همزمانی در نسبیت خاص

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
thetime

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۱۲/۲۴ - ۱۶:۲۵


پست: 369

سپاس: 93

جنسیت:

همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط thetime »

سلام
امروز اومدم بحث جدیدی رو مطرح کنم که سالهاست باهاش دارم دست و پنجه نرم می کنم: همزمانی نسبی. همزمانی ساعت ها در یک چارچوب مرجع و ناهمزمانی اون ها در چارچوب مرجع دیگر داره دیونم میکنه، هرکاری میکنم با عقل جور در نمیاد.
یا من همزمانی رو درک نمی کنم یا همزمانی منو درک نمی کنه (مشکل داره).
فرض کنید که ساعت ها رو در یک چارچوب به هر شلکی همزمان کردیم، در این صورت من یک آزمایش فکری برای اطمینان از همزمانی ساعت ها طراحی کردم. (این آزمایش فعلا برای اطمینان از همزمانی ساعت هایی هست که در یک طول مثلا x قرار دارن)
آزمایش به این صورت هست که یک میله ی طولانی در طول چارچوب مرجع و موازی با محور x از بالا به پایین حرکت میکنه، و وقتی به ساعت های متوالی موجود روی محور x برخورد میکنه ساعت ها زمان خودشون رو (مثلا در حافظه) ثبت کنند، و در نهایت زمان های ثبت شده به دقت بررسی بشن و از همزمانی اطمینان حاصل بشه. منظورم انیمیشن ساختگی زیر هست :
تصویر
حالا از همزمانی اطمینان حاصل کردیم.
اما همزمانی رویدادها به چه معناست؟ همزمانی رویدادها به این معناست که این رویدادها از دید ناظرهای مختلف در یک زمان اتفاق بیافتند.
نسبیت خاص میگه : دو رویداد که برای یک چارچوب مرجع همزمان هستند برای چارچوب دیگر همزمان نیستند و فقط هنگامی برای همه چارچوب ها همزمان هستند که در یک موقعیت مکانی رخ داده باشند.
بیایید این گزاره رو بررسی کنیم:
دو چارچوب مرجع لخت S و 'S رو در نظر بگیرید.
دو رویداد A و B رو هم در نظر بگیرید.
A و B هر دو در یک زمان برای S رخ می دهند و در چارچوب مرجع S زمان هر دو t1 ثبت می شود.
ناظر S تبدیل زمانی چارچوب مرجع 'S را با استفاده از نسبیت و با توجه به t1 به دست می آورد و نتیجه می گیرد که رویداد A برای 'S در زمان 't1 رخ میدهد، با توجه به همزمانی ساعت ها و تبدیل زمانی t1 برای رویداد B نیز در زمان 't1 رخ می دهد، و در نهایت نتیجه میگیرد که دو رویداد برای 'S نیز در یک زمان رخ داده اند و همزمان هستند.
این نتیجه حاصل از نسبیت زمان ها در نسبیت خاص با گزاره ی آن در مورد همزمانی در تناقض است.
من نیومدم بگم نسبیت متناقضه، احتمالا درک من از نسبیت ناقصه. می خوام تو این جستار اگه جایی اشتباه میگم منو راهنمایی کنید و اشکال کار رو به من توجیه کنید شاید تونستم درک کاملتری در مورد نسبیت خاص پیدا کنم.

با تشکر

ebismps

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۳/۱/۱۴ - ۰۱:۵۷


پست: 47

سپاس: 6

Re: همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط ebismps »

سلام
ناظر S این اندازه گیری را درچارچوب خود برای S" انجام داده و باتوجه به اختلاف موقیعیت مکانی دو چارچوب ,اندازه گیری زمان در چارچوب S" باS اختلاف خواهد داشت .

نمایه کاربر
آرژنا

نام: نسرین آذری

عضویت : چهارشنبه ۱۳۹۱/۴/۲۸ - ۲۰:۲۱


پست: 277

سپاس: 153

Re: همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط آرژنا »

سلام
وقتی بخواهید زمان وقوع Bتوی چارچوب مرجع دوم بدست بیارید، t1نمیشه چون رابطه ی لورنتز برای زمان حاوی مختصات هم هست
فرقی نمی کند گودال کوچک آبی باشی یا دریایی بیکران
زلال که باشی
آسمان در توست!

dusty2

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۴/۴/۸ - ۱۵:۴۵


پست: 8

سپاس: 6

Re: همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط dusty2 »

thetime نوشته شده:...
اما همزمانی رویدادها به چه معناست؟ همزمانی رویدادها به این معناست که این رویدادها از دید ناظرهای مختلف در یک زمان اتفاق بیافتند.
نسبیت خاص میگه : دو رویداد که برای یک چارچوب مرجع همزمان هستند برای چارچوب دیگر همزمان نیستند و فقط هنگامی برای همه چارچوب ها همزمان هستند که در یک موقعیت مکانی رخ داده باشند.

کاملا اشتباهه
همزمانی مفهوم خیلی ساده‌ ایه.
به قول انیشتین وقتی میگیم یک قطار ساعت 1 به ایستگاه میرسه، یعنی رویداد رسیدن قطار به ایستگاه و رویداد قرار گرفتن عقربه ساعت روی یک همزمانه.
---

اینکه همزمانی نسبیه یعنی چی؟
برای سادگی همان مثال رسیدن قطار به ایستگاه را در نظر می گیریم.
دو تا چهارچوب در نظر می گیریم; الف و ب.
الف نسبت به ایستگاه قطار ساکنه.
و ب با سرعت دلخواه ولی یکنواختی نسبت به ایستگاه در حال حرکته.

الف ادعا می کنه قطار ساعت دو به ایستگاه رسید: یعنی 2 شدن ساعتِ ایستگاه و رسیدن قطار به ایستگاه در یک زمان بوده.
ولی ب ادعا می کنه این رویداد ها همزمان نبوده: یعنی ابتده قطار به ایستگاه رسیده و 5 دقیقه بعد ساعتِ ایستگاه 2 شده.

یکی دو رویداد رو همزمان و دیگری غیر همزمان میبینه.
و هر دو هم حرف هر دو هم معتبره
پس همزمانی نسبیه
---

"از نظر انیشتین زمان همان چیزی است که روی ساعت خونده می شود. اگر تو این معنی پیش پا افتاده را حفظ کنی فهم نظریه نسبیت برایت زیاد مشکل نخواهد بود"
اتو لاپورته

Paradoxy

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2211

سپاس: 1012

Re: همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط Paradoxy »

سالهاست

چند سال؟ smile021 شوخی کردم.
بریم سراغ صورت سوال!
ببینید من همیشه با زبان های سخت، مخالف بودم.پس بزارید سوال رو اینطور ترجمه کنم :

دو چارچوب مرجع لخت S و 'S رو در نظر بگیرید.
دو رویداد A و B رو هم در نظر بگیرید.
A و B هر دو در یک زمان برای S رخ می دهند و در چارچوب مرجع S زمان هر دو t1 ثبت می شود.
ناظر S تبدیل زمانی چارچوب مرجع 'S را با استفاده از نسبیت و با توجه به t1 به دست می آورد و نتیجه می گیرد که رویداد A برای 'S در زمان 't1 رخ میدهد، با توجه به همزمانی ساعت ها و تبدیل زمانی t1 برای رویداد B نیز در زمان 't1 رخ می دهد، و در نهایت نتیجه میگیرد که دو رویداد برای 'S نیز در یک زمان رخ داده اند و همزمان هستند.
این نتیجه حاصل از نسبیت زمان ها در نسبیت خاص با گزاره ی آن در مورد همزمانی در تناقض است.

محمد و پارادوکسی را در نظر بگیرید.
ترکیدن بمب گنده و ترکیدن بمب کوچک را در نظر بگیرید.
محمد میبینه که هردو بمب همزمان میترکند و ترکیدن این بمب ها در زمان 10 صبح برای محمد ثبت میشود.
محمد نگاه میکنه میبینه پارادوکسی کجاست، و چه وضعیتی نسبت به بمب ها داره، به کدوم نزدیکتره و به کدوم دورتر، بعد با توجه به روابط نسبیت محاسبه میکنه که وقتی بمب ها همزمان در ساعت 10 صبح برای خودش ترکیدن، در چه ساعتی برای پارادوکسی این بمب ها ترکیده اند. وقتی میبینه که پارادوکسی فاصلش از دو بمب به یه اندازه هست ولی نسبت به فاصله ای که خود محمد نسبت به بمب ها داره، فاصله بیشتری داره، میگه پس ساعت 11 صبح احتمالا بمب ها برای پارادوکسی ترکیده اند.
این نتیجه حاصل مشکلی با نسبیت ندارد!

