فيزيك جديد

[aysa]

سلام خدمت همه ي دوستان عزيز خودم
راستش اين تاپيك رو ايجاد كردم تا جايي باشه برا بحث در مورد فيزيك جديد...
روند تاپيك: اول در مورد اين موضوع كه از كجا اومده توسط كي چرا وچطوري بحث ميكنيم!
دوم اين كه كلا چي ميخواد بگه!
وسوم:مباحث علمي ترش!اول از نسبيت شروع كنين لطفا.
تو اين ميان يه عالمه فرمول عجيب غريب خواهيم ديد كه اون هارو هم تاحد امكان سعي كنين به بيان ساده واگه نشد با تشرح كامل بيان كنين.
دوستان در نظر داشته باشين ما يه تاپيكي به اسم فيزيك _محض هم داريم.
سؤالي بود درخدمتم

[Ehsan]

قبل از این که بخواهیم پدیده های نسبیتی رو بررسی کنیم، ابتدا لازمه بینِ «اندازه گیری» و «دیدن» تفاوت قائل بشیم.

با چند آزمایش می‌خوام این دو تا رو شرح بدم:

1.سلسله ی ترقه!

یک چارجوبِ لخت تصور کنید، کردید؟ خوب حالا ده ترقه به طورِ همزمان در نقاطِ 1c ، 2c ، تا 10c روی محورِ x منفجر می‌شن (c همون سرعتِ نوره). در مقامِ یک ناظرِ انسانی، شما در مرکزِ مختصاتِ چارچوب نشستید، وقتی نورِ انفجارِ این طرقه ها به شما رسید، شما دو تا کار انجام می‌دید:

اولا با استفاده از شدتِ نور ِ ترقه ها فاصله ها رو به دست میارید،

ثانیا زمانِ دیدنِ انفجار رو ثبت می‌کنید.

بعد این رویدادها رو این طوری می‌نویسید:
(مکان، زمان)
(چون به خاطرِ سرعتِ محدودِ نور، زمانی طول می‌کشه که تصویرِ ترقه ها به شما برسه، به همین خاطر شما زمانِ انفجارِ ترقه ها رو با تاخیر خواهید «دید»)

(1s ، 0,0,1c )
(2s ، 0,0,2c )
.
.
.
(10s ، 0,0,10c)

بالفرض شما فیزیکدانِ تنبلی هستید و حال ندارید این زمانهای «دیده شدن» رو با توجه به مکان تبدیل کنید به زمانهای «ترکیدن» پس همین ها رو به عنوانِ نتیجه ی اندازه گیری رد می‌کنید!
مشخصا این «اندازه گیری» کارِ اشتباهی بوده چون ما از اول می‌دونیم رویدادها همزمان هستند اما چیزی که الان می‌بینیم اینه که رویدادها همزمان نیستند!


اما یه فیزیک دانِ بلند همت داریم که اومده یه کارِ خفن انجام داده، این فیزیک دان اومده و در هر نقطه ی فضا یک «بیننده» کارگذاشته و برای هر کدوم یک ساعت نصب کرده و همه ی ساعتها همزمان شدند، هر کدوم از این بیننده ها هم یک برچسب دارند که مکانشون رو مشخص می‌کنه، این بیننده ها هم تنها به رویدادهایی واکنش نشون میدند که درست و دقیق در محلِ حضورشون رخ داده باشه و اگه رویدادی دو متر اونطرف‌تر رخ داده باشه این بیننده ها هیچ چیزی ثبت نمی‌کنند:

حالا اتفاقی که می‌افته اینه که بیننده ی حاضر در مکانِ 1c رویدادِ انفجارِ ترقه رو با زمانِ صفر ثبت می‌کنه، بیننده ی حاضر در مکانِ 2cرویدادِ انفجارِ ترقه رو با زمانِ صفر ثبت می‌کنه و الی آخر، و فیزیکدانِ ما تهِ قضیه سر می‌رسه و اعداد رو ازشون می‌پرسه به به فرمِ قبلی این طوری گزارش می‌ده:

(مکان، زمان)
(0s ، 0,0,1c )
(0s ، 0,0,2c )
.
.
.
(0s ، 0,0,10c)

کاری که فیزیکدانِ دومی انجام داده اسمش اندازه گیری هستش و گزارشی هم که می‌ده قابلِ استناده! در واقع وقتی می‌گیم «ناظر» منظورمون یک شخصِ نشسته در یک گوشه ی مختصات نیست، منظورمون مجموعه ای از ناظرانِ کوره که گوشه گوشه ی دستگاهِ مختصات نشستند و ساعتهای همزمانی دارند و مشغولِ ثبتِ رویدادهایی هستند که در نقطه ی حضورشون رخ میده

در پستِ بعدی یک مثالِ دیگه و مهمتر از تفاوتِ اندازه گیری و دیدن رو شرح می‌دم و بعدش واردِ پدیده های نسبیتی می‌شیم.

