سوال :تعریف فضا و زمان!

[just_astronomy]

سلام دوستان.لطفا هر کی تعریفی از فضا و زمان داره ارا ئه بده و سیاهچاله ها و جهان های موازی رو با

تعاریفش توجیه کنه (از نظر موجودیت و اتفاقاتی که برای اونا پیش بینی می شه!).

آیا پیوستگی بین فضا و زمان وجود داره و این پیوستگی درون سیاهچاله ها هم حفظ می شه؟؟؟؟

[amir_srd]

سوال شما بسیار خوب است.
اگر کسی تعریف فضا زمان را بداند حتما دانشمند قرن خواهد بود!
ما تنها می توانیم مدل هایی بسازیم که تمثیلی از فضا زمان هستند نه خود ان.
مثلا در نسبیت فرض می کنیم فضا زمان یک حجم خمیده با خمیدگی + است.
در مکانیک نیوتنی ان را یک جعبه ی بی تغییر فرض می کنیم.
همه ی این مدل ها صرفا تمثیلی هستند از فضا و زمان که ملاک برتری اشان بر هم دقت پیش بینی هایشان است.
پس به جای اینکه به دنبال تعریف بگردیم باید به دنبال تمثیل باشیم!!!
البته این نظر شخصی من است.چون معتقدم ما هرگز نمی توانیم بفهمیم که واقعیت جهان در ذات خود چیست.بلکه صرفا می توانیم ان را شبیه سازی کنیم(همانطور که رایانه ها شبیه سازی می کنند).با این تفاوت که ما می توانیم روز به روز شبیه سازی های خود را کامل تر کنیم و اشکالاتشان را برطرف کنیم.
اما هیچ معیار اخرینی وجود ندارد که معین کند فلان مدل اخرین مدل است یا نه!...بعضی ها از این بدشان می اید و بعضی ها هم می گویند زیبایی فیزیک به همین است.

[just_astronomy]

بله.ممنون از جواب شما اما من دوست داشتم هر کسی تعریفی که خودش به نظرش می رسه ارائه بده که بتونم یه نتیجه گیری کلی انجام بدم .اما مثل اینکه کسی تعریفی از این فضایی که داریم در اعماقش!زندگی می کنیم و زمانی که مشخص نیست دقیقا کدوم نقطش هستیم نداره.

تعریف من:فضا مجموعه ای به هم پیوسته که از ذره ای ساخته نشده و تنها نسبت به ذرات قابل تعریف است. اما اینکه مجموعه ای از چه؟مجموعه ای از مکانها . چرا به هم پیوسته؟ چون در هر مکانی می توان قرار گرفت !خب شاید کسی بپرسد در مکان گذشته نمیتوان قرار گرفت!در مکانهای گذشته می توان قرار گرفت اما در زمانهای گذشته خیر!به نظر من فضا و زمان مستقل از یکدیگر هستند !اما زمان اینکه پیوسته است یا گسسته !نمی دانم.چون اگر نظریات زمان در سیاهچاله ها درست باشد زمان در طی مسیر درون سیاهچاله صفر است!شاید یک کمیت دیگر نیاز به تعریف شدن داشته باشد .کمیتی که بر حسب آن بتوان کند و تند شدن زمان را بررسی کرد.مانند شتاب که میتواند میزان تغیر سرعت به مدت زمان تغییر سرعت تعریف شود!دقیقا نمیدانم چه گفتم اما اگر کمک کنید بسیار خوشحال می شوم...

ببخشید این تیکشو مجبور بودم کتابی توضیح بدم ...

