کشش ثقل جي اسرار کي ختم ڪرڻ: نيوٽن جي ڪلاسيڪل نظريي کان آئنسٽائن جي اسپيس ٽائيم جي وڪرو تائين
تي اپڊيٽ ڪيو ويو: 59-0-0 0:0:0

جڏهن اسين تارن واري آسمان کي ڏسندا آهيون، ڇا اسان ڪڏهن ستارن جي وچ ۾ نظر نه ايندڙ ڪشش جي باري ۾ سوچيندا آهيون؟ سائنسدان صدين کان هن پراسرار کشش ثقل کي ڳولي رهيا آهن. نيوٽن جي کشش ثقل کان وٺي آئن اسٽائن جي خلائي وقت جي جھڪڻ جي خيال تائين، ڪشش ثقل جي اسان جي فڪر ۾ تمام گهڻو انقلابي ارتقا گذريو آهي.

نيوٽن جي زماني ۾ هن ڪشش ثقل جو دور ساز قانون تجويز ڪيو. اهو نظريو رکي ٿو ته ماس سان گڏ ڪنهن به ٻن شين جي وچ ۾ گڏيل کشش جي قوت آهي. هن طاقت کي ڪنهن به مادي کي هڪ ذريعي جي حيثيت سان ضرورت نه آهي ته خلا ۾ داخل ٿئي ۽ آسماني جسمن کي مضبوطي سان هڪ ٻئي سان ڳنڍي. بهرحال، اهو نظريو ڪجهه حدن کي ظاهر ڪري ٿو جڏهن اهو ڪجهه واقعن کي بيان ڪرڻ لاء اچي ٿو. آئن اسٽائن جو اضافیت جو نظريو اسان کي هڪ نئون نقطه نظر ڏئي ٿو، اهو دليل ڏئي ٿو ته ڪشش ثقل هڪ حقيقي قوت نه آهي، پر معيار جي ڪري خلائي وقت جي وڪرو جي ڪري آهي. اهو جديد نظريو ڪشش ثقل جي اسان جي روايتي فڪر کي مڪمل طور تي ختم ڪري ٿو.

هن مضمون ۾، اسين سائنسدانن جي ڪشش ثقل جي فڪر جي ارتقا جو جائزو وٺنداسين، نيوٽن جي ميڪينڪس جي ڪلاسيڪل نظريي کان وٺي آئنسٽائن جي اضافیت جي نظريي تائين، جن مان هر هڪ تمام گهڻو ترقي يافته سائنس آهي.

آسماني تحريڪ جي کشش ثقل کي بيان ڪريو

ڪشش ثقل جي تحقيق جي ڊگهي تاريخ ۾، اسان جي اڳواڻن مختلف مفروضن ۽ نظرين کي پيش ڪيو آهي. پهريون، عام طور تي اهو قبول ڪيو ويندو آهي ته زمين ڪائنات جو مرڪز آهي ۽ سڀئي آسماني جسم ان جي چوڌاري هلن ٿا. سائنس جي ترقي سان، خاص طور تي ڪوپرنيڪس جي هيليوسينٽرزم جي تجويز کان پوء، هن نظريي کي چئلينج ڪيو ويو. ڪوپرنيڪس جو خيال هو ته زمين نه پر سج آسماني حرڪت جو مرڪز هو، جڏهن ته سيارا سج جي چوڌاري بيضوي مدارن ۾ ڦرندا هئا.

جيتوڻيڪ ان وقت جي مذهبي اختيارين پاران ڪوپرنيڪس جي نظرين جي سخت مخالفت ڪئي وئي، پر ڪيپلر جي پوئين تحقيقات هيليوسينٽرزم جي مضبوط حمايت فراهم ڪئي. آسماني جسمن جي حرڪت جي پنهنجي گهڻائي مشاهدي ذريعي ڪيپلر مشهور ڪيپلر جا ٽي قانون تجويز ڪيا، جن ۾ بيضوي مدارن سان گڏ سيارن جي حرڪت ظاهر ڪئي وئي ۽ اشارو ڪيو ويو ته سج انهن بيضوي جي مرڪزي نقطي تي واقع آهي. انهن قانونن نه رڳو هيليوسينٽرزم جي درستگي جي تصديق ڪئي، پر ڪشش ثقل جي پوئين نظرين جو بنياد به رکيو.

جيوسينٽرڪ کان هيليوسينٽرڪ نظريي ڏانهن منتقلي نه رڳو آسماني حرڪت جي فڪر ۾ اڳتي وڌڻ هئي، پر نيوٽن کي کشش ثقل جي قانون جي باري ۾ سوچڻ لاء پڻ متاثر ڪيو. انهن تحقيقات جي بنياد تي ئي نيوٽن پنهنجي ڪشش ثقل جي نظريي کي تعمير ڪرڻ ۾ ڪامياب ٿيو، جنهن انسان ذات جي ڪائنات جي فڪر کي وڌيڪ گهڻو ڪري ڇڏيو.

