لوح پیدایش جهان ۱۰بعدی کوزه و کوزه گری:فیزیک بقیه۱۹
هرچند که ما فضا را دارای سه بعد(طول-عرض-ارتفاع)می دانیم.برای درک موضوع بالا
یک فضای دو بعدی را در نظر می گیریم مثلا یک سفره پلاستیکی را تصور کنید که کاملا
کشیده شده است وهر گوشه آن بر روی پایه ای قرار دارد(شکل۱-۲)پرتقالی را بر روی این
سفره که تنها طول و عرض(دو بعد)دارد قرار می دهیم.مشاهده خواهیم کرد که سطح صاف
سفره دچار فرورفتگی می شود یا بعبارت دیگر حضور ماده(پرتقال)فضای دو بعدی(سفره)را
دچار انحنا میکند.حال توپ سنگینی مانند یک توپ بسکتبال را نیز بر روی همنان سفره قرار
میدهیم وطبیعی است که گودی(انحنای)چشمگیری درسطح سفره به وجود خواهد آمد واضح
است که هر قدر جسم بزرگتر(یاجرم آن بیشتر) باشد مقدار انحنای فضا بیشتر و وسعت فصای
در گیر شده گسترده تر خواهد بود.اکنون پرتقال را بر میداریم و ازیک لبه سفره به طرف توپ
بسکتبال می غلتانیم بطوریکه از کنار توپ رد شود پرتقال در مسیری مستقیم حرکت خواهد
کرد و در رسیدن به گودی(فضای منحنی)ناشی ازحضورتوپ از مسیر مستقیم خود منحرف
خواهد شد وطی یک حرکت مارپیچ به طرف توپ سقوط خواهد کرد.دلیل این حرکت مارپیچ
پرتقال کاهش انرژی پرتقال در اثر اصطکاک با سطح سفره است بنابراین اگر سرعت(یا انرژی)
اولیه پرتقال زیاد باشد مسیر پرتقال دچار انحراف خواهد شد ولی بر روی توپ سقوط نخواهد
کرد
از خوانندگان این کتاب خواهشمند جهت ادامه مطلب با ارسال نظر نویسنده یاری فرمایند
لوح پیدایش جهان ۱۰بعدی کوزه و کوزه گری:فیزیک بقیه ۱۸
نکته دیگری که در مورد تئوری نسبیت باید مورد توجه قرار داد.این است که این تئوری تنها
به درد بررسی حرکتی می خورد که درآن سرعت ثابت باشد.بنابراین این تئوری به درد بررسی
نیرو نمی خورد چون نیرو وقتی تولید می شود که تغیر سرعت(یاشتاب) داشته باشیم همچنین
برای سرعت های پائین اثرات نسبیت بقدری ناچیز است که می توان از آنها چشم پوشی نمود
تنها در سرعت های نزدیک به سرعت نور است که اثرارت نسبیت چشم گیر میشوند.بنابراین
تئوری نسبیت چندان به درد کاربردهای زندگی روزمره ما نمی خورد.
همانطورکه اشاره شد بدنبال تئوری نسبیت خاص که حرکت اجسام را در سرعت های ثابت
نسبت به هم دیگر مورد مطالعه قرار می دهد.تئوری نسبیت عام به عنوان تئوری کامل تر
ارائه گردید که می تواند حرکت اجسامی را که نسبت به هم سرعت های متغیری در زمان
دارند بررسی نماید.شاید لازم به توضیح نباشد که تئوری اول انیشیتن حالت خاص تئوری
دوم وی است.
می دانیم که تغیر سرعت در زمان به معنی حرکت شتابدار است و به هرجسمی با حرکت
شتابدار نیرویی برابر حاصلضرب جرم آن جسم در شتابش وارد می شود.بنابراین آشکاراست
که تئوری نسبیت عام به بررسی نیروها(خصوصا نیروی جاذبه) می پردازد.همچنین این تئوری
اثر ماده(یا انرژی)را بر روی ساختار فضا-زمان(وبرعکس) بررسی میکند وبعنوان نمونه
نشان می دهد که حضور ماده در هر نقطه ای از فضا موجب انحنای فضا(وزمان) در آن نقطه
می شود.معلوم است که انحنای فضا نیز به نوبه خود موجب تغیر مسیر حرکت اجسامی خواهد
شد که از نزدیکی همدیگر می گذرند.
