پدیده‌ دوران میادین گرانشی و توجیه چرخش ستارگان درون کهکشانی ، 90 درصد خطا در محاسبات مکانیک کلاسیک و نسبیت عام

مقدمه : سقوط به مرکز جاذبه

شکل فوق سقوط آزاد جسم A به طرف مرکز جاذبه B را نشان میدهد . اگر مرکز جاذبه B را بدون دوران یا با دوران ناچیز در نظر بگیریم ، 1- نیروی وارده به جسم A از طرف میدان جاذبه B و 2- شتاب گرانشی 3- سرعت سقوط جسم و مسافت طی شده در هر لحظه از زمان را میتوانیم از طریق معادلات مکانیک کلاسیک به دست آوریم ، حتی میتوانیم بدانیم که جسم در چه شعاعی از مرکز جاذبه با چه سرعت زاویه‌ای باید چرخش کند تا جذب میدان جاذبه نشده و همواره به دور مرکز جاذبه در حال چرخش باشد . اینک برعکس این موضوع را میتوانیم در نظر گرفته و مسئله‌ای را مطرح کنیم ، و آن اینکه مرکز جاذبه B با چه سرعت زاویه‌ای باید دوران داشته باشد تا جسم A از حالت سکون ، پیرامون آن به چرخش در آمده و به طرف میدان گرانش سقوط نکند ؟

جواب ! شکل فوق سقوط آزاد جسم A با سکون اولیه به طرف مرکز جاذبه B با دوران نسبتا زیاد را نشان میدهد . همانطور که مشخص است بردار سبز رنگ تقریبا نیروی جاذبه ، بردار نارنجی رنگ تقریبا بردار دوران مرکز جاذبه و بردار قرمز رنگ تقریبا بردار برآیند دو نیرو را نشان داده و مارپیچ آبی رنگ مسیر حرکت و سقوط جسم به طرف مرکز جاذبه را نشان میدهد . آنچه که در این شکل بسیار قابل توجه است اینکه ، طبق قوانین مکانیک کلاسیک در مورد گرانش هر چه قدر فاصله مابین دو جسم کمتر شود ، نیروی جاذبه مابین دو جرم افزایش پیدا می‌کند ، ولی در شکل هندسی فوق چنین به نظر میرسد که در حالت دوران مرکز جاذبه با سرعت زاویه‌ای نسبتا زیاد ، این نیروی جاذبه تقریبا میبایست ثابت بماند و تا حدودی ، مستقل از فاصله دو شی باشد و عجیب‌تر از آن اینکه با کم شدن فاصله جسم با مرکز دوران ، اندازه بردار دوران مرکز جاذبه نیز کمتر میشود . در واقع هر مقدار فاصله جسم از مرکز جاذبه افزایش می‌یابد ، بردار دوران نیز بزرگتر میشود . حال این سوال مطرح میشود که آیا اینچنین رسم هندسی میتواند در عالم فیزیکی وجود داشته و پدیدار شود یا این مسئله صرفا به صورت یک رسم یا طرح هندسی بر روی کاغذ است ؟
از مارپیچ طلایی ( فیبوناچی ) یا اسپیرال لگاریتمی بدست آمده چنین حدس زده میشود که چنین رسم هندسی میتواند در عالم فیزیکی وجود داشته باشد و حادث شود ! برای اینکه مسیر سقوط شهاب سنگ‌ها به طرف اجرام همین است و این مسیر بیشتر مربوط به سرعت اولیه سنگ‌های آسمانی میشود و نه دوران مراکز جاذبه ، ولی این ساختار در بازوهای میله‌ای کهکشانها کاملا مشهود است که مربوط به دوران هسته آنها میشود .

به بیان ساده اجرام در زمان ورود به کهکشان مجبورند همین مسیر مارپیچی را به طرف هسته طی کنند .