ـــــــــــــــــــــــــ ـ

پ.ن: دلیلِ تاکیدم به تفاوتِ این دو تا رو تو پستِ بعدی می‌گم و اونجا هم می‌فهمید که چرا مهمه حتما تفاوتِ بین این دو تا یادمون باشه، فعلا همین قدر بگم که یه بار یه عده منجم به خاطرِ عدمِ دقت بینِ این دو تا مقوله گزارش کرده بودند که متحرکهایی سریعتر از نور رصد کردند به همین خاطر کلی فیزیکدانان رو به دردسر انداختند

[Ehsan]

2.اندازه گیری طول

فرض کنید که می‌خواهید طولِ یک قطار رو که داره حرکت می‌کنه رو اندازه بگیرید، فرض کنید می‌دونیم که طولِ قطار چهارصد متر هستش و با سرعتِ 72 کیلومتر بر ساعت هم در حالِ حرکته.
بازم دو تا فیزیکدان داریم!

فیزیک دانِ اولی این طوری طولِ قطار رو اندازه می‌گیره:

اون منتظره تا ابتدای قطار بهش برسه، بعد که ابتدای قطار رسید سریع محل رو علامتگذاری می‌کنه و با سرعتِ 5 متر بر ثانیه می‌دوه به سمتِ انتهای قطار و وقتی رسید به انتهای قطار محلِ رسیدنش رو علامت می‌زنه! و بعد اختلافِ بینِ دو محلی که علامت زده رو اعلام می‌کنه، چیزی که به دست آورده مقدارش به جای چهارصد متر، 80 متر خواهد بود!!

فیزیک دانِ دوم، فیزیک دانِ بلند همتِ ماست که توی هر نقطه از ریل یک بیینده قرار داده که فقط رویدادهای محلی که در اون قرار دارند رو ثبت می‌کنند، حالا فقط کافیه دو تا بیننده پیدا کنه «هم‌زمان» رویدادِ
گذرِ ابتدا و انتهای قطار رو ثبت کردند و بعد مکانِ این دو بیننده رو از هم کم کنه، این فیزیکدان طولِ قطار رو 400 متر به دست خواهد آورد!

این دو آزمایش نشون میده که برای اندازه گیری طول حتما و حتما باید «اندازه گیری» ِ «همزمان» انجام بشه و الا این کار بیهوده است! و البته بی معنی! طول یعنی چی؟

مقدار فضایی که جسم «در یک لحظه» در دستگاهِ مختصاتِ من اشغال می‌کنه. «در یک لحظه» یعنی من باید تمامِ نقاط رو همزمان نگاه کنم و الا اندازه گیری طولِ من مثلِ کارِ فیزیکدانِ اولی بی‌معنی خواهد بود.

حالا یک آزمایشِ اندازه گیری طول با دیدن:

فرض کنید یک قطار داریم به طولِ یک سالِ نوری! که با سرعتِ نصفِ نور در حالِ حرکته (فعلا از اثراتِ نسبیتی صرفِ نظر کنید، اگر هم صرفِ نظر نمی‌کنید به این فکر کنید که قطار در دستگاهِ مختصاتِ من طولش یک سالِ نوری هستش فارغ از هر طولی که در دستگاهِ سکونش داشته باشه)

باز یک فیزیک دانِ تنبل داریم که دو بار اندازه گیری انجام میده: یک بار وقتی ابتدای قطار بهش رسید «نگاه می‌کنه» تا ببینده انتهای قطار کجاست، اما چون نوری که از انتهای قطار بهش میرسه مربوط به گذشته است، اون مکانِ انتهای قطار رو در نقطه ای خواهد دید که قطار الان اونجا نیست، یعنی انتهای قطار رو در دو سالِ نوری اون طرف تر خواهد دید و در نتیجه عددِ اشتباهی رو به عنوانِ طول اعلام می‌کنه: دو سالِ نوری!

