مجله درهم ورهم
مطالب مفید و زیبا ...
                                                        
درباره وبلاگ

این یه وبلاگ عمومیه و ماهم از این موضوع استفاده کردیم و مطالبی با موضوعات مختلف گذاشتیم تا چیزی کم و کسر نیاد و یه وبلاگ کسل کننده نباشه. اگه شما هم در مورد چیزی مطلبی خواستین تو قسمت نظرات بگین و ما سعی میکنیم حتما و در کمترین زمان یه تاپیک با موضوعی که شما خواستین بذاریم.
لحظات خوشی داشته باشین در پناه خداوند.
مدیر وبلاگ : Mr. Kouri
تبلیغات
نظرسنجی
کارکرد وبلاگ چطوره ؟؟؟







پیوندهای روزانه
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

نمودارهای فضا زمان و مبانی نسبیت خاص
-----------------------------
قسمت اول – مفهوم فضا زمان





فضازمان از دید یك ناظر منفرد

یك دوربین فیلمبرداری را در نظر بگیرید كه در بالای یك میز بیلیارد نصب شده است. می‌توانیم برای بیان وضعیت هر گوی از مختصات x و y استفاده كنیم. ]به شكل یك (الف) توجه كنید[

فرض می‌كنیم كه یكی از گوی‌ها حركت‌ كند در حالی‌كه بقیه ساكن بمانند. در این صورت مختصات x و y این گوی با زمان طبق این حركت تغییر می‌كند و این نكته در عكس‌ها بازتاب می‌یابد.

اكنون فرض كنید كه حلقه فیلم را برای جدا كردن تصاویر بریده‌ایم و سپس آنها را به ترتیب زمانی روی هم قرار داده‌ایم. به‌ طوری‌كه اولین عكس در پایین و آخرین عكس در بالا قرار گیرد ]شكل یك (ب)[.

وضعیت هر گوی در هر زمان توسط تصویرش در عكس متناظر با آن نشان داده می‌شود. عكس‌های بعدی كه درقسمت‌های بالاتر قرار دارند، وضعیت‌های متوالی گوی را در زمان‌های بعدی ثبت می‌كنند. بدین‌ترتیب یك نگاه به این دسته تصاویر، نحوه‌ی تغییر ترتیب گوی‌ها با گذشت زمان را نشان خواهد داد. به ویژه نشان می‌دهد كه چگونه یك گوی حركت می‌كند و گوی‌های دیگر ساكن هستند.

در دسته عكس، ایده‌ی اساسی یك فضازمان نهفته است. یعنی نمایش توالی زمانی تصاویر كه یكی روی دیگری قرار دارد و وضعیت‌های متوالی اشیاء را در فضای مورد نظر (سطح میز) نشان می‌دهد.

اما یك مسئله وجود دارد. دسته‌‌ی عكس‌ها بسیار بی‌بنیادند. عطسه‌ای می‌تواند ترتیب آن‌ها را به هم بزند. برای رفع این نقص فرض كنید كه دسته‌ی عكس‌هارا در یك كوره ذوب كرده‌ایم تا یك جسم سخت، یك فضازمان ماندگار به دست آید. ]شكل یك (ج)[.

این یك فضا زمان سه‌بعدی است كه محور عمودی آن نماینده‌ی زمان با مختصه‌ی t است و محورهای افقی وضعیت فضایی را كه با مختصات x و y نمایش داده می‌شود، روی سح میز مشخص می‌كنند.


فضا زمان نماینده‌ی تاریخچه‌ی تمام اشیاء در فضای دو بعدی است.


بنابراین تاریخچه‌ی گوی‌های بیلیارد ساكن با لوله‌های عمودی در فضازمان نشان داده می‌شوند. تاریخچه‌ی گویی كه به طرف چپ حركت می‌كند، با لوله‌ای مایل به چپ نشان داده می‌شوند.

برای به‌دست آوردن جزئیات تاریخچه‌ی حركت‌های اشیاء در فضا، كافی است یك سری مقاطع افقی فضازمان (سطوح آنیّت) در زمان‌های بعدی و بعدی در نظر بگیریم. این مقاطع، لوله‌های نماینده‌ی تاریخچه‌ی گوی‌های ساكن را در مواضعی با مختصات x و y كه ثابت می‌مانند (و نشان می‌دهند كه گوی‌ها واقعاً ثابت هستند) قطع می‌كنند و لوله‌ی نماینده گوی متحرك به چپ را در مواضعی كه به ترتیب بیشتر در طرف چپ قرار می‌گیرند (و نشان می‌دهند كه گوی واقعاً به طرف چپ حركت دارد) قطع می‌كند.

در واقع، با در نظرگرفتن توالی زمانی به این طریق می‌توانیم سلسله تصاویری را بسازیم كه با عكس‌هایی كه در ابتدا به كمك آن‌ها فضازمان را ساختیم، متناظرند و سپس با در نظرگرفتن این عكس‌ها یكی پس از دیگری می‌توانیم حركت ذرات را مانند فیلم سینما مجسم كنیم. بنابراین فضازمان این حركات را به‌طور كامل نمایش می‌دهد.

فضازمانی كه ساخته‌ایم، سه‌بعدی است و تاریخچه‌ی اشیاء را در فضای دوبعدی (روی میز) نمایش می‌دهد. البته، فضازمان حقیقی چهاربعدی است. با سه بعد فضا و یك بعد زمان و تاریخچه‌ی تمام اشیاء را در فضای سه‌بعدی نمایش می‌دهند.

ما نمی‌توانیم این را به سادگی در یك شكل نمایش دهیم. با این وجود مطالعه فضازمان‌های سه‌بعدی و یا حتی دوبعدی به ما این امكان را خواهد داد كه بسیاری از خواص فضازمان‌های چهاربعدی كامل را بفهیم.



منابع:

كتاب آشنایی با نسبیت خاص، نوشته رابرت رزنیك، ترجمه جعفر گودرزی، مركز نشر دانشگاهی تهران

كتاب نسبیت با بیانی ساده، نوشته عزیز صفائی

كتاب فضا زمان تخت و خمیده، نوشته جرج الیس و روث ویلیامز، ترجمه یوسف امیرارجمند، مركز نشر دانشگاهی تهران




نوع مطلب : دنیای شیرین - ( علمی )، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :






 
   
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Mobile Traffic | سایت سوالات