۱/۰۶/۱۳۸۶

مختصات در نسبيت عام و رابطه آن با سرعت و شتاب

این مقاله در رابطه با محور ها در نسبیت خاص است که بسیار مهم نیز می باشند زیرا برای درک حرکت همه ی ناظر ها نیاز است . برای شرح دقیق رویدادها ما به مختصات رویداد نیازمندیم که چهار تا هستند که به صورت زیر نوشته می شوند .

پس رویداد ما در فضایی چهار بعدی است و برای آن چهار مختص در نظر می گیریم ابعاد اغلب به صورت زیر به نمایش در می آیند .

با این مختصات هر کسی قادر خواهد بود تا فاصله بین دو رویداد با مختصات متفاوت را به دست آورد . در نسبیت خاص اندازه محصور به صورت زیر تعریف می شود .

اما در این معادله حاصل ضرب تمام این عامل ها در سایر شاخص ها همچون a است . X نیز راهی برای نشان دادن مختصات هستند . حالت عمومی آنها به صورت زیر است .

و علامت نیز به اختصار ماتریس زیر نوشته می شود .

در این معادله به اندازه موقغیت محور آنتراکت فضا – زمان نیز گفته می شود . از این معادله شما قادر خواهید زمان رویداد و یا هر مختص دیگری رابه دست آورید . برای مثال این موضع را امتحان کنید . نقطه ی آغاز و پایان رویداد در فضا – زمان حرکتی با سرعت نور را در نظر بگیریم آنگاه زمان چگونه خواهد بود . مشخصا" زمان متوقف می شود و از معادله عدد صفر حاصل می گردد . اگر سرعت کمتر از نور باشد مسافت زمان گون خواهد بود و اگر مسافت منفی باشد زمان موهومی وجود خواهد داشت و فاصله فضا گون خواهد بود . ما قادر نیستیم تا سرعت یک ذره را با توجه به زمان آن و مختصاتش به دست آوریم . در واقع سرعت نسبیتی U به صورت زیر محاسبه می شود

بدین گونه مشخص می شود که سرعت به ناظر وابسته است و در این شرایط سرعت به صورت زیر محاسبه می شود .

در سرعت سه بعدی معادلات به صورت زیر است :

در این جا با اشاره کرد که اگر اندازه این چهار محور صفر باشد محور هیچ یا null خوانده می شود . در این جا بنده یک سؤال مطرح می کنم . پاسخ های خود را به پست الکترونیکی بنده بفرستید و یا اینکه در نظرات درج فرمایید .

کدام حرکت محور سرعت هیچ دارد ؟

البته پاسخ بسیار ساده است . اگر بسیار کم نسبیت را مطالعه کرده باشید پاسخ را بدون شک خواهید فهمید .

در این قسمت از مقاله به بخشی می رسیم که باید شتاب را در چهار بعد بررسی کنیم . شتاب در چهار بعد برای یک جسم به صورت زیر تعریف می شود .

حالا چه رابطه ی بین این شتاب چهار بعدی B و شتاب سه بعدی a که در مدرسه مطالعه کرده اید وجود دارد ؟ خوب این رابطه به صورت زیر است .

در واقع این مقدار وابسته به شتاب سه بعدی a است . شتاب در چهار بعد شتاب واقعی نیزخوانده می شود .

بدین گونه ما توسط مختصات در نسبیت خاص توانستیم سرعت و شتاب را یه دست آوریم .