تبلیغات
زیبایی های آسمان(ستاره شناسی) - انفجار نسبیت

انفجار نسبیت

یکشنبه 8 فروردین 1389 09:32 ب.ظ

نویسنده : admin

قوانین مكانیك تنها درصورتی به جواب‌های صحیح منتج می‌شوند كه سرعت اشیاء از یك حد خاصی فراتر نرود(سرعت‌های محدود)حال اگر بخواهیم سرعت‌ذره‌ای كه در یك شتابدهنده با سرعتی فوق‌ العاده زیاد (نزدیك به سرعت نور) را به دست بیاوریم مطلقا از قوانین مكانیك به جواب نخواهیم رسید چرا كه این نظریه برای سرعت‌های بالا ناكار آمد است ولی نسبیت خاص(خاص بودن  نسبیت به این دلیل است كه این نظریه تنها مخصوص حركت با سرعت ثابت است) این امكان را به مامیدهد كه به دقت بتوانیم تمام خصوصیات مربوط به ....

 

حركت را برای این دسته از ذرات كه با سرعت‌های فوق‌العاده زیاد حركت می كنند را بدست آوریم در ضمن نسبیت خاص  این قابلیت را نیز دارد كه سرعت اجسام را در صورتی كه قابل مقایسه با سرعت  نور نباشد (سرعتهای كم)  محاسبه نماید و به جوابهائی برسد كه با جواب‌های كه از قوانین حركت كلاسیك بدست می‌آید منطبق باشد.

 

نسبیت زمان

 نیوتن در اواخر قرن هفدهم با ارائه قوانین حركت وجود مكان مطلق یعنی نقطه‌ای درعالم كه فاقد حركت و جابه‌جایی باشد را بكلی رد نمود ولی به وجود زمان مطلق باور قلبی داشت از دید نیوتن چه شخصی كه برمركبی سریع السیر درحركت باشد ، چه شخصی كه نسبت به سایرین ساكن و بی‌حركت باشد، چه در كره زمین چه در كرات دیگر و یاهرجای عالم، زمان برای همه یكسان سپری می‌شود(مفهوم زمان مطلق) ولی اینشتین با ثابت فرض كردن سرعت نور برای تمام ناظران، مفهوم این ایده كهن را بكلی منقلب نمود.اینشتین با نسبیت خاص ثابت كرد كه اگر به زمان مطلق باور داشته باشیم ناظران مختلف باید سرعت‌های متفاوتی را برای نور اندازه بگیرند( با توجه به نتایج نسبیت خاص اگر مفهوم نسبی بودن زمان را بپذیریم ثابت بودن سرعت نور كه از معادلات ماكسول نتیجه می‌شود به راحتی اثبات می‌شود)نسبی بودن زمان چون در سرعت‌های بالا(نزدیك به سرعت نور) یا درمیدان‌های گرانشی فوق‌العاده قوی رخ میدهدو درتجارب روزانه با آن سروكار نداریم بنابراین درك آن  برای ما مشكل و باور نكردنی است چگونه می‌توان تصور كرد كه اگر با وسیله‌ای كه نزدیك به سرعت نور حركت می‌كند بخواهیم سرعت نور را اندازه بگیریم و درحالی كه ساكن و بدون حركت هستیم نیز بخواهیم همین كار را انجام دهیم در هر دو صورت سرعت نور را برابر با سیصد هزار كیلومتر برثانیه اندازه بگیریم؟ چرا كه در امور عادی و سرعت‌های كم هنگامی كه ماشینی درحال دور شدن از ماشین ماست عقل سلیم سرعت فاصله گرفتن ماشین جلوئی را نسبت به ماشین ما برابر با اختلاف سرعت ماشین ما با ماشین جلویی اندازه می‌گیرد و این نتیجه نیز از نظر فیزیكی كاملا صحیح است.حال اگر یك اید جدید به ما بگوید كه تو با هر سرعتی كه حركت كنی سرعت فاصله گرفتن یا نزدیك شدن نور نسبت به تو تغییرنمی‌كند. و درهمه حال  ثابت است این موضوع باوركردنش برای ما بسیار مشكل و بغرنج خواهد بود.

اصل هم ارزی جرم و انرژی

E=mc2

     علاوه بر نسبی شدن زمان و نفی اتر و یگانه كردن فضا زمان ارمغان دیگر نظریه نسبیت هم ارز كردن انرژی و جرم است البته اینشتین این موضوع را نه در مقاله‌ای كه نسبیت خاص را مطرح نمودبلكه درچهارمین مقاله‌ی خود  تحت عنوان" آیا لختی جسم  به محتوای انرژی آن بستگی دارد؟

 

     به آن اشاره كرد. اصل هم ارزی جرم و انرژی مانند سدی در مقابل جسم برای رسیدن به سرعت‌های نزدیك به سرعت نور خودنمایی میكند براساس این اصل هرچه سرعت یك جسم افزایش یابد به علت افزایش انرژی حركتی آن، جرم آن جسم  نیز زیاد می‌شود. همچنین این اصل به خوبی واكنش‌های صورت گرفته در مقیاس هسته‌ای را توجیه میكند  كه درآن براثر واپاشی هسته‌ای و گسیل پرتوهای پرقدرت گاما از جرم هسته باقیمانده به میزان

E/

  كاهش می‌یابد شاید منشاء انرژی خورشیدی همواره برای بشر یك  سئوال بدون جواب بوده است. ما اكنون به راحتی به كمك اصل اهم ارزی جرم و انرژی می‌توانیم چگونگی تولید این مقدار عظیم انرژی را تشریح كنیم.نسبیت خاص كاهش طول جسم هنگامی كه با سرعتی نزدیك به سرعت نور حركت میكند را نیز پیش‌بینی میكند، اینشتین به خوبی به كمك نسبیت خاص توانست توصیفی انقلابی از ماهیت فضا-زمان ارائه دهد سرعت اجسام متحرك را تامرز سرعت نور محدود كند وجرم و انرژی را با هم ارز ویگانه نماید بنابراین با این دیدگاه می‌توانستیم تمام خصوصیات فیزیكی جسم متحرك را در سرعت‌های فوق العاده زیاد (نزدیك به سرعت نور) توصیف كنیم و تمام قوانین فیزیكی را دراین قالب اصلاح نمائیم كه هم برای سرعت‌های زیاد و هم برای سرعت‌های پائین بدون تغییر مورد استفاده قرار گیرند.ولی این نظریه از یك نقص بزرگ رنج می‌برد و آن نامعلوم بودن وضعیت قانون عمومی گرانش نیوتن بود، طبق این قانون زمین به این خاطر حول خورشید در حركت است كه نیروی گرانش خورشید زمین را وادار می‌كند كه در یك مسیری دایره‌ای حول خورشید دوران كند حال سئوالی كه مطرح می‌شود اینست كه اگر خورشید  به یك  باره از صحنه محو شود سیارات چه سرنوشتی را تجریه خواهند كرد؟ قانون گرانش عمومی نیوتون می‌گوید به محض محو شدن خورشید زمین و سایر سیارات متوجه این پدیده شد و با خروج از مدارهای خود، مسیری تقسیم در اعماق فضا رابه جلو می‌پیمایند. بنابراین باید خبرناپدید شدن خورشید با سرعتی فراتر از سرعت نور به زمین و سایر سیارات رسیده باشد  این موضوع به شدت هم نسبیت خاص و هم خالق این نظریه را آزار می‌داد

 

منبع:http://cph-theory.persiangig.com




دیدگاه ها : نظرات
آخرین ویرایش: یکشنبه 8 فروردین 1389 09:37 ب.ظ