گرانش از دید نظریه کلاسیک نیوتن و نظریه نسبیت اینشتین

متن زیر برگرفته از یک کتاب تاریخی معروف درباره نظریه نسبیت و جهان اینشتاینی است و شاید ساده ترین و زیباترین مقایسه بین دید نیوتنی و اینشتینی درباره نیروی گرانش و منشا آن باشد. امیدوارم از خواندن آن لذت ببرید.

The distinction between Newton’s and Einstein’s ideas about gravitation has sometimes been illustrated by picturing a little boy playing marbles in a city lot. The ground is very uneven, ridged with bumps and hollows. An observer in an office ten stories above the street would not be able to see these irregularities in the ground. Noticing that the marbles appear to avoid some sections of the ground and move toward other sections, he might assume that a “force” was operating which repelled the marbles from certain spots and attracted them to the others. But another observer on the ground would instantly perceive that the path of the marbles was simply governed by the curvature of the field. In this analogy Newton is the upstairs observer who assumes that a “force” is at work, and Einstein is the observer on the ground, who has no reason to make such an assumption.

Lincoln Barnett, The Universe and Dr. Einstein, New American Library, New York, 1950. p. 91

ترجمه از اصغر ناصری:

تمایز بین اندیشه های نیوتن و اینشتین درباره گرانش را می‌توان بدین‌گونه تصویر کرد: پسر بچه‌ای رادر نظر بگیرید که در پارکینگ روبروی یک ساختمان شهری با تیله های شیشه ای خود بازی می کند. زمین زیر پای او ناهموار و پوشیده از برآمدگی ها و سوراخهایی است. مشاهده گری که از طبقه دهم نگاه می کند این ناهمواری ها بر سطح زمین  را نمی بیند. او متوجه می شود که تیله ها به نظر در حین حرکت از برخی بخش های زمین دفع شده و بسوی بخش های دیگر حرکت می کنند. در نتیجه او به وجود نوعی نیرو قائل می شود که تیله ها را از برخی نقاط دفع کرده و بسوی نقاط دیگر جذب می‌کند. اما مشاهده گر دیگری که بر سطح زمین ایستاده بلافاصله درک می کند که مسیر حرکت تیله ها بطور ساده تابع ناهمواریهای سطح زمین است. در این قیاس، نیوتن همان مشاهده گر واقع در طبقه دهم  است که نوعی نیرو را درکار می‌بیند، در حالی که اینشتین مشاهده گر واقع بر سطح زمین است که دلیلی برای چنین فرضی ندارد.