عبور قطار با سرعت نزدیک نور از پل خراب

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
رهام1380

نام: رهام حسامی

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۶/۲۰ - ۰۹:۴۸


پست: 103

سپاس: 15

جنسیت:

تماس:

عبور قطار با سرعت نزدیک نور از پل خراب

پست توسط رهام1380 »

فرض کنید طول مناسب قطار از یک پل بیشتر است و پل نمی تواند وزن کلی قطار را تحمل کند اما می تواند آن را تا حدی تحمل کند. از آنجا که قطار بسیار سریع پیش می رود ، کوتاهتر از پل می شود و می تواند کاملاً روی پل باشد. در نتیجه ، پل فرو خواهد ریخت. با این حال طول قطار حتی طولانی تر از پل است و فقط بخشی از آن روی پل است. بنابراین پل فرو نخواهد ریخت. راه حل این تناقض چیست؟
شتاب رو به پایین قطار در چارچوب مرجع میله همزمان نیست. در چارچوب مرجع قطار ، ابتدا قطار به سمت پایین شتاب می گیرد ، و هرچه زمان می گذرد ، تعداد بیشتری از واگن ها تحت شتاب رو به پایین قرار می گیرند بیایم ساده بگیم اگر یک پل داشته باشیم که فقط 20 سانتی متر ان فروریخته و یک ماشین که طول اون 5 متر است حالا ماشین با سرعت معمولی خیلی راحت عبور میکند .اما بیاد سرعت ان .0.999درصد نور باشه خوب طول ماشین حدود 15 سانتی متر میشه لذا سقوط میکنه .از نظر ناظر اما از نظر راننده اصلا شکافی دیده نمیشه اونم در حد ابعاد 6 سانتی میشه ..اینم تناقض اما یک طوری دیگه نگاه کنیم
ما قطاری داریم که می خواهد از روی پلی عبور کند که بخشی از پل حذف شده و فروریخته
از نظر ناظر زمین ، قطار بسیار کوتاه تر از است
بخش پل گمشده و بنابراین از طریق سوراخ سقوط خواهد کرد.از نظرلوکوموتیو ران سوراخ بسیار کوتاه تر از قطار است.با این حال ، از آنجا که ناظر قطار را از سوراخ دید ،لوکوموتیو ران همچنین باید سقوط قطار را از سوراخ ببیند.این امر در صورتی امکان پذیر است که مجدداً بخاطر بسپاریم که قطار جسم صلب و سختی نیست و باید باشدبه عنوان مستطیل های زیادی متصل می شوند که از طریق اتصالات انعطاف پذیر به هم متصل شده اند.بنابراین ، لوکوموتیو ران می بیند که هر قسمت از قطار از سوراخ سوراخ می شود به این ترتیب ، ناظر و لوکوموتیو ران هر دو توافق خواهند کرد که قطار سقوط کرده است
دوباره برسی کنیم حالا یک راه دیگه قطار داریم در حال حرکت در نزدیک به سرعت از نور .و عبور از یک تونل از ناظر قطار است منقبض منقبض میشه و قطار است کوتاه تر از تونل و از نظر لوکوموتیوران ، قطارثابت ایستاده هست اجسام روی زمین که دارند حرکت میکنند در مخالف جهت .پس از ، نظر لوکوموتیو ران ما قطار است همان طول خودش را داره و یقیه اجسام کوتاهتر دیده میشوند فرض کنید که این قطار از تونل عبور می کند تا اینجا هر دو نظر معتبر هستش حالا فرض کنید وقتی قطار داخل تونل است ،درها را در ورودی و خروجی تونل ببندیم.از نظر ناظر زمین و ساکن ، قطار کوچک شده است ،و قطار کوتاهتر از تونل است.از نظر لوکوموتیوران ، تونل کوچک شده است ،و تونل کوتاه تر از قطار است. اما ناظر زمین و لوکوموتیوران در مورد این که اختلاف نظر دارند تونل یا قطاری که کوچک شده است ، آنها باید در این مورد توافق کنند.خوب دربهای تونل می خواهند ببندند ایا به قطار برخورد می کنند یا نه اگر ناظر ساکن ببیند که درها هنگام بسته شدن به قطار برخورد نمی کنندراننده قطار نیز باید ببیند که درها به قطار برخورد نمی کنند.
