موجز ۱ از ۷ · ۲ دقیقه

نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین از یک ایده‌ی ساده اما انقلابی پدید آمد.

در سال ۱۹۰۵، جوانی به نام آلبرت اینشتین سه مقاله به یکی از معتبرترین نشریه‌های علمی جهان، آنالن در فیزیک، فرستاد. نکته‌ی چشمگیر این است که امروزه هر یک از این مقاله‌ها شایسته‌ی جایزه‌ی نوبل دانسته می‌شود؛ اما مقاله‌ی سوم مشهورترین مقاله شد، زیرا نخستین نظریه‌ی نسبیت اینشتین را در خود داشت. امروزه این نظریه با نام نظریه‌ی نسبیت خاص او شناخته می‌شود و اساساً توضیح می‌دهد که زمان چگونه بسته به شرایط پیرامون کسی که آن را تجربه می‌کند، نسبی است. برای مثال، اگر به‌اندازه‌ی کافی سریع حرکت کنید، زمان کند می‌شود.

پس اگر دوستتان را منتظر بگذارید و خودتان برای یک گردش سریع با موشک بروید که شما را با سرعت نور دور دنیا می‌گرداند، وقتی فرود بیایید، زمان برای شما کندتر از دوستتان گذشته است که بی‌حرکت ایستاده بود. نظریه‌ی اینشتین جامعه‌ی علمی را تکان داد و او را فوراً مشهور کرد. بااین‌حال، یک مسئله وجود داشت که او باید با آن روبه‌رو می‌شد: در آن زمان، نظریه‌ی او مستقیماً با نظریه‌ی گرانش آیزاک نیوتن در تضاد بود که از قرن هفدهم برقرار بود. نظریه‌ی نیوتن می‌گفت نیروی گرانش چگونگی برهم‌کنش سیاره‌ها و ستاره‌ها با یکدیگر و حرکتشان در فضا را کنترل می‌کند. این گام بزرگی در درک ما از جهان و قوانین حاکم بر آن بود. برای نخستین بار، نشانه‌ای داشتیم که چیزی نادیدنی در خلأ پهناور فضا در کار است.

فیزیک‌دانان بریتانیایی، مایکل فارادی و جیمز ماکسول، با مطرح کردن مفهوم میدان‌های الکترومغناطیسی، آن فضای به‌ظاهر خالی را بیشتر پر کردند. حالا در کنار گرانش، امواج رادیویی وجود داشتند که می‌توانستند نیروهای الکتریکی را «منتقل کنند». اینشتین ده سال سخت کار کرد؛ اما سرانجام نظریه‌ی نسبیت عام خود را ارائه داد؛ شاهکاری فکری چنان زیبا و ظریف که برخی می‌گویند با Requiem («رکوئیم») اثر موتسارت یا Odyssey («اودیسه») اثر هومر قابل‌مقایسه است. ایده‌ی محوری اینشتین این بود که اگر میدان الکترومغناطیسی وجود دارد، باید میدان گرانشی هم وجود داشته باشد.

نبوغ اینشتین در این بود که یک گام فراتر رفت و این نظریه را مطرح کرد که میدان گرانشی بیش از آنکه فضا را «پر کند»، خودِ فضاست. این یعنی فضا تخت نیست؛ فضا در اطراف اجرام پرجرمی مانند سیاره‌ها و ستاره‌ها خمیده می‌شود؛ و با این خمیدگی، میدان گرانشی مقداری نیرو وارد می‌کند که مانع از پرتاب شدن چیزها به دوردست می‌شود. کار اینشتین سکوی پرتابی بی‌نقص برای نظریه‌های بعدی فراهم کرد.

نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین از یک ایده‌ی ساده اما انقلابی پدید آمد. — هفت درس کوتاه درباره‌ی فیزیک | موجز