کیهان شناسان در زمینه‌ یک خوشه کهکشانهای دور دست اثر گرانشی بسیار نیرومند ماده‌ای را یافته‌اند که هیچ نشانی از آن در تصاویر طول موجهای مختلف نیست . این نخستین نقشه برداری مستقیم و دقیق ماده تاریک در عالم است که به نظریه‌ وجود ذرات مادی با برهمکنش ضعیف که ممکن است سهم بزرگی از جرم عالم را تشکیل دهد ، کمک می‌کند .
بیش از نیم قرن است که مسئله ماده تاریک در جامعه فیزیک مطرح شده است . کیهان شناسان دریافته‌اند که کهکشانهای مارپیچی فقط با وجود ستاره‌ها و سحابی‌هایشان نمی‌توانند سرعت دورانی رصد شده در آنها را توجیه کنند . سرعت گردش ستاره‌ها به دور مرکز کهکشان در نواحی حاشیه‌ای کهکشان ، میبایست کندتر از هر جای دیگری درون کهکشان باشد ، اما این طور نیست و ستاره‌های بیرونی کهکشان با سرعت زیادی در حرکت‌اند . این نوع حرکت کهکشان نشان از وجود گرانش عظیم ماده‌ای را دارد که در نواحی بیرون کهکشان پنهان شده است . از سوی دیگر جرم ناپیدای مشابهی با گرانش عظیم در خوشه‌های کهکشانها وجود دارد . در واقع تمام آنچه به صورت ستاره‌ها و اجزایشان ، سحابی‌ها و ابرهای میان - ستاره‌ای و میان ­ کهکشانی و تمام ماده عادی ، یا آن طور که در فیزیک نام می‌بریم ماده باریونی می‌شناسیم ، فقط 4 درصد جرم کل عالم است و ماده تاریک سهم بسیار بزرگی از جرم در کیهان را اشغال می‌کند . به طور مثال در کهکشان راه شیری فقط 10 درصد جرم به صورت ماده باریونی ، مانند ستاره‌ها و گازهای میان ­ ستاره‌ای است و 90 درصد دیگر را ماده تاریک تشکیل می‌دهد . "

" / رابطه‌ سرعت چرخش ستارگان موجود در هر کهکشان با ابعاد کهکشانستاره شناسان موفق به شناسایی قانونی شده‌اند که بر تمامی کهکشانهای جهان حاکم است و بر اساس این قانون هر چه ابعاد یک کهکشان بزرگتر باشد ، ستاره‌ها و توده‌های گاز موجود درون کهکشان نیز با سرعت بیشتری درون کهکشان دوران می‌کنند . به گزارش سایت اینترنتی "نیوساینتیست"، محققان دانشگاه کالیفرنیا در "سانتا کروز" اعلام کردند کشف جدید نشان می‌دهد صرف نظر از شکل کهکشان که خواه به صورت بیضی مانند ، مارپیچ و یا سایر اشکال باشد ، قانون جدید در تمامی انواع کهکشانهای موجود در جهان صدق می‌کند . کشف جدید نشان می‌دهد رابطه میان ابعاد کهکشان و سرعت دوران ستارگان موجود در کهکشان ، در میان تمامی انواع کهکشانهای جهان رابطه ثابتی است و به علاوه این ثابت از میلیاردها سال قبل تاکنون تغییر نکرده است ...

