۴/۱۵/۱۳۸۶

ابعاد در نسبيت خاص

شاید یکی از مهم ترین دستاورد های نسبیت خاص موضوعی است که در این مقاله به مطرح کردن آن می پردازیم . این موضوع بحث ابعاد فضایی در نسبیت خاص است . به اطاف خود نگاهی بیاندازید اجرامی را که می بینید دارای چند بعد هستند دو بعد سه و یا حتی چهار بعد . اجسام اطراف ما معمولا دو بعد یا سه بعد بعد دارند . یک قطی کبریت را فرض کنید دارای سه بعد قابل مشاهده است اما هر یک از رویه های آن دو بعدی هستند . همناطور که مشاهده می شود تصور سه بعد از دو بعد سخت تر و مسلما؛ چهار بعد از سه بعد سخت تر خواهد بود آن هم در صورتی که بعد چهارم نا مرئی و غیر قابل مشاهده باشد .
این بعد جدید در نسبیت خاص زمان نامیده می شود و اتصال بین سه بعد فضایی و زمان بافتی را در نسبیت خاص به وجود می آورد که به آن فضا - زمان می گویند . کار مهم نسبیت خاص این است که ابعاد را از سه بعد به چها بعد ارتقا می دهد . اگر شما جهان را سه بعدی فرض کنید رابطه ی آن به صورت زیر خواهد بود .
در این رابطه ds همان فاصله ی دو نقطه در روی بافت سه بعدی است . حال اگر ابعاد فضا را به چهار بعد ( به همراه زمان ) ارتقا دهیم رابطه به صورت زیر در خواهد آمد
همانطور که مشاهده می شود در این حالت از قوانین ساده ای پیروی می شود که به راحتی قابل محاسبه و ادراک است . اما ممکن است با درک چهار بعد به راحتی کنار نیامده باشید . برای این کار راه حلی پیشنهاد می دهیم . بیایید یکی از ابعاد فضایی را حذف کنیم و زمان را چون یک بعد فضایی فرض کنیم . در این حالت درک زمان ساده تر می شود حال با قدرت انتزاعی بالاتری بعد فضایی چهارم را به آن اضافه کنید . هر چند که کار ساده ای نیست اما امکان پذیر است . در نسبیت خاص فضا زمان به عنوان بافتی در نظر گرفته می شود که تخت است . ( در فصول بعد متوجه خواهیم شد که این طور نیست ) با این گفته می توان در فضا برای هر رویداد ۴ عدد تعیین کرد که سه تای آنها مربوط به مکان رویداد است و دیگری مربوط به زمان واقعه این مقیاس ها همانند طول و عرض های جغرافیایی کیهانی هستند که به وسیله ی آنها یک منطقه را مورد رصد قرار می دهند . فضا ی چهار بعدی راه را برای نظریه ی بعدی اینشتین باز کرد جایی که نسبیت عام باور های فیزیک را در مورد این بافت کاملا تغییر داد
این بخش نیز در مورد فضا - زمان مطرح شد امیدوارم مورد توجه قرار گرفته باشد