پیش از این که وارد بحث این بخش بشوم، لازمه مجددا تذکر بدهم که ما داریم بررسی می کنیم که «ناظرها چی می بینند» نه این که «در واقع چه اتفاقی می افتد.» بنا بر این انتظار نداشته باشید با پدیده انقباض طول بتوانید کاری کنید که یک سفینه فضایی در جیب شما جا بگیرد. همین طور بسیاری از خرافاتی که درباره سیاهچاله ها و انحنای فضا و... هست را شما نباید باور کنید.
قبل از مطالعه این بخش مطمئن شوید که بخش های قبلی را به درستی فرا گرفته اید:
بخش 1: مقدمه: سرعت نسبی است
بخش 2: نسبیت کلاسیک
بخش 3: پایه نسبیت خاص
بخش 4: اتساع زمان
_______________________________________
بخش 5)
انقباض طول:
دو ناظر را در نظر بگیرید که می خواهند طول یک سفینه فضایی را اندازه گیری کنند. ناظر اول نسبت به سفینه ثابت است و ناظر دوم با سرعت
از سفینه دور می شود. فرض کنید یک خطکش غول آسا را در فضای بین کهکشانی گذاشته ایم و سفینه در حال عبور از کنار آن است.
کاری که هر کدام از ناظر ها انجام می دهند تا طول سفینه را اندازه بگیرند این است: در یک لحظه «می بینند» که ابتدا و انتهای سفینه کجای خطکش قرار دارد و به این ترتیب طول سفینه اندازه گیری می شود.
ناظر اول بدون مشکل خاصی این کار را انجام می دهد. اما ناظر دوم چطور؟ چون سفینه در حال دور شدن به ناظر دوم است، پس اگر دو پرتوی نور از ابتدا و انتهای سفینه «همزمان» به چشم ناظر دوم برسند، لزوما آن دو پرتوی نور «همزمان» از سفینه گسیل نشده اند. بلکه پرتوی که از انتهای سفینه می آید باید دیرتر تابش شده باشد. (قبول دارم بدون شکل سخته) این دیرتر تابش شدن یعنی زمانی که سفینه در جای دیگری در کنار خطکش بوده.
چنین اتفاقاتی باعث می شود ناظرهای گوناگون طول های مختلفی را برای جسم اندازه گیری کنند.
خوشبختانه به کمک تبدیلات لورنتس می توانیم بگوییم وقتی که ما جسمی را به طول L مشاهده می کنیم، سایر ناظرها آن جسم را با چه طولی مشاهده می کنند؟
بزرگترین طول را کسی اندازه گیری می کند که نسبت به جسم ثابت باشد. و آن را «طول ویژه» می نامند
گرچه تکالیف اهداف آموزشی داشتند؛ تصمیم گرفتم تکلیف ندهم. موفق باشید.
