#نیرو، #نیروهای_بنیادین، #اتحاد_نیروها
#متن_علمی، #گرانش، #الکترومغناطیس، #ترجمه

✅ گرانش چیست؟

📝 گرانش، در میان نیروی الکترومغناطیس و هسته‌ای قوی و ضعیف، یکی از چهار نیروی بنیادین جهان است. با وجود فراگیر بودن و اهمیت آن، اما هنوز برای دانشمندان یک معما باقی مانده است.
دانشمندان باستان که سعی در توصیف جهان داشتند توضیحات خود را در مورد چرایی سقوط اجسام به سمت زمین ارائه دادند. ارسطو، فیلسوف یونانی اظهار داشت که اجسام تمایل طبیعی به حرکت به سمت مرکز جهان دارند، جایی که به اعتقاد او مرکز زمین است.
اما بعداً مفاخر سیاره ما را از موقعیت اولیه خود در کیهان خارج کردند. نیکولاس کوپرنیک، دانشمند لهستانی، متوجه شد که اگر خورشید مرکز منظومه شمسی باشد ، مسیرهای سیارات در آسمان بسیار بیشتر معنا می یابد. نیوتون بینش کوپرنیک را گسترش داد و استدلال کرد همانطور که خورشید سیارات دیگر را به سمت خود جذب می‌کند، همه ی اجسام به یکدیگر نیروی گرانش وارد میکنند.
نیوتن در رساله معروف خود "اصول ریاضی و فلسفه طبیعی" ، آنچه را كه امروزه قانون جهانی گرانش نیوتون نامیده می شود، توصیف كرد:

fg=G mM/r²

گرانش قوی است ، اما نه آنقدر زیاد.
نیروی گرانش ضعیف‌ترین نیروی بنیادین است. یک آهنربا که گیره‌ای را بر اثر نیروی الکترومغناطیس به سمت بالا می‌کشد، بر نیروی گرانش کل زمین غلبه می‌کند. فیزیکدانان محاسبه کرده اند که گرانش 10⁴ مرتبه ضعیف‌تر از الکترومغناطیس است.
اما تأثیرات گرانش را می توان به وضوح در اجرامی با مقیاس بزرگ مانند سیارات، ستارگان و کهکشان ها مشاهده کرد. اما این نیرو میان اجسام با مقیاس عادی و روزمره بسیار ناچیز و اندازه‌گیری آن بسیار دشوار است. به علت ضعیف بودن ثابت گرانش که عددی از مرتبه 10 به توان -11 است. و از آنجا که این ثابت بسیار ضعیف است دانشمندان باید برای اندازه‌گیری اثرات آن تجهیزاتی با حساسیت بسیار بالا طراحی کنند. و تا کنون مقدار دقیق ثابت گرانش از تجهیزات آنان دور مانده است، در حالی که اکثر ثابت‌های جهانی دیگر با دقت بسیار بالاتری شناخته شده‌اند.

آلبرت انیشتین انقلاب بعدی را در درک ما از گرانش ایجاد کرد. نظریه نسبیت عام وی نشان داد که گرانش از انحنای فضا-زمان ناشی می‌شود، به این معنی که حتی پرتوهای نور هم که باید از این انحنا پیروی کنند، توسط اجرام بسیار بزرگ خم می‌شوند.
از نظریه‌های اینشتین برای حدس و گمان در مورد وجود سیاهچاله‌ها استفاده شد. در مجاورت یک سیاهچاله، قانون جهانی گرانش نیوتن دیگر به طور دقیق نحوه حرکت اجرام را توصیف نمی‌کند، بلکه معادلات میدان تانسوری انیشتین برتری دارند.
ستاره شناسان از زمانی که سیاهچاله‌های واقعی موجود در فضا را کشف کرده‌اند، حتی موفق به گرفتن یک عکس دقیق از یک سیاهچاله عظیم که در مرکز کهکشان ما زندگی می‌کند، می شوند. تلسکوپ‌های دیگر نیز اثرات سیاهچاله‌ها را در سراسر جهان مشاهده کرده‌اند.
طبق قانون Minute Physics، اعمال قانون گرانش نیوتن در اجسام بسیار سبک، مانند افراد، سلول‌ها و اتم‌ها ، تا حدودی یک مرز بدون مطالعه باقی مانده است. محققان تصور می‌کنند که چنین چیزهایی با استفاده از همان قوانین گرانشی سیارات و ستاره‌ها یکدیگر را جذب می‌کنند، اما چون گرانش بسیار ضعیف است، مطمئن بودن از آن دشوار است.
شاید نیروی گرانشی بین اتم‌ها به جای اینکه به صورت عکس مجذوری باشد، متناسب با مکعب عکس فاصله‌شان از یکدیگر باشد. اما ابزارهای فعلی ما راهی برای بیان آن ندارند. جنبه های نو و پنهان واقعیت، تنها در صورتی قابل دستیابی است که بتوانیم چنین نیروهای جاذبه‌ای کوچک را بسنجیم.

گرانش اما، به طریقی دیگر دانشمندان را متحیر می‌کند. مدل استاندارد فیزیک ذرات، که فعالیت تقریباً همه ذرات و نیروهای شناخته شده را توصیف می‌کند، جاذبه را کنار می‌گذارد. در حالی که نور توسط ذره‌ای به نام فوتون حمل می‌شود، فیزیکدانان تصور نمی‌کنند ذره‌ای معادل برای گرانش وجود داشته باشد، که به آن گراویتون گفته می‌شود.
کشف مهم دیگر جامعه فیزیک در قرن بیستم، یعنی گردآوری گرانش در چارچوبی نظری با مکانیک کوانتوم، همچنان یک کار ناتمام است. چنین تئوری‌ای درباره همه چیز(همانطور که شناخته شده است) ممکن است هرگز محقق نشود.

📝 مترجم: ساناز افشاری

منبع:
https://www.livescience.com/37115-what-is-gravity.html

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution