نظریه نسبیت انیشتین به زبان ساده!

+33
نظریه نسبیت انیشتین به زبان ساده!

مقدمه:

درک نسبیت آن قدرها هم فراتر از ذهن ما نیست. در واقع، نسبیت مکانی، قسمتی از زندگی روزمره ماست. نسبیت مکانی (فضایی) به افتخار گالیله که اولین بار مفهوم حرکت نسبی را فرمول بندی کرد، نسبیت گالیله ای هم نام دارد و اغلب با نظریه های انیشتین اشتباه گرفته می شود. گالیله بسیار راحت این واقعیت را توصیف کرد که یک ناظر در حال حرکت، اشیا را به گونه متفاوت با ناظر ساکن می بیند، زیرا سیستم مختصاتی متفاوت مکانی یا به زبان نسبیتی، "چارچوب مرجع" متفاوتی دارد.

 

 

 

 

مفهوم جدید نسبیت از دیدگاه انیشتین:

نسبیت انیشتین با نسبیت کلاسیکی فرق دارد. قبل از انیشتین مردم فکر می کردند زمان مطلق است یعنی یک ساعت بزرگ، زمان کل جهان را اندازه می گیرد؛ پس یک ساعت در زمین، همان زمان را در مریخ یا کهکشان دیگری خواهد داشت. اما در این مفهوم، مشکلی وجود دارد: در چارچوب زمان مطلق، سرعت نور نمی تواند ثابت باشد؛ (سرعت قابل اندازه گیری نور (یعنی c) که اولین بار به نسبیت گالیله اشاره داشت). این به معنای آن است که وقتی زمین با سرعت v می چرخد، نسبت به ناظری در بیرون، نور منتشر شده در جهت چرخش زمین باید سرعت c + v داشته باشد و نور منتشر شده در خلاف جهت چرخش زمین، با سرعت c – v حرکت خواهد کرد. در 1881 آ. مایکلسون آزمایشی انجام داد تا ثابت کند واقعیت چنین نیست. با کمک تجهیزاتی که با تغییر الگوهای تداخلی، اجازه اندازه گیری اختلاف دقایقی در سرعت نور می داد، مایکلسون متوجه شد که سرعت نور همواره یکسان است و هیچ وقت تغییر نمی کند. همین آزمایش بعدها توسط مایکلسون و ای.دبلیو. مورلی با دقت بیش تری دوباره انجام شد.

در 1905 نظریه نسبیت خاص انیشتین، قوانین درست فیزیک را برای اجسام سریع در هر دو مقیاس بزرگ و اتمی توصیف کرد.

دو اصل ثابت انیشتین:

  • قوانین فیزیک در هر چارچوب مرجع لخت، ثابت هستند (لخت به معنای آن است که هیچ نیروی خارجی روی سیستم وارد نمی شود).
  • سرعت نور در خلأ صرف نظر از سرعت منبع و ساکن یا متحرک بودن ناظر، همواره مقدار ثابت c را دارد.

جمع نسبیتی سرعت ها:

در این قسمت می خواهیم راز ثابت ماندن سرعت نور در هر محیطی را صرف نظر از منبع نور یا ناظر نور کشف کنیم.

اگر ذره ای با سرعت v1 را از سفینه متحرکی با سرعت v2 بیندازیم، سرعت کلی Vtotal مشاهده شده از بیرون سفینه در چارچوب ناظر ساکن توسط فرمول زیر محاسبه می شود. v2 سرعت نسبی دو ناظر است. مقادیر + یا – برای v1 یا v2 به جهت آن ها وابسته است.

 

 

 

 

 

شکل بالا برای حالت v1=0 و هر v2 است (جسمی که در دست راننده است، سرعت افقی نسبت به ماشین در حالت (a) ندارد).

ناظر ساکن بیرون از ماشین، جسم را با سرعت Vtotal = v2 می بیند؛ این اتفاق همواره در زندگی روزمره تکرار می شود.

 

 

همزمانی

یک اتفاق همزمان به چه معنی است؟

 

در این شکل، علائم نور به طور همزمان به هر دو انتهای سفینه فضایی می رسند و ناظر متحرک آن ها را می بیند. 

 

 

از دید ناظر ساکن، علائم نور به طور همزمان به دو انتهای سفینه نمی رسند زیرا سفینه در حال حرکت است؛ در حالی که نور در هر چارچوب با سرعت یکسانی حرکت می کند.

دو ناظر بالا در همزمان بودن دریافت علائم نور با هم اختلاف دارند؛ بنابراین، همزمانی یک مفهوم مطلق نیست (نسبی است) و اندازه گیری زمان، مطلق یا کلی نیست، این مفهوم را در بحث تأخیر زمانی نیز دنبال خواهیم کرد.

زمانی که از پنجره بیرون را نگاه می کنید، صحنه ای که می بینید، در شبکیه چشم شما به طور کامل در همان لحظه اتفاق نمی افتد.

