد خمیدگی فضا زمان
طبق نسبیت یه ذره به تناسب جرم خودش باعث بوجود اومدن یه خمیدگی در صفحه ی فضا زمان میشه که این خمیدگی باعث میشه تا دیگر ذرات در درون این خمیدگی بیوفتن که این توجیهی هست برای جاذبه نیوتون در نسبیت. درست مثله اینکه ما روی یک تشک پرش یه جسم سنگین قرار بدیم تا تشک را خمیده کنه وحالا با رها کردن یه ذره دیگه این ذره به درون این خمیدگی میوفته اما سوال من اینه که این اتفاق که یک جسم خمیدگی ایجاد کنه و جسم دیگه درونش بیوفته فقط در شرایطی اتفاق میوفته که جاذبه وجود داشته باشه تا جسم دوم رو به سمت پایین بکشه مثله جسمی که از بالای سطح شیبدار به پایین میاد اما در فضا که جاذبه ای وجود نداره که جسم رو به پایین بکشه چطور میتونیم بگیم این اتفاق میوفته؟؟

آره منظورتو میفهمم اتفاقا سوال منم هست
منظور ایشون این هست که مثلا اگه ما در یک پارچه یک گلوله را قرار دهیم و گلوله ای دیگر را رها کنیم این انحنای پارچه نیست که باعث حرکت گلوله میشه بلکه جاذبه زمین هست که باعث این عمل میشه یعنی باید یه نیروی سومی مثل گرانش زمین باشه که عامل این حرکت باشه

[resonance]

اگه فرض کنیم یه جسم سنگین فضا زمانو خمیده کنه اگه یه عامل دیگه در کار نباشه چطور یه جسم سبک باید درون این خمیدگی بیوفته؟اگه یه خمیدگی دیگه نباشه چطور جسم سبک به سمت مرکز این کروی خمیده حرکت میکنه
مثلاًاگه فرض کنیم رو همون تشک پرش که جسم اول رو گذاشتیم جاذبه زمین وجود نداشته باشه جسم دوم چجوری میتونه به دورن خمیدگی ناشی از جسم اول بیوفته؟

- اول این که نسبیت عام یک تئوری خطی نیست بنابراین قضیه برهم نهی توی این نظریه صادق نیست و نمی شه بگیم ( برخلاف گرانش نیوتونی ) که مجموع میدان گرانشی در این نقطه برابر مجموع گرانش تک تک اجزاست.
- دوم این که فرض کنید جسمی ( شهاب سنگ ، باریک نور و یا هر چیز دیگه ای ) در فضا حرکت می کنه و از نزدیکی یک ستار رد میشه و چون حضور ستاره فضای اطرافشو خمیده کرده این جسم مسیرش منحرف میشه درست مثل وقتی که جسمی روی سطح ناهمواری حرکت می کنه هرجا تپه ای باشه بالا میره و هرجا فرورفتگی یا چاله ای باشه پایین میره و در چارچوب سطحی که روش قرار داره حرکت می کنه .

مسئله فقط این نیست که جرم باعث انحنا و تغییر مسیر متحرک میشه بلکه اینه که این انحنا دارای نیرو نیز میباشد که ایشون(اشکان فیاض) میگن که عامل این نیرو صرفا این انحنا نیست بلکه نیروی جاذبه از ابعاد فراتر ایجاد میشوند که باعث حرکت جسم در درون این چاله یا انحنای چهار بعدی میشوند(دقیقا مانند مثال پارچه و گلوله)

[armin57ghazal]

Ali.T و titso درست میگن(ایقدر نوشته ها زیاد بود که نمیشد خوند)
اما resonace و اشکان فیاض یه اشتیاه دارن اون چیه؟
اون اینه که تشک و یا پارچه مثالهایی شهودی از خمیدگی فضا-زمان است (و دیگه اینجا جاذبه زمین معنایی نداره)
این مثال ها فقط برای اینکه بفهمیم چطور اجسام در جاذبه همدیگه میوفتن، زده شده است.
البته باید اضافه کنم هر چه جسم چگال تر (نه الزاما بزرگتر و حجیم تر)باشد خمیدگی فضا-زمان بیشتر می شود

پس این جملات اشتباه است:
اشکان:مثلاًاگه فرض کنیم رو همون تشک پرش که جسم اول رو گذاشتیم جاذبه زمین وجود نداشته باشه جسم دوم چجوری میتونه به دورن خمیدگی ناشی از جسم اول بیوفته؟
resonance: منظور ایشون این هست که مثلا اگه ما در یک پارچه یک گلوله را قرار دهیم و گلوله ای دیگر را رها کنیم این انحنای پارچه نیست که باعث حرکت گلوله میشه بلکه جاذبه زمین هست که باعث این عمل میشه یعنی باید یه نیروی سومی مثل گرانش زمین باشه که عامل این حرکت باشه

[armin57ghazal]

.

