سؤال في النسبية

[drme1981]

بفرض وجود قطار طوله = 375000 كم / ث يسير بسرعة = 0.6 من سرعة الضوء (180000 كم/ ث) , عندئذ سيكون طول القطار بالنسبة للمشاهد الثابت = 300000 كم/ ث , و سيتمدد زمن القطار بحيث يكون كل ثانية واحدة من زمن القطار = 1.25 ثانية من زمن المشاهد (أي عندما تمر ثانية واحدة في القطار تكون 1.25 ثانية قد مرت في زمن المشاهد الثابت)

إذا أطلقنا شعاع ضوء بحيث يقطع القطار فسوف يقطعه في زمن قدره = 1.25 ثانية بالنسبة لزمن القطار (أي أن من يركب القطار سوف يرى أن الضوء قد قطع القطار في زمن قدره = 1.25 ثانية)

حيث أن المشاهد الثابت يرى طول القطار = 300000 كم , و حيث أن كل 1 ثانية من زمن القطار = 1.25 ثانية من زمن المشاهد

إذن :

1- إذا قاس المشاهد حركة الضوء بالنسبة للقطار (أي إتخذ القطار كمسطرة) فسوف يرى أن الضوء يقطع القطار(300000 كم) في زمن قدره = 1.25 * 10/ 8 =1.5625 ثانية (أي أن المشاهد الثابت سيرى سرعة الضوء = 192000 كم / ث)

2- إذا قاس المشاهد سرعة الضوء بالنسبة لمسطرة خارج القطار(ثابتة بالنسبة للمشاهد) فهناك إحتمالان :

أ - إما أن يكون الضوء يسير في نفس إتجاه سير القطار و في هذه الحالة عندما يصل شعاع الضوء إلى مقدمة القطار (و عندئذ سيكون قد مر 1.5625 ثانية من زمن المشاهد الثابت) سيكون الضوء قد قطع مسافة قدرها = 281250 كم ( وهي المسافة التي قطعها القطار "180000 * 1.5625" + المسافة التي قطعها الضوء 300000 كم ) , أي أن المشاهد سيرى سرعة الضوء = 372000 كم / ث

ب - أو أن يكون الضوء يسير في عكس إتجاه سير القطار و في هذه الحالة عندما يصل شعاع الضوء إلى مؤخرة القطار (و عندئذ سيكون قد مر 1.5625 ثانية من زمن المشاهد الثابت) سيكون الضوء قد قطع مسافة قدرها = 18750 كم ( أي أن المشاهد سيرى الضوء يسير بسرعة = 12000 كم / ث)

هذا لا يتفق مع قانون النسبية الخاصة الذي ينص على أن جميع المشاهدين (سواء كانوا ثابتين أو متحركين) يجب أن يقيسوا سرعة الضوء نفسها (300000 كم / ث)

كيف يمكن تفسير ذلك؟
شكرا

[albader]

الله يوفقك للوصول إلى الجواب الأنه بصراحة ما عندي فكره؟؟؟؟؟

[drme1981]

هل من مجيب؟

[drme1981]

أرجو المساعدة

[HazemSakeek]

بالطبع استفسارك يحتاج إلى وقت لتخيل وتتبع كل تفاصيله واسمج لي ان افتح مجال النقاش حول بعض الجزئيات الواردة في الاستفسار وهي

اعطيت طول القطار بوحدة كم/ ثانية وهذا غير معهود لي كوحدة لقياس الاطوال
___________________________________ ______________________________

1- إذا قاس المشاهد حركة الضوء بالنسبة للقطار (أي إتخذ القطار كمسطرة) فسوف يرى أن الضوء يقطع القطار(300000 كم) في زمن قدره = 1.25 * 10/ 8 =1.5625 ثانية (أي أن المشاهد الثابت سيرى سرعة الضوء = 192000 كم / ث)

هنا لحساب سرعة الضوء بواسطة المشاهد الثابت بالنسبة للقطار نستخدم قانون جمع السرعات في النظرية النسبية الخاصة والذي تم استنتاجه من تحويلات لورنتز، ولا يمكن ان نحسب سرعة الضوء بالطريقة التي ذكرتها انت لان هناك اهمال لطول القطار المنكمش بالنسبة للضوء وانت تعاملت مع الانمشاش الذي يقيسه المشاهد...

