وقتی اسم نسبیت را می شنویم، یاد آلبرت اینشتین و قوانین پیچیده فیزیک می افتیم. اما چطور این نظریه فیزیکی را برای کسی که به ریاضیات پیچیده مجهز نیست توضیح دهیم. این دقیقا کاری است که در این نوشته می خواهم به صورت خلاصه انجام دهم.
در سال 1905 آلبرت اینشتین 3 مقاله بسیار مهم می نویسد. در یکی از آن‌ها نسبیت خاص را معرفی می کند. عنوان مقاله
درباره ی الکترودینامیک اجسام متحرک
است. دلیل اصلی که آلبرت جوان را به این ایده رساند در عنوان این مقاله پنهان شده است. او قوانین نیوتن را با قوانین الکترومغناطیس مقایسه کرد و به مشکل مهمی برخورد.
تبديل سرعت و شتاب در دستگاه‌های لخت
نيوتن در قانون اول، دستگاه هایی را که با سرعت ثابت نسبت به هم حرکت می کنند، به عنوان دستگاه های لخت معرفی می کند. نکته مهم در مورد نسبیت و اختلاف آن با قوانین نيوتن همین تبدیلات است. در نظریه نیوتن این تبدیلات مطابق دیدگاه گالیله انجام می شود:
- سرعت در دستگاه جدید برابر سرعت در دستگاه قدیمی منهای سرعت خود دستگاه جدید است.
- شتاب در دستگاه‌های لخت ثابت است.
به دلیل ثابت بودن شتاب در این تبدیلات و قانون دوم نیوتن که نیرو را با شتاب مرتبط می کند، نیرو تحت این تبدیلات تغییر نمی کند. یعنی در دستگاه‌های لخت نیرو به صورتی یکسان اندازه گیری می شود. اصطلاحا گفته می شود که نیرو در قوانین نیوتن تحت تبدیلات گالیله ناوردا است.
اما میدان های الکترومغناطیسی این گونه عمل نمی کنند. به عبارت دیگر قوانین مکسول تحت تبدیلات گالیله ناوردا نیستند.
این تفاوت بنیادی بین قوانین نیوتن و مکسول یا مکانیک و الکترومغناطیس بود که آلبرت جوان را اندیشناک نمود. او در نهايت موضع مکسول را پسندید.
قوانین مکسول تحت تبدیلات پیچیده تری که تبدیلات لورنتز نامیده می شود، ناوردا هستند. نکته جالب این تبدیلات وجود بیشینه ای برای سرعت است.
در بخش بعدی قوانین نسبیت خاص و عام را به صورت خلاصه توصیف می کنم انشاءالله.
بهتر و داناتر از قبل باشید،
روح الله عبدالوهاب.
