امتیاز موضوع:
  • 14 رأی - میانگین امتیازات: 2.43
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
اصول و مفاهيم نسبيت (قسمت سوم)
#1
اصول و مفاهيم نسبيت (قسمت سوم)

نمودارهاي فضا زمان و مباني نسبيت خاص
-----------------------------
قسمت اول - مفهوم فضا زمان

مثال‌هايي از فضا زمان
ايده‌هايي كه تا كنون توصيف شدند (فضا-زمان از ديد ناظر منفرد و ناظرهاي مختلف)، بايد با ذكر دو مثال كاملاً روشن شوند.

الف) يك سياره در حركت دايره‌اي به دور خورشيد.
در دستگاه مرجع خورشيد، با مختصات فضايي مورد استفاده، خورشيد ساكن است. در حالي‌كه سياره به دور آن مي‌چرخد و يك خم مارپيچ رسم مي‌كند.( به شكل 1 مراجعه كنيد).
براي پي بردن به درستي اين تصوير فضا-زمان، مقاطع زماني فضا-زمان را در زمان‌هاي بعدي و بعدتر در نظر مي‌گيريم.
مواضع سياره در رويه‌هاي متوالي، همانطور كه بايد، دايره‌اي به دور خورشيد رسم مي‌كند.

ب) يك موج دايره‌اي در حوض.
فرض كنيد كه با انداختن يك سنگ در يك حوض بزرگ در زمان t1 يك موج كروي گسترش يابنده در حوض توليد شده است.
عكس‌هايي كه از موج كروي گسترش‌يابنده با دوربيني كه در بالاي نقطه برخورد قرار دارد، برداشته مي‌شود (به شكل 2 رجوع كنيد)، تصويري از فضا-زمان توليد مي‌كند كه در آن موج گسترش‌يابنده مخروطي است كه رأس آن در زمان T1 قرار دارد (به شكل 3 رجوع كنيد).
در اينجا هم اگر رويه‌هاي متوالي در فضا-زمان را در نظر بگيريم، سلسله تصاويري كه موج كروي گسترش‌يابنده را ترسيم مي‌كنند و از مركز در زمان T1‌شروع مي‌شوند، به دست مي‌آوريم.

رويداد چيست؟
نقاط در فضازمان رويداد خوانده مي‌شوند. يك رويداد نماينده‌ي يك وضعيت ويژه در دنياي فيزيكي در يك زمان خاص است و مجموعه‌ي تمام رويدادها، نماينده‌ي وضعيت‌هاي فضايي و زماني تمام پيش‌آمدهاي فيزيكي ممكن است.
يك جهان‌خط مسيري است كه رويدادهاي نماينده‌ي تاريخچه‌ي يك ذره خاص يا پرتو نور، طي مي‌كند. مثلاً خم مارپيچ يك سياره در حركت دايره‌اي به دور خورشيد در مثال (الف)، جهان‌خط سياره‌اي است كه به دور خورشيد حركت مي‌كند.
همه خطوط در فضازمان جهان‌خط‌هاي ممكن نيستند. مثلاً اگر خطي به يك زمان بيشينه برسد و سپس به طرف پايين برود (به شكل 4 مراجعه كنيد)، نماينده جهان‌خط ممكن يك جسم پرجرم نيست. زيرا در جايي كه اين جهان‌خط پايين مي‌رود، زمان هم در امتداد آن شروع به عقب‌رفتن مي‌كند.
در مباحث آينده پس از درنظرگرفتن نقش محدودكننده‌ي سرعت نور در نسبيت، محدوديت‌هاي بيشتري را در مورد جهان‌خط‌هاي مجاز بيان خواهيم كرد.


خلاصه مباحث مربوط به مفهوم فضا زمان

فضازمان نماينده‌ي تاريخچه‌ي اشياء در فضا است.
اگر فضا در دو بعد نشان داده شود، فضازمان سه بعدي است‌ (سه مختصه براي مشخص كردن همه‌ي رويدادها لازم است: دو مختصه‌ي فضايي x و y كه وضعيت‌ فضايي رويداد‌ را ترسيم مي‌كنند و مختصه‌ي زمان t كه نماينده زمان رويداد است).
فضازمان كاملي كه براي نمايش تمام رويدادها در دنياي فيزيكي‌ واقعي لازم داريم، چهار بعدي است (با يك مختصه‌ي زمان و سه مختصه‌ي فضا).
هر رويه (t = Const) به ما مي‌گويد كه جسم در زمان t، از نظر ناظري كه از يك دستگاه مختصات خاص مانند (x و y و z) استفاده مي‌كند، در كجا بوده است (به شكل 5 مراجعه كنيد). اين رويه‌ها برش‌هاي همزماني در فضازمان هستند.

با تشکر از آدمین پیج دنیای شیرین علم

منابع:
كتاب آشنايي با نسبيت خاص، نوشته رابرت رزنيك، ترجمه جعفر گودرزي، مركز نشر دانشگاهي تهران
كتاب نسبيت با بياني ساده، نوشته عزيز صفائي
كتاب فضا زمان تخت و خميده، نوشته جرج اليس و روث ويليامز، ترجمه يوسف اميرارجمند، مركز نشر دانشگاهي تهران
كتاب آشنايي با حساب تانسوري و نسبيت، نوشته درك لاودن، ترجمه محمدرضا بهروزفرد، مركز نشر دانشگاهي

[تصویر:  13542951841.jpg]
فقط در خصوص تاپیک "دلخوری" میگم که بیایید بند دهان را ببندیم و بال اندیشه را بگشاییم!

یه کمی کاشکی فکر می کردین،
توی این چند قت اخیر،تاپیک های علمی آقا سعید(مدیر عامل راهکار گستر قرن) واقعا بار علمی سایت رو بالا بردن،
مثلا، "دوست داشتی امضای نفر قبلیت مال تو بود" و امثالهم!


مارا به خیر شما امید نیست، شر رو کم می کنیم!





پاسخ


موضوعات مرتبط با این موضوع...
موضوع نویسنده پاسخ بازدید آخرین ارسال
  نسبيت خاص... مهسا.م 2 154 08-03-2014، 10:26 AM
آخرین ارسال: مهسا.م
  اصول و مفاهيم نسبيت (قسمت دوم) crux 0 324 21-10-2012، 10:14 PM
آخرین ارسال: crux
  اصول و مفاهيم نسبيت (قسمت اول) crux 0 619 05-10-2012، 01:10 AM
آخرین ارسال: crux

پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان