تبلیغات
انجمن علمی نجوم و فیزیك - اتساع زمان

اتساع زمان

دوشنبه 21 تیر 1389 06:03 بعد از ظهرنویسنده : فرهاد

 

در این پست مفهوم كش آمدن زمان را بررسی میكنیم . در این مطلب سعی بر آن شده كه فرمول های پیچیده حذف شوند و مطلب قابل درك و ملموس گردد.

فرض كنید بتوان درخشش نوری را كه مثل توپ جهنده بین كف اتاقی و سقف آن ، بین دو آینه موازی در رفت و آمد است ، به گونه ای مشاهده كرد . اگر فاصله ی آینه ها ثابت باشد ، این دستگاه یك ساعت نوری تشكیل میدهد . زیرا رفت و برگشت های درخش در بازه های زمانی مساوی صورت میگیرد . فرض كنید این ساعت نوری درون سفینه ی فضایی شفاف و سریعی باشد . ناظری كه همراه سفینه حركت و ساعت نوری را مشاهد میكند ، درخشی می بیند كه بین دو آینه مستقیما بالا و پایین می رود . درست مثل اینكه سفینه ساكن باشد.این ناظر متوجه هیچ اثر غیر عادی ای نمی شود .توجه كنید چون ناظر همراه سفینه حركت می كند ، هیچ حركت نسبی بین ناظر و ساعت نوری وجود ندارد ؛ میگوییم ناظر و ساعت یك چارچوب مرجع در فضازمان دارند.

حال فرض كنید روی زمین ایستاده ایم و سفینه با سرعت زیاد _مثلا ، با سرعت نور_مثل برق از بالای سرمان بگذرد.اكنون اوضاع در چارچوب مرجع ما متفاوت خواهد بود،چون مسیر نور را به صورت حركت ساده به بالا و پایین نخوایم دید . چون درخش هنگام حركت عمودی بین دو آینه به صورت افقی هم حركت میكند ، مشاهده میكینم كه درخش مسیری قطری را دنبال می كند . توجه داشته باشید كه از چار چوب مرجع زمینی ما ، درخش نور مسافتی بین دو آینه را طی می كند كه از مسافت در چارچوب مرجع ناظری كه همراه سفینه حركت می كند بسیار طولانی تر است . چون سرعت نور در تمام چارچوب های مرجع یكی است (اصل موضوع اینشتین) ، حركت درخش بین دو آینه در چارچوب مرجع ما (زمینی) باید مدتی بیشتر از چارچوب مرجع ناظر همراه سفینه طول بكشد . این از تعریف اندازه سرعت ، یعنی فاصله تقسیم بر زمان ، بدست می آید . فاصله قطری طولانی تر باید بر بازه زمانی به همان نسبت طولانی تر تقسیم سود تا مقدار ثابتی برای اندازه سرعت نور بدست آید.این كش آمدن نور را اتساع زمان می نامند.

در این مثال ساعت نوری در نظر گرفته شد اما این موضوع برای تمام ساعت ها صدق میكند . همه ی ساعت ها هنگام حركت كندتر از حالت سكون كار می كنند . اتساع زمان به مكانیك ساعت ها مربوط نیست ، بلكه به سرشت زمان مربوط می شود.

اتساع زمان در موارد بی شمار در شتاب دهنده ها تایید شده است . طول عمر ذره های پرتوزای سریع با افزایش سرعت آنها زیاد می شود ، و مقدار این افزایش درست به اندازه ای است كه معادله ی اینشتین پیش بینی می كند.

حركت های نه چندان سریع هم اتساع زمان را تایید كرده اند . در سال 1971 ، برای آزمودن نظریه ی اینشتین با ساعت های ماكروسكوپی ، چهار ساعت اتمی باریكه سزیمی را در پرواز های عادی جت های تجارتی به دور دنیا ،دوبار،یكبار به طرف شرق و بار دیگر به طرف غرب،به پرواز درآودند . این ساعت ها پس از سفر رفت و برگشت خود زمان های متفاوتی را نشان می دادند. این اختلاف زمان های مشاهده شده نسبت به مقیاس زمان اتمی رصدخانه ی نیروی دریایی ایالات متحده ، یك میلیاردم ثانیه و با پیش بینی اینشتین سازگار بود . اكنون ، با ساعت های اتمی كه به عنوان بخشی از دستگاه موقعیت یاب جهانی در مدار زمین قرار دارند ، برای بهره گیری از سیگنال های ساعت ها ، برای تعیین مكان های دقیق روی زمین، تصحیح اثر اتساع زمان ضروری است.