یک بارِ دیگه وقتی انتهای قطار بهش رسید، «نگاه می‌کنه» تا ببینه ابتدای قطار کجاست، اما نوری که از ابتدای قطار بهش رسیده هشت ماهِ قبل راه افتاده، در نتیجه مکانِ هشت ماهِ قبلِ ابتدای قطار رو خواهد دید و طولی هم که اعلام می‌کنه تقریبا شصت درصدِ طولِ واقعی خواهد بود!

اما اگر کسی به حالتی که فیزیکدانِ بلند همتِ ما «اندازه گیری» انجام داده بود، اندازه گیری انجام میداد طولِ واقعی قطار رو به دست می‌آورد (یعنی مکانِ ابتدا و انتهای قطار رو همزمان علامت بزنه)

پس حالا کاملا باید درک کرده باشید که:

اندازه گیری و دیدن دو فرایندِ کاملا متفاوت در نسبیتِ خاص هستند و هر کدام نتیجه ی خودشون رو دارند و اصلا نباید با هم اشتباه گرفته بشند!

اهمیتِ تفکیکِ بینِ این دو فرایند هم اینه که درصدِ بالایی از متناقض‌نماهای موجود در نسبیتِ خاص به خاطرِ اینه که در مکانیکِ کلاسیک ما اصلا تفکیکی بینِ این دو قائل نمی‌شدیم اما الان مجبوریم تفکیک قائل بشیم، مخصوصا وقتی نسبی بودنِ همزمانی رو در ذیلِ اثراتِ نسبیتی توضیح بدم اونجا کاملا متوجه خواهید شد که دلیلِ این تفکیک چیه.

[Ehsan]

خوب حالا وقتشه پدیده هایی نسبیتی رو بررسی کنیم، پدیده هایی که فقط توی نسبیتِ خاص معنی دارند.

یکی از اولین اختلافاتی که از نسبیتِ خاص خیلی توی چشم می‌زنه اینه که دیگه تبدیلِ زمان مثلِ گذشته به صورتِ
t=t’
نیست و از اون بدتر اینه که توی فرمولِ تبدیلِ زمان، مکان ظاهر شده! پس یک چیزهایی که ما قبلا راجع به زمان می‌دونستیم الان باید عوض شده باشه، یکی از این چیزها بحثِ «همزمانی» دو رویداد هستش:

ما در دو پستِ گذشته راجع به این حرف زدیم که اندازه گیری‌ها در دستگاهِ مختصات توسطِ ناظرانِ کوری انجام میشه که فقط رویدادهای نقطه ی حضورشون رو با ساعتهایی که «همزمان» شده اندازه گیری می‌کنند، این که این ساعتها چه طور همزمان بشن با نسبیتِ خاص کارِ سختی نیست، فرض کنید توی یک نقطه یک لامپ داریم و فاصله ی ناظری هم ازش d باشه اون موقع اگر ساعتِ ناظر روی d/c تنظیم شده و ثابت مونده باشه، ما لامپ رو روشن می‌کنیم و به هر ناظر می‌گیم به محضِ رسیدنِ نورِ لامپ، ساعتت رو روشن کن، این طوری ساعتِ همه ی ناظرها همزمان شده

(مثلا ساعتِ ناظر رو در 300000 کیلومتری از لامپ، روی 1 ثانیه، ساعتِ ناظرِی در 600000 کیلومتری از لامپ روی دو ثانیه و .... تنظیم می‌کنیم و میگیم هر وقت نورِ لامپ بهتون رسید ساعتتون رو روشن کنید حالا بعد از یک ثانیه ناظرِ اول ساعتش رو روشن میکنه بعد از دو ثانیه ناظرِ دوم و.... و این طوری همه ی ناظرها همزمان میشن)

اما آیا دو تا ناظری که توی یک دستگاهِ مختصاتِ ساعتِ همزمان دارند، آیا توی یک دستگاهِ مختصاتِ دیگه هم ساعتشون همزمان خواهد بود؟


خوب این سوال رو میشه یک نحوِ دیگه پرسید: اگر دو رویداد در یک دستگاهِ مختصات همزمان باشند، آیا در دستگاهِ مختصاتِ دیگری هم همزمان خواهند بود؟

با توجه به تبدیلاتِ لورنتس میشه خیلی سریع به این سوال جواب داد اما با اصولِ موضوعه هم می‌شه همین رو دید:

سه تا ناظر در نظر بگیرید (دقت کنید که منظورمون از ناظر یک شخصِ نشسته نیست، بلکه مجموعه ای از دستگاه‌های اندازه گیری هستش)

ناظرِ اولی درونِ یک واگنِ قطار قرار داره، مهم نیست سرعتش چه قدره، ناظر نسبت به واگن ِ قطار ساکنه، یک لامپ دقیقا وسطِ واگن وجود داره که ناگهان روشن می‌شه، حالا چون سرعتِ نور در هر دو جهت ثابته بنا بر این نورِ لامپ از دیدِ ناظرِ درونِ قطار «همزمان» به سر و تهِ واگن خواهد رسید.

حالا ناظری رو تصور کنید که روی زمینه و داره میبینه که واگن رو به جلو حرکت می‌کنه، با روشن شدنِ لامپ، ناظر از بیرون مشاهده می‌کنه که نور با سرعتِ ثابتِ c به عقب و جلو منتشر می‌شه (این ثابت بودنِ سرعتِ نور اصلِ ماست)، اما چون تهِ واگن به سمتِ نور میره و سرِ واگن از نور دور میشه، بنا بر این نور زودتر به تهِ واگن میرسه و دیرتر به سرِ واگن:

پس رویدادِ رسیدنِ نور به سر و تهِ واگن که از دیدِ یکی همزمان بود، از دیدِ دیگری نا همزمان هستش!

حالا ناظرِ سومی رو هم در نظر بگیرید که داره سریعتر از واگن حرکت می‌کنه، می‌تونید با تحلیل هایی شبیهِ تحلیلِ بالا ببینید که از دیدِ ایشون نور اول به سرِ واگن میرسه و بعد به تهِ واگن! یعنی حتی برای ایشون ترتیبِ زمانی رویدادها هم عوض شده!

پس همزمانی امری نسبی هستش و دو تا رویداد که توی یک دستگاهِ مختلف همزمان هستند لزوما در هر دستگاهِ دیگری همزمان نیستند.

این اتفاق مطلقا نسبیتی هستش و هیچ ما به ازای کلاسیکی نداره

همه ی این داستانها توی یک شکل:

[مداد رنگیهام]

آقا گفتین که "دقت کنید که منظورمون از ناظر یک شخصِ نشسته نیست، بلکه مجموعه ای از دستگاه‌های اندازه گیری هستش"
ولی خب چیزی که می خوام بگم مربوط به ناظران زندس...
نسبیت خیلی موضوع جالبیه نه تنها به موقعیت و شرایط ناظر بستگی داره بلکه خود ناظرم خیلی میتونه تو نتیجه مطالعاتمون تاثیر داشته باشه که البته این کاملا بدیهیه.

مدت ها بود که این موضوع ذهنمو درگیر کرده بود که چرا مگس ها این قدر سریع واکنش نشون میدن اول اینطوری توجیه کردم که شامد سرعت انتقال پیامهای عصبی مگسها بالاست و همین باعث تسریع عملشون میشه تا اینکه این مطلب رو خوندم زمان برای حیوانات کوچک کند تر میگذرد(اگه دوس داشتین بخونینش) http://jahannews.com/vdcb9fbf5rhb80p.uiur.html

اینکه کند گذشتن زمان رو چی تعریف کنیم بحث خودش رو داره ولی چیزی که میخواستم بگم اینه که اگر به جای دستگاه 3 ناظر زنده داشته باشیم بسته به اینکه سه ناظرمون چه موجودی باشه در چه سنی باشه چه جنسیتی داشته باشه میتونیم نتایج متفاوتی رو ثبت کنیم یا حتی اگر یک نفر رو در سه موقعیت پست بالا قرار بدیم و آزمایش رو چند بار تکرار کنیم بسته به حالت روحی فردمون و شاید ساعتی از روز که داره آزمایش انجام میشه ممکنه نتیجه ها با هم اختلاف داشته باشه چیزی که خیلی ساده بهش میگیم خطای اندازه گیری و خیلی ساده از کنارش میگذریم درصورتی که شاید حقیقتی درون همین خطاهای اندازه گیری نهفته باشه.

حالا یه سوال یه ناظر انسان داریم یه ناظر مگس! با فرض اینکه زمان برای مگس 4 برابر کند تر از انسان میگذره تحت چه شرایطی دو ناظر یکی از موقعیت های پست بالا رو به صورت همزمان درک میکنن؟!!

[Ehsan]

بعد از نسبیتِ همزمانی، بحثِ جالبِ دیگه بحثِ ساعتهای متحرک هستش که باز هم مربوط به زمان می‌شه

دیدید که طبقِ اصلِ نسبیت، فاصله ی زمانی بینِ روشن شدنِ لامپ تا رسیدنِ نورش به انتهای واگن، برای سه ناظرِ مختلف کاملا متفاوته، پس گذرِ زمان برای سه ناظر باید متفاوت باشه، این پدیده در کل در قالبِ بحثِ ساعتهای متحرک بیان میشه

اصلا بیاید یه ساعتِ این طوری بسازیم:

دو تا آینه ی رو به رو در نظر بگیرید که ابتدا در دستگاهِ ساکن قرار دارند، بینِ این آینه ها یک نور حرکتِ رفت و برگشتی انجام می‌ده و با هر بار رفت و برگشت، ساعتِ ما تیک تاک می‌کنه، اگر فاصله ی آینه ها 1 باشه، هر تیک و تاک 2/c طول می‌کشه که c سرعتِ نور هستش. با شمردنِ این تیک تاکها می‌تونیم گذرِ زمان رو حس کنیم


حالا بیاید آینه ها رو در راستای عمود بر جهتِ حرکتِ نور، با سرعتِ V حرکت بدیم، این باعث میشه که نور به جای یک مسیرِ مستقیم، برای حرکتِ رفت و برگشتی یک حرکتِ مورب انجام بده:

حالا مسیرِ حرکتِ نور به خاطرِ حرکتِ مورب بودنش طولانی تر شده، نور باید به جای 2 متر،

متر رو طی کنه که چون خودِ L برابر است با سرعتِ نور ضرب در زمانِ تیک تاک، در نتیجه با حلِ معادله ی بالا بر حسبِ مدت زمان ِ تیک تاک خواهیم داشت:

می‌بینید که تیک تاکِ این ساعت از دیدِ ما به اندازه ی ضریبِ بزرگتر از یکِ

طولانی‌تر از تیک تاکِ همین ساعت در دستگاهِ سکونش هستش، یعنی اگر این ساعت در دستگاهِ سکونش هر ثانیه یک بار تیک تاک میکرد، حالا از دیدِ ناظری که با سرعتِ چهار پنجم سرعتِ نور نسبت بهش حرکت می‌کنه هر پنج ثانیه به جای پنج بار، سه بار تیک تاک می‌کنه! و این یعنی ساعتی که متحرکه، کندتر کار می‌کنه! یعنی اگر من نسبت به زمین با سرعتِ زیاد حرکت کنم، یک slow motion از زمینی ها مشاهده خواهم کرد چون همه ی ساعتهای زمینی باید کند کار کنند.

به این پدیده می‌گن اتساعِ زمان و فرمولی که به دست آوردیم هم همیشه برای همه ی سرعتها و همه ی ساعتها (چه مکانیکی چه نوری ) درسته.


این پدیده خیلی عجیبه و اصلا بدیهی نیست.

از این گذشته ظاهرا یک تناقض در این بین وجود داره، اگر ما می‌بینیم که ساعتِ متحرکی کند شده، پس از دیدِ اون ساعت ما باید سریعتر کار کنیم دیگه، اگر ما یک ناظری رو در حالِ slow motion میبینیم قاعدتا اون باید ما رو fast motion ببینه، یعنی اگر از دیدِ ما ساعتِ اون هر پنج ثانیه یک بار تیک تاک می‌کنه اون باید ببینه ما هر ثانیه پنج بار تیک تاک می‌کنیم! خوب حالا می‌گید تناقضِ داستان کجاست؟! مگه نگفتیم دستگاههای لخت نسبت به هم کاملا متقارن هستند و نمی‌شه بینشون تمایز قائل شد؟! این طوری که من توی یک دستگاه ساعتم کند کار میکنه تو اون یکی تند، پس من می‌تونم بینِ دو دستگاهِ ساکن و متحرک تفاوت قائل بشم

به نظرتون جوابش چیه؟

آقا گفتین که "دقت کنید که منظورمون از ناظر یک شخصِ نشسته نیست، بلکه مجموعه ای از دستگاه‌های اندازه گیری هستش"
ولی خب چیزی که می خوام بگم مربوط به ناظران زندس...
نسبیت خیلی موضوع جالبیه نه تنها به موقعیت و شرایط ناظر بستگی داره بلکه خود ناظرم خیلی میتونه تو نتیجه مطالعاتمون تاثیر داشته باشه که البته این کاملا بدیهیه.