ستاره ها در تصویری که از آسمان شب می بینید، همگی در همان لحظه در آن نقاط وجود ندارند! مگر این که نور آن ها همان لحظه به فیلم عکاسی برسد.

اگر دو ستاره در یک زمان منفجر شوند، مراحل انفجار یکی از آن ها از دید ناظری در کهکشان دیگر ممکن است زودتر اتفاق بیفتد!

 

 

مفهوم زمان برای فردی که در کره زمین زندگی می کند، با مریخ متفاوت است

 

در مقاله بعدی مسئله تاخیر زمانی و معمای دوقلوها توضیح داده خواهد شد.

برای خواندن مقاله بعدی کلیک کنید.

اشتراک گذاری:
  • مطالب مرتبط

    

    ارسال مطلب به ایمیل دوستاتون:


    165,062 بازدید

    15 نظر

    درج: 26 تیر 1397

    توسط: Soltani
    وضعیت: آفلاین
    گروه کاربری: پشتیبانی سایت

    ارسال دیدگاه (15 مورد)

    میتونه ثابت کنه رنگ آبی که مثلا من میبینم همون رنگ قرمزی نیست که شما می‌بینید ممکنه رنگ قرمزی که من میبینم شما ا نو ابی ببینید و از اول به اون گفتن قرمز .. مثلا من لامپ ای خیابون شبیه نور لوستر خیلی زیاد میبینم ..یا سیاره مریخ و یکم کمتر از خورشید تو آسمون میبینم به همون بزرگی فقط دایره داخل کوچیک تمام پرتوها اندازه خورشید ..یا خورشید و مثل ماه میبینم بدون پرتو ..یا چشممو بعضی وقتا میبندم کاملا بسته باز کامل میبینم .. یا شب وقتی موقع خواب میبندم کاملا ایمون بیرون با تمام ستاره اش میبینم ..حتی بعصی وقت انگار با تلسکوپ میبینی .. بخاطر همین من فکر میکنم احتمال داره ما فقط سیستم بینایمون به‌شکلی که دنیارو اینطور میبینم و ممکنه فقط مجازی لاشه و جود نداشته باشه
    .
    1402/07/27 - 04:59
  • -1
    نقل قول: گلناز
    به نظر من دنیا از لحاظ فیزیکی از هیچ قانونی پیروی نمیکنه.
    در اصل بشر تنها در مرز افزار و باور هاو توانایی خودش، به تمام نکات اعجاب آور جهان مینگرد.
    جهان پیرامون ما بسیار متفاوت تر از قوانینی است که خودمان، خودمان را در پرتو آنها حبس کرده ایم

    از نظر من تمام مواد
    تمام ملکود ها
    تمام اتم ها حتی تمام ذرات بنیادی از نوعی نظم و قانون خاصی پیروی میکنن که به دلیل نا توانی در درک اونها اونهارو بی نظمی و بی قانونی میبینیم
    .
    1400/08/11 - 23:56
  • 0
    سلام خدا قوت تشکر بابت مطالب علمی و مفیدتون در پناه خدا خدانگهدار
    .
    1400/02/30 - 10:52
  • -1
    نقل قول: فیصل
    نقل قول: مجتبی رشیدی
    سلام به نظرمن سرعت نورثابت نیست وهمه قانونهای قیزیک دردستگاه مرجع لخت یکسان نیستندمیتونم این
    موضوع روثابت کنم بااستدلال ومدرک کافی

    دوست من نظریه انشتین را شکستن کار ساده ای نیست و بعد هم امروز بحث تکنولوژی برتر است که میتواند سرعت ثابت نور را در مقیاس سال نوری تعیین کند .اگر تمایل داشتید گوشه ای از اثبات قضیه را روشن کنید در حد خودم کمک میکنم .\یروز باشید

    بله ثابت نیست و در فیزیک مدرن این قضیه ثابت شده هست. ولی تحت شرایط خاص بمنظور ساده سازی مسئله ثابت در نظر گرفته می شه.
    .
    1400/01/28 - 16:54
  • -1
    نقل قول: مجتبی رشیدی
    سلام به نظرمن سرعت نورثابت نیست وهمه قانونهای قیزیک دردستگاه مرجع لخت یکسان نیستندمیتونم این
    موضوع روثابت کنم بااستدلال ومدرک کافی