این موضوع تنها از این رو به نظرمان عجیب می آید كه در تجربه ی عادی خود با اندازه گیری هایی سرو كار نداریم كه مربوط به سرعت های نسبیتی یا اندازه گیری های از نوع ساعت اتمی در سرعت های معمولی باشد . نظریه نسبیت با عقل سلیم جور در نمی آید ! اما به نظر اینشتین، عقل سلیم لایه ای از پیش داوری هاست كه پیش از هجده سالگی در ذهنمان شكل می گیرد . اگر جوانی خود را صرف آن كرده بودیم كه با سفینه های سریع به این طرف و آن طرف عالم برویم، احتمالا با نتیجه ی نسبیت كنار می آمدیم.

برگرفته از كتاب فیزیك مفهومی ،نوشته پل جی.هیوئیت،ترجم منیژه رهبر- با تصرف


آخرین ویرایش: سه شنبه 21 شهریور 1391 02:55 بعد از ظهر

 
دوشنبه 19 آذر 1397 08:32 قبل از ظهر
I'm really enjoying the theme/design of your site. Do you ever run into any web
browser compatibility issues? A couple of my blog readers
have complained about my site not operating correctly in Explorer but looks great in Firefox.
Do you have any suggestions to help fix this problem?
یکشنبه 29 مهر 1397 05:10 قبل از ظهر
hey there and thank you for your info – I have certainly picked up anything new from right here.
I did however expertise a few technical points using this
site, as I experienced to reload the web site lots of times previous to I
could get it to load properly. I had been wondering if your web host is OK?
Not that I'm complaining, but slow loading instances times will
very frequently affect your placement in google and can damage your
quality score if advertising and marketing with Adwords.
Well I'm adding this RSS to my email and can look out for a lot more of your respective exciting content.
Make sure you update this again soon.
شنبه 21 مهر 1397 06:49 قبل از ظهر
Thanks for sharing your info. I truly appreciate your efforts and I am waiting for your next write ups thanks once again.
سه شنبه 17 مهر 1397 02:54 قبل از ظهر
hello there and thank you for your information – I have certainly
picked up anything new from right here. I did however expertise several technical points
using this website, as I experienced to reload the
web site lots of times previous to I could get it to load correctly.
I had been wondering if your hosting is OK? Not that I am complaining, but slow loading instances times will sometimes affect your placement in google and
can damage your quality score if ads and marketing with Adwords.
Well I'm adding this RSS to my email and could look out for a lot
more of your respective intriguing content. Ensure that you update this again soon.
یکشنبه 15 مهر 1397 08:24 بعد از ظهر
Hello there! This is kind of off topic but I need
some guidance from an established blog. Is it very hard to set up your own blog?

I'm not very techincal but I can figure things out pretty fast.
I'm thinking about making my own but I'm not sure where to begin. Do you have any points
or suggestions? Thank you
چهارشنبه 28 شهریور 1397 11:10 قبل از ظهر
Nak ceita pasal Child Carrier untuk Aisyah.
سه شنبه 27 شهریور 1397 11:36 بعد از ظهر
Award Profitable Child Carries and Toddler carriers.
سه شنبه 27 شهریور 1397 08:35 بعد از ظهر
If there won't be any outlets near your favorite location, you need to use
a extension. There are numerous reliable sites available that provide stylers at super discount rates.

Aside from these, the CHI Turbo Ceramic Flat Iron Hair Straightener carries a swivel electric cord that can be turn a full circle (360-degrees).
سه شنبه 27 شهریور 1397 05:16 قبل از ظهر
In fact it can be very arduous for folks to tell
the difference between an artificial diamond and a mined diamond.
سه شنبه 27 شهریور 1397 04:20 قبل از ظهر
Ӏ have been absent for some time, but now IrememЬer wһy I used to love this site.
Thank you, I'ⅼl try and check back mopre often. How frequently you update your website?
دوشنبه 21 تیر 1389 09:20 بعد از ظهر
واقعا خیلی قابل درک و ملموس بود.
من که چیزی نفهمیدم.
فرهاد
یه کار کن.
ذخیرش کن.بعد سر فرصت با دقت و حوصله بخون.میفهمی
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر