قانون نسبیت انیشتین و نکات جالب

[shaayan_m]

همانطور که می دانید قانون نسبیت انیشتین یکی از نوین ترین و پیچیده ترین قوانین فیزیک است که با زمان و مکان در ارتباط است. در سال ۱۹۱۵، اینشتین نظریه‌ی نسبیت عام خود را ارائه داد. این نظریه دیدگاه ما را نسبت به جهان دگرگون کرد و ماهیت شتاب و گرانش را هویدا کرد.



15 نکته در مورد نسبیت اینشتین که احتمالا نمی‌دانستید

1- مفهوم نسبیت را چه کسی ابداع کرد؟ (اینشتین) خیر، اشتباه است. این مفهوم اولین بار توسط گالیله در سال 1639 بیان شد. او در آن سال نشان داد که مسیر گلوله‌ای که در یک کشتی در حال حرکت سقوط می‌کند با مسیر همان گلوله حین سقوط از یک ساختمان ثابت، یکسان است.



2- خود اینشتین نام این مفهوم را (نسبیت) نگذاشت. او در مقاله‌ی سال 1905 با عنوان «درباره‌ی الکترودینامیک اجسام متحرک» هم از این کلمه استفاده نکرد. اصلا از این کلمه خوشش نمی‌آمد. در عوض دوست داشت از عبارت «نظریه ناوردایی» برای توصیف نظریه‌اش استفاده کند.



3- «پیوستار فضا _ زمان» چی؟ نه! اینشتین این اصطلاح را نیز ابداع نکرده است. ایده‌ی در نظر گرفتن زمان به عنوان بعد چهارم را نخستین بار هرمان مینکوفسکی یکی از استادان اینشتین مطرح کرد. جالب آن که این استاد بزرگوار، یک بار اینشتین محبوب مارا سگ تنبل خوانده بود.



4- یک سال پیش از آن که اینشتین رابطه‌ی مربوطه را منتشر کند یک فیزیکدان اتریشی به نام «فریدریش هازن اورل» آن را منتشر کرده بود. چی؟ تاکنون اسم هازن اورل را هم نشنیده بودید؟ طبیعی است؛ چرا که او نتوانسته بود این فرمول را به اصول نسبیت پیوند دهد؛ بله به این راحتی!



5- اینشتین کارمند تمام وقت اداره‌ی ثبت اختراعات سوئیس بود؛ یعنی او ناچار بود فقط در ساعت‌هایی که هیچ کس دور برش نیست، به نظریه‌ی نسبیت بپردازد. هر وقت هم سر و کله‌ی آقای رئیس پیدا می‌شد، او نوشته‌هایش را داخل کشوی میز کارش می چسپاند.



6- «باعث افتخاره که در کنار شما کار می‌کنیم، دوست عزیز» وقتی ریاضیات دشوار نسبیت عام، اینشتین را سر در گم کرد، او دست به دامن دوست قدیمی دانشگاهی‌اش« مارسل گراسمن» شد، که هر وقت آلبرت از کلاس ها جیم می‌زد (موضوعی که اتفاقا زیاد هم پیش می آمد) ، درس ها را بعدا از روی جزوه‌ی او می‌خواند.



7- با وجود همه‌ی این‌ها، نسخه‌ی اولیه نسبیت عام خطایی مهم داشت و بر سر محاسبه‌ی مقدار انحنای یک پرتو نور در اثر گرانش، اشتباهی رخ داده بود.



8- خوشبختانه برنامه‌ی آزمودن این نظریه طی خورشید گرفتگی سال 1914 به دلیل وقوع جنگ جهانی اول لغو شد. اگر آن آزمایش انجام می‌گرفت، وجود این خطا به چشم می‌آمد و مشخص می‌شد که اینشتین اشتباه کرده است.



9- قبل از اینشتین، از قانون‌های آیزاک نیوتن برای درک فیزیک حرکت استفاده می‌شد. نیوتن در سال 1687 نوشت گرانش بر همه چیز‌ها در کیهان تاثیر می‌گذارد. به نظر او، همان نیروی گرانشی که باعث می‌شد سیب از درخت کنده شود و به زمین بیفتد، مسبب حرکت مداوم زمین به دور خورشید هم بود. البته نیوتن هیچ گاه نتوانست معمای منشا نیروی گرانشی را حل کند.



10- کتابی که در سال 1738 منتشر شد «بحثی در مورد ماهیت انسان» اثر دیوید هیوم فیلسوف، تاثیر زیادی روی تفکرات اینشتین درباره‌ی فضا و زمان داشت. هیوم تجربه‌گرا و شکاک بود. او بر این باور بود که مفاهیم علمی باید مبتنی بر تجربه و شواهد باشند،



نه صرف استدلال. او هم چنین بر این باور بود که زمان، مستقل از حرکت اجسام وجود ندارد. اینشتین می‌نویسد: احتمال این که نتایج خود برسم، بدون در نظر داشتن بحث‌های فلسفی غیر ممکن بود.



11- اینشتین در سال 1905 نظریه جدیدی را بر مبنای دو اصل پی‌ریزی کرد؛ اول این که قانون‌های فیزیک برای همه ناظران یکسان است. دوم این که او با محاسبه نشان داد سرعت نور ( 186 هزار مایل بر ثانیه، یا 299 هزار و 338 کیلومتر بر ثانیه) ثابت و بدون تغییر است. پیش از اینشتین، دانشمندان بر این باور بودند که جهان انباشته از اتر نورافشان است که باعث می‌شود سرعت نور بسته به سرعت نسبی منبع نور و ناظر، تغییر کند.



12- اینشتین بر اساس این اصول نتیجه گرفت که چهار‌چوب مرجع ثابتی در جهان وجود ندارد و هر چیز نسبت به همه‌ی چیزهای دیگر حرکت می‌کند؛ این خلاصه‌ی نظریه‌ی نسبیت است. این نظریه را به نام نظریه‌ی نسبیت خاص می‌شناسیم زیرا فقط در موارد خاص به کار می‌رود. اینیشتین در 1915 نظریه‌ی نسبیت عام را منتشر کرد که در مورد چهار چوب‌های شتاب‌دار نسبت به یکدیگر کاربرد دارد.



13- سرعت گذر زمان، برای همه افراد یکسان نیست. ناظری که با سرعت زیاد حرکت می‌کند در مقایسه با ناظری که نسبت به آن ساکن است سرعت گذشت زمان را بسیار کند اندازه می‌گیرد. این پدیده را با عنوان انبساط زمان می‌شناسند.



14- ظاهرا طول جسمی که با سرعت بیشتر حرکت می‌کند (نسبت به جسمی که سرعتش کمتر است) ، در راستای حرکتش کوتاه‌تر شده است. این اثر بسیار ناچیز است و فقط در سرعت‌های نزدیک به نور چشمگیر می‌شود.



15- انرژی و جرم نمادهای متفاوتی از یک چیز هستند. رابطه‌ی معروف اینشتین «یعنی مقدار تعریف شده‌ای از انرژی معادل است با مقدار مشخصی از جرم ضرب در توان دوم سرعت نور». همین موضوع باعث می‌شود که در انفجارهای هسته‌ای مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد شود.