___________________________________ __________________________________
إذا قاس المشاهد سرعة الضوء بالنسبة لمسطرة خارج القطار(ثابتة بالنسبة للقطار و المشاهد) فهناك إحتمالان :

كيف تكون المسطرة ثابتة بالنسبة إلى القطار والمشاهد في نفس الوقت وبالتالي يجب ان توضح هذه النقطة حتى نستطيع ان نبني عليها الاجابة

تحياتي

[drme1981]

أولا شكرا جزيلا لاهتمامك د/ حازم


1- إذا قاس المشاهد حركة الضوء بالنسبة للقطار (أي إتخذ القطار كمسطرة) فسوف يرى أن الضوء يقطع القطار(300000 كم) في زمن قدره = 1.25 * 10/ 8 =1.5625 ثانية (أي أن المشاهد الثابت سيرى سرعة الضوء = 192000 كم / ث)

هنا لحساب سرعة الضوء بواسطة المشاهد الثابت بالنسبة للقطار نستخدم قانون جمع السرعات في النظرية النسبية الخاصة والذي تم استنتاجه من تحويلات لورنتز، ولا يمكن ان نحسب سرعة الضوء بالطريقة التي ذكرتها انت لان هناك اهمال لطول القطار المنكمش بالنسبة للضوء وانت تعاملت مع الانمشاش الذي يقيسه المشاهد...

عذرا و لكن لا أفهم ما دور قانون جمع السرعات في هذه الحسابات , و إذا كان له دور أرجو توضيح هذه النقطة

___________________________________ __________________________________

إذا قاس المشاهد سرعة الضوء بالنسبة لمسطرة خارج القطار(ثابتة بالنسبة للقطار و المشاهد) فهناك إحتمالان :

كيف تكون المسطرة ثابتة بالنسبة إلى القطار والمشاهد في نفس الوقت وبالتالي يجب ان توضح هذه النقطة حتى نستطيع ان نبني عليها الاجابة

تحياتي

كان هذا خطأ مني و كنت أقصد مسطرة ثابتة بالنسبة للمشاهد

شكرا جزيلا

[drme1981]

هل يمكن أن يكون لنسبية التزامن أي دور في هذه التجربة؟ أرجو الشرح المستفيض

شكرا

[HazemSakeek]

قانون جمع السرعات هو قانون استنتجه اينشتين للتعامل مع السرعات القريبة من سرعة الضوء لان قانون جمع السرعات الكلاسيكي لا يصلح استخدامه في السرعات القريبة من سرعة الضوء وستجد ان قانون جمع السرعات لاينشتين اشمل واعمل ويتعامل مع كل السرعات وللتعرف اكثر على هذا القانون المحاضرة على الرابط التالي توض ما اقصد
http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/SpacialRelativity/relativity_lecture_8.htm

[محمد ابوزيد]

ما رأى الدكتور حازم فى التفسير الهندسى لقانون جمع السرعات

[drme1981]

بفرض أن هذا القطار إرتفاعه 375000 كم (بالنسبة لراكب القطار) , عندئذ سيكون كل من طول و ارتفاع القطار بالنسبة للراكب = 375000 كم , بينما بالنسبة للمشاهد الخارجي سيكون ارتفاع القطار = 375000 كم بينما سيكون طول القطار 300000 كم

بفرض وجود راكب في القطار يفعل حدثين في نفس الوقت (متزامنين بالنسبة له) يرفع يده و رجله مثلا , هل سيرى المشاهد الخارجي هذين الحدثين متزامنين؟ أظن ذلك لأن الحدثان وقعا في نفس المكان

بفرض أن هناك 3 ركاب ساعاتهم متزامنة أحدهم عند سقف مقدمة القطار و الآخر عند أرضية مقدمة القطار و الثالث عند أرضية مؤخرة القطار , وبفرض أن كل من المشاهد في السقف و المشاهد في المؤخرة أطلق شعاع ضوء في نفس الوقت(متزامنين) بحيث يصل إلى المشاهد في المقدمة , هل سيرى المشاهد في المقدمة الشعاعين في نفس الوقت؟ أظن ذلك و أظن أنه سيقرأ في ساعته 1.25 ثانية

الآن بفرض وجود مشاهد خارج القطار عندما يرى مقدمة القطار أمامه بالضبط هل سيرى الشعاعين وصلا إلى مقدمة القطار في نفس الوقت أم لا؟ و بعد كم ثانية؟

أظن أنه
إما أنه سيرى الشعاعين يصلان في نفس الوقت (عندئذ كم ستقرأ ساعته 1.5625 أم 2.5 ؟)

أو أنه سيرى الشعاع من سقف القطار وصل بعد 1.5625 , و الشعاع من مؤخرة القطار وصل بعد 2.5 ( و عندئذ سيكون الحدثان المتزامنان في نفس المكان بالنسبة لراكب أرضية مقدمة القطار ليسا متزامنين بالنسبة للمشاهد خارج القطار)

شكرا

[drme1981]

هل من مجيب؟

[Einstine]