محققان این دانشگاه در مطالعه ? 544? کهکشان عظیم با اشکال و قدمتهای مختلف و سنجش سرعت دوران ستارگان موجود در این کهکشانها متوجه شدند به رغم ظاهر پرآشوب این کهکشانها ، قانون مذکور در تمامی آنها صدق می‌کند و هرچه ابعاد یک کهکشان بزرگتر باشد ، ستارگان و توده‌های گاز موجود در کهکشان نیز با سرعت بیشتری درون کهکشان حرکت می‌کنند . دانشمندان در این مطالعه حتی وضعیت کهکشانهای بسیار دور با فاصله ?8? میلیارد سال نوری تا زمین را بررسی کردند و متوجه شدند این قانون در مورد آنها نیز صدق می‌کند . نور کهکشانهایی که در فاصله ? 8? میلیارد سال نوری از زمین قرار گرفته‌اند در حقیقت پس از ? 8 ?میلیارد سال سفر در فضا هم اکنون به زمین می‌رسد و بنابراین آنچه هم اکنون با دریافت نور این کهکشانها مشاهده می‌شود ، بیانگر وضعیت این کهکشانها در ? 8? میلیارد سال قبل است . دانشمندان با مطالعه این قبیل کهکشانهای قدیمی نیز متوجه شدند بین ابعاد کهکشان و سرعت دوران ستارگان درون آنها ، ارتباط مستقیم وجود دارد . محققان در این تحقیقات برای مطالعه کهکشانهای یاد شده از چندین تلسکوپ مختلف از جمله تلسکوپ فضایی " هابل " و تلسکوپ "کک 2? " ?در هاوایی ، استفاده کرده‌اند . "
در واقع این اثر گرانشی بسیار نیرومندی را که کیهان شناسان شناسایی کرده‌اند مربوط به مرکز یا بهتر است بگوییم دوران هسته کهکشان است و چون قوانین مکانیک کلاسیک و نسبیت عام مربوط به گرانش ، در مورد مراکز گرانش بدون دوران و یا با دوران ناچیز طرح شده است و نمی‌توانند گرانش مراکز جاذبه با دوران بالا را توجیه نمایند ( برای اینکه این پدیده دوران را اصلا در نظر نگرفته‌اند ) از اینرو کیهان شناسان مجبور شده‌اند این گرانش را به ماده تاریک ( ناشناخته ) نسبت داده و به نظریه پردازی روی آورند ، ولی اصل قضیه میتواند از این قرار باشد که قوانین مکانیک کلاسیک و نسبیت عام در مورد گرانش ، با دوران مراکز جاذبه تغییر میکنند و در این مورد بخصوص ، همان شکل هندسی ترسیمی درست به نظر می‌رسد ، یعنی بردار دوران گرانش با افزایش فاصله تا محدوده‌ای مشخص ، افزایش می‌یابد و به دنبال آن سرعت چرخش ستارگان در نواحی حاشیه‌ای کهکشان نیز ، بیش از انتظار خواهد بود ، یعنی روی دادی برعکس توجیه قوانین مکانیک کلاسیک و نسبیت عام و بسیار دور از انتظار ما !

در شکل فوق جسم A در حالت سقوط به مرکز جاذبه ، دو برابر حالت قبلی به دور مرکز گرانش چرخیده است و علت آن افزایش سرعت دوران ( زاویه‌ای ) مرکز گرانش در نظر گرفته میشود ، حال اگر سرعت دوران مرکز جاذبه تا حد قابل توجهی افزایش داشته باشد خطوط مارپیچ به هم نزدیک شده و در نهایت به دایره‌های بسته و تو در تو تبدیل میشوند ، یعنی همان طور که قبلا در مورد دوران میادین الکتریکی توضیح دادیم ، به اشکال زیر توجه نمایید.

همانطور که از شکل فوق بر می‌آید امتداد بردارهای حرکت جسم و بردارهای دوران مرکز گرانش ، بر هم منطبق و هم سو شده‌اند و در این حالت بخصوص ، اجسام به مرکز جاذبه سقوط نکرده و همواره به دور مرکز جاذبه خواهند چرخید ، زیرا امتداد نیروی جاذبه از مرکز خارج و خطوط میدان گرانش تبدیل به کمانهای دایره‌ای و بی‌نهایت شده است که اجسام هر چه قدر در آنها حرکت کنند در نهایت به مرکز جاذبه نخواهند رسید ، در واقع می‌توانیم چنین استنباط کنیم که فضا - زمان پیرامون مراکز جاذبه انحنا پیدا نمی‌کند ، بلکه این خطوط یا بردارهای میدان گرانش است که پیرامون مراکز جاذبه دوار ( در حال چرخش ) انحنا می‌یابند و بعد از خم شدن تقریبا به دایره یا کره تبدیل میشوند . مکانیک کلاسیک چنین استنباط میکند که برای اینکه یک جسم پیرامون مرکز جاذبه به چرخش همیشگی درآید ، می‌بایست نیروی گریز از مرکز ( جانب مرکز ) آن برابر نیروی جاذبه مرکز گرانش وارد بر آن شده و به شرایط بی وزنی برسد و از اینرو شعاع چرخش و سرعت دوران ( زاویه‌ای ) جسم یا سرعت خطی آن محاسبه میشود ، یعنی معادلات زیر :

ولی در این حالت بخصوص فعلا میتوانیم چنین فرض کنیم که اجسام وارد کانالهای گرانشی دایره‌ای شکل میشوند ، که تا حرکت بی‌نهایت خود هرگز به مرکز جاذبه نخواهند رسید و از لحاظ قوانین فیزیکی چنین استنباط خواهند کرد که بر روی خطوط مستقیم در حال حرکت هستند و هر چه فاصله آنها از مرکز افزایش یابد ، در نواحی حاشیه‌ای کهکشان با سرعت دور از انتظار مواجه خواهیم شد .

