X
تبلیغات
رایتل

نسبیت خاص  چاپ

تاریخ : چهارشنبه 12 اسفند‌ماه سال 1388 در ساعت 08:34 ق.ظ

 

 

نسبیت خاص

 

 

 

 

        ((نسبیت و حقیقت))

 

 

صبر کنید...  سرعت بیشتر از نور هم داریم.

                          

                نور با سرعت ثابت سیصد هزار کیلومتر در ثانیه در خلاء حرکت میکند. چشم ما امواج نورانی را با طول موج 4/0 تا 8/. میکرون میتواند ببیند. امواج کمتر و بیشتر از این برای ما قابل رویت نیست.

اطلاعات محیط زندگی ما از دور و نزدیک بوسیله نور به چشم ما میرسد و در این مرحله پس از تبدیل این اطلاعات به جریان های عصبی... مغز آنها را دریافت کرده و بصورتی که مشاهده میکنیم به ما تفهیم مینماید.

بنا بر این اگر نور نبود ما هیچ خبری از دنیای دور از دسترس خود نداشتیم . در این موقعیت گوش جانشین بهترین حس ما میگشت و صدا ها ما را با دنیای اطرافمان مرتبط میکردند.

در فرضیه نسبیت خاص انیشتین ، صحبت از عوارضی میشود که در سرعت های قابل مقایسه با سرعت نور پدید میآید. برخی از این عوارض عبارتند از ازدیاد جرم ....، کند شدن گذشت زمان ...، کوتاه شدن طول اجسام در جهت حرکت ... و غیره .

بنا بر همین فرضیه ، وقتی سرعت حرکت جسمی به سرعت سیر نور برسد ... طول آن در جهت حرکت صفر ، و جرم آن بینهایت میگردد. زمان هم در چنین سرعتی از حرکت باز میایستد و ساعتهای متحرک دیگر کار نمیکنند.

با استفاده از ایجاد همین عوارض ،‌ مطالبی عنوان میشود که حقیقت ندارد . یکی از این مطلب ها جوان ماندن انسانی است که بتواند با سرعت قابل مقایسه با سرعت نور حرکت کند.

برای اینکه حقیقت این مسئله روشن شود ابتدا باید چند نکته را روشن سازیم .

 

1-  فرضیه نسبیت خاص انیشتین در مورد حرکت یکنواخت صحبت میکند و در این نوع حرکت سرعت و جهت حرکت ثابت است . یعنی حرکت جسم در این وضعیت بدون تغییر سرعت و بدون تغییر جهت میباشد.

2-  حرکت عبارتست از تغییر وضعیت دو جسم نسبت به یکدیگر... بنا بر این تعریف جسمی که نسبت به جسم دوم متحرک است میتواند نسبت به جسم سومی ثابت باشد.

3-  برای درک حرکت ،‌نقطه مقایسه ای لازم است . لذا از دو جسمی که در حال تغییر وضعیت نسبت به یکدیگر هستند هر کدام را میتوان ثابت فرض کرد و دیگری را متغیر ....

4-  سریعترین وسیله ای که اخبار دنیای هستی را به ما میرساند ،‌ نور  است(با سرعت سیصد هزار کیلومتر در ثانیه ) و ما قادر نیستیم این اخبار را با سرعتی بیش از این دریافت کنیم .

 

با توجه به این تعاریف...، به بررسی مسئله عوارض حرکت در نسبیت خاص میپردازیم.

 

میگویند: اگر دو برادر دوقلو را که همه چیزشان شبیه هم باشد در نظر بگیریم.... اگر یکی از آنها با سرعت نزدیک به نور از دیگری دور شود و بعد از چند دقیقه باز گردد... از عمر وی فقط همان چند دقیقه گذشته در حالیکه از عمر برادرش چندین سال سپری شده است . و این مسئله را جزو نتایج فرضیه نسبیت خاص میدانند که میگوید ساعت متحرک از ساعت ثابت کند تر کار میکند.

 

اولین اشکال این مسئله اینست که حرکت در آن یکنواخت نیست و سرعت و جهت حرکت تغییر میکند.

سرعت حرکت برادر متحرک در ابتدا کم کم افزایش پیدا میکند و سپس به سرعت مورد نظر میرسد و این حرکت شتاب دار میباشد. همچنین هنگامیکه برادر متحرک میخواهد دور بزند و باز گردد جهت حرکتش عوض میشود و این نیز نشان میدهد که حرکت یکنواخت نیست.

به این ترتیب قوانین فرضیه نسبیت خاص که از حرکت یکنواخت صحبت میکند ... در این حرکت صادق نمیباشد و نتیجتا برادر متحرک نمیتواند جوانتر از برادر ساکن باشد.

 

نکته بعد آنست که ما در این مثال متحرک و یا ساکن مطلق نداریم ... بلکه اگر یک برادر را ساکن فرض کنیم دیگری متحرک خواهد بود و اگر دومی را ساکن در نظر گرفتیم اولی متحرک میشود . به این ترتیب معلوم نیست کدام جوان میمانند و کدام پیر میشوند.

بنا بر این باز هم نمیتواند مسئله پیر نشدن و غیره واقعیت داشته باشد.

 

در توضیح این مسئله یک مثال دیگر میزنم .

 

هم اکنون در گستره های دور کیهانی... کرات و ستاره ها و کهکشانهایی وجود دارند که با سرعتی قابل مقایسه با نور از ما دور میشوند. سرعت فرار این کرات از طریق بررسی رنگ نور آنها مشخص و اثبات گردیده است.

حال آیا میتوان گفت که اگر در این کرات ساعتی وجود داشته باشد ... از ساعت ساکن نزد ما کندتر کار میکند و اگر انسانی در آنجا باشد بعلت همین سرعت زیاد عمرش بسیار طولانی تر از ماست .

خیر و این فرض هم اشتباه است ... زیرا آن انسان میتواند خود را ساکن فرض کند و در این صورت ما هستیم که با سرعت گفته شده از او دور میشویم . پس عمر ما باید طولانی تر از وی باشد و ساعت نزد ما هم باید کند تر کار کند.

در اینجا میبینیم که تناقض بوجود میآید.

به این ترتیب میتوان نتیجه گرفت که عوارض سرعت در نسبیت خاص یک چیز حقیقی مطلق نیست و کاملا بستگی به مقایسه با نقطه ساکن دارد.

بنا بر این فراموش کنیم که سرعت زیاد میتواند ما را جوان نگاهدارد و یا ساعت متحرک کند تر از ساعت ثابت کار میکند.

 

در اینجا میخواهیم ببینیم دقیقا ... نسبیت خاص در این مورد چه گفته است و چرا اصولا این اتفاق میافتد؟

همانطور که اشاره شد ... حرکت نسبی است و تغییر وضعیت دو جسم را نسبت به یکدیگر حرکت مینامند.

حال اگر به فرض محال...... ،‌ ما بتوانیم ساعتی را که دارای سرعت نزدیک به نور است و در حال دور شدن از ما میباشد همواره مشاهده کنیم ..... عوارض حرکت را در آن خواهیم یافت.

علت این است که خود نور باید این گزارش را به ما برساند و وی قادر به این کار نیست.

مثلا... اگر ساعتی با سرعت برابر نور از ما دور شود و در لحظه نخست عقربه های آن روی ساعت دوازده باشند... با دور شدن ساعت نوری که از عقربه های آن ساطع شده در فضا نسبت به ما معلق خواهد شد. علت این امر اینستکه ساعت خود با سرعت نور در حال دور شدن از ماست و نور منتشره از آن هم با همان سرعت بسمت ما میآید ... بنا بر این نسبت به ما حرکتی نخواهد داشت .

به این ترتیب ما همواره همان نوری که در لحظه اول از عقربه های قرار گرفته ساعت روی عدد دوازده به ما رسیده مشاهده خواهیم کرد.

به همین دلیل میگوئیم ساعت متحرک در سرعت نور کار نمیکند.

اگر سرعت ساعت مذکور نزدیک به نور باشد ... در اینحالت چون قسمتی از سرعت نور بوسیله سرعت حرکت ساعت خنثی میشود زمان کش میآید و ما میبینیم که ساعت کند تر کار میکند.

اما همه اینها فقط فرض است ... واقعا ساعت بطور عادی کار خود را انجام میدهد و سن افراد متحرک هم بطور عادی خواهد گذشت و ما نیز هیچگاه قادر نیستیم چنین اجسام متحرکی را همواره ببینیم.

جالب است که برخی از روزنامه ها بقدری شتاب زده جلو رفته اند که میگویند: به عمر فضا نوردانی که به فضا میروند بعلت سرعت زیاد کسری از ثانیه اضافه شده است .

به دلایل گفته شده این امر صحیح نیست و فقط برای جلب مشتری و ایجاد هیجان میباشد.

مخصوصا اینکه فضانوردان در رفت و برگشت دارای سرعت متغیر و تغییر مسیر هستند که حرکت آنها را شتاب دار مینماید.

در مورد کوتاه شدن طول اجسام در جهت حرکت و نیز ازدیاد جرم جسم متحرک نیز همین مسئله صادق است . اشکال در اینجاست که خود نور باید اطلاعات هر تغییری را به ما برساند.

اگر ما یک حس برتر داشتیم که میتوانست اطلاعات مربوط به جهان هستی را با سرعت مثلا یک میلیون کیلومتر در ثانیه به ما برساند... دیگر هیچ عارضه ای از انواع گفته شده در سرعت های قابل مقایسه با نور بنظر نمیرسید... ولی فعلا که چنین حس برتری را نداریم و گرفتار نور و سرعت آن میباشیم.

نکته مهم دیگر این است که سرعت نور حد نهایی سرعت ها در جهان نیست و باز به همین دلیل گفته شده ما نمیتوانیم سرعت بالاتر از آنرا درک کنیم.

یک راه ساده برای اثبات آنچه گفته شد وجود دارد....

شما کافیست چشم خود را ببندید تا ببینید تمام عوارض گفته شده.... در سرعت صوت که برای ما قابل درک است اتفاق میافتد.

بنا بر این ... این ما هستیم که سرعت نور را بالاترین سرعت در جهان میبینیم و این ما هستیم که عوارض نسبیت خاص را بخاطر محدودیت حواس خود اینگونه درک میکنیم.

برای نابینایان ... حد نهایی سرعت ها ... سرعت صوت است.

این حواس ماست که ناقص است و جهان را برای ما بصورتی که میبینیم نشان میدهد.