دانشمند انیشتین در مورد فضا-زمان چه گفت؟

(دن تری) - فیزیک مدرن ثابت می‌کند که فضا و زمان به راحتی از هم جدا نمی‌شوند، بلکه در یک «پارچه» فضا-زمان به هم بافته شده‌اند.

برای مدت طولانی، انسان‌ها فضا را به عنوان یک خلأ بی‌پایان و خاموش تصور می‌کردند که در آن اجرام آسمانی می‌آیند و می‌روند. زمان به عنوان یک جریان مشخص و ثابت دیده می‌شد که ما را از گذشته به آینده می‌برد.

با این حال، فیزیک مدرن این تصور را دگرگون کرده و نشان داده است که فضا و زمان جدایی‌ناپذیرند، اما در یک موجودیت واحد به نام فضا-زمان ادغام شده‌اند.

نظریه نسبیت خاص آلبرت انیشتین نشان داد که فضا-زمان فقط یک پس‌زمینه منفعل نیست، بلکه یک ساختار پویا است که جهان و نحوه حرکت اشیاء را شکل می‌دهد.

این رشته نامرئی است که همه چیز را در کنار هم نگه می‌دارد و رویدادها را در حین وقوع هدایت می‌کند. بدون فضا-زمان، مفاهیم مکان و زمان بی‌معنی خواهند بود.

اجرام بزرگ، فضا-زمان را خمیده می‌کنند

برای نشان دادن ارتباط بین فضا و زمان، دو نفر را تصور کنید: یکی روی زمین می‌ماند و دیگری با سرعتی نزدیک به سرعت نور در یک سفینه فضایی سفر می‌کند.

وقتی دوباره به هم برسند، ساعت‌های افراد حاضر در فضاپیما، زمان کمتری را نسبت به ساعت‌های افراد روی زمین نشان خواهد داد. این پدیده که به عنوان اتساع زمان شناخته می‌شود، نشان می‌دهد که فضا و زمان باید به عنوان بخشی از یک تار و پود با هم کار کنند.

به همین دلیل است که فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی کمی کندتر از افراد روی زمین پیر می‌شوند.

اینشتین همچنین نشان داد که اجرام عظیم مانند سیارات و ستارگان توانایی خم کردن فضا-زمان را دارند و از این طریق بر حرکت اجرام اطراف تأثیر می‌گذارند. این خمیدگی است که گرانش را توضیح می‌دهد.

زمین به دور خورشید نمی‌چرخد زیرا توسط یک ریسمان نامرئی «مهار» شده است، بلکه به این دلیل که در امتداد فضا-زمانی که توسط خورشید خمیده شده است، حرکت می‌کند.

یک پارچه کشیده شده را تصور کنید. اگر یک توپ بزرگ را روی آن قرار دهید، سطح آن فرورفتگی پیدا می‌کند. اگر یک توپ کوچکتر را بغلتانید، به صورت مارپیچی به سمت داخل حرکت می‌کند و انحنای پارچه را دنبال می‌کند. اجرام آسمانی در جهان به طور مشابه تحت تأثیر فضا-زمان خمیده قرار می‌گیرند.

با نشان دادن ارتباط بین فضا و زمان، و اینکه گرانش هندسه این وحدت است، انیشتین نحوه درک ما از جهان را کاملاً تغییر داد.

او ادعا کرد که فضا-زمان یک واحد اندازه‌گیری غیرفعال نیست، بلکه عنصری فعال در داستان جهان است.

تار و پود واقعیت

فضازمان فقط یک فرضیه علمی نیست، بلکه تار و پود واقعیت است. هر رویدادی، از حرکت سیارات گرفته تا تیک تاک ساعت، در فضازمان رخ می‌دهد.

ما نمی‌توانیم بدون در نظر گرفتن زمان، فضای خاصی را مشخص کنیم و برعکس. آنها جدایی‌ناپذیرند و با هم مرحله‌ی وجود را تعریف می‌کنند.

فیزیک مدرن بر اساس این درک بنا شده است. نسبیت، درهم‌تنیدگی کوانتومی، کیهان‌شناسی و بسیاری از فناوری‌هایی که زندگی روزمره ما را شکل می‌دهند، به فضازمان وابسته‌اند. این چارچوبی را فراهم می‌کند که در آن قوانین طبیعت عمل می‌کنند و «کجا» و «چه زمانی» واقعیت را شکل می‌دهند.

اثرات فضا-زمان فقط در حد تئوری نیستند. سیاهچاله‌های عظیم، با چگالی متراکم خود، فضا-زمان را تا حدی خم می‌کنند که حتی نور هم نمی‌تواند از آن فرار کند.

در مقیاس کوچک‌تر، سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS) ما نیز برای عملکرد صحیح به فضا-زمان وابسته است. ماهواره‌های GPS که به دور زمین می‌چرخند، به دلیل اتساع زمان ناشی از گرانش، با سرعت‌های متفاوتی نسبت به دستگاه‌های روی زمین حرکت می‌کنند.

بدون اصلاح این تغییرات، موقعیت‌یابی GPS روزانه چندین کیلومتر خطا خواهد داشت. فضا-زمان بی‌صدا نحوه حرکت، ارتباط و تعامل ما با جهان را در زندگی روزمره‌مان شکل می‌دهد.

منبع: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/nha-bac-hoc-einstein-noi-gi-ve-khong-thoi-gian-20250922090326350.htm