[mehdi_59]

سلام . از پیشنهاد و تعریفی که ارائه داده اید خیلی خوشم اومد .
من البته یک پیشنهاد دیگه دارم .
سالهاست که دانشمندان روی مفهوم مکان و زمان در حال بررسی هستن . بعید می دونم تو این زمینه کسی بتونه منکر تلاشهای انیشتین و هاوکینگ بشه , تا اونجایی که من می بررسی کردم در حال حاضر با وجود همه احترامی که به تعریف شما قائلم ولی کاملترین تعریف در مورد مکان از رابطه میدان گرانش انیشتین بدست میاد .البته قبل از اینکه رابطه میدان رو بنویسم اینم بگم که با یه دیدگاه ساده تر هم میشه به این نتیجه رسید . چون که طبق رابطه نسبیت E=mc^2 میشه گفت جرم در جاهایی هست که انرژی اونجا باشه !! و چون انرژی و مکان بهم پیوند خورده اند پس هرجا انرژی هست اونجا ,مکان رو هم میشه حادث کرد .
اما رابطه میدان گرانش : R1-0.5g1R= - 8π/c2 GT1
در این رابطه R1 انحنای فضا یعنی همون مکان و T1 انرژی رو نشون میده !
نتیجه اینه که تعریف هندسه مکان وابستگی انکارناپذیری با انرژی داره . تو این رابطه ریاضی تانسور R1 با مولفه هاش تمام جزییات هندسه و شکل فضا رو در هر سیستم انرژی به ما نشون میده .
و اما در مورد زمان : خیلی بحث بوده در مورد اینکه خدا فضا زمان رو با هم خلق کرده یا اینکه یکی قبل از دیگری اومده !! یا اینکه زمان بوده بعد مکان اومده !!
به هر حال دنباله این بحث فلسفی میشه . اما از دیدگاه خودم بهتره فیزیکی به قضیه نگاه کنیم ,
اونم اینه که زمان احساس توالی یک سری رویداده . حالا چه وقوع این رویدادها عقلی به نظر بیاد چه نیاد . بنابراین من معتقدم که زمان مبدا و پایان نداره .
در مورد جهانهای موازی هم پیشنهاد می کنم دو کتاب زیر رو مطالعه کنی :
1. تاریخچه زمان اثر هاوکینگ
2. ابرفضا اثر میکیوکاکو
مهدی [email protected]

[MRT]

من براي فضا - زمان تعريف خيلي ساده اي دارم و آن اينكه ما هرجا و تحت هر شرايطي كه باشيم ، حاصل تقسيم متر ما بر زمان ما يك عدد ثابت خواهد بود . يعني اگر متر ما دو برابر شود زمان ما هم دو برابر تندتر كار خواهد كرد و برعكس . فلذا به اين خاطر هميشه سرعت نور را نسبت به خودمان ثابت اندازه گيري مي‌كنيم نه اينكه سرعت نور هميشه نسبت به ما ثابت باشد چون ناظران ديگر متوجه اين اختلاف سرعت مابين ما و نور ميشوند .

[just_astronomy]

سلام . از پیشنهاد و تعریفی که ارائه داده اید خیلی خوشم اومد .
من البته یک پیشنهاد دیگه دارم .
سالهاست که دانشمندان روی مفهوم مکان و زمان در حال بررسی هستن . بعید می دونم تو این زمینه کسی بتونه منکر تلاشهای انیشتین و هاوکینگ بشه , تا اونجایی که من می بررسی کردم در حال حاضر با وجود همه احترامی که به تعریف شما قائلم ولی کاملترین تعریف در مورد مکان از رابطه میدان گرانش انیشتین بدست میاد .البته قبل از اینکه رابطه میدان رو بنویسم اینم بگم که با یه دیدگاه ساده تر هم میشه به این نتیجه رسید . چون که طبق رابطه نسبیت E=mc^2 میشه گفت جرم در جاهایی هست که انرژی اونجا باشه !! و چون انرژی و مکان بهم پیوند خورده اند پس هرجا انرژی هست اونجا ,مکان رو هم میشه حادث کرد .
اما رابطه میدان گرانش : R1-0.5g1R= - 8π/c2 GT1
در این رابطه R1 انحنای فضا یعنی همون مکان و T1 انرژی رو نشون میده !
نتیجه اینه که تعریف هندسه مکان وابستگی انکارناپذیری با انرژی داره . تو این رابطه ریاضی تانسور R1 با مولفه هاش تمام جزییات هندسه و شکل فضا رو در هر سیستم انرژی به ما نشون میده .
و اما در مورد زمان : خیلی بحث بوده در مورد اینکه خدا فضا زمان رو با هم خلق کرده یا اینکه یکی قبل از دیگری اومده !! یا اینکه زمان بوده بعد مکان اومده !!
به هر حال دنباله این بحث فلسفی میشه . اما از دیدگاه خودم بهتره فیزیکی به قضیه نگاه کنیم ,
اونم اینه که زمان احساس توالی یک سری رویداده . حالا چه وقوع این رویدادها عقلی به نظر بیاد چه نیاد . بنابراین من معتقدم که زمان مبدا و پایان نداره .
در مورد جهانهای موازی هم پیشنهاد می کنم دو کتاب زیر رو مطالعه کنی :
1. تاریخچه زمان اثر هاوکینگ
2. ابرفضا اثر میکیوکاکو
مهدی [email protected]

