00:00 / 00:00
1.8x
1.4x
1.0x
0.7x
HD SD
HD
SD
ثبت‌نام رایگان
  • دسترسی به تمام جلسات دوره
  • دسترسی به تمام جلسات دوره
  • اضافه شدن دوره به پروفایل
00:00 / 00:00
1.8x
1.4x
1.0x
0.7x
HD SD
HD
SD

نسبیت عام

دوره‌های رایگان
20 جلسه
94٪ (179 رای)

آموزش نسبیت عام

زمانی که انیشتین در ابتدای قرن بیستم میلادی نظریه نسبیت خود را بیان کرد، انقلابی عظیم در دنیای فیزیک رخ داد. وقتی که این مغز متفکر علم فیزیک مشاهده کرد که برخی از پدیده‌‌های فیزیک بر اساس دیدگاه نیوتنی با معادلات ماکسول جور درنمی‌آمدند، دو نظریه انقلابی نسبیت عام و نسبیت خاص را بیان کرد. رخداد برخی از پدیده‌های پیرامون ما طبق نظریه نسبیت اینشتین به راحتی قابل توجیه است. زمانی که پای مسائل حرکت اجسام در حضور گرانش در میان باشد باید به سراغ نسبیت عام اینشتین رفت. به‌طور دقیق‌تر می‌توان گفت که برای بررسی حرکت اجسام با سرعت ثابت از نسبیت خاص استفاده می‌شود؛ اما زمانی که جسم شتاب می‌گیرد باید حرکت آن را بر اساس نسبیت عام موردبررسی قرار داد. 

منظور از نسبیت در علم فیزیک چیست؟

ما می‌توانیم نسبیت را به زبان ساده به این شکل تعریف کنیم که تمام قوانین فیزیک برای همه افرادی که در نقاط مختلفی از کره زمین هستند، یکسان است؛ البته در صورتی که افراد ساکن باشند یا با سرعت ثابت حرکت کنند. این قوانین در نسبیت خاص بیان شدند و بر اساس آن سرعت نور در خلأ ثابت در نظر گرفته می‌شود به طوری که ما می‌توانیم حرکت نور را از حرکت ناظران مستقل بدانیم. آنچه در نسبیت خاص گفته شد یک بستر جدید برای حل مسائل ایجاد کرد و ما با مفاهیمی مانند اتساع زمان و انقباض طول روبه‌رو شدیم؛ زیرا دیگر مفاهیم فضا-زمان تغییر کرده بود. اما در نظریه نسبیت خاص تنها می‌توانستیم حرکت اجسام با سرعت ثابت و در یک خط راست را بررسی کنیم و همین مسئله باعث شد تا اینشتین مدت زیادی را صرف گنجاندن شتاب در این نظریه کند تا به نظریه نسبیت عام و مبحث انحراف فضا-زمان توسط جرم‌های عظیم برسد. 

دیدگاه نیوتنی نسبیت عام

نیوتن درباره نیروی گرانش گفته بود که یک نیروی نامرئی است که باعث جذب اجسام به سمت یکدیگر می‌شود، اما این توضیح برای اینشتین قانع‌کننده نبود. دیدگاه نیوتنی به ما می‌گوید که سرعت سقوط اجسام با جرم‌های متفاوت یکسان نیست و نیروی کششی بین دو جسم به اندازه جرم و فاصله بین آن‌ها بستگی دارد. بر اساس گفته‌های نیوتن بستری برای انتقال نیروی بین دو جرم وجود ندارد و با استفاده از این دیدگاه فیزیکدانان نتوانستند علت چرخش ماه به دور زمین یا چرخش زمین به دور خورشید را توضیح دهند.

سرفصل‌های دوره نسبیت عام

استاد دوره
بهرام مشحون بهرام مشحون

پروفسور بهرام مشحون فیزیکدان آمریکایی ایرانی-الاصل است. او در زمینه‌های نسبیت عام شهرت دارد. او دانش‌آموخته دانشگاه پرینستون، و اکنون استاد دانشگاه میزوری در کلمبیا است. ایشان از شاگردان جان ویلر بوده است.

من در ١٨ شهریور ١٣٢۶ در تهران به دنیا آمده‌ام. در سال ١٣۴۴ از دبیرستان البرز دیپلم گرفتم و با شرکت در کنکور، در دانشکدۀ فنی دانشگاه تهران قبول شدم و چند ماهی در آنجا مشغول تحصیل بودم. اما به خاطر علاقه به رشتۀ فیزیک، در زمستان آن سال برای تحصیل در آن رشته به دانشگاه کالیفرنیا در برکلی رفتم. در سال ١٣۴٨ مدرک کارشناسی فیزیک را از برکلی گرفتم؛ راهنما و مشاور من در آن مقطع، امیلیو سگره بود. سپس برای ادامۀ تحصیل به دانشگاه پرینستون رفتم و در آنجا در سال ١٣۵١ موفق به گذراندن رسالۀ دکتری خود دربارۀ سیاهچاله‌ها، زیر نظر جان ویلر شدم. آنگاه به تهران بازگشتم و یک سال جزو کادر علمی دانشکدۀ فیزیک دانشگاه صنعتی آریامهر مشغول کار بودم. در سال ١٣۵٢ باز به پرینستون رفتم، این بار به عنوان پژوهشگر پسادکتری. بعداً (در سال های ١٣۵٣ تا ١٣۵٧) تحقیقات خود را در گروه های نسبیت مریلند و یوتا ادامه دادم و سپس دو سال (١٣۵٧ تا ١٣۵٩ ) سمت مدرس و عضو پژوهشی را در کلتک، کالیفرنیا، داشتم. طی پنج سال بعد، عضو گروه گرانش فریدریش هیل در کلن، آلمان، بودم. در سال ١٣۶۴ ،دانشیار فیزیک در دانشگاه میزوری-کلمبیا شدم. در سال ١٣٧۴ رتبۀ استادی را در آن دانشگاه احراز کردم و تا سال ١٣٩۴ که بازنشسته شدم، برنامۀ تحقیقاتی فشرده و سنگینی را در میزوری تعقیب می‌کردم.

