نسبیت خاص انیشتین :
انیشتین نشان داد که ثابت بودن سرعت نور توام با فرمول بندی دقیق تعاریف و اندازه گیریهای مربوط به مفاهیم بنیادی طول ، زمان و جرم چگونه در بررسی سرعت های نزدیک به سرعت نور به نتایج شگفت آوری منجر می شود . نتایج اساسی کشف انیشتین چنین است : اگر جسمی سرعت بگیرد و به سرعت نور نزدیک شود زمان اندازه گیری شده به وسیله ی ناظر ساکن با زمان اندازه گیری شده توسط شخصی که با آن جسم حرکت می کند متفاوت می شود . برای مثال اگر اتومبیلی بتواند با سرعت مثلا 90% سرعت نور حرکت کند ناظر ساکن در کنار جاده احساس می کند که ساعت نصب شده بر روی اتومبیل درست کار نمی کند . چرا که به نظر او این ساعت عقب می ماند . اما در اصل این ساعت نیست که کند می شود بلکه خود زمان کند می شود و اگر راننده خود زمان را اندازه گیری کند چیزی عجیب یا غیر عادی در ساعت خود نمی بیند . با وجود این هنگامی که اتومبیل به نقطه ی آغاز حرکت بازگردد و متوقف شود راننده ی آن ( بسته به اینکه چه مدتی در سفر بوده است ) از ناظری که ساکن بوده است چند دقیقه جوان تر خواهد بود . اثر شگفت آور دیگر به طول جسمی که با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت می کند مربوط می شود . در همان مثال پیشین که اتومبیل مسابقه ای ما با سرعت 90 % سرعت نور حرکت می کند ناظر ساکن با کمال تعجب می بیند که طول اتومبیل کوتاهتر می شود و به نصف طول معمولی آن می رسد ، اتومبیل پهن تر نیز دیده می شود ، اما طول آن در راستای حرکت به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد . البته راننده اتومبیل هیچ چیز غیر عادی را احساس نمی کند . فیزیکدانان ، این اثر انقباض نسبیتی طول را نیز در آزمایشگاه اندازه گیری کرده اند . سومین اثر به جرم مربوط است . انیشتین نشان داد که جرم جسم متحرک از نظر ناظر ساکن به سرعت حرکت آن بستگی دارد . برای مثال اگر وزن اتومبیلی 500 کیلوگرم باشد هنگامی که سرعت اتومبیل به 90 % سرعت نور برسد وزن آن نیز دو برابر می شود و به 1000 کیلوگرم می رسد.اتساع زمان : اثري كه نظريه خاص نسبيت پيشگوئي كرده است . ناظري گذشت زمان t را با ساعتي اندازه مي‌گيرد كه در سفر با خود همراه دارد. ناظر ديگري كه با سرعت v نسبت به ناظر اول حركت ميكند ساعت مشابهي همراه دارد.به نظر ناظر اولي خواهد رسيد كه بر ساعت ناظر دوم زمان سپري خواهد شد( C سرعت نور است ). اين اثر فقط در سرعتهاي نسبيتي نمايان مي‌شود و فقط در حركات بعضي موئون‌ها، كه عمري دارزتر از سرعت هاي نسبيتي دارند، مشهود شده است . اتساع زمان ناشی از گرانی زمین بسیار کوچک است : ساعتی که روی سطح زمین جای دارد در قیاس با ساعتی که بسیار بالاتر از این سطح باشد ، تنها 1 در 109 عقب می افتد . اما حتی این اثر های کوچک در محدوده ی دقت ساعت های اتمی بسیار دقیق هستند . در 1972 دانشمندان رصد خانه ی نیروی دریایی آمریکا با حمل ساعت های اتمی قابل حمل به ارتفاع حدود m10000 و مقایسه ی آنها با ساعت های همسانی در روی زمین اتساع گرانشی زمان را ثابت کردند . ساعت ها را جت های شرکت های هوایی بازرگانی حمل می کردند .- آزمایندگان تنها برای سفر دور دنیا با پان آمریکن ، تی دبلیو ای و هواپیمایی آمریکا بلیت خریدند . یکی سفر دور زمین به سوی شرق و یکی به سوی غرب داشتند و هر سفر حدود سه روز طول کشید که دو روز آن در آسمان گذشت . چهار ساعت باریکه ی سزیم را در این سفر همراه بردند . مقایسه ی مداوم این ساعت های مسافر حفاظی بود در مقابل جهش های ناگهانی کوچک که گهگاهی در ساعت های سزیم اتفاق می افتد . هنگامی که ساعت در سفر به زمین آورده شده و با ساعت رصد خانه ی نیروی دریایی آمریکا در شهر واشنگتن مقایسه شدند معلوم شد که حدود 7-10× 5/1s جلو افتادند . از اصل نسبیت فهمیدیم که ساعتی که نسبت به یک چارچوب مرجع لخت در حرکت است ، در مقایسه ی با ساعت های ساکن در آن چارچوب مرجع کند تر کار می کند .ضریب اتساع زمان هنگامی که سرعت به سرعت نور نزدیک می شود به بی نهایت میل می کند . کند شدن آهنگ گذر زمان برای همه ی فرایند های فیزیکی صورت می گیرد – فرآیندهای اتمی ، هسته ای ، زیست -شناسی و ... . در سرعت های کم ، اثر اتساع زمان ناچیز است اما در سرعت های قابل مقایسه با سرعت نور ، کاملا بزرگ می شود .در واپاشی ذرات بنیادی کم عمر ، اثرات بسیار جدی اتساع زمان مشاهده شده است . برای مثال ذرات موئون دارای نیم عمر متوسطی در حدودs 6-10×2/2 هستند . اما اگر موئون ها با سرعت زیاد در آزمایشگاه حرکت کنند آنگاه فرآیندهای درونی که واپاشی را ایجاد می کنند ، کند خواهند شد و همان طور که ساعت های آزمایشگاه قضاوت می کنند ، موئون ها زمان طولانی تری زندگی می کنند . در تجارب دقیق تر که در آزمایشگاه شتابدهنده ی سازمان اروپایی تحقیقات هسته ای ترتیب داده شد ، دیده شده است که موئون هایی با تندی 94/99% سرعت نور دارای نیم عمر متوسطی هستند که 29 برابر بیشتر از نیم عمر موئون های ساکن است . در سرعت های روزمره اثر اتساع زمان بی اندازه کوچک است .
سياهچاله - مقاله خودم
سیاهچاله ماشینی برای سفر به زمان :
اگر یک ستاره چند برابر خورشید باشد و همه سوختش را بسوزاند، از آنجا که یک نیروی جاذبه قوی دارد لذا جرم خودش در خودش فشرده می شود و یک حفره سیاه رنگ مثل یک قیف درست می کند که نیروی جاذبه فوق العاده زیادی دارد طوری که حتی نور هم نمی تواند از آن فرار کند. اما این حفره ها بر دو نوع هستد. یک نوعشان نمی چرخند لذا انتهای قیف یک نقطه است. در آنجا هر جسمی که به حفره مکش شده باشه نابود میشود. اما یک نوع دیگر سیاهچاله نوعی است که در حال دوران است و برای همین ته قیف یک قاعده داره که به شکل حلقه است. مثل یک قیف واقعی است که ته آن باز است. همین نوع سیاهچاله است که می تواند سکوی پرتاب به آینده یا گذشته باشد. انتهای قیف به یک قیف دیگر به اسم سفید چاله می رسد که درست عکس آن عمل می کند. یعنی هر جسمی را به شدت به بیرون پرتاب می کند. از همین جاست که می توانیم پا به زمان ها و جهان های دیگر بگذاریم.
اگر یک ستاره چند برابر خورشید باشد و همه سوختش را بسوزاند، از آنجا که یک نیروی جاذبه قوی دارد لذا جرم خودش در خودش فشرده می شود و یک حفره سیاه رنگ مثل یک قیف درست می کند که نیروی جاذبه فوق العاده زیادی دارد طوری که حتی نور هم نمی تواند از آن فرار کند. اما این حفره ها بر دو نوع هستد. یک نوعشان نمی چرخند لذا انتهای قیف یک نقطه است. در آنجا هر جسمی که به حفره مکش شده باشه نابود میشود. اما یک نوع دیگر سیاهچاله نوعی است که در حال دوران است و برای همین ته قیف یک قاعده داره که به شکل حلقه است. مثل یک قیف واقعی است که ته آن باز است. همین نوع سیاهچاله است که می تواند سکوی پرتاب به آینده یا گذشته باشد. انتهای قیف به یک قیف دیگر به اسم سفید چاله می رسد که درست عکس آن عمل می کند. یعنی هر جسمی را به شدت به بیرون پرتاب می کند. از همین جاست که می توانیم پا به زمان ها و جهان های دیگر بگذاریم.
تو هم یک روز بزرگ میشی میری تا شهر رویاها
به یاد خونه میافتی چشات میشه مثل دریا
به یاد امشب و هر شب که من ویرون و آواره
نشستم تا سحر بیدار به پای تو و گهواره
به یاد خونه میافتی چشات میشه مثل دریا
به یاد امشب و هر شب که من ویرون و آواره
نشستم تا سحر بیدار به پای تو و گهواره
با سلام و تشكر از مطالب خوبتون.
اين هم شكل ساده اي از مفهوم تغيير زمان.
براي توضيح بيشتر:
ناظري درون واگن قطاري قرار دارد كه با سرعت V در حال حركت است.
چراغي كه كف واگن قرار دارد روشن مي شود و دو ناظر ساعت هاي خود را به كار مي اندازند.
ناظر1 مي بيند كه نور از كف واگن به سمت بالا حركت كرد و به صفحه اي كه روي سقف قرار دارد برخورد كرد.(مسير حركت نور از ديد ناظر1=L0)
در حالي كه ناظر2 به سبب حركت واگن حركت نور را طور ديگري مي بيند.(مسير حركت از ديد ناظر2=L1)
وقتي كه اولين فوتون به صفحه برخورد كرد دو ناظر ساعت هاي خود را نگه مي دارند.
سرعت نور: C=x/t
حال كه اينشتين سرعت نور را نسبت به تمامي ناظرها يكسان فرض كرده پس:C1=C2
در نتيجه:
L0/t = L1/t
و چون L0<L1 پس زمان ناظر1 كوچكتر از زمان ناظر2 است.
«در واقع مثل اين است كه عقربه هاي ساعت ناظر1 آرامتر از عقربه هاي ناظر2 حركت كرده اند و زمان بر ناظر1 آرامتر از ناظر2 گذشته است. در هر صورت ناظر1 از زمان عقب افتاده و جوانتر مانده است. »
اين هم شكل ساده اي از مفهوم تغيير زمان.
براي توضيح بيشتر:
ناظري درون واگن قطاري قرار دارد كه با سرعت V در حال حركت است.
چراغي كه كف واگن قرار دارد روشن مي شود و دو ناظر ساعت هاي خود را به كار مي اندازند.
ناظر1 مي بيند كه نور از كف واگن به سمت بالا حركت كرد و به صفحه اي كه روي سقف قرار دارد برخورد كرد.(مسير حركت نور از ديد ناظر1=L0)
در حالي كه ناظر2 به سبب حركت واگن حركت نور را طور ديگري مي بيند.(مسير حركت از ديد ناظر2=L1)
وقتي كه اولين فوتون به صفحه برخورد كرد دو ناظر ساعت هاي خود را نگه مي دارند.
سرعت نور: C=x/t
حال كه اينشتين سرعت نور را نسبت به تمامي ناظرها يكسان فرض كرده پس:C1=C2
در نتيجه:
L0/t = L1/t
و چون L0<L1 پس زمان ناظر1 كوچكتر از زمان ناظر2 است.
«در واقع مثل اين است كه عقربه هاي ساعت ناظر1 آرامتر از عقربه هاي ناظر2 حركت كرده اند و زمان بر ناظر1 آرامتر از ناظر2 گذشته است. در هر صورت ناظر1 از زمان عقب افتاده و جوانتر مانده است. »
آدمي ساخته افكار خويش است.
فردا همان خواهد شد كه امروز مي انديشيده است.
(موريس مترلينگ)
فردا همان خواهد شد كه امروز مي انديشيده است.
(موريس مترلينگ)
-
ایدین
خواهشمندم سوالم را به ادرس [email protected] ایمیل کنید رابطه و کارکرد الکترو استاتیک در دستگاه فتو کپی و مکانیسم کارکرد دستگاه فتو کپی