مدت ها بود که این موضوع ذهنمو درگیر کرده بود که چرا مگس ها این قدر سریع واکنش نشون میدن اول اینطوری توجیه کردم که شامد سرعت انتقال پیامهای عصبی مگسها بالاست و همین باعث تسریع عملشون میشه تا اینکه این مطلب رو خوندم زمان برای حیوانات کوچک کند تر میگذرد(اگه دوس داشتین بخونینش) http://jahannews.com/vdcb9fbf5rhb80p.uiur.html

اینکه کند گذشتن زمان رو چی تعریف کنیم بحث خودش رو داره ولی چیزی که میخواستم بگم اینه که اگر به جای دستگاه 3 ناظر زنده داشته باشیم بسته به اینکه سه ناظرمون چه موجودی باشه در چه سنی باشه چه جنسیتی داشته باشه میتونیم نتایج متفاوتی رو ثبت کنیم یا حتی اگر یک نفر رو در سه موقعیت پست بالا قرار بدیم و آزمایش رو چند بار تکرار کنیم بسته به حالت روحی فردمون و شاید ساعتی از روز که داره آزمایش انجام میشه ممکنه نتیجه ها با هم اختلاف داشته باشه چیزی که خیلی ساده بهش میگیم خطای اندازه گیری و خیلی ساده از کنارش میگذریم درصورتی که شاید حقیقتی درون همین خطاهای اندازه گیری نهفته باشه.

حالا یه سوال یه ناظر انسان داریم یه ناظر مگس! با فرض اینکه زمان برای مگس 4 برابر کند تر از انسان میگذره تحت چه شرایطی دو ناظر یکی از موقعیت های پست بالا رو به صورت همزمان درک میکنن؟!!

راستش فیزیک دانان همیشه برای اندازه گیری از راههایی استفاده می‌کنند که بستگی به ناظرِ زنده نداشته باشه و اصطلاحا نتایجِ مستقل از ناظر و تکرار پذیر داشته باشه. یعنی یه سری راههای اندازه گیری قرص و محکم درست می‌کنند تا همه بتونن اندازه گیری کنند و در اندازه گیریش هم اتفاقِ نظر داشته باشند (مثلِ همین ساعتِ آیینه ای که ربطی به این نداره که ناظر مگسه یا آدم )


در هر صورت مگس هم یک ناظرِ مشخص هست که گفتیم منظورِ ما از ناظر یه موجودِ زنده نیست

[مداد رنگیهام]

خوب گذشت زمان کند یا تند نشده که،در واقع این ساعت ماست که داره کند کار میکنه یعنی این ساعت ماست که خراب شده مثله این میمونه که من یه آکواریم بزرگ داشته باشم بعد با ساعتم که ضد آب نیست برم تو آکواریم و چند ساعت بمونم و بعد بگم که تو آکواریم زمان متوقفه چون ساعت من عقربه هاش حرکت نکرده بعد بیام نتیجه بگیرم که آکواریم و اتاقم دو تا دستگاه جدان که قوانین توشون صدق نمیکنه! در حالی که این ساعت منه که با این شرایط درست کار نمیکنه

از طرفی میشه اصلاحش کرد تا ساعتمون زمان رو مثله حالت عادیش نشون بده یعنی بیایم تو ساعت آینه ایمون تغییری ایجاد کنیم که متناسب با افزایش سرعت حرکتمون ،فاصله بین دوتا آینه هم کم بشه تا همیشه مسافتی که نور باید طی کنه همون یک باشه البته این اصلاح تازمانی که سرعت حرکتمون کمتر از نصف سرعت نور باشه امکان پذیره چون وفتی دوتا آینه به هم برسن ما نمیتونیم فاصلشونو کمتر کنیم...

اینکه بگیم ساعتمون در حالت متحرک در هر ثانیه مثلا سه بار تیک تاک میکنه در حالی که در حالت ایستاده در هر ثانیه 5 بار تیک تاک میکنه رو نمیفهمم،این ثانیه چه مفهومی داره؟!مگه قرار نیست زمان رو از روی ساعتمون بفهمیم؟منظورم اینه که اگر در حالت ایستادمون فاصله بین یک تیک تاک رو یک ثانیه در نظر بگیریم در حالت حرکت هم فاصله یک تیک تاک (هر چند که طولانی تر از مقدار ایستادش باشه ) باز هم یک ثانیست فقط اینجا ساعتمون داره خراب کار میکنه.....

