سایت آگهی اینترنتی
درج آگهی و نیازمندیهای رایگان
www.agahi.ir
تاریخ انتشار: ۱۴ اسفند ۱۳۸۹ - ۱۸:۳۹
کد خبر: ۲۹۵
نسخه چاپی
ارسال به دوستان
پارادوکس دوقلو ها یا پارادوکس ساعت ها (نسبیت خاص)

اگر به نسبیت خاص انشتین مراجعه کنیم خواهیم فهمید ساعتهای متحرک نسبت به ساعتهای ثابت کندتر کار می کنند .

دو ساعت را که نسبت به هم ساکن هستند را با هم همزمان می کنیم . یکی از ساعتها را درون سفینه ای قرار می دهیم که با سرعت u نسبت به ساعت اول به مدت t حرکت می کند .

حال که می دانیم ساعت اول چه عددی را نشان می دهد ، سوال این است که ساعت دوم چه عددی را نشان می دهد ؟

آلبرت انیشتین اینگونه بیان می کند که ساعت دوم عدد T را نشان می دهد که از رابطه زیر بدست می آید .

T = t √[1-(u/c)^2

 

پارادوکس دوقلوها :

تیم و جیم دو قولوهای هم سانی هستند که بیست سال سن دارند ، تیم که ماجراجوتر است تصمیم می گیرد به یکی از ستارگان نزدیک زمین که به فاصله ی 35 سال نوری از زمین قرار دارد سفر کند .

سفینه ی تیم در نوع خود بی نظیر است و می تواند به سرعت شتاب بگیرد و در مدت کمی به سرعت 0.99C برسد . وقتی به آنجا می رسد آنجا را جای ناخوشایندی می یابد و با همین سرعت به زمین باز می گردد .

هنگامی که از سفینه پیاده می شود شگفت زده می شود . همه جا تغییرات خیلی زیادی را مشاهده کرده و هنگامی که وارد خانه خود ، که به سختی پا بر جا مانده بود می شود ، برادر خود را فرد سالخورده و فرتوت می یابد ، در حالی که خود کمتر از 10 سال از عمرش گذشته است !

آلبرت انیشتین در مورد ساعتها و هم زمانی می گوید :

نگویید که قطار ساعت 7 به ایستگاه می رسد . بلکه بگویید رسیدن قطار به ایستگاه و نشان دادن ساعت 7 توسط عقربه های ساعت هم زمان است !

می دانیم ساعتهای اتمی دقیق ترین ساعتهایی هستند که بشر تا به حال داشته است !

 

اما آیا می دانید یک ساعت اتمی چگونه کار می کند ؟

فرکانس نور گسیل شده ، از اتمها یی که به نحو مناسبی تحریک شده اند ، اغلب با دقت بسیار زیادی ثبت می شوند . تا آنجایی که می دانیم اتمها از ابتدای پیدایش تاکنون تغییری نکرده اند و همچنین مطمئن هستیم که طی قرنهای آینده نیز تغییر نخواهند کرد ، و عواملی همچون آتش سوزی ، زمین لرزه ، یا جنگ و مانند آنها اتمها را در معرض نابودی قرار نمی دهند . از این رو تابشهای اتمی ، استاندارد های زمانی بسیار مطلوب و ماندگاری هستند .

امروزه یک ثانیه عبارت است از 9,192,631,770 بار دوره ی تناوب نوسان مربوط به یک گذر اتمی ویژه ی اتم سزیم .

به طور معمول در تمامی آزمایشهایی که به تعیین بسیار دقیق فاصله های زمانی طولانی نیاز دارند ، از ساعتهای سزیم استفاده می شود .

فرض کنید اتم گسیل کننده ، ساعتی با شد که آهنگ کار آن برابر با فرکانس تابش باشد . بنا بر این هرچه پتانسیل گرانشی محل اتم گسیل کننده زیادتر باشد فرکانس آن در مقایسه با اتم مشابهی که در محلی با پتانسیل گرانشی کمتر قرار دارد بیشتر است .

بهتر است بدانید که این مطلب (رابطه ی گرانش و زمان) که اولین بار توسط آلبرت انیشتین

بیان شده است ، توسط وی و دیگر فیزیک دانان به صور مختلفی تا به حال تعبیر شده است .

یک سال پیش وقتی من به این مطلب (رابطه ی گرانش و زمان) رسیدم ، نتوانستم آن را در وحله ی اول بپذیرم و توجیه جدیدی را برای خود بیان کردم تا بتوانم این موضوع را بهتر قبول کنم .

توجیهی که شما در ادامه خواهید خواند ، توجیه دیگری است که شاید تا به حال ندیده باشید .

این تعبیر می تواند تا حد زیادی به شما کمک نماید تا رابطه ی گرانش و زمان را بهتر بپذیرید .

شاید بگویید وقتی مطلبی را آلبرت انیشتین بیانمی کندما چشم بسته قبول می کنیم .

اما من می گویم: ممکن است قبول کنید ،

اما تا هنگامی که آن را برای خود توجیه نکنید ،نمی توانید بدان مطلب ایمان داشته باشید !

 

توجیه تغییرات زمان تحت میدانهای گرانشی به بیان روشن تری از اصل هم ارزی و نسبیت خاص

با توجه به اصل هم ارزی می دانیم نتایج آزمایشات فیزیک که در شرایط یکسان، در چارچوبهای هم ارز انجام می گیرد ، یکسان است .

فرض کنید که شما در بلندترین طبقه از بلندترین آسمان خراش دنیا هستید . به داخل آسانسور می روید و دکمه ی مربوط به طبقه ی مورد نظر را فشار می دهید . در همین لحظه کابل آسانسور پاره شده و ترمز های آن نیز عمل نمی کنند !

آسانسور در حال سقوط است وشما وحشت زده احساس بی وزنی می کنید !

گویی هیچ میدان گرانشی بر شما اثر نمی کند ! شما احساس بی وزنی می کنید !

شما با سرعت به سمت پایین سقوط می کنید !

می دانیم اگر نسبت به یک چارچوب سرعت داشته باشیم آهنگ کار ساعت ما ، به همان نسبت کند تر خواهد شد !

آیا آسانسور در حال سقوط نسبت به مرجع گرانشی خود سرعت ندارد ؟ !

آیا آسانسور در حال سقوط هم ارز یک چارچوب بدون گرانش نیست ؟ !

( در اینجا علامت تساوی به معنای هم ارز بودن چار چوبهاست )

چارچوب متحرک = آسانسور در حال سقوط = چارچوبهای ثابت و بدون گرانش

آیا در هر سه چارچوب ، آهنگ کار ساعت ها کندتر نمی شود ؟

آیا آهنگ کار ساعت ها در چارچوبهایی که دارای میدان گرانشی هستند تندتر نیست ؟

منبع: www.hupaa.com

Bookmark and Share
ایمیل مستقیم: info@khouznews.ir
پیامک: 30007957952165
نام:
ایمیل:
* نظر: