پديده دوران ميادين گرانشي و توجيه چرخش ستارگان درون كهكشاني
مقدمه : سقوط به مركز جاذبهشكل فوق سقوط آزاد جسم A به طرف مركز جاذبه B را نشان ميدهد . اگر مركز جاذبه B را بدون دوران يا با دوران ناچيز در نظر بگيريم ، 1- نيروي وارده به جسم A از طرف ميدان جاذبه B و 2- شتاب گرانشي 3- سرعت سقوط جسم و مسافت طي شده در هر لحظه از زمان را ميتوانيم از طريق معادلات مكانيك كلاسيك به دست آوريم ، حتي ميتوانيم بدانيم كه جسم در چه شعاعي از مركز جاذبه با چه سرعت زاويه‌اي بايد چرخش كند تا جذب ميدان جاذبه نشده و همواره به دور مركز جاذبه در حال چرخش باشد . اينك برعكس اين موضوع را ميتوانيم در نظر گرفته و مسئله‌اي را مطرح كنيم ، و آن اينكه مركز جاذبه B با چه سرعت زاويه‌اي بايد دوران داشته باشد تا جسم A از حالت سكون ، پيرامون آن به چرخش در آمده و به طرف ميدان گرانش سقوط نكند ؟
جواب ! شكل فوق سقوط آزاد جسم A با سكون اوليه به طرف مركز جاذبه B با دوران نسبتا زياد را نشان ميدهد . همانطور كه مشخص است بردار سبز رنگ تقريبا نيروي جاذبه ، بردار نارنجي رنگ تقريبا بردار دوران مركز جاذبه و بردار قرمز رنگ تقريبا بردار برآيند دو نيرو را نشان داده و مارپيچ آبي رنگ مسير حركت و سقوط جسم به طرف مركز جاذبه را نشان ميدهد . آنچه كه در اين شكل بسيار قابل توجه است اينكه ، طبق قوانين مكانيك كلاسيك در مورد گرانش هر چه قدر فاصله مابين دو جسم كمتر شود ، نيروي جاذبه مابين دو جرم افزايش پيدا مي‌كند ، ولي در شكل هندسي فوق چنين به نظر ميرسد كه در حالت دوران مركز جاذبه با سرعت زاويه‌اي نسبتا زياد ، اين نيروي جاذبه تقريبا ميبايست ثابت بماند و تا حدودي ، مستقل از فاصله دو شي باشد و عجيب‌تر از آن اينكه با كم شدن فاصله جسم با مركز دوران ، اندازه بردار دوران مركز جاذبه نيز كمتر ميشود . در واقع هر مقدار فاصله جسم از مركز جاذبه افزايش مي‌يابد ، بردار دوران نيز بزرگتر ميشود . حال اين سوال مطرح ميشود كه آيا اينچنين رسم هندسي ميتواند در عالم فيزيكي وجود داشته و پديدار شود يا اين مسئله صرفا به صورت يك رسم يا طرح هندسي بر روي كاغذ است ؟ از مارپيچ طلايي ( فيبوناچي ) يا اسپيرال لگاريتمي بدست آمده چنين حدس زده ميشود كه چنين رسم هندسي ميتواند در عالم فيزيكي وجود داشته باشد و حادث شود ! براي اينكه مسير سقوط شهاب سنگ‌ها به طرف اجرام همين است و اين مسير بيشتر مربوط به سرعت اوليه سنگ‌هاي آسماني ميشود و نه دوران مراكز جاذبه ، ولي اين ساختار در بازوهاي ميله‌اي كهكشانها كاملا مشهود است كه مربوط به دوران هسته آنها ميشود .
پاسخ با نقل قول
علاقه مندی ها (بوک مارک ها)