الإثبات التجريبي لنظرية النسبية العامة
إضافة أولية :
الحضيض هو النقطة التي يكون الكوكب فيها أقرب ما يكون إلي الشمس.
الأوج هو النقطة التي يكون الكوكب فيها أبعد ما يكون إلي الشمس.
1-حركة حضيض مسار عطارد:
يجب أن يدور الكوكب الذي يدور حول الشمس و ذلك تبعاً لميكانيكا نيوتن و قانون نيوتن للجاذبية في قطع ناقص حولها أو بعبارة أصح حول مركز الثقل المشترك للكوكب و الشمس.
و في مثل هذه المجموعة تقع الشمس أو مركز الثقل المشترك في إحدى بؤرتي القطع بحيث يأخذ البعد الشمس-الكوكب في التزايد من حد أدني إلي حد أقصي ثم يتناقص ثانية إلي الحد الأدنى و ذلك خلال سنة كوكبية (هذا ما يسمي أحياناً بالأوج و الحضيض.المترجم) و لو أحللنا مكان قانون نيوتن قانوناً آخرا مختلفاً بعض الشيء وجدنا في التقدير الحسابي أن الحركة ستظل تحدث تبعاً لهذا القانون الجديد بحيث يظل البعد الكوكب-الشمس دوري التغير.و لكن في هذه الحالة تكون الزاوية المحصورة بين الخطين الواصلين من الشمس إلي الكوكب في أول هذه الفترة ثم في نهايتها (أي من حضيض إلي حضيض تال) تختلف عن 360 درجة و لن يكون خط المدار خطاً مقفولا بل إنه مع الزمن سيملأ جزء حلقي من مستوي المدار.أعني بين دائر أقل بعد للكوكب و دائرة أكبر بعد له عن الشمس.
و تبعاً لنظرية النسبية العامة التي تختلف طبعاً عن نظرية نيوتن نجد أن تغييراً صغيراً عن حركة نيوتن-كيبلر لكوكب ما في مداره يجب أن تحدث بحيث تكون الزاوية المحصورة بين القطر الشمس-الكوكب في الحضيض و الذي يليه تزيد علي الزاوية التي تناظر دورة كاملة بمقدار يحدده.
+ 24 ط³ ا² / ر² حـ² (1 – ى²)
ملاحظة :
تقابل دورة كاملة الزاوية 2 ط في القياس المطلق للزوايا المستعمل في الفيزياء.و التعبير عاليه يحدد المقدار الذي يزيد به قطر الشمس-الكوكب علي هذه الزاوية خلال الفترة بين حضيض و الذي يليه و في هذا التعبير ترمز ا لنصف المحور الأكبر للقطع الناقص ، ى إلي بروزه ، حـ إلي سرعة الضوء ، ر إلي مدة دورة الكوكب.و يمكن وضع هذه النتيجة علي هذه النتيجة علي هذا النحو أيضاً : إن المحور الأكبر للقطع الناقص يدور تبعاً لنظرية النسبية العامة حول الشمس علي نحو الحركة المدارية للكوكب ، و تستوجب نظرية النسبية أن يكون هذا الدوران بمقدار 43 ثانية قوسيه في القرن بالنسبة للكوكب عطارد ، أما بالنسبة للكواكب الأخرى في مجموعتنا الشمسية فإن مقداره تبعاً لنظرية النسبية لابد و أن يكون صغيراً جداً بحيث لا يسهل الاستدلال عليه.
و لقد وجد الفلكيون في الحقيقة أن نظرية نيوتن ليست كافية لحساب حركة عطارد التي كشفت عنها الأرصاد بدقة تناظر الدقة و الحساسية التي وصلت إليها الأرصاد حالياً.و لقد وجد كل من لوفرييه سنة 1859 و نيو كامب سنة 1895 أنه بعد وضع كل عوامل الاضطراب المؤثرة علي عطارد بوساطة بقية الكواكب محل الاعتبار قد تبقت حركة حضيضية لا تفسير لها ، مقدارها لا يختلف كثيراً عن المقدار المذكور عاليه +43 ثانية القوس في الفرن.و كان مقدار التقريب قي هذه النتيجة لا يتجاوز ثوان قليلة.
المصدر :
كتاب نظرية النسبية ، ألبرت أينشتاين
ترجمة : د . رمسيس شحاته
رد مع اقتباس
مواقع النشر (المفضلة)