[Ehsan]

خوب گذشت زمان کند یا تند نشده که،در واقع این ساعت ماست که داره کند کار میکنه یعنی این ساعت ماست که خراب شده مثله این میمونه که من یه آکواریم بزرگ داشته باشم بعد با ساعتم که ضد آب نیست برم تو آکواریم و چند ساعت بمونم و بعد بگم که تو آکواریم زمان متوقفه چون ساعت من عقربه هاش حرکت نکرده بعد بیام نتیجه بگیرم که آکواریم و اتاقم دو تا دستگاه جدان که قوانین توشون صدق نمیکنه! در حالی که این ساعت منه که با این شرایط درست کار نمیکنه

از طرفی میشه اصلاحش کرد تا ساعتمون زمان رو مثله حالت عادیش نشون بده یعنی بیایم تو ساعت آینه ایمون تغییری ایجاد کنیم که متناسب با افزایش سرعت حرکتمون ،فاصله بین دوتا آینه هم کم بشه تا همیشه مسافتی که نور باید طی کنه همون یک باشه البته این اصلاح تازمانی که سرعت حرکتمون کمتر از نصف سرعت نور باشه امکان پذیره چون وفتی دوتا آینه به هم برسن ما نمیتونیم فاصلشونو کمتر کنیم...

واقعیت اینه که ساعتِ ما هر طوری کار بکنه (مکانیکی، آونگ، نوری، نوسانِ کوارتز، رزونانسِ اتمی و.....) باز هم همین اتفاق می‌افته، یعنی ساعتی که حرکت می‌کنه از دیدِ ناظرینِ ساکن کندتر حرکت می‌کنه

اینکه بگیم ساعتمون در حالت متحرک در هر ثانیه مثلا سه بار تیک تاک میکنه در حالی که در حالت ایستاده در هر ثانیه 5 بار تیک تاک میکنه رو نمیفهمم،این ثانیه چه مفهومی داره؟!مگه قرار نیست زمان رو از روی ساعتمون بفهمیم؟منظورم اینه که اگر در حالت ایستادمون فاصله بین یک تیک تاک رو یک ثانیه در نظر بگیریم در حالت حرکت هم فاصله یک تیک تاک (هر چند که طولانی تر از مقدار ایستادش باشه ) باز هم یک ثانیست فقط اینجا ساعتمون داره خراب کار میکنه.....

شما این جا جوابتون رو خودتون دادین:

(هر چند که طولانی تر از مقدار ایستادش باشه )

طولانی تر نسبت به چی؟ به کدوم ساعت؟ واضحه! ساعتهای ثابتِ روی زمین که تیک تاکشون یک ثانیه هستش! یعنی ما دقیقا یک ساعت مشابهِ اون ساعت داریم که معیارِ ما تیک تاکِ اون ساعت هستش و با اونه که زمان رو می‌سنجیم.

حالا برای این که ببینید مشکل از ساعتِ خرابِ ما نیست، آزمایش رو جورِ دیگه انجام بدیم، کنارِ آینه ی پایینی یک شخص نشسته که با هر بار رسیدنِ نور به آینه ی کنارِ شخص، با یک چکش یک ضربه روی یک میز می‌زنه، اگر نرخِ برخوردِ نور به آینه ها با افزایشِ سرعت کاهش پیدا کنه، ما باید مشاهده کنیم که بازه های زمانی بینِ ضرباتِ چکشِ شخصِ متحرک طولانی تر شده، یعنی شخص کندتر ضربه می‌زنه، حالا تناقضِ داستان اینجاست، اگر ما شخصِ رو در یک «دورِ کُند» تماشا می‌کنیم طبیعاتا اون هم باید ما رو در یک دورِ تند تماشا کنه! اما این نقضِ نسبیت هستش چون ما می‌تونیم این طوری بفهمیم که کدوم دستگاه ایستاده و کدوم دستگاه داره حرکت می‌کنه، در واقع اتفاقی که می‌افته اینه که شخصِ چکش به دست هم ما رو کندتر از حالتِ عادی خواهد دید (اون ما رو روی دورِ کند می‌بینه) حالا سوال اینه که چرا؟

[kkk]

فکر کنم اینجا عامل اصلی اندازه گیری زمان . یعنی رسیدن نوری که نشون میده ساعت نوسان دیگه ای کرده در نظر گرفته نمیشه .
توی فرموی که احتمالا به نظر میاد این تناقض از اون نشات میگیره یعنی :

احتمالا تناقض اینه که الان اگه تغییرات زمانی ناظر اولیه رو بخایم بدست بیاریم میشه تغییرات زمانی اولی تقسیم بر گاما که اینجوری زمان ناظر دوم تند تر درمیاد .
ولی باید گفت که تغییرات زمانی در نظر گرفته شده در این معادله صرفا تعداد تیک تاک کردن ساعت ناظر دوم از نظر خودش هست و نه بازه ای که برای تیک تاک اولی در نظر گرفته .