" اگر کاملترین شناختی را که اکنون نسبت به نیروی گرانش داریم ، برای تبیین چگونگی چرخش کهکشانها به کار بگیریم با مسئله عجیبی مواجه خواهیم شد ، کهکشانها با چنان سرعتی در حال چرخشند که باید تا کنون مضمحل می‌شدند به عبارت دیگر در کهکشانها آنقدر جرم وجود ندارد که آنها را با سرعتی که اکنون مشاهده میکنیم به چرخش درآورد . ( ورا روبین ) اخترشناس موسسه کارنگی واشینگتن ، اولین کسی بود که در دهه 1970 به این مسئله عجیب و ناشناخته پی برد ، بهترین عکس‌العمل فیزیکدانان برای حل این مسئله این بود که فرض کنند ماده بیشتری در فضای درون کهکشانها وجود دارد ، ماده‌ای که برای ما غیر قابل مشاهده است اما مشکل اساسی در اینجاست که تا کنون هیچ کس نتوانسته در مورد چیستی این ماده توضیح قابل قبولی ارائه دهد . در واقع باید گفت که مسئله ماده تاریک شکافی اساسی را در دانش امروز بشر ایجاد کرده است . مشاهدات اخترشناسان حاکی از آن است که ماده تاریک باید حدود 90 درصد کل جرم جهان را تشکیل دهد و این مسئله وحشتناکی است که ما از ماهیت این 90 درصد جرم جهان هیچ چیز ندانیم . "
اولا ، همانطور که قبلا گفتیم ماده تاریک واقعی ( دخان ) منشاء پیدایش ماده و پاد ماده و بهتر است بگوییم هیدروژن و پاد هیدروژن و .. بوده و فاقد خواص گرانشی میباشد و در نهایت ماده تاریک با ادغام نوترونها و یا سایر ذرات در داخل سیاه‌چاله‌ها پدیدار خواهد شد ( مراجعه شود به مبحث واکنش هسته‌ای از نوع چهارم ) . دوما ما نباید در مورد مراکز گرانشی دوار ( در حال چرخش با سرعت بالا ) به نگرش مکانیک کلاسیک و نسبیت عام برگردیم ، برای اینکه در قوانین مکانیک کلاسیک چنین بیان میشود : اجرامی که حول مرکز گرانشی در حال چرخش هستند ، دارای نیروی گریز از مرکز ( جانب مرکز ) بوده که اگر این نیرو بیشتر از نیروی جاذبه میدان وارد بر آنها باشد ، اجرام به طرف بیرون پرتاب خواهند شد و با یک چنین تصور و اندیشه‌ای ، نیروی گرانشی به آن مقدار در هسته و یا خود کهکشان رویت نمی‌شود که برابر نیروی گریز از مرکز ستارگان باشد و مانع از پرتاب آنها به طرف خارج از کهکشان شود ، پس اجرامی در داخل یا کناره کهکشان باید جبران این کمبود را بکنند تا قوانین مکانیک کلاسیک در مورد کهکشانها جاری شود و این ماده تاریک باید خاصیت چسبی شکل هم داشته باشد تا اجرام داخل