نسبيت و حقيقت
نسبيت و حقيقت
صبر كنيد... سرعت بيشتر از نور هم داريم.
نويسنده : همايون رقابي
نور با سرعت ثابت سيصد هزار كيلومتر در ثانيه در خلاء حركت ميكند. چشم ما امواج نوراني را با طول موج 4/0 تا 8/. ميكرون ميتواند ببيند. امواج كمتر و بيشتر از اين براي ما قابل رويت نيست.
اطلاعات محيط زندگي ما از دور و نزديك بوسيله نور به چشم ما ميرسد و در اين مرحله پس از تبديل اين اطلاعات به جريان هاي عصبي... مغز آنها را دريافت كرده و بصورتي كه مشاهده ميكنيم به ما تفهيم مينمايد.
بنا بر اين اگر نور نبود ما هيچ خبري از دنياي دور از دسترس خود نداشتيم . در اين موقعيت گوش جانشين بهترين حس ما ميگشت و صدا ها ما را با دنياي اطرافمان مرتبط ميكردند.
در فرضيه نسبيت خاص انيشتين ، صحبت از عوارضي ميشود كه در سرعت هاي قابل مقايسه با سرعت نور پديد ميآيد. برخي از اين عوارض عبارتند از ازدياد جرم ....، كند شدن گذشت زمان ...، كوتاه شدن طول اجسام در جهت حركت ... و غيره .
بنا بر همين فرضيه ، وقتي سرعت حركت جسمي به سرعت سير نور برسد ... طول آن در جهت حركت صفر ، و جرم آن بينهايت ميگردد. زمان هم در چنين سرعتي از حركت باز ميايستد و ساعتهاي متحرك ديگر كار نميكنند.
با استفاده از ايجاد همين عوارض ، مطالبي عنوان ميشود كه حقيقت ندارد . يكي از اين مطلب ها جوان ماندن انساني است كه بتواند با سرعت قابل مقايسه با سرعت نور حركت كند.
براي اينكه حقيقت اين مسئله روشن شود ابتدا بايد چند نكته را روشن سازيم .
- فرضيه نسبيت خاص انيشتين در مورد حركت يكنواخت صحبت ميكند و در اين نوع حركت سرعت و جهت حركت ثابت است . يعني حركت جسم در اين وضعيت بدون تغيير سرعت و بدون تغيير جهت ميباشد.
- حركت عبارتست از تغيير وضعيت دو جسم نسبت به يكديگر... بنا بر اين تعريف جسمي كه نسبت به جسم دوم متحرك است ميتواند نسبت به جسم سومي ثابت باشد.
- براي درك حركت ،نقطه مقايسه اي لازم است . لذا از دو جسمي كه در حال تغيير وضعيت نسبت به يكديگر هستند هر كدام را ميتوان ثابت فرض كرد و ديگري را متغير ....
- سريعترين وسيله اي كه اخبار دنياي هستي را به ما ميرساند ، نور است(با سرعت سيصد هزار كيلومتر در ثانيه ) و ما قادر نيستيم اين اخبار را با سرعتي بيش از اين دريافت كنيم .
با توجه به اين تعاريف...، به بررسي مسئله عوارض حركت در نسبيت خاص ميپردازيم.
ميگويند: اگر دو برادر دوقلو را كه همه چيزشان شبيه هم باشد در نظر بگيريم.... اگر يكي از آنها با سرعت نزديك به نور از ديگري دور شود و بعد از چند دقيقه باز گردد... از عمر وي فقط همان چند دقيقه گذشته در حاليكه از عمر برادرش چندين سال سپري شده است . و اين مسئله را جزو نتايج فرضيه نسبيت خاص ميدانند كه ميگويد ساعت متحرك از ساعت ثابت كند تر كار ميكند.
اولين اشكال اين مسئله اينست كه حركت در آن يكنواخت نيست و سرعت و جهت حركت تغيير ميكند.
سرعت حركت برادر متحرك در ابتدا كم كم افزايش پيدا ميكند و سپس به سرعت مورد نظر ميرسد و اين حركت شتاب دار ميباشد. همچنين هنگاميكه برادر متحرك ميخواهد دور بزند و باز گردد جهت حركتش عوض ميشود و اين نيز نشان ميدهد كه حركت يكنواخت نيست.
به اين ترتيب قوانين فرضيه نسبيت خاص كه از حركت يكنواخت صحبت ميكند ... در اين حركت صادق نميباشد و نتيجتا برادر متحرك نميتواند جوانتر از برادر ساكن باشد.
نكته بعد آنست كه ما در اين مثال متحرك و يا ساكن مطلق نداريم ... بلكه اگر يك برادر را ساكن فرض كنيم ديگري متحرك خواهد بود و اگر دومي را ساكن در نظر گرفتيم اولي متحرك ميشود . به اين ترتيب معلوم نيست كدام جوان ميمانند و كدام پير ميشوند.
بنا بر اين باز هم نميتواند مسئله پير نشدن و غيره واقعيت داشته باشد.
در توضيح اين مسئله يك مثال ديگر ميزنم .
هم اكنون در گستره هاي دور كيهاني... كرات و ستاره ها و كهكشانهايي وجود دارند كه با سرعتي قابل مقايسه با نور از ما دور ميشوند. سرعت فرار اين كرات از طريق بررسي رنگ نور آنها مشخص و اثبات گرديده است.