    دوست من نظریه انشتین را شکستن کار ساده ای نیست و بعد هم امروز بحث تکنولوژی برتر است که میتواند سرعت ثابت نور را در مقیاس سال نوری تعیین کند .اگر تمایل داشتید گوشه ای از اثبات قضیه را روشن کنید در حد خودم کمک میکنم .\یروز باشید
    .
    1399/11/19 - 16:47
  • -1
    به نظر من دنیا از لحاظ فیزیکی از هیچ قانونی پیروی نمیکنه.
    در اصل بشر تنها در مرز افزار و باور هاو توانایی خودش، به تمام نکات اعجاب آور جهان مینگرد.
    جهان پیرامون ما بسیار متفاوت تر از قوانینی است که خودمان، خودمان را در پرتو آنها حبس کرده ایم
    .
    1399/10/12 - 16:59
  • +1
    سلام به نظرمن سرعت نورثابت نیست وهمه قانونهای قیزیک دردستگاه مرجع لخت یکسان نیستندمیتونم این موضوع روثابت کنم بااستدلال ومدرک کافی
    .
    1399/09/21 - 18:45
  • -1
    سلام دوستان به نظرمن سرعت نورثابت نیست ومن میتونم این قضیه روثابت کنم فقط نمیدونم چطوروبه چه شخص معتمدی توضیحات روارائه بدم ممنون میشم کمکم کنید
    .
    1399/09/18 - 09:27
  • 0
    سلام به نظرمن ما بیشتراز۱۰۰سال است که به معادلات زمان اینستین به عنوان یک کل وپایان کارتکیه کردیم وموضوع روتمام شده میدانیم دریچه ای وجوداردکه بازشدن ان سبب میشه به معادلاتی دست پیدا کردکه بدانیم اینشتین ومعادلات لورنتزدرابتدای راه هستند
    .
    1399/09/16 - 04:32
  • -2
    نقل قول: احمد
    وقتی v1=c پس برای اینکه vtotal=c باشه باید از v2 صرفنظر بشه.ولی چرا؟اصلا مگه موضوع این نبود که سرعت نور ربطی به سرعت حرکت منبع نداره شاید یه منبعی باشه سرعتش در حدی باشه که نتونیم صرف نظر کنیم.اونوقت بازم ثابته؟


    کلا سرعت نور همیشه برابر C است و هر اگر نور سوار بر منبعی باشد که با سرعت نور در حال حرکت باشد باز هم سرعتش برابر C خواهد شد. نه 2C
    .
    1398/11/25 - 06:11
  • +3
    باسلام اصلا خوب وساده نبود اتفاقاخیلی پیچیده تر از خود مطلب اصلی توضیح داده شده خیلی ساده تر از این میتونستید بنوبسید اصلا قابل درک و فهم نیست
    .
    1398/10/17 - 01:08
  • +55
    وقتی v1=c پس برای اینکه vtotal=c باشه باید از v2 صرفنظر بشه.ولی چرا؟اصلا مگه موضوع این نبود که سرعت نور ربطی به سرعت حرکت منبع نداره شاید یه منبعی باشه سرعتش در حدی باشه که نتونیم صرف نظر کنیم.اونوقت بازم ثابته؟
    .
    1398/06/5 - 17:15
  • +4
    اگرمتوجه روی دیگرسکهٔ برخی مسائل متوع رمزآلودو معماگونه شده باشیم(مواردی شگفت‌آور و شوکه کننده)و همچنین درغالب روانشناسی،باتئوری‌های تکاندهنده و کارآمد،همراه باراهکارهایی متفاوت و نو،درشیوه پردازش مسائل و موضوعات،وارائه نکات هوشمندانه وشایدکلیدی درموردسیاه‌چاله ونظریه‌های گفته شده درباره اجسام و نور،درمحیط آن،،و نکته‌ای بسیار جالب از انرژی تاریک// به کجاوچگونه ارائه شود،تابه نام خودم ثبت گردد.اندکی از اینکه درایران،مشکلاتی برای به ثبت رساندن هر.. ،وجود دارد،مطلعم.باسپاس ازشماوهمه یاددهنده‌های مفید.
    .
    1398/04/10 - 06:59
  • -5
    ممنون عالی توضیح داده شده بود
    .
    1397/04/30 - 18:02
  • -21
    خوب بود خیلی ممنون
    .
    1397/03/29 - 19:48
  • -9
    کتاب های لقمه
    کتاب های امتحانیوم
    کتاب های موضوعی
    کتاب های کنکوریوم

    دسته بندی مطالب

    کتاب های تیزهوشان
    کتاب های تست پایه

    آخرین نظرات ارسالی

    خیلی عالیه خیلی عالیه
    سلام کنکوریوم تجربی کنکور ۱۴۰۳ کی موجود میشه؟ سلام کنکوریوم
    نروژی اولی از راسته یا چپ؟ نروژی اولی از راسته یا چپ؟
    سلام وقت بخیر،بیخشید این کتاب تا اوایل بهمن موجود میشه خواهشا

    آمار سایت

    با ما در ارتباط باشید ، منتظر نظرات شما هستیم.
    
    عضویت در خبرنامه ایمیلی :
    برای عضویت در خبرنامه پیامکی، عدد 1 را به 02196884 پیامک کنید.
    رضایت مندی مشتری
    جشنواره وب و موبایل ایران
    جشنواره وب و موبایل ایران
    جشنواره کتاب مجازی
    برند محبوب مصرف کنندگان
    Copyright © 2010 - 2023 Mehromah.ir