📚 از "هیچ" تا "هیچ"؛ نگرشی نو بر خلقت و ابدیت جهان هستی

📌 مطالعه از ابتدا:
https://t.me/physics3p/3005

📎 قسمت یازدهم: در تار و پود فضا-زمان - بخش اول

🆔 @Physics3p

🔹آزمایشِ مایکلسون و مورلی نشان میداد که زمین طوری درون اِتِر حرکت نمیکند که سنجش پذیر باشد. همچنین لورنتز و جرالد اعلام کردند که اتِر بنوعی وجودِ خود را مخفی میکند! اما آلبرت انیشتین در سال 1905 با ارائه نظریهٔ نسبیتِ خاص خود بیان کرد که توضیحی بنیادی تر وجود دارد: اصلا اتری وجود ندارد!
انیشتین زمانیکه 16 ساله بود با خود فکر کرد سفر سوار بر پرتو نور چگونه است؟ این تفکر بعدها باعث شد او به مجموعه‌ای از آزمایشات ذهنی دست بزند که در نهایت به نظریهٔ نسبیتِ خاص ختم شد. اما این نظریه به ما چه میگوید و چگونه میتواند در ادامهٔ مسیرمان یعنی دستیابی به "هیچ" به ما کمک کند؟

💢 نسبیت و فضا-زمان

🔸حرکت مهمترین جزِ هستی که سبب پویایی و موجودیّتِ جهانِ هستی است، با مفاهیم فیزیکی متفاوتی مانند سرعت و شتاب(یا نیرو-شتاب: براساس قانون دوم نیوتن این دو بیکدیگر مرتبط اند) توصیف میشود. در حقیقت تفکر در باب سرعت و حرکتِ نور بود که مارا به نظریهٔ نسبیتِ خاص رساند.

🔹سرعت یعنی نسبت جابجایی در واحد زمان. براساس عقلِ سلیم، یا بهتر بگوییم براساس قوانین کلاسیک نیوتن، ابزارهای سنجشِ سرعت برای همه باید بطوریکسان عمل کند. چون حداقل میدانیم که قوانینِ فیزیک پارتی بازی نمیکنند!
اما آلبرت انیشتین نشان داد که پارتی بازی بخشی از ذاتِ طبیعت است و قوانینِ فیزیک، بظاهر برای "نور" بگونه ای متفاوت عمل میکنند.

🔸انیشتین از معادلات ماکسول، که توصیف کنندهٔ رفتارِ تابش های الکترومغناطیس است، و همچنین با انجام مجموعه ای از آزمایشاتِ ذهنی(که در مطالب مربوط به نسبیت در همین کانال مورد بررسی قرار گرفت) فهمید که "سرعتِ نور" برای تمام اجسام در چارچوبِ لَخت یکسان و برابر با عدد تقریبی 300 میلیون متر در ثانیه است!
در نگاه اول شاید این موضوع ساده بنظر برسد! اما به پرسش نخست انیشتین که در نوجوانی برای او مطرح شد بازگردیم. اگر شما سوار بر پرتو نور شده باشید، یا حتی خودتان یک پرتو نور بودید، حرکت سایر پرتوهای نور را چگونه میدید؟

🔹پاسخ به این پرسش مارا از اندیشهٔ مطلق گرایی، به تفکر نسبیِ حرکت سوق میدهد که خود پایه و اساس نسبیت است. بدین ترتیب بظاهر عقلِ سلیم در برابر پرتوهای نور در میماند، چون فرقی نمیکند که شما با چه سرعتی و در چه جهتی در حال حرکت باشید، چون در هر حالت پرتو نور با سرعتی ثابت و مشخص بسمت شما میاید!
حال چگونه میتوان با دانستن مفاهیم نسبیِ حرکت و پذیرش این اصل که سرعتِ نور همواره ثابت است(درمرجع لخت)، این ثابت بودن سرعت نور را توضیح داد؟ انیشتین دریافت که چیزی باید در درک ما از مفاهیم "فضا" و "زمان" اشتباه باشد!

🔸برای فهمِ ساده تر موضوع، فرض کنید سرعتِ نور برابر با عدد ثابت c است. اگر شما با سرعت ثابت d بسمت این پرتو نور که بسمت شما درحال حرکت است، حرکت کنید، با توجه به مفاهیمِ نسبی حرکت، انتظار داریم سرعتِ حرکت این پرتو نور بسمت شما، برابر با c+d باشد(مثال قایق و موج دریا در قسمت های پیشین را بیاد آورید!). اما گفتیم سرعتِ نور باید همواره ثابت بماند. از طرفی میدانیم که سرعت، برابر است با طول بر زمان. انیشتین دریافت که تنها در یک صورت میتوان این سرعت را ثابت نگاه داشت و آن اینست که تحریفات زمانی را بپذیریم!

🔹یعنی اینیشتین دریافت که این حقیقتِ غریب کهc عددی ثابت است و بستگی به حرکت فرستنده یا گیرندهٔ نور ندارد، بنوعی مرتبط با "تفاوت زمانی" افرادی است که نسبت به هم درحال حرکت اند. یک راه طبیعی نیز برای ثابت بودن سرعت نور وجود دارد و آن اینست که این عدد بینهایت بود! در اینصورت دیگر لازم نبود ما اینقدر به تعریف، سنجش و بازه های زمانیِ حرکتِ نور بیاندیشیم(شاید بپرسید چطور با بینهایت بودن این سرعت میتوان این موضوع را توضیح داد؟ بازهم به تعریفِ سرعت بازگردیم! دو مقدار برای طول در صورت و زمان در مخرج این تعریف، در نظر گیرید که نسبت این دو برابر با بینهایت شود! شما هرچقدر این دو عدد را کوچک یا بزرگ کنید(در صورت ثابت نگاه داشتن یکی از این دو عدد)، بازهم میشود ماهیت این عدد بینهایت را حفظ کرد. یعنی تا حدی لازم نیست آنچنان هم نگران کوچکتر یا بزرگتر شدن این دو عدد باشیم!) در حرکاتِ روزانهٔ ما سرعتِ نور چنان زیاد است که میتوان آن را بینهایت در نظر گرفت و بنابراین لازم نیست چندان نگران اینگونه تغییرات زمانی باشیم!

ادامه دارد....

✍ نوشتهٔ A.M.H

🆔 @Physics3p