لطفا جهت ادامه مطلب نظر بدهید
لوح پیدایش جهان ۱۰بعدی کوزه و کوزه گری:فیزیک بقیه ۱۷
اینجا خالی از لطف نخواهد بود که اندکی از موضوع اصلی منحرف شویم.اگر تئوری تکامل
داروین و تئوری وراثت مندل در ژنتیک را کنار بگذاریم سه تئوری در فیزیک باعث سه
انقلاب عظیم در برداشت ما از جهان شده اند و زندگی من و شما و حتی مرز های کشور ها
را تعیین کرده اند مثلا اگر ژاپن قدرتمند است اگر طالبان در افعانستان هستند.اگر در روسیه
تخم مرغ نایاب می شود اگر موشک و هواپیما وجود دارند.اگر آلمان دو نیم شد و دوباره
یکپارچه اگر شما در تهران زندگی میکنید.اگر کودک افریقایی غذا ندارد اگر انسان پا بر روی
ماه گذاشته است.اگر من امروز این کتابم را با کامپیوتر می نویسم اگر شما متولد شده اید
اگر مادر و پدرتان همدیگر را دیده و پسندیده اند اگر بچه همسایه سرطان گرفته است.اگر من
هنوز زنده هستم.اگر آ ی سی ساخته شده است.اگر شوروی فرو پاشیده است.اگر دالایی لاما
بودایی است.و میلیارد ها اگر های دیگر همه وهمه بابت سه تئوری است.تئوری نیوتون
تئوری کوانتم و تئوری نسبیت. جالب است که هر یک از این تئوری ها یک معادله فوق العاده
ساده دارند معادله(f=ma) در تئوری نیوتون(E=hf)درتئوری کوانتم و معادله(E=mc2
در تئوری نسبیت. آری اگر امروز شما شمایید من منم همه چیز ها همه چیز هستند.بخاطر
همین سه معادله فوق العاده ساده و بی نهایت زیبا است.کمی فکر کنید حتی یک مثال در ارتباط
بابشر نمی توان آورد که این سه معادله اثر نگذاشته باشند.یک جمله دیگرانقلاب بعدی در علم
هم با یک معادله ساده اتفاق خواهد افتاد.کسانی که معادلات عجیب و غریبی کشف می کنند تنها
بر روی جزئیات زندگی اثر می گذارند.
لوح پیدایش جهان ۱۰بعدی کوزه و کوزه گری:فیزیک بقیه ۱۶
تئوری نسبیت خاص نشان می دهد.که ناظرهای مختلف برداشت های مختلفی از زمان وقوع
یک اتفاق مشخص دارند و بسته به سرعت حرکت ناظر ها نسبت به همدیگر آنچه برای فردی
درگذشته اتفاق افتاده برای فرد دیگر در آینده یا حال اتفاق می افتد. همچنین موضوع هم زمانی
اتفاقات دیگر چندان معنی دار نیست چرا که اگر من و شما یک اتفاق مشخص را شاهد باشیم و
بفرض من نسبت به شما با سرعت بالایی حرکت کنم دیگر آن اتفاق را همزمان درک نخواهیم
کرد در قسمتهای بعدی کتاب چند مثال در این مورد خواهیم آورد نکته بسیار مهمتر اینکه
تئوری نسبیت ناظر را هم وارد بحث میکند. بر خلاف دیدگاه مکانیکی که جهان را ماشینی
تعبیر می کند که مستقل از وجود ناظر به کارش ادامه می دهد در تئوری نسبیت خاص ناظر
قسمتی از رویداد است همانگونه که بعدا خواهیم دید این موضوع اثرات عمیقی بر فلسفه
و برداشت ما از جهان گذاشته است.
نوآوری دیگرانیشتین در تئوری نسبیت خاص ارتباط دادن ماده به انرژی است.معادله مشهور
(ٍٍٍٍٔE=Mc2)دست آورد همین تئوریست.طبق این معادله ماده همان انرژی وانرژی همان ماده
است. به عبارت دیگر در فیزیک کلاسیک ذرات انهدام ناپذیر فرض میشوند ولی تئوری نسبیت
ذرات را می توان به انرژی خالص تبدیل نمود و بعکس یعنی انرژی را هم می نوان به ماده
تبدیل کرد. نیروگاه هسته ای و بمب اتمی بر اساس همین معادله بسیار ساده انرژی ماده را
آزاد می کنند.
