جرم صفر و ايجاد شرايط بي وزني ، تسليحات گرانشي راهكاري جديد براي اثبات اصل هم ارزي جرم و انرژيارايه رابطه هم ارزي جرم و انرژي مستقل از سرعت امواج نور و گرانشي
چرا با زياد شدن سرعت ، جرم افزايش مي‌يابد :
امواج الكتروني دوبروي : پيشرفت مفهومي مهم در نظريه كوانتومي ، پس از مدتي در سال 1924 حاصل شد . لوئيس دوبروي فيزيكدان جوان فرانسوي در پايان نامه دكتراي خود پيشنهاد كرد كه درست همانگونه كه امواج نور در شرايط خاصي همچون ذرات عمل مي‌كنند ، ذرات نيز ميتوانند رفتار موجي از خود نشان دهند . او به ويژه اظهار داشت كه الكترونها ، كه سابق بر اين بصورت كرات باردار سخت و غير قابل نفوذ فرض ميشدند ، در واقع ميتوانند مانند نور يا موج آب ، همچون امواج گسترده‌اي كه از پراش يا تداخل حاصل ميشوند رفتار كنند . بر طبق نظر دوبروي ، طول موج يك ذره λ با عكس اندازه حركت آن P متناسب است و ثابت تناسب همان ثابت كوانتوم پلانك h ميباشد :
پس هر قدر اندازه حركت يك ذره بزرگتر باشد ، طول موج آن كوچكتر است . شايان توجه است كه فرضيه دوبروي نه فقط در مورد الكترون و ذرات بنيادي ديگر ، بلكه در مورد تمام ذرات به كار برده ميشود . مثلا يك توپ بيليارد كه روي ميز مي غلطد ، طول موجي دارد ولي چون ثابت پلانك بسيار كوچك است اندازه حركت توپ به همان نسبت بزرگ خواهد بود . طول موج توپ بيليارد حدود 34-^10 متر ميشود . البته اين مقدار چندين مرتبه تواني با ابعاد عادي يك توپ بيليارد تفاوت دارد و در نتيجه توپ هيچگاه رفتار موجي از خود نشان نخواهد داد . اما اندازه حركت نوعي الكترونها ميتواند طول موجهايي حدود 10-^10 متر بوجود آورد كه در سطح فواصل اتمي ، مقدار عادي محسوب ميشود . بنابراين ميتوان انتظار داشت كه آنها در مدت برهمكنش با ساختارهاي اتمي ، خصوصيات موجي از خود نشان دهند . اين مطلب نخستين بار در سال 1927 ميلادي توسط كلينتون داويدسون و لسترگرمر فيزيكدانان آمريكايي نشان داده شد . آنها ثابت كردند كه الكترونها ميتوانند در هنگام عبور از ساختار شبكه‌اي يك بلور ، بصورتي مشابه پراش نور گذرنده از يك توري ، پراشيده شوند .
علي‌رغم اينكه الگوهاي پراش با دقت خوبي مشابه مدارهاي موجود در شكل توسعه يافته ستاره داوود ايجاد ميشوند :
P اندازه حركت ( تكانه ) ، m0 جرم جسم در حال سكون ، v سرعت جسم ، λ طول موج ، h ثابت پلانك ميباشد . همانطور كه ميدانيم ما در حالت طبيعي مواد ، هيچ سكوني نداريم كه سرعت صفر شود و در نتيجه طول موج بينهايت نخواهد شد مگر اينكه اين شرايط را ايجاد كنيم . با افزايش جرم يا افزايش سرعت ، طول موج جسم كوتاه تر شده و در نتيجه :
فركانس امواج گرانشي افزايش مي‌يابد و چون E=hf پس انرژي امواج افزايش يافته و بر مقدار نيروي گرانش و يا جاذبه افزوده ميشود كه نتيجه آن افزايش جرم خواهد بود . Cs سرعت نور و Cp سرعت امواج گرانشي ميباشد .
اينك ميتوانيم از مفهوم خود جرم استنباط بهتري داشته باشيم .
يعني اگر بتوانيم جلوي ارتعاش و لرزش ذرات و اجسام را بگيريم و يا تعداد آن را در واحد زمان كاهش دهيم از انرژي امواج گرانشي كاسته شده و جرم به طرف صفر ميل مي‌كند كه مسلما در ميدان گرانشي اجرام سماوي همچون زمين به شرايط بي وزني خواهيم رسيد . در آزمونهاي انجام شده ، اجسام كوچكي مثل حشرات در يك ميدان فوق‌العاده قوي مغناطيسي معلق شده و به شرايط بي وزني رسيده‌اند كه دال بر اين موضوع است كه اين ميدان قوي سبب كاهش ارتعاشات ذرات شده است ، ولي فيزيكدانان تا به امروز دليل اصلي اين بي وزني را متوجه نشده و نتوانسته‌اند توجيهي براي آن ارايه كنند . از طرف ديگر اين ميدان قوي مغناطيسي ميتواند امواج گرانشي محيط يا خود جسم را خنثي نموده و در نتيجه بي وزني ايجاد شود .
