برای پاسخ دادن به این ارسال باید از
صفحه قبلی
اقدام کنید.
ناشناس
در : پنج شنبه 25 مرداد 1386 [16:11 ]
نظریه نسبیت عام و خاص انیشتن
سلام
من دانش آموز سال دوم دبیرستان هستم.راستش را بخواهید نظریه نسبیت عام و خاص انیشتن را خوانده ام ولی خیلی سر در نیاوردم.لطف کنید و آن را برایم توضیح دهید.
متشکرم
مینا رحیمی
امتیاز: 0.00
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از
صفحه قبلی
اقدام کنید.
سلام دوست گرامی
از دریافت پاسخ تشکر میکنم . نوشتن منبع بسیار مهم است و امیدوارم در پاسخهای آینده آن را لحاظ کنی.
نظریه نسبیت خاص
اینشتاین با یافتن راهى جدید و بهتر براى ادراک کار جهان فیزیکى، تصور انسان را از چگونگى کار جهان به طور اساسى دگرگون ساخت.
فیزیکدانها مدتها بود بر این باور بودند که «نور» توسط شى ء دیگر باید در فضا انتقال یابد آن سان که «آب » موجهاى روى دریا را منتقل مى کند، و «هوا» موجهاى صدا را از یک سو به سوى دیگر مى رساند، بنابراین باید در فضا ماده اى فراگیر وجود داشته باشد تا محیطى براى انتشار امواج نور تدارک ببیند، آنان این ماده را «اتر»نامیدند.
اما ماهیت اتر، مرموز و تا حدى نامتقاعد کننده باقى ماند، آیا زمین در گردش خود بر گرد خورشید اتر را مى شکافد؟، آیا نور خورشید نیز در سیر خود در میان ستارگان راه خود را از میان اتر مى گشاید؟، آرى به حسب ظاهر باید این گونه باشد.
لیکن دو فیزیکدان آمریکایى به نامهاى «مایکلسون » و «مورلى » ابزارهاى نورى پیچیده اى را به کار بردند تا اثرات حرکت زمین در میان اتر را اندازه گیرى کنند، ولى با شگفتى دریافتند که نه تنها اثرى ناشى از وجود اتر نیست، بلکه هیچ گونه اثرى هم که منتج از حرکت زمین در میان اتر باشد وجود ندارد، همچنین آزمایش هاى دیگر در رابطه با یکسان بودن نور چراغ اتومبیل در سرعت هاى کم و زیاد و...
اینشتاین از این آزمایش ها دریافت که نور بدون نیاز به اتر و محیط، در فضاى تهى سیر مى کند.
افزون بر این نور، ویژگیهاى بنیادى معین و غیر عادیى دارد که با ماهیت اساسى ماده، فضا و زمان گره خورده است، وى در این راستا به نتایج شکوهمند زیر ست یافت:
1. اگر جسمى سرعت بگیرد و به سرعت نور نزدیک شود، زمان اندازه گیرى شده توسط ناظر ساکن، با زمان اندازه گیرى شده به وسیله ى شخصى که با آن جسم حرکت مى کند متفاوت مى شود.
براى مثال: اگر اتومبیلى بتواند با سرعت مثلا 90 درصد سرعت نور حرکت کند، ناظر ساکن در کنار جاده احساس مى کند که ساعت نصب شده بر اتومبیل درست کار نمى کند، چرا که به نظر او این ساعت عقب مى ماند، البته این ساعت نیست که کند کار مى کند بلکه خود زمان کند مى شود، و اگر راننده ى اتومبیل زمان را اندازه گیرى کند چیزى عجیب وغیر عادى در ساعت خود نمى بیند، با وجود این هنگامى که اتومبیل به نقطه ى آغاز حرکت باز مى گردد و متوقف مى شود راننده ى آن (بسته به این که چه مدتى در این سفر بوده) از ناظرى که ساکن بوده است چند دقیقه جوانتر خواهد بود(زمان در اثر کند شدن بر او کمتر گذشته است). میزان کند شدن درست به همان مقدارى است که اینشتین در سال 1905م پیش بینى کرده بود.
2. در همین مثال پیش، که اتومبیل با سرعت 90 درصد سرعت نور حرکت مى کرد،ناظر ساکن با تعجب مى بیند که طول اتومبیل کوتاهتر مى شود و به نصف طول معمولى آن مى رسد، گرچه اتومبیل نیز پهن تر دیده مى شود، لیکن طول آن در راستاى حرکت به طور قابل ملاحظه اى منقبض گشته و کاهش مى یابد(انقباض نسبیتى).(به شکل زیر توجه فرمایید)
3. اینشتین نشان داد که جرم جسم متحرک از نظر ساکن، به سرعت آن جسم وابسته است.
