خرید و دانلود نسخه کامل کتاب Gravitation and Cogravitation

توضیحاتی در مورد کتاب

نظریه گرانش نیوتن بزرگترین و ماندگارترین نظریه فیزیکی است که تا به حال ایجاد شده است. امروزه، بیش از 300 سال پس از اولین تصور، نظریه گرانش نیوتن هنوز هم نظریه اصلی کار اخترشناسان و همه دانشمندانی است که با اکتشافات فضا و مکانیک آسمان سروکار دارند. با این حال، نظریه گرانش نیوتن دارای نقص های جدی است: این نظریه قادر به توضیح جزئیات دقیق حرکت سیاره نیست. هیچ اطلاعاتی در مورد جنبه زمانی فعل و انفعالات گرانشی ارائه نمی کند. نمی توان آن را با اصل علیت و قانون بقای تکانه تطبیق داد.

این کتاب تئوری گرانش نیوتن را بسط و تعمیم می دهد، آن را از عیوب فوق عاری می کند و روش های بسیار متنوعی برای محاسبه برهمکنش های گرانشی بین اجسام متحرک یا ساکن با هر شکل، اندازه و پیکربندی ارائه می دهد.

نقطه شروع تعمیم نظریه گرانش نیوتن که در این کتاب ارائه شده است این ایده است که برهمکنش های گرانشی توسط دو میدان نیرو واسطه می شوند: میدان گرانشی که توسط همه جرم ها ایجاد می شود و بر همه جرم ها عمل می کند و میدان “هم گرانشی” فقط با حرکت توده ها ایجاد شده و فقط بر روی توده های متحرک عمل می کند. مطابق با اصل علیت، این دو میدان با انتگرال‌های میدان عقب‌افتاده نشان داده می‌شوند که برای سیستم‌های گرانشی ایستا یا با تغییرات آهسته، میدان گرانشی نیوتنی معمولی را ایجاد می‌کنند.

پیامد فوری نظریه تعمیم یافته نیوتنی گرانش که بر این اساس توسعه یافته است این است که برهمکنش های گرانشی معمولاً شامل حداقل پنج نیروی مختلف مرتبط با سرعت ها، شتاب ها و چرخش اجسام برهم کنش هستند. تأثیرات این نیروها کاملاً قابل توجه است. چند مثال: جرمی با حرکت سریع که از یک جسم کروی متقارن عبور می کند باعث چرخش جسم دوم می شود. جرمی که با سرعتی در حال کاهش سریع حرکت می کند، هم نیروی جاذبه و هم نیروی دافعه بر اجسام مجاور اعمال می کند. یک توده چرخشی که ناگهان متوقف می شود باعث چرخش اجسام مجاور می شود. سیاراتی که به دور خورشید می چرخند باعث چرخش دیفرانسیل خورشید می شوند.

نظریه تعمیم یافته گرانش کاملاً با قوانین بقای انرژی و تکانه سازگار است. یک نتیجه بسیار مهم از این سازگاری، توضیح قطعی فرآیند تبدیل انرژی میدان گرانشی به انرژی جنبشی اجسامی است که تحت تأثیر میدان های گرانشی حرکت می کنند.

تئوری تعمیم یافته گرانش وجود امواج گرانشی-هم گرانشی را پیش بینی می کند و توضیح می دهد که چگونه می توان چنین امواجی را تولید کرد.

نظریه تعمیم یافته گرانش نیز حاکی از وجود میدان های ضد گرانشی (دافعه) و تشکل های جرمی است. پیامد کیهان‌شناختی چنین میدان‌ها و تشکیل‌های جرمی، انبساط و انقباض دوره‌ای کیهان است. نتیجه دیگر این است که جرم واقعی کیهان ممکن است بسیار بزرگتر از جرمی باشد که با تجزیه و تحلیل جاذبه گرانشی در کهکشان ها آشکار می شود.

طبیعی است که پیامدهای مختلف نظریه تعمیم گرانش را با پیامدهای نظریه نسبیت عام مقایسه کنیم. در این خصوص سه نکته ذیل باید بیان شود.

اول، هیچ اثر گرانشی قابل مشاهده ای که توسط نظریه نسبیت عام آشکار شده باشد وجود ندارد که مشابه خود را در نظریه تعمیم یافته گرانش نداشته باشد.

دوم، نظریه تعمیم یافته گرانش تعداد بسیار بیشتری از اثرات گرانشی را نسبت به آنچه توسط نظریه نسبیت عام توصیف شده است، توصیف می کند.

سوم، مقادیر عددی برای اثرات گرانشی پیش‌بینی‌شده توسط نظریه نسبیت عام معمولاً با مقادیر متناظر پیش‌بینی‌شده توسط نظریه تعمیم یافته گرانش متفاوت است. این تفاوت تقریباً همیشه نتیجه پیچیدگی و عمق بیشتر فعل و انفعالات گرانشی است که توسط نظریه تعمیم یافته گرانش آشکار شده است.

اگرچه این کتاب نتایج تحقیقات اصلی را ارائه می‌کند، اما به سبک کتاب درسی نوشته شده است و شامل مثال‌های گویا متعددی است که کاربردهای مختلف نظریه گرانش تعمیم یافته نیوتنی را نشان می‌دهد.