کهکشان را به هم پیوند دهد و مانع از گسیختگی آنها از همدیگر شود . در حقیقت نیازی به این مقدار جرم فراوان نیست ، برای اینکه با دوران میادین گرانشی ، خطوط میدان گرانش از خط مستقیم به دایره بسته و کره تبدیل شده و مشکل بردارها و نیروهای رو به بیرون و رو به داخل ( نیروی جاذبه و گریز از مرکز ) تا حد قابل قبولی مرتفع میشوند و از دید قوانین واقعی حاکم بر ستارگان ، چنین استنباط میشود که آنها در امتداد خطوط مستقیم در حال حرکت هستند و از اینرو نسبیت در مورد انحنای فضا - زمان ، نظر جامعی نداده است و ما نمی‌توانیم با قوانین نسبیت نیز چرخش ستارگان در داخل یک سیستم کهکشانی را بدون در نظر گرفتن حضور ماده تاریک توجیه کنیم ، برای اینکه انحنای فضا - زمان موجود ، البته در صورت صحت به مراتب بیشتر از انحنای فضا - زمان پیش بینی شده از جرم هسته یا خود کهکشانها میباشد ، و در نهایت مجبور به اعمال مقادیر بسیاری زیادی از جرم ، آن هم از نوع مجهول جهت برطرف کردن کمبود نیروی گرانش یا انحنای فضا - زمان هستیم و این در حالی است که درک و قبول انحنای فضا - زمان بسیار مشکل است و هیچ رسم هندسی ندارد ، ولی درک و فهم انحنای بردار و نیروی گرانش برای همگان بسیار سهل و آسان به نظر میرسد ، پس اینک میتوانیم قبول کنیم که بردار گرانش در داخل فضا با دوران مرکز جاذبه انحنا می‌یابد و چون تمامی پدیده‌ها در عالم نسبی به نظر میرسند ، انحنا را باید نسبت به چیزی اندازه گیری کنیم که آن مستقیم باشد و این ایده‌آل است که ما انحنای میادین گرانشی را نسبت به خود فضا اندازه گیری کنیم و در نهایت اینکه ستارگان مجبور هستند در این مسیر انحنا یافته گرانشی حرکت کنند و نمی‌توانند از آن خارج شوند و اگر ماده تاریکی هم درون کهکشان وجود داشته باشد ، به هر حال همانند ستارگان به چرخش در خواهد آمد و اصولا هر چیزی که در حالت نرمال از خارج وارد کهکشان شود مجبور به هماهنگی با چرخش اجزای کهکشان است مگر اینکه نیرویی مخالف چرخش کهکشان داشته باشد . در جایی که روابط و معادلات ریاضی و فیزیکی شناخته شده توسط ما نتوانند پدیده‌ها را توجیه کنند ، هندسه حتما به کمک ما می‌آید . دوران میادین گرانشی چیزی همانند گردباد بسیار قوی است که علی‌رغم اینکه همه چیز را به کام خود می‌کشد ولی باعث چرخش آنها پیرامون مرکز خود نیز میشود .

