وبلاگ

Spacetime… من تقریباً مطمئن هستم که اگر تا به حال یک «نمایش فضایی» یا یک «فیلم علمی تخیلی» دیده‌اید، به احتمال زیاد این کلمه را شنیده‌اید.

عالی به نظر می رسد، درست است؟ … و به طرز عجیبی، مفهوم آن نیز جالب است، به اندازه ای که برای مطالعه اخترفیزیک و ریاضیات مربوط به آن آدرنالین خون شما را افزایش می دهد.

خوب… با تریلر کافی است… بیایید به فیلم شیرجه بزنیم و از اوج لذت ببریم!

فضا-زمان، آن طور که به نظر می رسد، از دو کلمه مهم تشکیل شده است، فضا و
زمان. فضاطبق فیزیک سنتی، نشان دهنده سیستم مختصات سه بعدی جهان ما است. دانشمندان قبل از اینشتین معتقد است که جهان ما محدود به این 3 مختصات (محورهای x، y و z) است. و جهان طبق این قرارداد نامیده می شود نیوتنوف. اما در سال 1905 Eانیشتین در نظریه نسبیت خاص خود نشان داد که زمان نیز یک عامل جدایی ناپذیر است. خوب، تا سال 1908 که یکی از اساتید خود اینشتین و یک فیزیکدان مشهور
هرمان مینکوفسکی مفهوم اتحاد فضا و زمان را به عنوان راهی برای فرمول بندی مجدد نسبیت خاص پیشنهاد کرد و بدین ترتیب مفهوم فضازمان متولد شد.

خوب، قبل از اینکه به این موضوع عمیق تر برویم، یک مفهوم باید پاک شود. که در یک جهان نیوتنی، قوانین فیزیک در همه سیستم های اینرسی یکسان است و زمان مطلق است. همچنین مختصات کاملاً به 3 محور وابسته است.

اوضاع کمی عجیب می شود جهان مینکوفسکی (اکنون به عنوان فضای مینکوفسکی شناخته می شود)، جایی که مفهوم فضا-زمان وارد عمل می شود. در اینجا کل جهان a نشان داده شده است سیستم مختصات 4 بعدیکه شامل محورهای مختصات سنتی (محورهای x، y، z) و زمان. اما این مفهوم با نکته مهمی همراه است. این بار زمان آن طور که بود مطلق نیست جهان نیوتنی. این بدان معنی است که برای اشیاء مختلف، زمان با سرعت متفاوتی بسته به a جریان دارد چارچوب مرجع. من می دانم که باورش سخت است زیرا ما به این نوع مفاهیم عادت نداریم. هنگام بحث در مورد فضا-زمان، جهان مینکوفسکی و نسبیت خاص، مفهوم چارچوب مرجع به یک چیز مهم تبدیل می شود.

چارچوب مرجع به یک نقطه / شی اشاره دارد و با توجه به آن نقطه / شی است که ما محاسبات و مشاهدات خود را انجام می دهیم. در مفهوم فضا-زمان این امر حیاتی می شود زیرا در اینجا کمیت هایی مانند سرعت، زمان، جرم، همگی نسبت به ناظر یا چارچوب مرجع هستند. فقط سرعت نور در همه فریم های اینرسی یکسان است. فضازمان مینکوفسکی و نسبیت خاص از این اطاعت می کنند تحولات لورنتس
که توسط H. A. Lorenz.

مفهوم فضا-زمان دوباره در استفاده می شود نسبیت عام (1916) و این زمان برای توصیف گرانش استفاده می شود. اکنون، پس از معرفی این قضیه، گرانش دیگر نیرویی نیست که در آن توضیح داده شد در عوض، فیزیک نیوتنی پیچیدگی فضا-زمان است. برای درک این موضوع، این را تصور کنید
توپ روی یک برزنت کشیده، اکنون باید انتظار انحنای اطراف توپ را داشته باشید و شدت انحنا با وزن توپ نسبت مستقیم دارد. مورد مشابه با پارچه فضا-زمان. انیشتین گرانش را اینگونه توصیف کرد و با آن به عنوان معادلات نسبیت عام کاملاً موفق بود سرانجام مدار نامنظم مرموز سیاره عطارد را حل کرد. اما تا به امروز هیچ کس نمی داند این پارچه فضا-زمان از کجا ایجاد شده است و چرا در واقع خم می شود، ما فقط اثرات آن را می دانیم اما دلیل پشت آن را نه.

خوب، داستان چیزهای زیادی وجود دارد، اما آنها از حوصله این مقاله خارج هستند و من قصد دارم در مقالات آینده خود در مورد آنها بنویسم. موضوعاتی مانند تحول لورنتس، فاصله زمانی و مکانی و چگونگی تغییر ناپذیر آن4-بردار، تانسور و غیره. برای درک نسبیت و کیهان شناسی بسیار مهم هستند. بنابراین، به زودی در مورد این جواهرات خواهم نوشت…

و سال نو 2021 برای شما و خانواده تان بسیار مبارک باد. این آخرین مقاله برای امسال و همچنین این دهه خواهد بود. با تشکر از این همه محبت و حمایت… سال آینده شما را می بینیم…