حال آيا ميتوان گفت كه اگر در اين كرات ساعتي وجود داشته باشد ... از ساعت ساكن نزد ما كندتر كار ميكند و اگر انساني در آنجا باشد بعلت همين سرعت زياد عمرش بسيار طولاني تر از ماست .
خير و اين فرض هم اشتباه است ... زيرا آن انسان ميتواند خود را ساكن فرض كند و در اين صورت ما هستيم كه با سرعت گفته شده از او دور ميشويم . پس عمر ما بايد طولاني تر از وي باشد و ساعت نزد ما هم بايد كند تر كار كند.
در اينجا ميبينيم كه تناقض بوجود ميآيد.
به اين ترتيب ميتوان نتيجه گرفت كه عوارض سرعت در نسبيت خاص يك چيز حقيقي مطلق نيست و كاملا بستگي به مقايسه با نقطه ساكن دارد.
بنا بر اين فراموش كنيم كه سرعت زياد ميتواند ما را جوان نگاهدارد و يا ساعت متحرك كند تر از ساعت ثابت كار ميكند.
در اينجا ميخواهيم ببينيم دقيقا ... نسبيت خاص در اين مورد چه گفته است و چرا اصولا اين اتفاق ميافتد؟
همانطور كه اشاره شد ... حركت نسبي است و تغيير وضعيت دو جسم را نسبت به يكديگر حركت مينامند.
حال اگر به فرض محال...... ، ما بتوانيم ساعتي را كه داراي سرعت نزديك به نور است و در حال دور شدن از ما ميباشد همواره مشاهده كنيم ..... عوارض حركت را در آن خواهيم يافت.
علت اين است كه خود نور بايد اين گزارش را به ما برساند و وي قادر به اين كار نيست.
مثلا... اگر ساعتي با سرعت برابر نور از ما دور شود و در لحظه نخست عقربه هاي آن روي ساعت دوازده باشند... با دور شدن ساعت نوري كه از عقربه هاي آن ساطع شده در فضا نسبت به ما معلق خواهد شد. علت اين امر اينستكه ساعت خود با سرعت نور در حال دور شدن از ماست و نور منتشره از آن هم با همان سرعت بسمت ما ميآيد ... بنا بر اين نسبت به ما حركتي نخواهد داشت .
به اين ترتيب ما همواره همان نوري كه در لحظه اول از عقربه هاي قرار گرفته ساعت روي عدد دوازده به ما رسيده مشاهده خواهيم كرد.
به همين دليل ميگوئيم ساعت متحرك در سرعت نور كار نميكند.
اگر سرعت ساعت مذكور نزديك به نور باشد ... در اينحالت چون قسمتي از سرعت نور بوسيله سرعت حركت ساعت خنثي ميشود زمان كش ميآيد و ما ميبينيم كه ساعت كند تر كار ميكند.
اما همه اينها فقط فرض است ... واقعا ساعت بطور عادي كار خود را انجام ميدهد و سن افراد متحرك هم بطور عادي خواهد گذشت و ما نيز هيچگاه قادر نيستيم چنين اجسام متحركي را همواره ببينيم.
جالب است كه برخي از روزنامه ها بقدري شتاب زده جلو رفته اند كه ميگويند: به عمر فضا نورداني كه به فضا ميروند بعلت سرعت زياد كسري از ثانيه اضافه شده است .
به دلايل گفته شده اين امر صحيح نيست و فقط براي جلب مشتري و ايجاد هيجان ميباشد.
مخصوصا اينكه فضانوردان در رفت و برگشت داراي سرعت متغير و تغيير مسير هستند كه حركت آنها را شتاب دار مينمايد.
در مورد كوتاه شدن طول اجسام در جهت حركت و نيز ازدياد جرم جسم متحرك نيز همين مسئله صادق است . اشكال در اينجاست كه خود نور بايد اطلاعات هر تغييري را به ما برساند.
اگر ما يك حس برتر داشتيم كه ميتوانست اطلاعات مربوط به جهان هستي را با سرعت مثلا يك ميليون كيلومتر در ثانيه به ما برساند... ديگر هيچ عارضه اي از انواع گفته شده در سرعت هاي قابل مقايسه با نور بنظر نميرسيد... ولي فعلا كه چنين حس برتري را نداريم و گرفتار نور و سرعت آن ميباشيم.
نكته مهم ديگر اين است كه سرعت نور حد نهايي سرعت ها در جهان نيست و باز به همين دليل گفته شده ما نميتوانيم سرعت بالاتر از آنرا درك كنيم.
يك راه ساده براي اثبات آنچه گفته شد وجود دارد....
شما كافيست چشم خود را ببنديد تا ببينيد تمام عوارض گفته شده.... در سرعت صوت كه براي ما قابل درك است اتفاق ميافتد.
بنا بر اين ... اين ما هستيم كه سرعت نور را بالاترين سرعت در جهان ميبينيم و اين ما هستيم كه عوارض نسبيت خاص را بخاطر محدوديت حواس خود اينگونه درك ميكنيم.
براي نابينايان ... حد نهايي سرعت ها ... سرعت صوت است.
اين حواس ماست كه ناقص است و جهان را براي ما بصورتي كه ميبينيم نشان ميدهد.
***********************
خوشحال خواهيم شد اگر صاحبنظران در اين مورد نظريات گرانبهاي خود را ارائه فرمايند.