تبلیغات

MarqueeCode

خدایا... یاریم کن نگاهم....... در افق این فضای مجازی........ جز برای تو...... نبیند و انگشتانم ......... جز برای تو ....... کلیدی را فشار ندهند... ...

MarqueeCode

فیزیک نوخندان
قالب وبلاگ

فیزیک نوخندان
ما آمده ایم تا با زندگی کردن قیمت پیدا کنیم نه اینکه به هر قیمتی زندگی کنیم 

پارادوکس دوقلوها:(12) یک مثال خیلی ساده که دانشمندان فیزیک جدید از  آن  استفاده می کنند تا مسئله ی زمان نسبیتی را قابل فهم تر نمایند، مسئله ی پارادوکس دوقلوها است. در این مثال، بیان می شود که اگر 2 فرد دوقلوی کاملاً همسن تولد بیست سالگی خود را جشن بگیرند و بعد از این جشن، یکی از دوقلوها که فضانورد است، توسط یک سفینه فضائی با سرعت بسیار بسیار بالا به فضا اعزام شود، ولی برادر دوقلوی او در زمین بماند، بعد از گذشت چندین سال حوادث عجیبی رخ می دهد؛ به این ترتیب که آن قلی که فضانورد است به ساعت فضاپیمای خود می نگرد و می گوید من 10 سال دیگر برادرم را در روی زمین خواهم دید و هر دو تولد سی سالگیمان را جشن می گیریم. مطابق ساعت فضاپیما، 10 سال سپری می شود و قل فضانورد با خوشحالی به زمین برمی گردد. اما هنگام پیاده شدن از سفینه، بر روی زمین می بیند که یک پیرمرد 70 ساله با دسته گل به استقبالش می رود. فضانورد تعجب می کند و می گوید: ای پیرمرد تو کیستی و چرا این قدر نزدیک فضاپیما شدی؟ نترسیدی که به تو صدمه وارد شود؟ اما پیرمرد پاسخ می دهد: من برادر دوقلوی تو هستم!!!


در این هنگام قل فضانورد که از تعجب خشکش زده است، به یاد قانون پارادوکس دوقلو های زمان نسبیتی می افتد و متوجه می شود به دلیل اینکه فضاپیمایی که با آن به فضا مسافرت کرده است، سرعت بسیار بسیار بالایی داشته است، ساعت درون فضاپیما بسیار کندتر از ساعت های روی زمین، گذشت زمان را نشان می داده است؛ یعنی گرچه برای قل فضانورد مطابق ساعت های فضاپیما تنها 10 سال سپری شده است، اما ساعت های روی کره ی زمین، 50 سال را سپری کرده اند.

 

بدین ترتیب قل فضانورد پی می برد که ساعت او در فضاپیما کندتر از ساعت های روی زمین گذشت زمان را نشان می داده است

شواهد تجربی که درست بودن مسئله ی « زمان نسبیتی » را  تائید می کند:

 

سالها بعد از اینکه اینیشتین قانون نسبیت خاص و مسئله ی زمان نسبیتی را معرفی نمود، دانشمندان به شواهد تجربی دست یافتند که به طرز بسیار دقیقی مسئله ی زمان نسبیتی را تائید می کردند؛ ما دراینجا به 3 نمونه از این شواهد اشاره می نمائیم:

 

1 – Mu مزون ها ذرات ناپایداری هستند که توسط برخورد تشعشعات کیهانی به لایه های فوقانی جو زمین ایجاد می شوند. این ذرات عمر بسیار بسیار کوتاهی دارند، به قدری کوتاه که حتی اگر سرعت این ذرات نزدیک به سرعت نور هم باشد، قاعدتاً نباید این ذرات به سطح زمین راه پیدا کنند؛ چراکه عمر آنها بسیار بسیار کوتاهتر از آن است که بتوان چنین انتظاری داشت؛ اما با کمال تعجب می بینیم که این ذرات به سطح زمین راه می یابند. دلیل این امر، این است که به دلیل سرعت بالای این ذرات،  ساعت های  درونی  این  ذرات  نیز کندتر می گذرد. یعنی اگر فرض کنیم که تک تک این ذرات ساعتی به مچ  بسته  باشند،  این ساعت ها بسیار کندتر از ساعت های روی زمین، گذشت زمان را نشان می دهند. در واقع همان اتفاق پارادوکس دوقلوها درمورد این ذرات نیز حادث می شود.(13)

 

 

2 – ساعت های ماهواره هایی که در سیستم مکان یابی جهانی (GPS) مورد استفاده قرار می گیرند، به میزان بسیار جزیی گذشت زمان را کندتر نشان می دهند که این کند شدن زمان در ساعتهای موجود در ماهواره های GPS، به دلیل سرعت بالای حرکت ماهواره ها به دور زمین می باشد.(14)

 

این کند شدن زمان در ساعتهای ماهواره ها گرچه بسیار بسیار جزئی است، اما در هر حال این میزان کم هم باید در محاسبات مد نظر قرارگیرد؛ چرا که این اختلاف جزیی ساعت درون ماهواره با ساعت روی زمین، ممکن است منجر به اشتباهات محاسباتی در نشان دادن محل اجسام روی کره ی زمین شود. یک مثال درباره ی اهمیت این مساله، اشتباهاتی بود که در « مسابقات جهانی روباتیک » پدید آمد و عامل آن عدم هماهنگی بین ساعت های روی زمین و ساعت های درون ماهواره های GPS بود.(15)

 

 

3 – شخصی به اسم Carol Alley که اهل ریچموند بود، اصرار بر این داشت که یک آزمایش کاملاً مستقیم درمورد اختلاف ساعتها در سرعتهای بالا انجام دهد و بدین ترتیب درستی نظریه ی پارادوکس دوقلوها را مورد امتحان قراردهد.