لوح پیدایش جهان ۱۰بعدی کوزه و کوزه گری:فیزیک بقیه ۱۵
قبل شروع قسمت ۱۶ میخواستم مطلبی در مورد نیوتون بعرض برسانم که از شخصیت یک
چنین دانشمندنابغه بعید میباشد.ایشان کوک وتنظیم اولیه جهان را به خدا نسبت می داد و بدین
وسیله باب دوستی گرمی با کشیشان حاکم و قدرتمند زمان خود باز نمود و بار ها از همان روابط
برای سرکوب رقیب های علمی خود استفاده نمود!!
علیرغم توانایی های بسیار بالای تئوری نیوتون فیزیک دان های قرن ۱۹ متوجه بودند که این
تئوری قادر یه پاسخگویی به پاره ای از سئولات نیست.آنچه موجب پیدایش این اندیشه و رواج
بعدی آن در جامعه علمی شد ورود تئوری جدیدی بنام کوانتوم بود که پایه های آن راماکس پلانگ
در سال ۱۹۰۰ میلادی پایه ریزی نمود.پنج سال بعد(یعنی در سال ۱۹۰۵)آلبرت انیشتین تئوری
دیگری به نام؛نسبیت خاص؛ارائه نمود که تفکر ما را در مورد دو مقوله فضا و زمان بکلی تغیر
داد.مدتی بعد با وارد کردن موضوع جاذبه به تئوری سابق خود حالت کامل تر و عمومی تر
تئوری اش رابا عنوان تئوری ؛نسبیت عام؛به دست آورد و آن را در سال۱۹۱۶ معرفی نمود
دربخش بعدی به این مقولات می پردازیم واثرارت آنها را در شکل گیری تفکر امروزبشر مورد
بحث قرار می دهیم.
فیزیک امروز: تئوری نسبیت
تئوری نسبیت خاص یکی از دو تئوری مهم فیزیک مدرن است که انیشتین با ارائه آن در سال
۱۹۰۵ برداشت ما را از فضا زمان ماده و انرژی بطور اساسی تغیر داد به زبانی ساده این
تئوری عبارتست از علم مکانیک جدید که جای گزین مکانیک نیوتونی شده است و اشیا مادی
حرکت و نور را بررسی می کند. بر خلاف مکانیک نیوتونی که به فضا وزمان به عنوان کمیت
های مستفل ومطلق می نگرد در تئوری نسبیت فضا و زمان به هم پیوسته اند و یک چار چوب
یا یک محیط پیوسته چهار بعدی بنام ؛ فضا زمان؛را تشکیل می دهند.دیگر اصطلاحاتی مانند
گذشته حال و آینده مفاهیم عادی خود را از دست می دهند.
لطفا اگر مایل به ادامه مطلب هستید نظر بدهید
کوزه و کوزه گری:فیزیک بقیه ۱۴
دانشمندان زیادی شدیدا تحت تاثیر قرار گرفتند و مدت زیادی طول نکشید که دیدگاه
مکانیکی نیتوتن به نمام شاخه های علم رسوخ یافت.و موجب تحول اساسی آنها
گشت.در این میان لاپلاس ریاضی دان مشهور فرانسوی توانست به کمک تئوری نیوتن
مسیر سیاره های منظومه شمسی را بطور دقیق محاسبه کند.دقت این محاسبه بقدری
بالا بود که لاپلاس چنین اظهار نمود اگر وضعیت فعلی جهان را بدانیم وضعیت آینده
و گذشته آنرا نیز خواهیم توانست محاسبه کنیم.محاسبات لاپلاس موجب شد که نظریه
؛جهان محاسبه پذیر؛وارد علم و فلسفه گردد.که اغتقاد داشت تمام پدیده های جهان قابل
پیش بینی است.بعد از محاسبات لاپلاس دیگر کاملا بجا بود که جهان به ساعت تشبیه
گردد و تفکر؛جهان ساعت گونه؛جای خود را در فیزیک و فلسفه باز نماید.لیکن باید
توجه داشت که تصور محاسبه پذیر بودن همه اتفاقات و پدیده های جهان بدان معنی
خواهد بود که همه اتفاقات و پدیده های جهان را از قبل تعیین شده فرض نماییم. به
عبارت دیگر باید کار جهان را مشابه کار ساعتی بدانیم که نمی تواند خارج از برنامه
از قبل داده شده به آن(یا از قبل طراحی شده)عملی انجام دهد.
