چرا مدارهای نجومی بیضی هستند؟

مسلماً می دونید که در زمان کپلر، انسان به این حقیقت دست یافت که مدارزمین و در کل تمامی مدارها دایره نیستند و بیضی هستند. بیضی بودن مدارها اثرات شگرفی بر آفرینش دارد. مثلاً در مورد مدار زمین به دور خورشید، می دانید که خورشید بر روی یکی از کانون های بیضی ای قرار گرفته که زمین بر روی آن می چرخد. این بیضی باعث بوجود آمدن فصل ها می شه. به شکل زیر نگاه کنید

در منطقه ی 1 زمین در زمستان است. 2 بهار، 3 تابستان و 4 پاییز. به هر حال موضوع بحث امروزم این نیست که بیضی بودن مدارها چه اثری داره. می خوام بگم اصلاً چرا مدارها بیضی شدند؟

هر جسمی در فضا یک میدان گرانشی ایجاد می کنه که در هر لایه از این میدان (( با توجه به شعاع آن مدار)) نیروی خاصص اعمال می شود.به این تصویر توجه کنید

حالا با توجه به دو معادله ی نیروی گرانش و نیروی جانب مرکز، متوجه می شویم که در حرکت سیارات به دور خورشید، این نیروی گرانش است که تامین کننده ی نیروی جانب مرکز و در نتیجه نگهدارنده ی سیارات در مدارهایی به دور خورشید است. بنابر این داریم

این رابطه نشان می دهد که هر مدار با شعاع خاص خود، سرعت خاصی را می طلبد(یعنی هر سیاره که بخواهد در مداری با شعاع خاص قرار گیرد، باید سرعت خاصی داشته باشد(خیلی خاص مثلاً 125.6547 متر در ثانیه)) بنابر این اگر جرم ام* سرعت خاص وی را برای قرار گرفتن در مدار آر نداشته باشد و در واقع سرعتی کمتر از سرعت مورد نظر داشته باشد، نیروی گرانشی جرم بزرگتر آنرا به طرف خود می کشد

توجه! ممکنه بگید شاید سرعت سیاره بیشتر از مدار باشد.در واقع سرعت سیاره همیشه بین سرعت مورد نیاز برای مدار بالایی و پایینی هست. یعنی هر وقت سیاره ای در میدان یک ستاره قرار می گیرد همیشه سرعتش یا کمتر از سرعت لازم برای یکی از مدارهاست و اگه بیشتر باشه سیاره می تونه خودش رو از قید ستاره آزاد کنه و بره تا گیره یه ستاره ی دیگه بیفته

حالا یه نگاه به این شکل بکنید تا بگم چی پیش میاد

سیاره در حالت 1 داره با یه سرعت کم حرکت می کنه. ولی نیروی گرانش ستاره اونو به طرف خودش می کشه تا سیاره به حالت 2 برسه. در این حالت سرعت سیاره برای مدار مناسب است و به سمت قسمت 3 حرکت می کنه. تو قسمت 3 سیاره سرعتش مناسبه ولی هم یه نیرو داره بهش وارد می شه و هم شتاب زیادی پیدا کرده. پس می خواد از این مدار هم خوارج بشه و به مدارهای پایین تر بره ولی وقتی به محدوده ی 4 نزدیک می شه نیروی گرانش در جهت مخالف عمل می کنه و سرعت سیاره رو کاهش می ده تا دباره سرعتش با سرعت مدار برابر بشه ولی وقتی که به محذوذه ی 1 می رسه نیروی ستاره سرعتشو کمتر می کنه و دوباره بر می گرده سر جای اولش. و این عمل ادامه پیدا می کنه تا ابدالدهر

توجه! اینکه اصلاً چی شد که این اجرام بوجود آمدند رو در یه مقاله ی دیگه به نام انفجار بزرگ - راز آفرینش می نویسم

توجه! این سوال شاید به ذهنتون برسه که چرا من تو این مبحث همش می گم مدارها از قبل بودند و این سرعته که خودشو با شعاع باید تطبیق بده؟ مگه اول سیاره ها شروع به حرکت دورانی دور ستاره ها نکردند و بر اثر این حرکت مدارها بوجود آمدند؟

نه این استدلال غلطیه ی. انیشتین این مسئله رو اثبات کرده ولی توضیحش خیلی طولانیه. سعی می کنم در مقالات بعدیم در باره ی نظریات انیشتین بنویسم

پایان

برای نظر به وبلاگ بروید

با تشکر بسیار از دوست عزیزم امیر یراقی که اگر تحقیقات او نبود من هرگز چنین مقاله ای نمی نوشتم

مهدی نمازی

12/02/2005

-------------------------

می دونید که نوشتن فارسی و انگلیسی با هم کاره سختیه. برای همین من حروف انگلیسی رو به فارسی نوشتم*