دو عکس بالایی لحظاتی از گردباد مهیب کاترینا را نشان میدهند که خسارات بسیار سنگینی به بار آورد ، تشابهی که مابین ساختار فیزیکی این گردباد و کهکشانهای مارپیچی موجود در عالم دیده میشود ، حاکی از این مسئله است که نیروی دوران هسته کهکشانهای موجود در عالم شاید قادر باشد چندین برابر جرم فعلی از ستارگان و گازهای موجود را در خود جای داده و آنها را پیرامون خود به گردش درآورد و با سرعت‌های بسیار بالا در کیهان حرکت کند برای اینکه این گردبادهای زمینی قدرت غیر قابل تصوری دارند که نیاز به توضیح نیست ، چه برسد به نیروی کهکشانهای مارپیچی و منظور کردن جرم ناشناخته‌ای برای توجیه قدرت گرانشی فوق‌العاده زیاد کهکشانها ، کمی دور از ذهن و نادرست به نظر میرسد .
قدر مسلم در زمان برسی و تحقیق در مورد نیروی گرانشی داخل کهکشانها ، میبایست پدیده دوران میادین گرانشی را مد نظر داشته باشیم ، چرا که به نوعی از طوفانهای فوق‌العاده شدید گرانشی سرو کار داریم که برای ما ناشناخته است و در نهایت میبایست تاثیر آن را بر کل میدان گرانش منظور کنیم که صد البته برسی این پدیده با قوانین مکانیک کلاسیک و نسبیت کمی دشوار به نظر میرسد یعنی میبایست تغییرات اساسی در آنها اعمال کنیم . البته جهت شناخت کامل تاثیرات این پدیده نیاز به تجهیزات پیشرفته‌ای داریم ، ولی بعد از مشخص شدن این تاثیرات ، توجیه بسیاری از پدیده‌های فیزیکی که به نوعی با گرانش سر و کار دارند سهل و آسان خواهد بود و نیازی به نظریه پردازی نخواهیم داشت و با توجه به ضعیف بودن میدان گرانشی نسبت به میدان الکتریکی و مغناطیسی و عدم دسترسی آسان به محیطی تقریبا خالی از اثرات گرانشی خارجی ، بهتر است این تاثیرات را از دوران میادین الکتریکی بر روی سطح سیاره زمین شروع کرد ، چرا که برای دوران میادین گرانشی نیز نتایج مشابهی پیش بینی میشود چون این دو خواص مشابهی از خود نشان می‌دهند . و ما هرگز این دو موضوع بسیار مهم را نباید فراموش کنیم و آن اینکه
1- اگر طبق نظر کیهان شناسان 90 درصد کهکشان را میبایست ماده تاریک تشکیل داده باشد تا نیروی گرانش آن مانع اضمحلال کهکشان شود ، پس این ماده تاریک طبق این نظریه میبایست نیروی گرانشی قوی داشته باشد و به دنبال آن این ماده میبایست همانند گازهای داخل ستارگان تجمع یافته و اجرامی را در آسمان تشکیل دهد و همچنین این ماده می‌بایست با ستارگان و سیارات ( ماده باریونی ) نیز اتحاد و تجمعی برقرار کند که اینچنین چیزی در عالم مشهود نیست ، پس نظریه ارایه شده به هیچ وجه نمی‌تواند معتبر باشد و صرفا یک خطا در محاسبات نجومی است.
2- این ماده تاریک خود مجبور است همانند ستارگان در کهکشان چرخش داشته باشد و چون گرانش دارد حتما جرم هم خواهد داشت ( دارای اینرسی باشد ) و این مسئله چرخش ماده پر جرم در کهکشان همراه و با سرعت ستارگان ، نیروی گریز از مرکز ( مرکز گرا ) ایجاد کرده و مشکل مضاعفی افزون بر مشکل قبلی بوجود خواهد آورد که مجبوریم تا بی‌نهایت برای یک کهکشان جرم و گرانش منظور کنیم .