نیوتون معتقد بود که ساعت جهان از قبل کوک و تنظیم شده است و حرکت اجزائ آن
را هم ناشی از اثرات مستقیم همان اجزا بر همدیگر می دانست وی کوک و تنظیم اولیه
را به خدا نسبت می داد و بر این باور بود که همه چیز با تنظیم قبلی و با برنامه ای از
قبل طراحی شده به حرکت خود ادامه می دهد.بطوریکه تمام اجزا بطور خودکار در حرکت
وفعالیتند.بدین ترتیب پایگاه تفکر؛جهان محاسبه پذیر؛روز به روز قوی تر شد.دیگرهر
پدیده جهان.از مسیر حرکت یک الکترون گرفته تا جابجایی کهکشانها همگی از قبل
تعیین شده پنداشته شد. در این میان تولد چنگیز و کوروش فرو پاشی شوروی اتحاد
آلمان تبدیل ستاره ای به حفره سیاه مرگ بودا حکومت وحشتناک کشیشان به اسم
مذهب استقلال هند به دست گاندی قتل امیر کبیر نخست وزیری مصدق رهبری جواهرلعل
نهرو قطع نسل سرخپوستان. جنگ هشت ساله ایران-عراق همه را باید از قبل تعیین
شده بدانیم.
ادامه دارد
دفتر دوم بقیه ۱۳
کوزه و کوزه گری:فیزیک
در کارگه کوزه گری رفتم دوش دیدم دو هزار کوزه گویای خموش
هر یک به زبان حال با من می گفت کو کوزه گر و کوزه خر و کوزه فروش؟
فیزیک دیروز
تجربه نشان می دهد که یک توپ ساکن نمی تواند بدون علت از حالت سکون خارج شود.اگر
ضربه ای به آن وارد شود شروع به حرکت خواهد نمود.در این حالت خروج توپ از حالت سکون
(معلول)به خاطر ضربه ای خواهد بود که بر آن وارد شده است(علت)مشاهدات و تجربیات مشابه
نشان می دهند که هر معلولی ناشی از علتی است. ترک شیشه اوجگیری هواپیما شروع جنگ
صعود بالن سقوط اقتصادی دزدی سارق ابر قدرتی یک کشور شیوع بیماری و غیره همگی
معلول های هستند که علت های آنها راپدید آورده اند.در علم امروز هر پدیده ای که بر اساس
قانونی اتفاق بیافتد یک پدیده نظم دار شناخته میشود و نظمی را که ناشی از قانون علت ومعلول
باشد نظم علت و معلول می نامند.که دست کم در مورد تمام پدیده های ملموس ما در جهان صدق
می کند.اعتقاد بر این است که ما در جهان کاملا قانون دار و با نظم و ترتیب بسر می بریم جهانی
که در آن هیچ پدیده ای بدون علت اتفاق نمی افتد.حدود دو و نیم قرن قبل نیوتن بگونه ای خاص
نظم عالم را بتصویر کشید که به دیدگاه مکانیکی شهرت یافت.این دیدگاه جهان را به یک ماشین
عظیم تشبیه می کند که کار آن بر اساس نظم واصول خاصی است.اساس دیدگاه مکانیکی برسه
قانون استوار است که اثرارت اجزا یک سیستم(مثلا ماشین جهان)را به زبان ریاضی بیان میکند
این سه قانون به قدری فیزیک قرن ۱۷ را متحول ساخت که کم کم فیزیک آن روز به فیزیک
نیوتونی مشهور شد اساسا از همین ایام هست که علمی بنام فیزیک نظری شکل میگیرد و به
عنوان فیزیک کلاسیک موجودیت پیدا می کند.در نبوغ نیوتون همین بس که وی ریاضیات مورد
نیاز برای توضیح تئوری اش را نیز خود ابداع می کند که ریاضیات دیفرانسیلی معروف است.
در تصویری که دیدگاه مکانیکی از جهان ارائه میکند عالم از ذرات مادی جامد تشکیل می شود
که در فضا و زمان در حرکتند و بر روی هم اثر می گذارند.سه قانون نیوتون نیز چگونگی
حرکت اجزا ماشین جهان و اثرات متقابل آنها بر روی همدیگر را توصیف می کنند.تعریف نظم
نیز در این دیدگاه بسیار ساده است:هرپدیده ای که برطبق قوانین سه گانه اتفاق بیافتد دارای
نظم است. ادامه دارد