اطلاعات بیشتر
درباره برگزارکننده
دانشگاه صنعتی شریف دانشگاه صنعتی شریف (اطلاعات بیشتر)

نظرات  (1 نظر)

همایون
11:03 - 1400/07/14
کاربر‌ سایت
دوره بسیار عالی و بسیار مفید و سطح بالا و با کیفیت بود. دکتر مشحون از معدود استادانی هستند که در موضوع گرانش در سطح بین المللی کاملاً شناخته شده اند و صدها مقاله در ژورنال های خارجی به ثبت رسانده اند.

سوالات پرتکرار

آیا ممکن است که درسی ناقص ضبط شده باشد؟
ما همواره تلاش کرده­‌ایم که دروس را به طور کامل ضبط نماییم و در اختیار شما دوستان قرار دهیم. اما گاهی برخی ناهماهنگی ها سبب می شود که یک یا تعدادی از جلسات یک درس ضبط نشود. توضیح این گونه نواقص در توضیح درس­ ها آمده است.
اگر لینک دانلود یا پخش ویدئو مشکل داشت چه باید کرد؟
در صورتی که با هر گونه مشکلی رو به رو شدید می توانید از طریق صفحه ارتباط با ما به ما اطلاع دهید تا ما سریعا مشکل را پیگیری و برطرف نماییم.
آیا امکان دریافت فیلم های یک درس به صورت سی دی یا دی وی دی وجود دارد؟
در حال حاضر امکان ارسال دروس به صورت سی دی یا دی وی دی وجود ندارد.

اطلاعات بیشتر

نسبیت عام چیست؟

برای این‌که مسئله گرانش حل شود ابتدا نسبیت خاص مطرح شد. در نظریه نسبیت عام بحث خمیده بودن فضا بیان می‌شود. برای مثال شخصی که درون آسانسور قرار دارد و ناگهان آسانسور سقوط می‌کند را در نظر بگیرید. در این حالت شخص احساس بی‌وزنی می‌کند و دیگر نیروی گرانشی به آن وارد نخواهد شد. درواقع فضای خمیده بین جسم و آسانسور باعث می‌شود تا آن‌ها را به سمت زمین هل دهد. انعطاف‌پذیر بودن فضا و ترکیب آن با زمان باعث شد تا مفهوم فضا-زمان مطرح شود. 

پس می‌توان گفت که اگر جسمی در فضای خمیده جسمی دیگر قرار گیرد تحت تأثیر امواج گرانشی جسم مذکور قرار می‌گیرد. بر همین مبنا، علت نیروی گرانشی که به ما وارد می‌شود، این است که زمین فضا-زمان اطراف خود را خمیده می‌کند. از طرفی به دلیل این‌که ما در یک فضای سه‌بعدی زندگی می‌کنیم قادر به درک کامل فضا- زمان چهاربعدی نخواهیم بود؛ اما خمیده شدن نور تحت تأثیر نیروی گرانش، بحث ستاره نوترونی، همگرایی گرانش و چاله‌هایی که در فضا بانام سیاه‌چاله وجود دارد با کمک این نظریه قابل توجیه است. یک فیزیکدان مشهور آمریکایی با نام جان ویلر در مورد نسبیت عام جمله زیر را گفته است:

((فضا-زمان به جرم می‌گوید چگونه حرکت کند و جرم به فضا-زمان نحوه خمیده شدنش را یادآوری می‌کند.)) 

دوره آموزش نسبیت عام برای چه کسانی مناسب است؟

این دوره برای تمام دانشجویانی که در چارت درسی خود باید نسبیت عام را بگذرانند، توصیه می‌شود، حتی دانشجویانی که در درس فیزیک خود تنها به‌صورت خلاصه‌وار با مبحث نسبیت آشنا شده‌اند می‌توانند از مباحث گفته‌شده در این دوره برای ادامه تحصیل خود استفاده کنند. در این دوره آموزش نسبیت عام سعی شده تا تمام مباحث مانند معادلات میدان اینشتین، نظریه‌ای هندسی که در مبحث نسبیت عام مطرح است و نحوه اثبات فرمول‌های آن به‌صورت کامل پوشش داده شود.

جمع‌بندی

اینشتین با نسبیت عام خود توانست مسائل گرانشی مانند حرکت زمین به دور خورشید که در دیدگاه نیوتنی قابل‌حل نبودند را به‌خوبی توجیه کند. در این نظریه به‌طور خلاصه‌وار گفته می‌شود که اجسام سنگین فضای اطراف خود را خمیده می‌کنند و نیروی گرانشی که به یک جسم وارد می‌شود ناشی از این خمش است. در دوره آموزش نسبیت عام تمام این مسائل به‌طور دقیق همراه با همه فرمول‌های مربوطه پوشش داده می‌شود. 

×

ثبت نظر

به این دوره از ۱ تا ۵ چه امتیازی می‌دهید؟