لا اعتقد انه يمكن ان يرى المشاهد خارج القطار الشعاعين فى وقت واحد.
لنفرض ان الشعاع المنطلق من ارضية مؤخرة القطار يستغرق زمن قدره t1 ليصل الى المشاهد فى مقدمة ارضية القطار وان الزمن الذى يستغرقه الشعاع المنطلق من سقف مقدمة القطار هو t2 حينها سيكون t1=t2 بالنسبة للمشاهد فى ارضية مقدمة القطار . لان طول القطار يساوى ارتفاعه.
اما بالنسبة للمشاهد خارج القطار يكون طول القطار اصغر من ارتفاعه.
حينها سيكون t1< t2 إذن سيصل الشعاع المنطلق من ارضية القطار قبل الشعاع المنطلق من سقف القطار ويأتى بعده الشعاع المنطلق من السقف بفارق زمنى قدره:
t= t2-t1∆
اى ان المشاهد خارج القطار سيرى الضوء المنطلق من ارضية مؤخرة القطار قد وصل فى زمن قدره
1.25 ثانية.
بينما يقطع الضوء المنطلق من سقف المقدمة زمن قدره :
1.5 ثانية
اى ان ضوء ارضية المؤخرة يسبق ضوء سقف المقدمة بـ 0.25 ثانية.

[مبتدئ 1]

بفرض وجود قطار طوله = 375000 كم / ث يسير بسرعة = 0.6 من سرعة الضوء (180000 كم/ ث) , عندئذ سيكون طول القطار بالنسبة للمشاهد الثابت = 300000 كم/ ث , و سيتمدد زمن القطار بحيث يكون كل ثانية واحدة من زمن القطار = 1.25 ثانية من زمن المشاهد (أي عندما تمر ثانية واحدة في القطار تكون 1.25 ثانية قد مرت في زمن المشاهد الثابت)

إذا أطلقنا شعاع ضوء بحيث يقطع القطار فسوف يقطعه في زمن قدره = 1.25 ثانية بالنسبة لزمن القطار (أي أن من يركب القطار سوف يرى أن الضوء قد قطع القطار في زمن قدره = 1.25 ثانية)

حيث أن المشاهد الثابت يرى طول القطار = 300000 كم , و حيث أن كل 1 ثانية من زمن القطار = 1.25 ثانية من زمن المشاهد

إذن :

1- إذا قاس المشاهد حركة الضوء بالنسبة للقطار (أي إتخذ القطار كمسطرة) فسوف يرى أن الضوء يقطع القطار(300000 كم) في زمن قدره = 1.25 * 10/ 8 =1.5625 ثانية (أي أن المشاهد الثابت سيرى سرعة الضوء = 192000 كم / ث)

2- إذا قاس المشاهد سرعة الضوء بالنسبة لمسطرة خارج القطار(ثابتة بالنسبة للمشاهد) فهناك إحتمالان :

أ - إما أن يكون الضوء يسير في نفس إتجاه سير القطار و في هذه الحالة عندما يصل شعاع الضوء إلى مقدمة القطار (و عندئذ سيكون قد مر 1.5625 ثانية من زمن المشاهد الثابت) سيكون الضوء قد قطع مسافة قدرها = 281250 كم ( وهي المسافة التي قطعها القطار "180000 * 1.5625" + المسافة التي قطعها الضوء 300000 كم ) , أي أن المشاهد سيرى سرعة الضوء = 372000 كم / ث

ب - أو أن يكون الضوء يسير في عكس إتجاه سير القطار و في هذه الحالة عندما يصل شعاع الضوء إلى مؤخرة القطار (و عندئذ سيكون قد مر 1.5625 ثانية من زمن المشاهد الثابت) سيكون الضوء قد قطع مسافة قدرها = 18750 كم ( أي أن المشاهد سيرى الضوء يسير بسرعة = 12000 كم / ث)

هذا لا يتفق مع قانون النسبية الخاصة الذي ينص على أن جميع المشاهدين (سواء كانوا ثابتين أو متحركين) يجب أن يقيسوا سرعة الضوء نفسها (300000 كم / ث)

كيف يمكن تفسير ذلك؟
شكرا
اعتقد والله أعلم
عليك ان تطبق قانون انكماش الطول وبعدها يسظهر لك الطول المنكمش = الطول الحقيقي للقطار ضرب جذر التربيعي 1- مربع سرعة القطار / سرعة الضوء ومن ثم تجمع الناتج مع المسافة الذي يقطعه القطار
وانا لا اعلم هل باستطاعتنا ان نضيف هذا الناتج ( طول القطار بعد العملية الحسابية ) في معادلة نسبية اللحظة
وهو طول القطار /2 /سرعة الضوء - سرعة القطار
وبالتالي سوف تظهر الفترة الزمنية الذي يستغرقه الضوء للوصول الى مقدمة القطار مع مراعاة ثبات سرعة الضوء
هذا طبعا بالنسبة للراصد الثابت
اما من الناحية الفلسفية لقد استنتجت
ان الراصد الثابت على ما يبدو يرى ان المراقب داخل القطار تعرض الى تداخل في الازمنة (دون ان يشعر ذلك ) نظرا لاختلاف فترة الاحداث بين الراكب في القطار وبين الراصد الثابت
ارجوا التصحيح ان كنت مخطأ
تحياتي