الموضوع: تمدد الزمن
عرض مشاركة واحدة
 
قديم 12-02-2009, 05:11 PM   #1
افتراضي تمدد الزمن











الزمن عند نيوتن ( الفيزياء الكلاسيكة ) مطلق وواحد في كل الاطر المرجعية القصورية أي أن الفترة الزمنية بين حدثين تبقى واحدة أيا كان المراقب الذي يقيسها.
بينما يعرف الزمن عند انشتاين ( نظرية النسبية الخاصة ) نسبي فالفترة الزمنية بين حدثين والتي يقيسها مراقبين في إطارين قصوريين مختلفين مختلفة.
يبين الشكل قطاراً يتحرك بسرعة ( V ) بالنسبة للأرض ، يطلق المراقب ( O) شعاعاً ضوئياً من مصباحه باتجاه مرآة مثبتة في سقف المركبة ( الحدث الاول ) وبعد زمن ما ينعكس الشعاع عن المرآة ويرجع الى مصدر الضوء ( الحدث الثاني ).
إن الحدثين يحدثان بالنسبة للمراقب O في الموقع نفسه ويقوم هذا المراقب بقياس الفترة الزمنية بين هذين الحدثين باستخدام ساعة دقيقة .
تمدد الزمن albert5.jpg
بما أن الزمن = المسافة \السرعة
الزمن الصحيح = 2 ف\س
حيث( 2ف): المسافة التي يقطعها الضوء ذهابا وإياباً
س ، C : سرعة الضوء.
ولكن كيف سيبدو هذان الحدثان بالنسبة للمراقب ( O) والواقف على الرصيف مثلاً...
بالنسبة للمراقب O فإن المركبة والمرآة ستتحركان إلى اليمين بسرعة ( V) وفي اللحظة التي يصل فيها الضوء للمرآة تكون المرآة قد تحركت مسافة ما .
إن الحدثين بالنسبة للمراقب ( O) يحدثان في موقعين مختلفين .
أي حسب المراقب ( O) فإن الضوء سيسقط على المرآة بحيث يصنع زاوية مع الاتجاه الرأسي وينعكس بالكيفية نفسها.
تمدد الزمن albert4.jpg

وهكذا نجد أن الضوء بالنسبة للمراقب (O) قطع أكبر مسافة من المسافة التي يقيسها المراقب (O") .
وبما أن سرعة الضوء في الاطارين ثابتة فهي لا تتغير حسب النظرية النسبية الخاصة..
فهذا يعني أن الفترة الزمنية (∆t) التي يقيسها المراقب (O) أكبر من ( ∆t° ) التي يقيسها المراقب ( O").
وتعرف هذه النتيجة بتمدد الزمن .
يمكن التوصل الى العلاقة الرياضية الاتية بين هاتين الفترتين الزمنيتين:

[عزيزي الزائر يتوجب عليك التسجيل لمشاهدة الروابط .. للتسجيل فضلاً اضغط هنا]
[عزيزي الزائر يتوجب عليك التسجيل لمشاهدة الروابط .. للتسجيل فضلاً اضغط هنا]

∆t = γ ∆t°
γ = معامل لورنتز ويكون دائماً > 1 لأن V< C
V: سرعة الجسم.
C: سرعة الضوء.
∆t : الزمن الذي يقيسه المراقب في اطار قصوري آخر.
∆t°: الزمن الصحيح الذي يقيسه مراقب ساكن بالنسبة للحدث وفي نفس اطار الحدث.
* الحدث ظاهرة تحدث في موقع معين وزمن معين.

سؤال : لو كنت مسافراً في مركبة سرعتها ( 0.9 س ) فهل ستلحظ تمدداً للزمن لساعة داخل مركبة؟
لا \ لانك في هذه الحالة تكون ساكناً بالنسبة للساعة أي أنك تقيس الزمن في نفس الاطار المرجعي للساعة.


سؤال: توأمان بعد تخرجهما من الجامعة سافر التوأم الاول في رحلة استكشافية إلى احد الكواكب في مركبة سرعتها (0.9س) بالنسبة للأرض وكان عمرهما عندها ( 23 عاماً) وبعد وصوله الى الكوكب عاد مباشرة الى الارض بالسرعة نفسها، ووفقاً للتوأم الاول فقد استغرقت الرحلة للوصول الى الكوكب ( 5 سنوات ) ماهو عمر كل منهما بالنسبة للاخر؟
الحل:
∆t°= 5 سنوات ، زمن الكوكب الصحيح الذي يقيسه التوأم الاول ( زمن الذهاب أو الاياب ).
بالتطبيق بالمعادلة
[عزيزي الزائر يتوجب عليك التسجيل لمشاهدة الروابط .. للتسجيل فضلاً اضغط هنا]
يكون الناتج = 16 سنة.
زمن الرحلة كاملة ذهابا وإياباً = 2 × 16
=32 سنة كما يقيسه التوأم الثاني الذي يراقب الرحلة.
عمر كل منها = 23 +10 = 33 عاما بالنسبة للتوأم الاول.
عمر كل منهما = 23+32= 55 بالنسبة للتوأم الثاني الذي يراقب الرحلة.


(منقول) جاري التأكد


jl]] hg.lk





reputation




االموضوع الأصلي : تمدد الزمن || الكاتب : krimou || المصدر : alwahatech

 

  رد مع اقتباس