[Ehsan]

فکر کنم اینجا عامل اصلی اندازهگیری زمان . یعنی رسیدن نوری که نشون میده ساعت نوسان دیگه ای کرده در نظر گرفته نمیشه .
توی فرموی که احتمالا به نظر میاد این تناقض از اون نشات میگیره یعنی :

احتمالا تناقض اینه که الان اگه تغییرات زمانی ناظر اولیه رو بخایم بدست بیاریم میشه تغییرات زمانی اولی تقسیم بر گاما که اینجوری زمان ناظر دوم تند تر درمیاد .
ولی باید گفت که تغییرات زمانی در نظر گرفته شده در این معادله صرفا تعداد تیک تاک کردن ساعت ناظر دوم از نظر خودش هست و نه بازه ای که برای تیک تاک اولی در نظر گرفته .

فکر کنم دارین جوابِ درست رو می‌دین، فقط جملاتِ آخرتون رو باید یه کمی دقیقتر بیان کنید، کمی با تفضیلِ بیشتر و کمی هماهنگ با زبانِ نسبیتِ خاص

[Ehsan]

خوب جوابِ تناقض رو تقریبا دادند فقط کمی با زبانی متفاوت بیانش می‌کنم:

داستان از این قرار بود که اگر ما ناظرِ متحرکی رو کندتر مشاهده می‌کنیم طبیعتا اون باید ما رو تندتر تماشا کنه اما واقعیت اینه که اگر این اتفاق بی‌افته همگنی و همسانگردی نقض میشه و در واقعیت اتفاقی که می‌افته اینه که اون هم ما رو کندتر مشاهده میکنه! چرا؟

بیاید دستگاهها رو اسم بگذاریم: دستگاهِ 1 و دستگاهِ 2 . ساعت در دستگاهِ 2 ساکنه و در دستگاهِ یک متحرک

کلیدِ بازی در تعریفِ رویدادهاست: شما در دستگاهِ 2، چندین رویدادِ متوالی دارین که در یک مکان اما با فاصله ی زمانی ثابت اتفاق می‌افتن (تیک تاکِ ساعت: tik tak tik tak.....) حالا می‌رید به یک دستگاهِ دیگه و تیک تاکِ اون ساعتها رو تماشا می‌کنید و میبینید که فاصله ی زمانی (تاکید می‌کنم تنها فاصله ی زمانی) بینِ تیک تاکها بیشتر شده (کندتر شده) (tiiik.....taaaak.....tiiiiiiiiik.....taaaaaak) اما فراموش نکنید که تیکِ اول در یک مکان و تیکِ دوم در مکانی دیگه اتفاق می‌افته چون ساعت متحرکه، و فراموش نکنید همچنان منظور از ناظر همون مجموعه ی رباطها هستند.

این تمامِ اتفاقی بود که ناظرِ دستگاهِ یک مشاهده می‌کنه، اما دستگاهِ دو چه طور می‌تونه راجع به گذرِ زمان در دستگاهِ یک اظهارِ نظر کنه؟ باید یک ساعت رو تماشا کنه و تیک تاکهاش رو بسنجه، پس این ناظر هم داره راجع به یک سلسله رویدادِ متوالی در دستگاهِ دو اظهارِ نظر میکنه، در واقع دو ناظرِ متفاوت دارند راجع به دو رویدادِ متفاوت که هیچ ربطی به هم ندارند اظهارِ نظر میکنند! پس لزومی نداره که به جهتِ کندِ شدنِ ساعت یک از دیدِ 2، ساعتِ 2 از دیدِ یک تندتر بشه و برعکس، چون این دو رویداد به هم بسته نیستند و مستقل اند.

اگر همچنان قبولش براتون سخته از دیدگاهی که راجع به زمان دارید باید دست بکشید همینه که وقتی از اینشتین میپرسن زمان چیه میگه چیزی که ساعتِ مچی من نشون میده (یعنی زمان یک چیزِ شخصیه)


ــــــــــــــــــ
دیگه نوبتِ پاراداکس دوقولو هاست