توجه داریم که صورت سوال وقتی درست است که محمد فاصلش از هر کدام از دو بمب به یه اندازه باشد، و بمب ها ساعت های همزمانی داشته باشند!
یا بمب ها ناهمزمان میترکند، مثلا بمب قوی زودتر میترکد و بمب کوچک دیرتر، اما چون محمد به بمب کوچک نزدیک تر است و از بمب قوی دورتر است، پس باز هم ترکیدن این دو را همزمان میبیند.
بجز دو حالت ذکر شده، صورت سوال غلط از آب در میاد.

(پس نکته اساسیش اینجاست که بازه های فضا گونه و بازه های زمانگونه در نسبیت برای محاسبات استفاده میشوند. تنها اکتفا به بازه زمانگونه کافی نیست.)

پ.ن : علت این که تاپیک قدیمی رو بالا کشیدم محرمانست، ولی بدونید سازمان فنا حواسش به همه چی هست.

نمایه کاربر
thetime

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۱۲/۲۴ - ۱۶:۲۵


پست: 369

سپاس: 93

جنسیت:

Re: همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط thetime »

آقای پارادوکسی درسته که من با بعضی مفاهیم نسبیت مشکل دارم اما پاسخی که به شما در اون تاپیک دادم با استناد به نظریه نسبیت و کتابهایی که در اون رابطه خوندم هستش، هرچند که خودم قبولش نداشته باشم اما خواستم پاسخم من درآوردی نباشه و مستند باشه. پس اگر شما پاسخمو قبول ندارید یعنی مثل من با مفاهیم نسبیت مشکل دارید، چون نسبیت صراحتا میگه در همزمانی اجسامی که از لحاظ مکانی با هم فاصله دارند کاملا نسبی است و از نظر ناظرهای مختلف متفاوت است و همزمانی مطلق تنها برای اجسامی معنی دارد که از لحاظ مکانی فاصله شون صفر باشه یعنی در یک مکان واقع باشند.

Paradoxy

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2211

سپاس: 1012

Re: همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط Paradoxy »

و این هم منبع بازه های فضا و زمانی
https://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%81%D8 ... 8%A7%D9%86
بخش بازهٔ (مکان‌مانند) رو بخونید. فکر کنم دقیقا همین سوال این تاپیک هست.

بهرحال اگه جواب های ساده رو نمی پسندید مشکلی نیست!
دو چارچوب مرجع لخت S و 'S رو در نظر بگیرید.
دو رویداد A و B رو هم در نظر بگیرید.
A و B هر دو در یک زمان برای S رخ می دهند و در چارچوب مرجع S زمان هر دو t1 ثبت می شود.
ناظر S تبدیل زمانی چارچوب مرجع 'S را با استفاده از نسبیت و با توجه به t1 به دست می آورد و نتیجه می گیرد که رویداد A برای 'S در زمان 't1 رخ میدهد، با توجه به همزمانی ساعت ها و تبدیل زمانی t1 برای رویداد B نیز در زمان 't1 رخ می دهد، و در نهایت نتیجه میگیرد که دو رویداد برای 'S نیز در یک زمان رخ داده اند و همزمان هستند.
این نتیجه حاصل از نسبیت زمان ها در نسبیت خاص با گزاره ی آن در مورد همزمانی در تناقض است.

در اینجا مشخص کنید که آیا دو ناظر نسبت به هم در حال سکونند یا در حال حرکت، و وضعیت چارچوب مرجع 's رو نسبت به رویداد ها مشخص کنید.
نسبیت که فقط ضرب یک گاما در زمان و سرعت نیست! در اینجا محاسبه ای که ناظر S میکنه نمیتونه مستقیم باشه، چون داره وقوع یه رویداد رو برای یه ناظر دیگه میسنجه. من دوست دارم محاسبات ناظر S رو که از نسبیت استفاده کرده و چنین نتیجه ای گرفته رو ببینم.
یه شکل هم اگه بتونید بکشید برای صورت سوال، در واقع سوال حل میشه.

Paradoxy

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2211

سپاس: 1012

Re: همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط Paradoxy »

نسبیت خاص میگه : دو رویداد که برای یک چارچوب مرجع همزمان هستند برای چارچوب دیگر همزمان نیستند و فقط هنگامی برای همه چارچوب ها همزمان هستند که در یک موقعیت مکانی رخ داده باشند.


