Biz məktəbdə çox vaxt belə öyrənirik ki, Yer bizi özünə cəzb edir, Günəş də Yer kürəsini özünə cəzb etdiyi üçün Yer Günəşin ətrafında fırlanır.
Amma Eynşteyn bu məsələyə daha dərin baxdı. O dedi ki, qravitasiya sadəcə iki cismin bir-birini “cəzb etməsi” deyil. Əslində, böyük kütləyə malik cisimlər fəza-zamanı əyir, başqa cisimlər isə həmin əyilmiş fəza-zaman boyunca hərəkət edir.
Yəni Eynşteynin fikrinə görə qravitasiya bir növ “görünməz dartma qüvvəsi” deyil, fəza və zamanın quruluşunda yaranan əyrilikdir.
Fəza-zaman nə deməkdir?
Əvvəlcə iki anlayışı sadə izah edək.
Fəza — içində yaşadığımız məkandır. Məsələn, sağ-sol, yuxarı-aşağı, irəli-geri istiqamətləri fəzanın hissəsidir. Bir cismin harada olduğunu fəza ilə müəyyən edirik.
Zaman — hadisələrin nə vaxt baş verdiyini göstərir. Məsələn, səhər, günorta, axşam, dünən, bu gün, sabah — bunlar zamanla bağlıdır.
Eynşteyn göstərdi ki, fəza və zaman ayrı-ayrı şeylərdir. Onlar birlikdə vahid bir quruluş əmələ gətirir. Buna fəza-zaman deyilir.
Sadə dillə desək:
Fəza-zaman kainatın görünməz toxuması kimidir. Bütün cisimlər bu toxumanın içində yerləşir və hərəkət edir.
Kütlə fəza-zamanı necə əyir?
Bunu başa düşmək üçün belə bir misal təsəvvür edək.
Elastik bir parça düşün. Məsələn, rezin kimi dartılmış yumşaq bir səth. Əgər onun ortasına ağır bir top qoysaq, həmin səth aşağı doğru batacaq. Sonra həmin səthin üstünə kiçik bir kürə qoysaq, kiçik kürə ağır topun yaratdığı çökəkliyə doğru hərəkət edəcək.
Burada:
Ağır top — Günəş kimi böyük kütləli cisimdir.
Elastik səth — fəza-zamanı təmsil edir.
Kiçik kürə — Yer və ya başqa planetlər kimidir.
Ağır top səthi necə əyirsə, Günəş də ətrafındakı fəza-zamanı elə əyir. Yer kürəsi isə bu əyrilik boyunca hərəkət edir. Biz bunu kənardan baxanda “Günəş Yeri özünə çəkir” kimi başa düşürük.
Əslində isə Einsteinın izahına görə:
Günəş fəza-zamanı əyir, Yer də bu əyri fəza-zaman boyunca hərəkət edir.
Bəs Yer niyə Günəşə düşmür?
Bu sual çox maraqlıdır. Əgər Günəş fəza-zamanı əyirsə, onda Yer niyə birbaşa Günəşə düşmür?
Çünki Yer təkcə Günəşə doğru “düşmür”, eyni zamanda irəli istiqamətdə də çox böyük sürətlə hərəkət edir. Yəni Yer həm Günəşin yaratdığı əyriliyin təsiri altındadır, həm də öz hərəkətini davam etdirir.
Nəticədə Yer Günəşə düz xətt üzrə düşmək əvəzinə onun ətrafında fırlanır.
Bunu belə təsəvvür edə bilərik:
Əgər bir topu yavaş atsaq, o yerə düşəcək. Daha sürətli atsaq, daha uzağa gedib düşəcək. Əgər çox böyük sürətlə atsaydıq və hava müqaviməti olmasaydı, top Yer ətrafında dövr edə bilərdi. Peyklərin Yer ətrafında fırlanması da buna bənzəyir.
Yer də Günəşin ətrafında bu cür hərəkət edir. O, daim Günəşə doğru “düşür”, amma irəli sürəti o qədər böyükdür ki, Günəşə çırpılmır, onun ətrafında orbit üzrə hərəkət edir.
Nyuton və Eynşteyn arasındakı fərq
Nyton cazibəni bir qüvvə kimi izah edirdi. Onun fikrinə görə, kütləsi olan cisimlər bir-birini çəkir. Məsələn, Yer bizi özünə çəkir, Günəş də Yeri özünə çəkir.
Bu izah çox hallarda doğru nəticələr verir. Mühəndislikdə, gündəlik hesablarda və bir çox kosmik məsələlərdə Nyuton qanunları hələ də istifadə olunur.
Amma Eynşteyn daha dərin izah verdi. O dedi ki, bu “qravitasiya” əslində fəza-zamanın əyilməsi nəticəsində yaranır.
İşıq da qravitasiyadan təsirlənirmi?
Bəli, Eynştey nəzəriyyəsinə görə işıq da fəza-zaman əyriliyindən təsirlənir.
İşığın kütləsi yoxdur, amma o da fəza-zamanın içində hərəkət edir. Əgər böyük kütləli bir cisim, məsələn Günəş və ya qara dəlik, fəza-zamanı çox əyirsə, işığın yolu da əyilə bilər.
Bu çox vacib fikirdir. Çünki əvvəl insanlar düşünürdülər ki, yalnız kütləsi olan cisimlər cazibədən təsirlənə bilər. Amma Eynşteyn göstərdi ki, məsələ təkcə kütləli cismin “çəkilməsi” deyil. Əgər fəza-zamanın özü əyilirsə, işıq da həmin əyilmiş yol ilə hərəkət edir.
Məsələn, uzaq bir ulduzdan gələn işıq Günəşin yaxınlığından keçəndə onun yolu az da olsa əyilə bilər. Bu hadisə Eynşteyn nəzəriyyəsinin təsdiqlənməsində çox mühüm rol oynamışdı.
Qara dəliklər bu fikirlə necə əlaqəlidir?
Qara dəliklər fəza-zaman əyriliyinin ən güclü nümunələrindən biridir.
Çox böyük kütlə çox kiçik bir sahəyə sıxıldıqda fəza-zaman o qədər güclü əyilir ki, hətta işıq belə oradan çıxa bilmir. Buna görə də həmin obyektə “qara dəlik” deyilir.
Yəni qara dəlik sadəcə “hər şeyi udan kosmik obyekt” deyil. Daha düzgün desək:
Qara dəlik fəza-zamanın həddindən artıq güclü əyildiyi bölgədir.
Orada cazibə o qədər güclüdür ki, çıxış yolu demək olar ki, qalmır. İşıq belə oradan qaça bilmədiyi üçün biz qara dəliyi birbaşa görə bilmirik. Onun varlığını ətrafındakı maddəyə və işığa təsirindən anlayırıq.
Eynşteynin Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsi bizə qravitasiyaya tamam başqa cür baxmağı öyrətdi.
Qravitasiya sadəcə cisimlərin bir-birini cəzbetməsi deyil. Böyük kütləli cisimlər ətraflarındakı fəza-zamanı əyir, digər cisimlər isə bu əyrilik boyunca hərəkət edir.
Günəş Yer kürəsini görünməz bir iplə özünə bağlamır. Günəş ətrafındakı fəza-zamanı əyir, Yer də həmin əyri quruluş içində öz orbitini izləyir.