این نظریه به بیان این مطلب می پردازد که همه سرعتها نسبی هستند به جز سرعت نور که نسبی نیست و یکسان و مطلق است.حال ببینیم که این جمله ساده چگونه منجر به نتیجه گیری عظیمی می شود که اجازه دهید با مثالی این مسئله را توضیح دهیم .فرض کنید دوماشین الف و ب و یک ناظر ساکن دراختیار داریم . از نظر ناظر ساکن ماشین الف با سرعت 10 کیلومتر بر ثانیه حرکت می کند و ماشین ب با سرعت 9 کیلومتر بر ثانیه در پشت سر آن در حال حرکت است . طبیعتاً از نظر ما که داخل ماشین ب هستیم ماشین الف با سرعت 1 کیلومتر بر ثانیه حرکت می کند . حال فرض کنیم ما دریک موشکی با سرعت 200000کیلومتر بر ثانیه حرکت می کند هستیم و در این لحظه پرتو نوری از کنارما با سرعت 300000کیلومتر بر ثانیه می گذرد . به احتمال قوی فکر خواهیم کرد نور با سرعت 100000کیلومتر بر ثانیه از اما می گذرد . ولی مشاهده خواهیم کرد که نور با همان سرعت 300000 کیلومتر بر ثانیه از او می گذرد ! در این لحظه ما سرعت موشک را زیاد می کنیم تا از نظر ناظر ساکن سرعت موشک به 299999.9999 برسد در این لحظه باز هم ما خواهیم دید که نور با همان سرعت حرکت 300000 خواهد کرد. در این هنگام ناظر ساکن به موشک توجه میکند متوجه می شود که طول آن نسبت به قبل کاهش یافته و حرکات درون موشک بسیار کند شده است. اگر او بر نحوی بتواند جرم موشک را اندازه بگیرد متوجه میشود که جرم موشک نیز افزایش یافته است . تابه اینجا به چند نتیجه می رسیم :1- از نظر شخص ساکن به سرعت نور نزدیک می شویم ولی از آن فراتر نخواهیم رفت . 2- اگر بازهم سرعت را زیاد کنیم بازهم نور از نظر ما با همان سرعت حرکت می کند به طوریکه به نظر می اید که ما اصلا حرکتی نکردیم! 3- هرچه سرعت به سرعت نور نردیکتر می شود طول ما نیز کمتر می شود. 4- هرچه سرعتمان زیاد تر شود حرکتمان از نظرساکن کندتر میشود ولی خودمان هیچ احساسی نمیکنیم.5- با افزایش سرعت جرممان نیز افزایش می یابد.
اما راه حل نسبیت خاص : 1- سرعت نور در خلا بالاترین سرعت در جهان است .2- این سرعت همانطور که گفته شد مطلق و یکسان برای همه ناظران است* .3- زمان کند می شود یعنی به جای اینکه خودمان و ساعتهایمان در موشک کند شوند خود زمان کند میشود ولی ماهیچ احساسی نمی کنیم چون ما نیز کند شده ایم .یعنی زمان نسبی است که به آن اتساع نسبیتی زمان میگویند یعنی وقتی دو ناظر نسبت به هم در حرکت باشند هرکدام گذر زمان را برای دیگری کندتر می بیند.4- موشک کوچک میشود چون فضا هم نسبی است وفاصله بین دو نقطه برای ناظران مختلف متفاوت است که به آن انقباض نسبیتی لورنتزمی گویند. یعنی اگر دو ناظر نسبت به هم در حال حرکت باشند هر یک دیگری را کوتاهتر از قبل می بیند . 5 -هرچه سرعتمان افزایش بیابد از نظر ناظر بیرون از موشک جرممان نیز افزایش خواهد یافت در حالیکه خودمان متوجه نشدیم یعنی افزایش جرم نیز نسبی است.که به آن افزایش نسبیتی جرم می گویند که یعنی اگر دو ناظر نسبت به هم در حرکت باشند هر کدام جرم دیگری را بیشتر از قبل می بیند . این جرم اضافی از رابطه مشهور E=mc2 بدست می آید( E انرژی، m جرم ، c سرعت نور است) .یعنی اینکه جرم و انرژی می توانند به هم تبدیل شوند .در نتیجه چون سرعت نور مقدار زیادی است بنابراین مقدار کمی از جرم می تواند به انرژی زیادی تبدیل شود و یا مقدار زیادی انرژی می تواند به مقدار ناچیزی جرم تبدیل شود بنابراین در سرعتهای کم افزایش جرم مشهود نیست .*( البته سرعت نور در خلا یکسان است و در محیط غیر خلا سرعت نور کم می شود.)
مطالعه بیشتر و منابع :شناخت گیتی پروفسور باربارب رایدن ، نشر معینابرفضا میچیو کاکو ، نشر اشرافیهساختار ستارگان و کهکشانها ، پاول هاچ ، انتشارات گیتاشناسینسبیت خاص و عام و کیهانشناسی ، ولفگانگ ریندلر ، مرکز نظر دانشگاهی
نویسنده و گردآورنده : محمد شیرانی irannojum@yahoo.com
0 نظرات:
ارسال یک نظر