 

بدین ترتیب او 2 ساعت اتمی که ساعتهای بسیار دقیقی هستند و در هر چند میلیون سال تنها 1 ثانیه امکان اشتباه دارند، را برای انجام تحقیق برگزید.

 

او در این آزمایش، یکی از ساعتها را روی زمین باقی گذاشت و ساعت دیگر را با خود به درون هواپیمای حت سریع السیر برد و با این هواپیما چندین بار مسیرهای طولانی را طی کرد. سپس در اتمام آزمایش وقتی که هر 2 ساعت اتمی را در کنار یکدیگر قرار داد، ملاحظه کرد که ساعتی که همراه با او در سفر هوایی و درون جت سریع السیر بود، به میزان بسیار جزیی زمان را کندتر از ساعتی که برروی زمین بود، نشان می داد؛ در واقع ساعتی که درون هواپیمای سریع السیر بود، به دلیل سرعت بالای هواپیما، از ساعتی که روی زمین قرار داشت، اندکی جوانتر مانده بود.(16)

 

مثال های فوق بخش کوچکی از مثالهای تجربی پیرامون درستی نظریه ی « نسبیت خاص اینیشتین » و « پارادوکس دوقلوها » بود. هر چند آزمایش های تجربی  دیگری  نیز انجام شده اند و درستی این نظریه را اثبات کرده اند که ما در این مقاله به آنها نمی پردازیم.



ذکر یک نکته ی بسیار مهم: علاوه بر نظریه ی « نسبیت خاص اینیشتین » که درمورد تغییرات زمان، طول و جرم در سرعتهای بالا بود، نظریه ی دیگری به نام تئوری « نسبیت عام اینیشتین » نیز وجود دارد که به تغییرات زمان، طول و جرم در مجاورت اجسام با جرم های بسیار بزرگ می پردازد. درنظریه ی نسبیت عام اینیشتین نیز بیان شده است که اجسام و افرادی که در مجاورت اجرام بسیار بزرگ مانند ستاره های غول پیکر و یا سیاه چاله های فضائی قرار دارند، زمان برایشان کندتر از افرادی که  روی  کره ی زمین  زندگی  می کنند، می گذرد.(17)

 

بدین ترتیب، مطابق این نظریه شخصی که در کنار یک ستاره ی غول پیکر زندگی می کند، زمانی که برایش سپری می شود، کندتر از زمانی که برادر دوقلویش در کره ی زمین تجربه می کند، می گذرد؛ در واقع با گذشت زمان، آن قلی که کنار  ستاره ی  غول پیکر  زندگی می کند، جوانتر از برادرش در روی زمین خواهد ماند.

 

لازم به ذکر است که درستی نظریه ی نسبیت عام هم با آزمایشهای تجربی ثابت شده است؛ اما به هرحال این نظریه کمتر از نظریه ی نسبیت خاص مورد تأکید دانشمندان قرار دارد؛ به همین دلیل گرچه نظریه ی نسبیت عام نیز می تواند در بحث ما مورد استفاده قرارگیرد، اما به دلیل پیچیدگی این نظریه و اهمیت کمتر آن نسبت به نظریه ی نسبیت خاص، در این مقاله به آن استناد نمی نماییم.


ادامه مطلب در پست بعدی (بالا)
 



طبقه بندی: نوشته ها و مقالات فیزیکی،
برچسب ها: فیزیک نسبیت، انبساط زمان، عمر، حضرت مهدی(ع)، قانون نسبیت، فضا، اینیشتین،
.: Weblog Themes By WeblogSkin :.
درباره وبلاگ

در مجالی که برایم باقیست
باز همراه شما مدرسه ای می سازیم
که در آن همواره اول صبح
به زبانی ساده
مهر تدریس کنند،
و بگویند خدا
خالق زیبایی
و سراینده عشق
آفریننده ماست.
مهربانیست که ما را به نکویی
دانایی
زیبایی
و به خود می خواند
جنتی دارد نزدیک، زیبا و بزرگ
دوزخی دارد- به گمانم
کوچک و بعید
در پی سودا ئیست
که ببخشد ما را
و بفهماندمان،
ترس ما بیرون از دایره رحمت اوست
آخرین مطالب
لیست آخرین مطالب
لینک دوستان
پیوندهای روزانه
صفحات جانبی
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :
امکانات وب
decoration: none}

کد ِکج شدَنِ تَصآویر

.

کد ِکج شدَنِ تَصآویر

.

Pichak go Up
ابزار پرش به بالا دریافت ابزارسایت تفریحی






Physic-nokhandan.mihanblog.com بازبینی

// document.getElementById('mihan_page_advert').style .display='none'; // ]]>