ممنون از راهنماییتون .اما من قصدم این بود که تعریف خودتونو بدونم نه چیزایی که دانشمندا گفتن...این تعاریفی که شما ارائه میدید ۱۰۰٪ متاثر از نظریات بزرگان علم هست اما به هر حال یه جمع بندی از اونچه که خودتون فهمیدین میشه ...خوشحال می شم نظر خودتونو بدونم

[just_astronomy]

من براي فضا - زمان تعريف خيلي ساده اي دارم و آن اينكه ما هرجا و تحت هر شرايطي كه باشيم ، حاصل تقسيم متر ما بر زمان ما يك عدد ثابت خواهد بود . يعني اگر متر ما دو برابر شود زمان ما هم دو برابر تندتر كار خواهد كرد و برعكس . فلذا به اين خاطر هميشه سرعت نور را نسبت به خودمان ثابت اندازه گيري مي‌كنيم نه اينكه سرعت نور هميشه نسبت به ما ثابت باشد چون ناظران ديگر متوجه اين اختلاف سرعت مابين ما و نور ميشوند .

ببخشید میشه بیشتر توضیح بدید...متر ما و زمان ما؟دقیقا یعنی چی؟

[MRT]

يكي از نتايج بسيار مهم اندازه گيري سرعت نور تحت شرايط و وضعيت مختلف در فضا يا خلاء ، اين واقعيت بديهي است كه اندازه تغيير مكان نور در تغيير زمان ، همواره مقدار ثابتي است ، يعني :





به حاصل تقسيم طول بر زمان كه همواره مقدار ثابتي است ميتوان همبافته فضا - زمان گفت كه ساده‌ترين تعريف براي همبافتگي فضا - زمان است . از اين رو اگر ما با هر سرعتي كمتر از سرعت نور اقدام به اندازه گيري سرعت نور كنيم ، همان عدد ثابت C را بدست خواهيم آورد . براي اولين بار شخصي به نام فيتز جرالد نظريه عجيبي ارايه داد . طبق نظر او ، تمام اجسام در جهت حركت خود منقبض ( كوتاه ) ميشوند ، بعدا شخصي به نام لورنتس مدعي شد كه زمان نيز در اين وضعيت ميبايست اتساع يابد و اين تغييرات در طول و زمان را فرموليزه كردند . آنچه كه اتفاق مي‌افتد اينكه با افزايش سرعت ، متر ما كوتاه‌تر و زمان ما كندتر كار مي‌كند و در هنگام اندازه گيري سرعت نور به همان نتيجه قبلي خواهيم رسيد .