براى مثال: اگر وزن اتومبیل فوق، مثلا 500 کیلوگرم باشد هنگامى که سرعت آن به 90 درصد سرعت نور مى رسد وزن آن نیز دو برابر مى شود و به 1000 کیلوگرم افزایش مى یابد.
این اثرات (سه گانه یاد شده) در حوالى سرعت نور به شدت افزایش مى یابد، به طورى که براى جسمى که تقریبا با سرعت نور حرکت مى کند زمان «تقریبا» متوقف مى شود، جسم به صورت صفحه اى پهن مى نماید وجرم «تقریبا» بى نهایت مى گردد.
نسبیت عام
اینشتین پس از تکمیل نظریه نسبیت خاص، به اصلاح نظریه نیوتون درباره گرانش پرداخت تا آن را با اصول نسبیت تطبیق دهد.
نیوتون فرض کرد که نیروى گرانش Mrm2 G مساوى F ، به طور لحظه اى عمل مى کند، نظر او این بود که عمل جاذبه خورشید بر زمین محتاج زمان نیست، و بر هم کنشهاى گرانشى حتى در فواصل نامحدود ستارگان در یک آن روى مى دهند.
اینشتین به نادرست بودن این نظر پى برد، چرا که هیچ بر هم کنشى (و همچنین هیچ جسمى) نمى تواند سریعتر از سرعت نور انتشار یابد، از این رو تکمیل نظریه جدیدى را درباره ى گرانش آغاز کرد که در آن هم سرعت انتشار گرانش همان سرعت نور (کیلومتر در ثانیه 000، 300 C )باشد و هم بتواند حرکت هاى سیارات را به خوبى نظریه نیوتون توضیح دهد.
وى در این راستا لازم دید فضاى سه بعدى را کنار بگذارد و چنین مطرح کند که میدان گرانشى در فضا، مثلا میدان ناشى از وجود خورشید، به اعوجاجى در فضا مى انجامد که شدت آن به میزان جرم جسم بستگى دارد.
افزون بر این، اینشتین دریافت که در معادلات خود،زمان را به عنوان بعد چهارم به کار گیرد از این رو گفت: زمان مى تواند به انحناى فضا خمیده باشد،زیرا میدان گرانشى خورشید در فضا فرو رفتگى ایجاد مى کند که خورشید در ته آن فرو رفتگى قرار دارد، یعنى هرچه جرم جسم بیشتر باشد به فرو رفتگى بزرگترى در فضا مى انجامد، و هر جسمى که به قدر کافى به این فرو رفتگى نزدیک شود مجبور است مسیر خود را تغییر دهد،اگر حرکت جسم بسیار آرام و کاملا به طرف مرکز فرو رفتگى باشد به درون حفره فرورفتگى مى افتد و در ته آن ساکن مى شود، مثلا اگر متحرکى به سوى خورشید حرکت کند با نزدیکتر شدن به خورشید شتاب مى گیرد و به درون آن سقوط مى کند.
اما اگر جسم به هنگام حرکت به سوى خورشید سرعت کافى داشته باشد، خورشید را پشت سر مى گذارد، اما مسیر آن خط راست نخواهد بود، جسم موقعى که از فرو رفتگى عبور مى کند مستقیم ترین مسیر ممکن را که خط ژئودزیک نامیده مى شود طى مى کند، اما آشکار است که این خط نمى تواند خط مستقیم باشد، زیرا صفحه اى که جسم در آن حرکت مى کند خمیده است.
بر این اساس، نور،به هنگام حرکت از مجاورت یک جسم پر جرم(چون خورشید) منحرف مى شود و ناگزیر به فرو رفتگى فضا (زمان) که ناشى از جرم خورشید است مى افتد، موقعى که نور از طرف دیگر بیرون مى آید و به سوى زمین رهسپار مى شود راستاى آن تغییر مى یابد. لیکن(گرچه نظریه نسبیت عام انیشتین هنوز بهترین و مقبولترین نظریه در مورد فضا،زمان وگرانش است)، در این هندسه رسیدن نورهایى که از میلیاردها سال نورى خبر مى دهند ، معلوم نیست چند میلیارد سال آن را باید در فرو رفتگى ها و چاله ها، راه خود را منحرف کنند ومسیر منحنى و ژئودزیک را به پیمایند تا وارد کهکشان ما گردند و از آنجا به زمین ما برسند تا ما بر اساس آن سن و تاریخ جهان را ارزیابى کرده و به نقطه آغازین آن برسیم .
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامه‌ريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 1615
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!