این هم نسخه باکیفیت جلسه خدمت شما

سلام. متن سخنرانی در جلسه‌ی سوم برنامه‌ی انجمن علمی دانش‌کده‌ی فیزیک دانش‌گاه صنعتی اصفهان را تقدیم می‌کنم.

سلام. ما به تعطیلات بین دو ترم رسیده‌ایم و وقت خوبی ه که برگردیم به سراغ رفقای قدیمی 🔵، 🔴، 🟠 و البته 🟢! آن‌ها پرسش‌هایی می‌پرسند (یا شاید ادعاهایی مطرح کنند) که امیدوار ام شما به بررسی آن‌ها کمک کنید. به ویژه اگر ترم آینده در درس نسبیت خاص هم‌کلاسی من اید.

پ۱. 🔵 سرعت نور برای همه‌ی ناظرهای لخت یکسان ه (#زمان_۴). فرض کنیم که الف با ویژه شتاب ثابتی حرکت می‌کند (#شتاب_۳). سرعت نور در منظر او چه‌قدر ه؟

🟠 جواب سوال ت روشن ه. به شکل (#شتاب_۳) نگاه کن. الف شتاب ثابتی دارد. پس سرعت ش نهایتا به سرعت نور می‌رسد. او هیچ وقت پرتو نوری را که با رنگ نارنجی نشان دادیم نخواهد دید. از همین نکته پیدا ست که در منظر الف، لحظه به لحظه از سرعت پرتو نور نارنجی کاسته می‌شود تا بالاخره به صفر برسد!

🔴 مثل همیشه، صد در صد اشتباه!
🟠 چرا؟
🔴 هر کسی، حتی کسی که با شتاب حرکت می‌کند، در هر لحظه نسبت به ما سرعتی دارد ... بگو خب.
🟠 خب.
🔴 پس در آن لحظه، در چارچوب لختی ساکن است.
🔵 «چارچوب هم‌راه لحظه‌ای»؟
🔴 بله. و از منظر کسانی که در آن چارچوب لخت ساکن اند، سرعت نور چه‌قدر ه؟

🔵 با این استدلال، سرعت نور برای همه یک‌سان ه.

🟠قبول! ولی مسئله‌ی افق (#تمام‌نگاری_۱) را چه می‌کنی؟

🔴 آن‌جا مسئله این ه که در هر نقطه‌ از فضا، پرتو نور چه مسافتی را در بازه‌ی زمانی بی‌اندازه کوچکی طی می‌کند!

🟠 این که تعریف سرعت ه!

🔴 خب جمله م را وارونه می‌کنم: در هر نقطه از فضا، چه‌قدر طول می‌کشد تا پرتو نور به اندازه‌ی معین، ولی بی‌اندازه کوچک، جابه‌جا بشود.

🔵 شاید هندسه‌ی فضازمان برای آدمی که با ویژه‌شتاب ثابت حرکت می‌کند از هندسه‌ی فضازمان در چارچوب لخت، متفاوت ه.

🟠 مثل فضازمان ریندلر (#سیاه‌چاله_۲)؟

🔴 داشتم فکر می‌کردم چه‌طوری می‌شود شکل فضازمان را از نظر کسی که با ویژه‌شتاب ثابت حرکت می‌کند، رسم کرد.

🔵 شکل فضازمان را رسم کنیم؟ روی کاغذ؟

🔴 بله. مثل وقتی که شکل فضازمان را در منظر کسی رسم می‌کنیم که با سرعت ثابت حرکت می‌کند.

🟠 او که ناظر لخت ه. پس نباید شکل فضازمان برای او، متفاوت از شکل فضازمان در منظر ناظر ساکن باشد!

🔴 متاسفانه این بار درست گفتی!

🟠 پس با دو تا خط عمود بر هم، مسئله حل می‌شود. یکی نماینده‌ی مکان و آن یکی نماینده‌ی زمان.

🔵 پس فرق دو تا ناظر لخت با هم‌دیگر چه می‌شود؟ اگر قرار ه که فضا‌زمان ِ هر دو نفر را با دو خط عمود بر هم رسم کنیم، سرعت نسبی آن‌ها را چه‌طوری نمایش می‌دهیم؟

🟠 فرض کن که تو در فاصله‌ی معینی در سمت راست من ایستاده‌ای. روی کاغذ خط راستی می‌کشیم، و جای من و تو را روی آن علامت می‌زنیم. به این خط می‌گوییم محور مکان. 

🔵 اگر من در حرکت باشم چه؟

🟠 فرض کنیم که تو نسبت به من در حرکت ای و دور و نزدیک می‌شوی. پس من در هر لحظه، خط راستی می‌کشم و موقعیت نسبی مان را در آن لحظه روی آن نشان می‌دهم.

🔴 این شکلی که کشیده‌ای، انگار خود ت هم داری جابه‌جا می‌شوی! به‌تر ه موقعیت خود ت را در لحظه‌های مختلف با خطی عمود بر محور مکان نشان بدهی. اسم این خط را هم می‌گذاریم محور زمان.   

🟠 من هم قبلا چنین تصوری داشتم. ولی به نظر م استفاده از دو خط عمود-بر-هم ضروری نیست. یعنی لازم نیست که محور زمان، بر محور مکان عمود باشد. فرض کن تو هم نسبت به من ساکن‌ ای. می‌توانم موقعیت سه نفر مان را در گذر زمان، با هر کدام از این نمودارها نشان بدهم.  

🔵 اگر شما دو نفر نسبت هم با سرعت ثابت حرکت کنید چه؟

🟠 آهان. نکته همین جا است. فرض کنیم من از محورهای عمود-بر-هم استفاده می‌کنم. پس نموداری شبیه به این می‌کشم.