به طور مثال پرتو نور و سفينه‌اي را در نظر مي‌گيريم كه با نصف سرعت نور نسبت به ما در حال حركت است . اگر از سرنشينان سفينه بخواهيم كه سرعت نور را اندازه گيري نموده و گزارش دهند ، ما انتظار گزارش سرعت 150.000 كيلومتر بر ثانيه را خواهيم داشت ( گزارش‌سرعتV= سفينهV-نورV ) ، ولي آنها با كمال تعجب همان رقم 300.000 كيلومتر بر ثانيه را گزارش خواهند داد و اولين و منطقي‌ترين استنباط ما اين خواهد بود كه در ابزار اندازه‌گيري متر و زمان آنها تغييراتي بوجود آمده و به استناد معادلات لورنتس :




در واقع آنها رقم 259.807 كيلومتر ما را تقسيم بر 0.8660 ثانيه ما مي‌كنند و به رقم 300.000 كيلومتر بر ثانيه مي‌رسند ، در واقع يك متر آنها به 86.60 سانتي متر ما و يك ثانيه آنها به 0.8660 ثانيه ما تقليل پيدا كرده است . در ساده‌ترين توضيح هم بافته فضا - زمان را ميتوان با تناسب زير تعريف كرد :





بعدها انيشتين با استفاده از اين نظريات ، تئوري نسبيت را پايه ريزي و ارايه نمود و عنوان كرد كه سرعت نور نسبت به تمام دستگاه‌هاي لخت ( بدون شتاب ) ثابت و برابر C است كه درك آن براي همگان آسان نيست ، بلكه واقعيت امر اين است كه سرعت نور در تمامي دستگاه‌هاي لخت ( بدون شتاب ) ثابت و يكسان اندازه‌گيري و محاسبه ميشود ، براي اينكه به تناسب تغيير متر ، زمان نيز تغيير خواهد يافت و ما هميشه به همان مقدار اندازه‌گيري شده قبلي خواهيم رسيد . در واقع نور و يا سرعت آن در حكم ابزار و وسيله‌اي جهت انطباق واحد طول بر واحد زمان است و ما ميتوانيم در هر لحظه و هر جا ، ابزار‌هاي اندازه گيري طول و زمان خود را به دقت بسيار زيادي تنظيم كنيم .

[kiarash]