اما وقتی راننده تونل را کوتاه تر از قطار میبینه ، این چگونه ممکن است؟پاسخ این است که طبق نظریه نسبیت انیشتین ، ناظران مختلف می تواند در مورد اینکه آیا دو رویداد همزمان اتفاق افتاده است یا خیر ، اختلاف نظر داشته باشد.از نظر ناظر ساکن زمین درها در ورودی و خروجی تونل همزمان بسته شدند.از نظر راننده قطار ، درها به طور هم زمان بسته نمی شدند.بنابراین ، راننده خواهد دید که قطار از تونل عبور کرده است بدون اینکه درها به او برخورد کنند ، حتی از دیدگاه اوتونل کوتاه تر از قطار است.حال اجازه دهید یک راه دیگه را در نظر بگیریم.این بار ، درها بسته می شوند و دیگر هرگز باز نمی شوند ،بدین ترتیب قطار را به طور دائمی در داخل تونل به دام می اندازیم.از آنجا که ناظر زمینی می بیند طول قطار کاملا در داخل تونل گیر افتاده است بنابراین راننده باید همین را ببیند.ولی چطور این ممکن است؟پاسخ در این واقعیت است که قطار بدنه صلب نیست.یعنی نمی توان آن را به عنوان یک مستطیل جامد واحد در نظر گرفت.درعوض ، باید آنرا مثل مستطیلهای مجزا در نظر بگیریم که از طریق اتصالات انعطاف پذیر به هم گره خورده اند. قطار یک مستطیل جامد بود ،سپس وقتی ما یک نیرو را در یک طرف قطار وارد کردیم ،نیرو بلافاصله در طرف دیگر قطار احساس می شود.با این حال ، این بدان معنی است که ما بلافاصله سیگنال ارسال می کنیم از یک طرف مستطیل به طرف دیگر ، که نقض می کند اصل انیشتین را مبنی بر اینکه هیچ اطلاعاتی نمی تواند سریعتر از سرعت نور حرکت کند.از طرف دیگر ، اگر به قطار به اندازه مستطیل های جداگانه فکر کنیم وقتی نیرویی به یک طرف قطار وارد می کنیم طرف دیگر مستطیل تا خیلی دیرتر در مورد آن چیزی نمی داند هنوز واگن عقبی چیزی حس نکرده و از این رو سیگنال سریعتر از سرعت نور حرکت نکرده است.
اگر فرض کنیم درهای تونل نشکن باشد سپس وقتی قطار به در بسته در خروجی تونل برخورد می کند ،جلوی قطار ابتدا متوقف خواهد شد ،در حالی که پشت قطار در ابتدا با همان سرعت قبلی حرکت می کند ،و خیلی دیرتر متوقف شوید به این ترتیب ، هرگاه هر دو درب بسته شد ،همراننده و هم ناظر ساکن توافق خواهند کرد که قطار در داخل تونل محبوس شده است.توجه: این از چارچوب مرجع نشان داده می شود که حتی در حالت استراحت قطار نسبت به زمین ، با سرعت ثابت نسبت به زمین حرکت می کند.حال اجازه دهید سناریوی دیگری را در نظر بگیریم.این بار ، به جای قطار در یک تونل ،ما قطاری داریم که می خواهد از روی پلی عبور کند که بخشی از پل سوراخ هست یا خراب و با رفتن قطار فرو میریزه شده است.از نظر ناظر ، قطار بسیار کوتاه تر از است بخش پل خراب ، و بنابراین از طریق سوراخ ایجاد شده سقوط خواهد کرد.
از نظر ، سوراخ بسیار کوتاه تر از قطار است.با این حال ، از آنجا که ناظر زمینی افتادن قطار را از پل خراب دید ،آدم همچنین باید سقوط قطار را از پل خراب ببیند.این امر در صورتی امکان پذیر است که مجدداً بخاطر بسپاریم که قطار جسم صلب و سختی نیست به عنوان مستطیل های زیادی متصل می شوند که از طریق اتصالات انعطاف پذیر به هم متصل شده اند.بنابراین ، راننده می بیند که هر قسمت از قطار از پل خراب به داخل دره سقوط میکنه به این ترتیب ، لوکوموتیو ران و ناظر زمین هر دو توافق خواهند کرد که قطار سقوط کرده است به داخل دره بدون نقض نظریه نسبیت انیشتین.
تصویر

ارسال پست