نيوٽن جو کشش ثقل جو نظريو

پنهنجي اڳواڻن جي تحقيق جي بنياد تي، نيوٽن گهڻو سوچڻ ۽ تحقيق ڪئي. گليليو جي انفراديت جي قانون نيوٽن کي اهو ظاهر ڪيو ته جيڪڏهن ڪو به شيءِ ٻاهرين قوت کان متاثر نه ٿئي ته آرام سان رهندي يا هڪ جهڙي رفتار سان سڌي لڪير ۾ هلي ويندي. نيوٽن وڌيڪ کشش ثقل جي قانون جي تجويز ڏني، جنهن ۾ چيو ويو آهي ته ڪو به ٻه شيون پنهنجي ماس جي ڪري هڪ ٻئي ڏانهن راغب ٿين ٿيون ، ۽ هن ثقلي قوت جي وسعت سڌو سنئون ٻنهي شين جي عوام جي پيداوار سان متناسب آهي ۽ انهن جي وچ ۾ فاصلي جي چورس جي مقابلي ۾ متناسب آهي.

نيوٽن جو نظريو اهو بيان ڪرڻ ۾ ڪامياب ٿيو ته زمين ۽ ٻيا سيارا سج جي چوڌاري اڏامڻ کان سواءِ ڇو گهمي سگهندا هئا. هن جو خيال هو ته زمين، سج جي ثقلي تڪليف هيٺ، سڌي لڪير ۾ نه هلي ٿي، بلڪه هڪ وکريل رستي سان، بيضوي مدار سان هلندي آهي. اهو نظريو نه رڳو آسماني حرڪت جي واقعي کي بيان ڪري ٿو، پر اهو سبب پڻ ظاهر ڪري ٿو ته زمين تي شيون زمين تي اچي وڃن ٿيون - يعني شين تي زمين جي ثقلي ڪچهري.

بهرحال، نيوٽن جو کشش ثقل جو قانون ان مسئلي کي حل نٿو ڪري ته ڪشش ثقل ڪيئن منتقل ٿئي ٿي. ان مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ نيوٽن ايٿر جو تصور متعارف ڪرايو۽ دليل ڏني ته ڪائنات نظر نه ايندڙ ۽ اچھوت ايٿر سان ڀريل آهي، جيڪا ثقلي پرچار لاءِ ذريعي طور ڪم ڪري ٿي. جيتوڻيڪ اهو مفروضو بعد ۾ غلط ثابت ٿيو، نيوٽن جي عالمگير کشش ثقل جو قانون ۽ ثقلي پرچار جي ذريعي بابت سندس سوچ بيشڪ بعد ۾ سائنسي تحقيق جي راهه ڏانهن اشارو ڪيو.

آئن اسٽائن جي نظريي اضافیت ۾ ڪشش ثقل جو نئون حل

آئن اسٽائن جو اضافیت جو نظريو، خاص طور تي جنرل ريليٽيوٽي، اسان کي ڪشش ثقل کي سمجهڻ جو مڪمل طور تي نئون طريقو فراهم ڪري ٿو. آئن اسٽائن جي خيال موجب ڪشش ثقل لفظ جي حقيقي معنيٰ ۾ هڪ قوت نه آهي، بلڪه زمان ۽ جڳهه تي ماس جو جھڪيندڙ اثر آهي. هن نظريي نيوٽن جي کشش ثقل جي تصور کي مڪمل طور تي ختم ڪري ڇڏيو، جنهن کي ٻن شين جي وچ ۾ قوت جي بدران خلائي وقت جي جاميٽري جي حصي طور ڏٺو ويو.

آئن اسٽائن جي نظريي مان معلوم ٿئي ٿو ته سج جو وڏو ماس ان جي چوڌاري خلائي وقت ۾ هڪ مضبوط موڙ پيدا ڪري ٿو. زمين اهڙن وکريل خلائي زماني ۾ هلندي آهي ، ۽ ان جو رستو فطرتي طور تي وکر جي حيثيت سان ظاهر ٿئي ٿو - اهو ئي آهي جيڪو اسان سج جي چوڌاري گهمندڙ زمين جي حيثيت سان ڏسون ٿا. آئن اسٽائن جي نظريي ۾ اها به اڳڪٿي ڪئي وئي هئي ته روشني مضبوط ثقلي ميدان ۾ ڦري ويندي، اها اڳڪٿي جنهن جي بعد ۾ تجرباتي طور تصديق ڪئي وئي.