تقويت ، تشديد و تمركز امواج گرانشي و ساخت تسليحات فوق پيشرفته :
روابط فوق انرژي كل موج يك ذره ، مثلا موج الكترون را نشان مي‌دهد و راهكاري جديد براي اثبات اصل هم ارزي جرم و انرژي است .
همانطور كه گفته شد در سرعتهاي پايين و تقريبا سكون اجسام :
اينك فركانس و طول موج امواج گرانشي جرمي معادل يك كيلوگرم را محاسبه مي‌كنيم :
و به بيان ديگر :
البته اين امواج از نوع طولي ( گرانشي ) خواهند بود نه عرضي ( نور ) .
در حقيقت اگر ما بتوانيم ارتعاش و لرزش ذرات موجود در يك جسم صلب مثلا يك كريستال مخصوص را افزايش دهيم كه اين كريستال ميبايست به شدت باردار هم باشد ، خواهيم توانست امواج گرانشي آن را تقويت و منتشر كنيم . اين امواج سرعت بسيار زيادي دارند كه اهداف نمي‌توانند از آن فرار كنند و در صورت برخورد اين امواج با هدف ، انقباض و انبساط هاي شديد ميتواند باعث متلاشي شدن و آزاد شدن انرژي بسيار زيادي در آنها شود ، همچنين جذب يا رانش شديد اهداف به طرف سلاح گرانشي . اگر معادله بدست آمده را بر حسب سرعت نور بنويسيم :
به همان محدوديت سرعت نور ميرسيم ، يعني علي‌رغم ادعاي بعضي‌ها كه با رسيد به سرعت نور جرم به انرژي تبديل ميشود ، مي بينيم كه انرژي موج الكترومغناطيس در اين سرعت صفر خواهد شد . پس جرم در سرعت نور هيچگاه به انرژي تبديل نمي‌شود . و ما ميتوانيم با كنترل و تنظيم ارتعاشات و لرزه‌هاي اجسام به جرم صفر ، شرايط بي وزني و حتي سرعتهاي بالاتر از نور دست يابيم و به دنبال آن بعضي از تسليحات پيشرفته گرانشي را طراحي و بسازيم .
رابطه فوق مربوط به اصل هم ارزي جرم و انرژي ميباشد كه در مورد امواج گرانشي صادق است و همانطور كه مشخص ميباشد مستقل از سرعت امواج نور و گرانش ميباشد كه مشكل هرگونه محدوديت سرعت را مرتفع مي‌كند .
در حقيقت ذرات بدون جرم مثل يك خازن رفتار كرده و ميدان الكتريكي يا الكترومغناطيسي را در پيرامون خود ذخيره مي‌كنند و به ميزان پتانسيل الكتريكي و ارتعاش و لرزش خود جرم پيدا مي‌كنند . اگر نگاهي به جدول ذرات اتمي بياندازيم تعداد خيلي زيادي ذره با بارهاي الكتريكي و جرم مختلف و حتي خنثي مي‌بينيم كه خيلي از آنها نيز پايدار نيستند و بقاي چنداني هم ندارند . در واقع همه اينها از ذرات واحدي تشكيل شده‌اند منتها با پتانسيل الكتريكي ، ارتعاش و سرعت دوران مختلفي هستند كه تحت شرايط بخصوصي ايجاد ميشوند و قابل تبديل به يكديگر نيز هستند حتي تجزيه و يا تركيب . ميدان الكتريكي و مغناطيسي زوج همديگر بوده و تشكيل ميدان الكترومغناطيسي را مي‌دهند و در صورت نوسان ، مواج شده و امواج الكترومغناطيسي را پديدار مي‌كنند كه اين امواج هم زوج خواهند بود . يعني يك زوج آن به صورت عرضي ( نور ) منتشر ميشود و زوج ديگر گرانش است كه به صورت طولي منتشر خواهد شد .
گرانش كوانتومي : اين نكته كه نسبيت عام انيشتين هنوز يك نظريه كلاسيك است كه گرانش را در حوزه مكانيك كوانتومي در نظر نمي‌گيرد حائز اهميت است . قبل از ارايه مبحث فوق يك نظريه موفق براي گرانش كوانتومي فرمولبندي نشده بود و سازش دادن نسبيت عام با مكانيك كوانتومي ، يكي از مسايل عمده‌اي است كه هنوز در فيزيك نظري لاينحل مانده بود . در مبحث فوق سعي كرديم كه با ادغام معادلات رياضي و روابط فيزيكي لورنتس - جرالد ، دوبروي و پلانك به اين مهم دست يابيم و اميد است كه درست بوده و مورد قبول خوانندگان گرامي قرار گيرد .