طبق دانسته‌های فعلی " / اگر نور ستاره‌ بسیار دوری از نزدیکی هاله ماده تاریک عبور کند ، نور خمیده می‌شود . ماده تاریک همچنین گاهی اوقات بصورت یک عدسی گرانشی بزرگ عمل میکند و باعث میشود که یک ستاره درخشنده‌تر از وضع طبیعی خود ظاهر شود . به این طریق با مشاهده ستارگان کم نور که ناگهان درخشنده‌تر میشوند ، میتوان بوجود ماده تاریک پی‌برد . اندازه گیری میزان خمیدگی نور ، میتواند بعنوان روشی برای محاسبه وزن کهکشانها و وزن ماده تاریک بکار رود ، که رصدها نشان میدهند که این خمیدگی‌ها بسیار بیشتر از وزن کهکشانهاست و 90 درصد خمیدگی‌ها ناشی از وجود ماده تاریک است . "
اینک ما به جرات می‌توانیم بگوییم که نه ماده تاریک و نه انحنای فضا - زمان ، هیچ کدام علت اصلی خمیدگی و انحنای نور در فضا نمی‌تواند باشد ، برای اینکه ماده تاریک واقعی ( دخان ) جاذب نور است و به همین دلیل اساسی رویت نمی‌شود و علت اصلی انحنای نور در فضا ، انحنای میادین گرانشی به علت دوران مراکز گرانش ( اجرام ) است زیرا این میادین به اندازه‌ لازم قدرت برای چرخاندن و نگه داشتن ستارگان را داشته ، پس میتوانند برای مسیر حرکت نور نیز خمیدگی و انحراف ایجاد کنند و اصولا چون نسبیت خمیدگی را صرفا به خود فضا - زمان به علت حضور جرم ثقیل منظور کرده است و از پدیده دوران جرم یا بهتر است بگوییم دوران میدان گرانش غافل شده است ، از اینرو کیهان شناسان مجبور به اعمال مقادیر افزون بر نیاز جرم در عالم و کهکشان برای توجیه اندازه خمیدگی نور میشوند که وجود خارجی هم ندارد . در واقع این جرم مجهول به علت نقص در معادلات فیزیکی فعلی به دست می‌آید که بزرگترین خطای بشر در محاسبات فیزیک کلاسیک و نسبیت عام محسوب میشود ، البته تا به امروز آنهم رقمی معادل 90 درصد مقدار واقعی ، به هر حال این جرم بیش از اندازه آنگونه که کیهان شناسان محاسبه کرده‌اند وجود خارجی ندارد و صرفا یک تصور و ذهنیت نادرست است ، آنهم برای اینکه قوانین مکانیک کلاسیک و نسبیت عام بر عالم حاکم بمانند و از این موضوع که شاید این قوانین مطرح شده جهان شمول نباشند و تحت شرایطی تغییر کنند غفلت شده اند ، اگر میزان ماده تاریک در عالم به این مقدار هم باشد ، حضور آن در ماهیت و مکان دیگری از عالم خواهد بود که ما انتظار آن را نداریم . نور در هنگام عبور تحت تاثیر کانالهای گرانشی ، خمیده و منحرف میشود ، چرا که استنباط اولیه این است که امواج الکترومغناطیس و گرانشی ماهیت و منشاء واحدی دارند و انحنای نور ربطی به نظریه انحنای فضا - زمان ندارد ، برای اینکه نسبیت چیزی به نام گرانش را قبول ندارد و معتقد است که حضور جرم در فضا باعث انحنای فضا - زمان میشود و این انحنای فضا - زمان است که اجرام و نور را به طرف خود می‌کشد . امواج الکترومغناطیسی و میدان گرانش قابلیت تبدیل شدن به یکدیگر را دارند و میتوانند بر هم تاثیر گذار هم باشند و اصولا در قوانین نسبیت نمی‌توان انحنای میادین گرانش را در فضا اعمال کرد ، برای اینکه فضا - زمان قبلا توسط حضور خود جرم انحنا یافته است ، یعنی از دیدگاه نظریه نسبیت عام ، همانند دیدگاه مکانیک کلاسیک ، دوران جرم بر میدان گرانش یا بهتر است بگوییم در انحنای فضا - زمان بی‌تاثیر است ، برای اینکه سرعت دوران ( زاویه‌ای ) جرم یا مرکز گرانش در تمامی معادلات ارایه شده توسط مکانیک کلاسیک و نسبیت عام ، مطرح و درج نشده است ، حتی معادله مقدار انحنای نور توسط جرم در نسبیت عام ، که این مسئله از نقاط ضعف قوانین فیزیک کلاسیک و نسبیت و در کل اندوخته فعلی بشر از علم فیزیک است ، و مسلما یک مرکز ثابت گرانشی با یک مرکز گرانشی دوار از لحاظ خواص فیزیکی میتواند بسیار متفاوت باشد که چنین پیش بینی میشود که یک میدان گرانشی دوار میتواند بیشتر از یک میدان گرانشی تقریبا ثابت بر مسیر نور تاثیر گذار باشد و خواص بسیار جالبی از خود نشان دهد که در آینده در مورد آن مطالبی ارایه خواهیم کرد و توضیح خواهیم داد که امواج گرانشی همان امواج الکترومغناطیسی هستند ولی به صورت طولی تولید و منتشر میشوند در حالی که نور موج عرضی الکترومغناطیس است . انحنای میادین گرانشی از نظر هندسی خیلی توجیه پذیرتر از انحنای فضا - زمان در نسبیت عام است . به اشکال زیر توجه نمایید :