ان کان وڌيڪ اهم ڳالهه اها آهي ته آئن اسٽائن جي اضافیت جي نظريي نيوٽن جي نظريي ايٿر ۾ گهربل ثقلي پروپيگيشن ميڊيم کي ختم ڪري ڇڏيو. اضافیت جي نظريي مان ظاهر ٿئي ٿو ته ڪشش ثقل جي پرچار کي ڪنهن به ذريعي جي ضرورت نه هوندي آهي پر سڌو سنئون اسپيس-ٽائيم جي وڪرو ذريعي اعتراض تي ڪم ڪندو آهي. هن نظريي نه رڳو نيوٽن جي نظريي ۾ هڪ ڏکيو مسئلو حل ڪيو، پر جديد جسماني نظرين جهڙوڪ ڪوانٽم ميڪينڪس جي بعد ۾ ترقي جو بنياد پڻ رکيو.

آئن اسٽائن جي اضافیت جي نظريي ڪائنات جي باري ۾ اسان جي فڪر کي تمام گهڻو وڌايو آهي، خاص طور تي ڪائنات جي وڏي پيماني تي ساخت ۽ جسماني مظاہر کي سخت حالتن ۾ سمجهڻ ۾. جيتوڻيڪ اضافیت جي نظريي ڪجهه مخصوص حالتن ۾ حدون ڏيکاريون آهن، پر بيشڪ هن جديد فزڪس جي ترقي ۾ تمام گهڻو حصو ورتو آهي.

ثقلي نظريي جو تاريخي ارتقا

سائنسي نظرين جو ارتقا هڪ اهڙو انقلاب آهي جيڪو مسلسل اڳتي وڌندو رهي ٿو ۽ نيوٽن جو ثقل جو نظريو ۽ آئن اسٽائن جو نظريو اضافیت ان عمل ۾ اهم سنگ میل آهن. نيوٽن جا نظريا گهٽ رفتار واري ميڪروڪوسڪ ميدانن جي ميدان ۾ وڏي ڪاميابي حاصل ڪري چڪا آهن، جيڪي آسماني جسمن جي حرڪت ۽ زمين تي ڪشش ثقل جي واقعي کي بيان ڪن ٿا. بهرحال، جڏهن مائڪروسڪوپڪ تيز رفتار فيلڊ تي لاڳو ڪيو ويندو آهي، ان جي حدون رفته رفته ظاهر ٿي وينديون آهن.

آئن اسٽائن جو اضافیت جو نظريو ڪشش ثقل جي اسان جي فڪر کي وڌائي ٿو، خاص طور تي مضبوط ثقلي ميدانن ۽ تيز رفتار حرڪت جي صورت ۾، ۽ اضافیت جو نظريو وڌيڪ صحيح بيان فراهم ڪري ٿو. اهو نه رڳو نيوٽن جي نظريي ( جهڙوڪ ڪشش ثقل جو وچولي مسئلو) ۾ ڪجهه ڏکين مسئلن کي حل ڪري ٿو ، پر جديد جسماني نظرين جهڙوڪ ڪوانٽم ميڪينڪس جي پوئين ترقي جو بنياد پڻ رکي ٿو.

بهرحال، ڪشش ثقل جي اسان جي فڪر اڃا تائين ترقي ڪري رهي آهي. جيئن ته سائنس اڳتي وڌندي آهي، مستقبل ۾ ٻين بنيادي قوتن سان ڪشش ثقل جي ڪردار کي بيان ڪرڻ ۽ متحد ڪرڻ لاء گهڻا نظريا ٿي سگهن ٿا. هن وقت سائنسدان سرحدي علائقن جهڙوڪ ڪوانٽم ثقلي نظريي جي تحقيق ڪري رهيا آهن، اميد آهي ته ڪشش ثقل کي برقي مقناطيسي قوتن، مضبوط ايٽمي قوتن ۽ ڪمزور ايٽمي قوتن سان وڌيڪ مڪمل جسماني نظرياتي فريم ورڪ ۾ متحد ڪيو وڃي.

نيوٽن ۽ آئن اسٽائن ٻنهي جا نظريا سائنسي تحقيق جي تاريخ جا اهم باب آهن. جيتوڻيڪ انهن کي پنهنجي پنهنجي دور ۾ انهن جي قابل اطلاق ۽ حدون آهن، اهو انهن نظرين جي مسلسل ترقي ۽ جدت آهي جنهن اسان کي قدرتي دنيا جي هڪ گهڻو بصيرت ۽ فڪر ڏنو آهي.