اگه فرض کنیم یه جسم سنگین فضا زمانو خمیده کنه اگه یه عامل دیگه در کار نباشه چطور یه جسم سبک باید درون این خمیدگی بیوفته؟
اگه یه خمیدگی دیگه نباشه چطور جسم سبک به سمت مرکز این کروی خمیده حرکت میکنه
مثلاًاگه فرض کنیم رو همون تشک پرش که جسم اول رو گذاشتیم جاذبه زمین وجود نداشته باشه جسم دوم چجوری میتونه به دورن خمیدگی ناشی از جسم اول بیوفته؟

فرض کن در یک فضایی که هیچی نباشه(حتی زمین خودمون) دو جسم داریم یکی 1 کیلو و دیگری 100 کیلو(جسم سبک و سنگین)
طبق نسبیت هر دو جسم فضا-زمان را خمیده می کنند و طبق گرانش نیوتن F=Gm1m2/r^2 میشه و هرکدام از اجسام این نیرو را احساس می کنند یعنی یک نیروی یکسان را احساس می کنند اما از کجا بدانیم کدامشان خمیدگی بیشتری دارند؟؟؟
می دانیم که g=Gm/r^2 یعنی اینکه هر چقدر جرم جسم بیشتر باشد پس g بیشتری دارد و این به این معنی است که خمیدگی بیشتری داریم(نیروهایی که بهم وارد میکنن یکی است اما این g است که خمیدگی را تعیین می کند)
پس جسم 100 کیلویی ؛ یک g با 100 برابر بیشتر از جسم 1کیلویی ایجاد میکند، که خمیدگی آن 100 برابر بیشتر است
پس جسم سبک در خمیدگی جسم سنگین تر می افتد (مثل ماه و زمین)

[armin57ghazal]

البته می شود اینجور هم نتیجه گرفت که هرکدام از اجسام نیروی یکسانی به هم وارد می کنند
که برابر با F است-
اما جسم دوم به ازای هر کیلو گرم از جسم اول مقدار F/m1 را وارد می کند(که میشه 20 نیوتن بر کیلوگرم)
اما جسم اول مقدار F/m2(یعنی 0.2 نیوتن بر کیلوگرم) به جسم اول وارد میکند
یعنی جسم دوم به ازای هر کیلوگرم ؛ مقدار نیروی(یا بهتر است بگیم نیرو به ازای کیلوگرم) بیشتری وارد می کند
که باعث میشود جسم اول به سمت جسم دوم کشش پیدا کند
نکته:
البته به گفته Ali.T نسبیت خطی نیست ولی این اعداد دقیقا درست نیست(مخصوصا نسبت ها) ولی برای کار ما مفید است

[اشکان فیاض]

دوستان یه سوال دیگه هم دارم
میدونیم که فضا زمان یه صفحه ی دوبعدی نیست و بلکه 4 بعد داره و مه چیو در بر میگیره ولی وقتی این صفحه خم شده باشه در حقیقت همه ی فضا خم شده چون پیوسته هست پس وقتی یه لایه از این صفحه خم شده باشه لایه های بالایی هم خم میشن و در حقیقت این خمیدگی رو پر میکنن مثله اینکه یه ظرف خیلی بزرگ از اب رو در نظر بگیریم که به نحوی قسمتی از اب درون اون فرو بره در این صورت این خمیدگی توسط لایه های بالای آب پر میشه و اگه ما اندازه ی این ظرف رو مثله جهان بی نهایت درنظر بگیریم در حقیقت این خمیدگی ها به خاطر پیوسته بودن آب پشت سر هم خم خواهد شد و در این صورت دیگه چیزی به نام خمیدگی وجود نداره چون تمام جهان دچار این خمیدگی شده و خمیدگی فضا زمان بوجود اومده توسط یه جسم نسبت به فضا زمان اطرافش صفر میشه
با تشکر

[candle]

به نظرم، بهترین راه تصور و درک مکانیسم عمل گرانش برای یک ذره، بررسی توپولوژی فضا - زمان در اطراف یک مجموعه ستاره دوتائی است. یعنی شیوه خمیدگی (یا به عبارت بهتر ژئودزیک شدن) فضا-زمان در اطراف دوتائیهاست به گونه ای که سبب گردش دائم و منظم دو ستاره، به دور مرکز جرم مشترکشان می شود.