تصویر

ستاره ها رویداد ها هستند و دو ناظر آبی و قرمز به ترتیب چارچوب های S و 'S هستند. این دو ناظر دارای موقعیت مکانی یکسانی نیستند (بدیهی) و دارای چارچوب یکسانی نیستند. (بازم بدیهی!) ستاره طلایی رویداد A و ستاره خاکستری رویداد B است. از نظر ناظر S دو رویداد A و B همزمان هستند. (البته این به شرطی درست است که رویداد A زودتر رخ بدهد. در غیر اینصورت ممکن نیست دو رویداد از نظر این ناظر همزمان رخ بدهند. به فواصل دقت کنید.)
حالا ناظر S با توجه به سرعتی که برای ناظر 'S مشاهده می کند، تصمیم به محاسبه وقوع دو رویداد برای این ناظر می کند. پس از کمی محاسبه این ناظر متوجه می شود که ناظر 'S زمانی که اطلاعات وقوع رویداد ها بهش میرسد درست در موقعیتی قرار میگیرد که در شکل مشخص شده است.
در نتیجه ناظر S می گوید که دو رویداد برای چارچوب 'S نیز هم زمان هستند. پس نسبیت خاص نقض شد. هورا.

نمایه کاربر
thetime

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۱۲/۲۴ - ۱۶:۲۵


پست: 369

سپاس: 93

جنسیت:

Re: همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط thetime »

من نگفتم که برای هیچ دو چارچوب مرجعی همزمان نیستند، منظورم این بود که برای همه چارچوب های مرجع قابل فرض همزمان نیستند. پس در نتیجه همزمانی مطلقی وجود ندارد

Paradoxy

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2211

سپاس: 1012

Re: همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط Paradoxy »

دو رویداد که برای یک چارچوب مرجع همزمان هستند برای چارچوب دیگر همزمان نیستند

شما چنین چیزی نوشتید. پس برای چارچوب 's طبق حکمی که دادید همزمانی دو رویداد ممکن نیست. اگه بخواهیم این حکم رو درست بنویسیم این شکلی میشود : دو رویداد که برای یک چارچوب لخت، همزمان هستند، لزوما برای چارچوب لخت دیگری همزمان نیستند.
همزمانی مطلق تنها برای اجسامی معنی دارد که از لحاظ مکانی فاصله شون صفر باشه یعنی در یک مکان واقع باشند.

من نگفتم که برای هیچ دو چارچوب مرجعی همزمان نیستند، منظورم این بود که برای همه چارچوب های مرجع قابل فرض همزمان نیستند. پس در نتیجه همزمانی مطلقی وجود ندارد

بالاخره نفهمیدم همزمانی مطلق وجود داره یا نه، ولی صادقانه بگم تاحالا چنین کلمه ای (همزمانی مطلق) رو در هیچ کتابی ندیدم. به هر صورت الآن مشکلتون با همزمانی چیه؟ حکمی که به نسبیت نسبت میدادید معلوم شد کامل نبوده. الآن که خودتون پذیرفتید که دو چارچوب مرجع مستقل هم میتونن یه پدیده رو همزمان ببینند، چه چیزی نسبیت رو نقض میکنه؟ گیر کار کجاست؟


پ .ن : فکر میکنم الآن بتونید هم زمانی روشن شدن لامپ ها رو از دید دو ناظر ذکر شده در سوال درک کنید. viewtopic.php?f=2&t=35776

نمایه کاربر
thetime

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۱۲/۲۴ - ۱۶:۲۵


پست: 369

سپاس: 93

جنسیت:

Re: همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط thetime »

مشکل من با نسبیت خیلی اساسی تر از اینهاست توضیح دادنش از متاسفانه از حوصله ی بحث خارجه.

نمایه کاربر
assarzadeh

نام: امیر عصارزاده

عضویت : جمعه ۱۳۹۳/۱۰/۱۲ - ۲۱:۱۹


پست: 160

سپاس: 88

جنسیت:

تماس:

همزمانی در نسبیت خاص

پست توسط assarzadeh »

سلام جناب thetime
من آماده ام که سعی کنم هر نوع مشکلی که شما در مورد نسبیت دارید، حل کنم. ممنون میشم اگه از طریق ایمیل با من در ارتباط باشید.

با تشکر smile072

ارسال پست