شکل سمت چپ انحنای خطی یک میدان گرانشی را نشان میدهد و شکل سمت راست انحنای کروی همان میدان را نشان میدهد که از مقاطع و زوایای مختلف برش خورده است . این در حالی است که نسبیت شکل زیر را برای انحنای فضا - زمان ارایه کرده است که سطحی و دو بعدی به نظر میرسد و این در صورتی است که فضا سه بعدی بوده و اصولا انحنای فضا - زمان قابلیت رسم هندسی را ندارد ، بلکه پدیده‌ای است که می‌بایست در ذهن تجسم و شبیه سازی شود ، در نتیجه توجیه هندسی خوبی هم نخواهد داشت .

به طور مثال اگر پرتو شعاع نور بر روی سطح افقی حرکت کند میتوان با شکل فوق انحراف آن را در جوار یک جرم ثقیل توجیه نمود ولی اگر پرتو نور زیر سطح افقی حرکت کند یا به حالت عمودی بر جرم بتابد با شکل فوق نمی توان انحراف آن را توجیه نمود . ولی با اشکال ارایه شده مبنی بر انحراف خطی و کروی میدان گرانشی ، انحراف نور را تحت هر زاویه‌ای میتوان توجیه کرد . یک سوال بسیار مهم که می‌توانیم در نظریه نسبیت عام مطرح کنیم این است که اگر میدان گرانش یک جرم ، انحنای فضا - زمان حاصل آن در فضای پیرامون است ، پس میدان الکتریکی و یا الکترومغناطیسی حاصل از یک جسم باردار ساکن و یا در حال دوران در فضای پیرامون چه خواهد بود ؟
به قول یکی از دوستان برای اینکه گوی ( جرم ) به مرکز گودی سطح فوق کشیده و سقوط کند میبایست نیروی جاذبه ای همچون زمین را در زیر سطح در نظر بگیریم که این نیروی کشش در فضایی که ما در آن بی وزن و معلق میشویم وجود ندارد که مسلما انیشتین نیز نتوانسته از عادتهای فکری قبلی و کلاسیک خود گریز داشته باشد و این موضوع مهم را در امثال خود نادیده گرفته که جای بحث دارد ؟
سخن آخر اینکه اطلاعات ما در مورد ماهیت ماده تاریک و مقدار آن و حتی مکان حضور آن درست به نظر نمی‌رسد ، ولی قدر مسلم بیشتر از اینکه گرانش بر ماده تاریک تاثیر گذار باشد یا ماده تاریک از خود خواص گرانشی نشان دهد ، امواج الکترومغناطیس با ماده تاریک برهمکنش قوی دارند و از اینرو ماده تاریک غیر قابل رویت به نظر میرسد مگر اینکه مابین منبع نور و دید ناظر قرار گیرد و سایه آن آشکار شود که در این وضعیت ، ماده تاریک میبایست از غلظت بالایی در فضا برخوردار باشد که در غلظت پایین ، فقط پدیده انحراف مشهود خواهد بود .



میدان گرانش حجمی ، سطحی و خطی :

نیوتن فرض کرد که نیروی گرانش زمین ، بر سطح کره‌ای بزرگ و در حال انبساط در همه جهات پراکنده است . بنابراین مساحت کره S که شعاع آن r باشد ، برابر است با :

یعنی همان نیرویی که موجب سقوط سیب به طرف زمین می‌‌شود ، بر ماه نیز اعمال می‌گردد . وی فرض کرد نیروی گرانش با عکس مجذور فاصله بین دو جسم متناسب است یعنی :

این تناسب به این معنی است که اگر شعاع یک کره را دو برابر کنیم ، مساحت آن چهار برابر خواهد شد . پس اگر فاصله ما از مرکز زمین دو برابر شود نیروی گرانشی مابین ما و زمین به یک چهارم حالت قبل کاهش پیدا خواهد کرد .
آنگاه نیوتن نتیجه گرفت که نیروی گرانش میان هر دو جسم موجود در جهان ؛ مستقیما متناسب با حاصل ضرب جرم‌های آنهاست . سپس وی با وارد کردن یک ضریب ثابت ، تناسب را به تساوی تبدیل کرد و قانون جهانی گرانش را به صورت زیر ارایه داد :

که در آن m1 و m2 به ترتیب جرم دو جسم ، R فاصله مرکز دو جسم و G ثابت جهانی گرانش است . لازم به یادآوری است نیوتن فرض کرد ، جرم اجسامی که به یکدیگر نیروی گرانش وارد می‌کنند در مرکز آنها متمرکز شده و از این نظر مانند دو ذره عمل می‌کنند .
ولی همانطور که توضیح داده شد با مشاهده ساختار فیزیکی کهکشانها و سیاه‌چاله‌های دوار ، چنین مشخص میشود که کلیه اجرام پیرامون آنها ، تقریبا تمایل دارند تا بر روی سطح ( دیسک ) قرار گیرند نه سطح کره‌ای فرضی نیوتن ، که مشاهدات نشان داده است مرکز این سطح یا دیسک ، هسته کهکشان و یا جرم نوترونی است و علت این پدیده دوران میادین گرانشی است . به تصاویر زیر توجه نمایید :

در واقع این قانون گرانش نیوتن برای اجرامی با سرعت زاویه‌ای پایین ، مثل خورشید و یا سیاره زمین صادق است ، ولی چنین به نظر میرسد که نیرو و میدان گرانشی یک جرم سنگین با سرعت زاویه‌ای نسبتا زیاد ، از سطح یا حجم کروی به سطح یا محیط دایره‌ای تغییر شکل پیدا می‌کند .