nafise sadeghi
16th December 2008, 11:56 PM
انبساط فضاانبساط فضا ، توجيهي غير موجه براي انبساط كيهان است http://www.articles.ir/ShowImage/Article_Image_Width/Article_Image_Base/Article2528.jpeg.aspx (http://www.articles.ir/ShowImage/Real_Mode/Article_Image_Base/Article2528.jpeg.aspx) انبساط فضا ، توجيهي غير موجه براي انبساط كيهان است
توجه : در اين مبحث تعريف جديدي از همبافته فضا - زمان ارايه ميشود !
براي روشن شدن موضوع از يك مثال ساده شروع ميكنيم . فرض ميكنيم كه دو مفتول فلزي داريم كه از آلياژ يكساني تهيه شدهاند . يكي به طول 1متر در دماي 30 درجه سلسيوس و ديگري به طول 10 متر در همان حرارت . لازم به توضيح است كه ما از مفتول 1 متري به عنوان سانتي متر استفاده كرده و آن را به صد قسمت مساوي تقسيم كردهايم . اينك اين دو مفتول را به سيارهاي فرضي انتقال ميدهيم كه حرارت سطح آن بيشتر از 30 درجه بوده و باعث انبساط مفتولها تا حدي ميشود كه اندازه مفتول 1 متري به 101 سانتي متر و مفتول 10 متري ، 10 متر و 10 سانتي متر افزايش پيدا ميكند . در اين وضعيت اگر ما مفتول دومي را با مفتول اولي متر كنيم به همان طول 10 متر خواهيم رسيد ، براي اينكه :
http://www.ki2100.com/images/physics/micro_waves2/1.gif
m0 طول مفتول 1 متري و T0 طول مفتول 10 متري در دماي 30 درجه است . m طول مفتول اولي و T طول مفتول دومي در سطح سياره فرضي داغ است . Δm , ΔT تفاوت طول ( مقدار انبساط ) دو مفتول است . واضح است كه براي اندازه گيري مقدار انبساط مفتول دوم ، ميبايست مفتول اول را تا حرارت 30 درجه سرد و سپس متراژ را انجام دهيم كه در غير اين صورت به همان نتيجه قبلي خواهيم رسيد .
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 :
http://www.ki2100.com/images/physics/micro_waves2/2.gif
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 .
http://www.ki2100.com/images/physics/micro_waves2/7.gif
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 :
http://www.ki2100.com/images/physics/micro_waves2/8.gif
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 :
http://www.ki2100.com/images/physics/micro_waves2/9.gif
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 .
توجه : در اين مبحث تعريف جديدي از همبافته فضا - زمان ارايه ميشود !
براي روشن شدن موضوع از يك مثال ساده شروع ميكنيم . فرض ميكنيم كه دو مفتول فلزي داريم كه از آلياژ يكساني تهيه شدهاند . يكي به طول 1متر در دماي 30 درجه سلسيوس و ديگري به طول 10 متر در همان حرارت . لازم به توضيح است كه ما از مفتول 1 متري به عنوان سانتي متر استفاده كرده و آن را به صد قسمت مساوي تقسيم كردهايم . اينك اين دو مفتول را به سيارهاي فرضي انتقال ميدهيم كه حرارت سطح آن بيشتر از 30 درجه بوده و باعث انبساط مفتولها تا حدي ميشود كه اندازه مفتول 1 متري به 101 سانتي متر و مفتول 10 متري ، 10 متر و 10 سانتي متر افزايش پيدا ميكند . در اين وضعيت اگر ما مفتول دومي را با مفتول اولي متر كنيم به همان طول 10 متر خواهيم رسيد ، براي اينكه :
http://www.ki2100.com/images/physics/micro_waves2/1.gif
m0 طول مفتول 1 متري و T0 طول مفتول 10 متري در دماي 30 درجه است . m طول مفتول اولي و T طول مفتول دومي در سطح سياره فرضي داغ است . Δm , ΔT تفاوت طول ( مقدار انبساط ) دو مفتول است . واضح است كه براي اندازه گيري مقدار انبساط مفتول دوم ، ميبايست مفتول اول را تا حرارت 30 درجه سرد و سپس متراژ را انجام دهيم كه در غير اين صورت به همان نتيجه قبلي خواهيم رسيد .
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 :
http://www.ki2100.com/images/physics/micro_waves2/2.gif
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 .
http://www.ki2100.com/images/physics/micro_waves2/7.gif
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 :
http://www.ki2100.com/images/physics/micro_waves2/8.gif
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 :
http://www.ki2100.com/images/physics/micro_waves2/9.gif
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 .