با سلام
به نظر من زمان رو نميشه اصولا مطلق معني كرد بعد هم مكان را جداگانه توصيف كرد وسپس
اونارو به هم مرتبط كرد و گفت اينها همبافته اند و ما يك همبافتته ي فضا-زمان داريم!!!
براي تعريف زمان و فضا بايد اول بدونيم كه كه هر دو داراي ذات واحدند و مثل هم رفتار مي كنند.
اينكه چه جوري مثل هم رفتار ميكنند رو يكي از بچه ها با مثال موشك به خوبي و زيبايي توضيح داد
ولي اينكه چرا مثل هم رفتار ميكنند براي تولد يكي از ثابت هاي مهم به نام ثابت نور است.
ثابت ها در فرمول هاي فيزيك نقش بسيار مهمي دارند و يكي از مهم ترين ان ها ثابت نور است بطوريكه
گويي شخصي در اتاق كنترل نشسته(مثلا خداوند) و با به وجود اوردن اين ثابت ها قوانين جهان ما را
فقط جهان ما را به وجود اورده و طبق نظريه ي جهان هاي موازي اين ثابت ها براي جهان مثلاx متفاوت
است.پس براي اينكه ما جهاني با اين چنين قوانين با ثباتي داشته باشيم اين ثابت ها ضروريند و يكي از انها
ثابت نور است كه از رفتار مشابه فضا و زمان به وجود اومده.
حالا اگه بتونيم ديد مختصري از فضا پيدا كنيم شايد تا حدودي به زمان هم پي برده باشيم.
يكي از اولين مواردي كه بايد بهش توجه كرد ماده كه صورتي ديگري از انرژي است و فضا را تحت تاثير
قرار ميدهد و باعث خميدگي ان ميشود و به فضا پيچ و تاب ميدهد و باعث ايجاد گرانش شده و اثر هندسي خود را روي ان ميگذارد.پس حالا كه فضا و مكان تحت تاثير قرار گرفت زمان هم دچار دگرگوني شود و
همان طور كه مي دانيم زمان هم دچار اتساع ميشود و از روال عادي خارج شده و فاصله ي بين دو رويداد
را كه بايد مثلا در 20 ثانيه طي ميكرد در 40 ثانيه طي ميكند و گويي از مسير عادي خود خارج شده و
چندين بار دور خودش پيچيده و بعد به مسير و روال عادي خودش برگشته پس ميتوان پيچ و تاب زمان را
درك كرد.پس فضا –زمان را مي توان مجموعه اي به هم بافته و داراي پيچ و تاب
فراوان تحت تاثير ماده كه در ان زمان يكسويه بوده ولي پيچ و تاب مكان داراي
نقاط برخورد بوده معرفي كرد.
نقاط برخورد مكان دليلي براي برگشتن به جايه قبلي بوده و يكسويه بودن زمان دليلي براي غير قابل برگشت
بودن زمان دارد درست مثل يك پل چند طبقه كه فقط از يك طرف ميشود در ان تردد كرد و براي برگشت به
جاي قبلي مجبور بشي از روي ان به طبقه ي قبلي بپري شايد براي به عقب بردن زمان بتوني اين كار و بكني؟!!!!
اما در مورد پيوستگي فضا-زمان:
در مورد پيوستگي بايد بگم كه زياد جالب نيست اگه معتقد به روح و غيب شدن و ظاهر شدن هستي يا كلا به
مكانيك كوانتم اعتقاد داري كه خوب گسستگي مبناي كار است.همانطور كه تولد كوانتم شرح نظريه جسم
سياه بر مبناي سيگما بود.
ولي اگه بخواي به روزمرگي برگردي خوب پيوستگي رو بايد قبول كني.همانطور كه براي رفتن از نقطه اي
مثل Aبه Bبايد حتما از يكسري از نقاط مشخص بگذري و يا براي زندگي بايد حتما از كودكي به جواني برسي تا بعد به پيريو...پس مي توان درك كرد كه فضا-زمان پيوسته بوده درست همان مفهومي كه انيشتين
ان را مبناي كار خود قرار داد.
حالا اگه بخواي اين پيوستگي را در سياه چاله ها بررسي كني همان دو ديد نسبيتي و كوانتمي را پيش رو داري:
1-نسبيتي:چون در معادلات انيشتين در نقطه تكينگي به مشكل ميخوريم و قوانين و فضا-زمان به نقطه صفر
ميرسند پس پيوستگي مفهوم خود را از دست ميدهد و به همين دليل پارادوكس اطلاعات به وجود ميايد.
2-كوانتمي:ولي اگر مخالف پارادوكس اطلاعات باشي قضيه چيز ديگيه,همونطور كه هاوكينگ بعد از 30سال نظر خود درباره ي پارادوكس اطلاعات پس گرفت و گفت:تغيير نه پارادوكس...بنابر اين پيوستگي
در درون سياهچاله حفظ ميشود ولي نوع ان تغيير ميكند مثلا اگه احمد تو بره حامد بيرون مياد يا اصلا حيوون
بيرون مياد نه انسان؟!!!
به نظر من كه دومي خيلي قشنگتره!
اگه ميخواي درباره ي جهان هاي موازي و سياه چاله و...بدوني بايد بري دنبال ريسمان ها و جهان هالوگرافيك
ولي دو جلد كتاب تاريخچه زمان استفن هاوكينگ خوبه,ميتوني دنبال گرانش كوانتمي هم تو كتاباي دانشگاهي بري.

[MRT]

واقعيت امر اين است كه دو كميت بعد ( طول ) و زمان همبافته و به هم پيوسته ( دوخته ) شده اند . يعني متر و ثانيه به نسبت هم تغيير پيدا مي‌كنند و شايد درك همبافته فضا - زمان كمي سخت و نا مانوس باشد چون فعلا ماهيت خود فضا و زمان ناشناخته است چه برسد به ماهيت همبافته فضا - زمان . ولي اگر ما سانتي متر ( خط كش ) را تقسيم بر ساعت ( كرنو متر ) كنيم همواره و تحت هر شرايطي به يك مقدار و عدد ثابت مي رسيم كه ساده‌ترين و ابتدايي ترين تعريف است كه نشان مي‌دهد بعد و زمان به هم وابسته و مقيد هستند .