تباطؤ الإطار المرجعي
 |
لقد تم اقتراح دمج محتويات هذه المقالة أو الفقرة في المعلومات تحت عنوان مغناطيسية الجاذبية. (ناقش) |
تباطؤ الإطار المرجعي في الفيزياء (بالإنجليزية :frame-dragging ) تتنبأ نظرية النسبية العامة لأينشتاين بأن دوراة جرم حول محوره يؤثر على الزمكان بطريقة تعرف "بتباطؤ الإطار المرجعي". صاغ أينشتاين النظرية النسبية العامة عام 1915 وكان أول حساب لتعيين هذا التأثير في عام 1918 قام به الفيزيائيان النمساويان جوزيف لينز و هانز ثيرينج ، ولذلك يعرف أيضا بتأثير لينز-ثيرينج. [1][2][3]
تنبأ الإثنان من خلال دراستهم للنظرية النسبية العامة بأن دوران جسم كبير الكتلة حول محوره سوف يحدث خلالا في الزمكان يؤثر على مدار حبيبة تدور حول الجسم الكبر . هذا التأثير لا يحدث طبقا لميكانيكا نيوتن حيث تعتبر أن جاذبية الجسم تعتمد فقط على كتلته وليس على دورانه. ويكون تأثير لينز-ثيرينج ضعيفا وهو يعادل 1 / ترليون.
نحتاج لقياس هذا الـأثير الضعيف لإجراء التجربة على جرم كبير أو بناء جهاز قياس بالغ الدقة. ينتج عن ذلك التأثير تيار للكتلة والطاقة يعرف بمغناطيسية الجاذبية وهي ظاهرة مماثلة لما يحدث في نظرية ماكسويل للمغناطيسية الكهربائية.
محتويات |
تأثير تباطؤ الإطار المرجعي [عدل]
يظهر تاثير تباطؤ الإطار المرجعي في حالة دوران جسم صغير بالقرب من جرم كبير يدور حول محوره . وطبقا لهذا التأثير يكون الإطار المرجعي الذي تدق فيه ساعة بأسرع ما يكون هو الإطار الذي يدور فيه الجسم حول الجرم كما يراه مشاهد عن بعد . وهذا يعني أيضا أن الضوء الصادر من جزء الجرم المتحرك في اتجاه المشاهد سيكون أسرع من الضوء الصادر من طرف الجرم الدوار في عكس اتجاه الضوء القادم إلى المشاهد . وقد درس هذا التأثير عمليا بوساطة مسبار الجاذبية ، وأثبتت التجربة صحته. وتعتبر تلك التجربة من أحد التجارب مؤيدة لصحة تنبؤات للنظرية النسبية.
شواهد فلكية [عدل]
قد تقدم النفاثات العظيمة السرعة المنطلقة من ثقب أسود والتي تسمى "نفاثات سرعة الضوء" Relativistic jet إثبات للقوى الناتجة عن تأثير لينز-ثيرينج عند انطلاقها من ثقب أسود يدور حول محوره [4][5] بافتراض طريقة اصدار الطاقة التي اقترحها الفيزيائي البريطاني روجر بنروز [6] لتفسير ظاهرة نفاثات سرعة الضوء التي تصدر من الثقب الأسود.[7] من ناحية أخرى قام الفيزيائي ريفا ويليامز بافتراض نموذج آخر مبين على تأثير مغناطيسية الجاذبية لتفسير مشاهدتنا الفلكية لصدور جسيمات أولية عالية الطاقة تقدر ببلايين إلكترون فولت ~GeV التي تصدرها النجوم الزائفة و حوصلة المجرات النشطة ، واصدار أشعة إكس و أشعة جاما وإلكترونات وبوزيترونات ناتجة من إنتاج زوجي تخرج من قطبي محور الدوران للثقب الأسود و تناظر النفاثتين الصادرتين منه.
المراجع [عدل]
- ^ Thirring, H. (1918). "Über die Wirkung rotierender ferner Massen in der Einsteinschen Gravitationstheorie". Physikalische Zeitschrift 19: 33. Bibcode 1918PhyZ...19...33T. [On the Effect of Rotating Distant Masses in Einstein's Theory of Gravitation]
- ^ Thirring, H. (1921). "Berichtigung zu meiner Arbeit: ‘Über die Wirkung rotierender Massen in der Einsteinschen Gravitationstheorie’". Physikalische Zeitschrift 22: 29. Bibcode 1921PhyZ...22...29T. [Correction to my paper "On the Effect of Rotating Distant Masses in Einstein's Theory of Gravitation"]
- ^ Lense, J.; Thirring, H. (1918). "Über den Einfluss der Eigenrotation der Zentralkörper auf die Bewegung der Planeten und Monde nach der Einsteinschen Gravitationstheorie". Physikalische Zeitschrift 19: 156–163. Bibcode 1918PhyZ...19..156L. [On the Influence of the Proper Rotation of Central Bodies on the Motions of Planets and Moons According to Einstein's Theory of Gravitation]
- ^ Williams, R. K. (1995). "Extracting X rays, Ύ rays, and relativistic e-e+ pairs from supermassive Kerr black holes using the Penrose mechanism". Physical Review D 51 (10): 5387–5427. Bibcode 1995PhRvD..51.5387W. doi:10.1103/PhysRevD.51.5387.
- ^ Williams, R. K. (2004). "Collimated escaping vortical polar e-e+ jets intrinsically produced by rotating black holes and Penrose processes". The Astrophysical Journal 611 (2): 952–963. arXiv:astro-ph/0404135. Bibcode 2004ApJ...611..952W. doi:10.1086/422304.
- ^ Penrose, R. (1969). "Gravitational collapse: The role of general relativity". Nuovo Cimento Rivista 1 (Numero Speciale): 252–276. Bibcode 1969NCimR...1..252P.
- ^ Gariel, J.; MacCallum, M. A. H.; Marcilhacy, G.; Santos, N. O. (2007). Kerr geodesics, the Penrose process and jet collimation by a black hole. arXiv:gr-qc/0702123v1. Bibcode 2007gr.qc.....2123G.
وصلات خارجية [عدل]
- NASA RELEASE: 04-351 As The World Turns, It Drags Space And Time
- New Scientist press release of the MGS test by Iorio in the gravitational field of Mars
- Paper by Giampiero Sindoni, Claudio Paris and Paolo Ialongo about the Mars-MGS test (unpublished)
- Paper by G. Felici about the Mars-MGS test (unpublished)
- Paper by Kris Krogh about the Mars-MGS test
- Reply by Ignazio Ciufolini and Erricos Pavlis about some criticisms by Iorio
- Frame dragging applied to relativistic jets
- Frame Dragging
- Duke University press release: General Relativistic Frame Dragging
