قانون لختی (۱)

ذره آزاد، ذره ای است که تحت تأثیر هیچ برهم کنشی نباشد؛ به گفته درست تر، چنین چیزی وجود ندارد، زیرا هر ذرهای تحت تأثیر برهم کنشهای تمام ذرات دیگر دنیا قرار دارد.

بنابراین، یک ذرۂ آزاد یا باید کاملا منزوی، و یا تنها ذره موجود در جهان باشد. و به هر حال چنین ذره ای قابل مشاهده نخواهد بود، زیرا در جریان مشاهده همیشه برهم کنشی بین مشاهده کننده و ذره به وجود می آید.

لزا، در عمل بعض ذره ها را می توان آزاد در نظر گرفت؛ به دلیل اینکه به قدر کافی از سایر ذرات دورند که بتوان از بر هم کنشهای آنها چشم پوشید،

به سبب اینکه برهم کنش‌هایشان با سایر ذرات به طریقی خنثی می۔ شوند، به گونه ای که برهم کنش بر آیند برابر صفر است.

اکنون قانون لختی را مورد بررسی قرار می دهیم که می گوید:

یک ذره آزاد همیشه با سرعت ثابت، يا بدون شتاب حرکت می کند.

به عبارت دیگر، یک ذره آزاد یا روی یک خط مستقیم با سرعت ثابت جابجا می شود یا ساکن است (سرعت برابر صفر).

این بیان، قانون اول نیوتون نیز نامیده می شود، زیرا آن را اولین بار سر ایزاک نیوتون بیان داشته است، و این اولین قانون از سه «قانونی» است که نیوتون در قرن هفده اعلام داشت.

حرکت یک امر نسبی است. بنابراین، وقتی قانون لختی را بیان می کنیم باید روشن شود حرکت ذره آزاد نسبت به چه کس یا کدام چیز انجام می گیرد.

ما فرض می کنیم حرکت ذره نسبت به ناظری انجام می شود که این ناظر به نوبه خود یک ذره یا یک دستگاه آزاد است، یعنی در معرض هيچگونه برهم کنشی با بقيه جهان نیست.

چنین ناظری را ناظر لخت و چارچوب مرجعی را که به کار می برد چارچوب مرجع لخت می نامند.

فرض میکنیم چارچوبهای لخت حرکت دورانی ندارند، زیرا وجود چرخش حاکی از آن است که شتابهایی (یا تغییراتی ناشی از تغییر راستا در سرعت)،

و در نتیجه، برهم کنشهایی وجود دارند که با تعریف ما از ناظر لخت که باید یک «ذره آزاد» یا بدون شتاب باشد مغایرت دارد.

مطابق قانون لختی، ناظرهای لخت مختلف می توانند نسبت به هم با سرعت ثابتی در حرکت باشند. در این صورت، مشاهدات آنها، بسته به اینکه سرعتهای نسبيشان چقدر باشد، از طریق تبدیلات گالیله یا لورنتس به یکدیگر مر بوط می شوند.

🆔️@Physics3p