نسبیت چیست؟ چگونه عمل می کند؟ چرا همه چیـــز را تغییر می دهد؟
در اواخر قرن نوزدهم دانشمندان تصور می کردند به توصیـف کامل گیتی نزدیک شده اند. آنان می پنداشتند که فضا در همه جا با واسطه ای پیوسته به نام اتر پر شده است. پرتوهای نور و علائم رادیویی، امواجی در اتر بودند، درست همان گونه که صوت، امواج فشار در هواست. تنها چیزی که برای تکمیل نظریه لازم بود، اندازه گیری دقیق ویژگی های کشسانی اتر بود؛ پس از تعیین این ویژگی ها، همه چیز در جای خود قرار می گرفت.
اما به زودی و به تدریج، مغایرت هایی با اندیشه اتر همه جاگیر پدیدار گردید. انتظار می رفت نور در اتر با سرعت ثابتی حرکت نمــــاید. مثلاً، اگر در جهت نور حرکت می کردید، انتظار داشتید سرعت آن کم تر به نظر برسد، و اگر در خلاف جهت نور حرکت می کردید، انتظار داشتید سرعت آن بیشتر به نظر آید. اما به رغم آزمایش های متعدد، تلاش به منظور یافتن مدرکی برای تغییر سرعت نور در اثر حرکت در اتر، ناکام ماند.
دقیق ترین آزمایش ها توسط آلبرت مایکلسون و ادوارد مورلی در سال 1887 در مؤسسه کیس کلیولند در اوهایو انجام گردید. آن ها سرعت نور را در دو باریکه که نسبت به یکدیگر دارای زاویه قائمه بودند، مقایسه نمودند. آن ها چنیـــن استدلال می کردند که زمین با چرخش به دور محور خود و گردش به گرد خورشید، از میان اتر می گذرد و سرعت نور در این دو باریکه باید متفاوت باشد. اما مایکلسون و مورلی اختلاف روزانه یا سالانه ای میان دو باریکه نور نیافتند. گویی نور، در هر جهتی که حرکت کنی، نسبت به تو با سرعتی ثابت حرکت می کند.
فیزیکدان ایرلندی، جرج فیتزجرالد و فیزیکدان هلندی دیوید لورنتز، نخستین کسانی بودند که گفتند اجسامی که در میان اتر حرکت می کنند، منقبض می شوند و ساعت ها کُند می گردند. این انقباض و کندشدگی (اتساع) چنان است که هرکسی به هر نحو که نسبت به اتر ، که فیتزجرالد و لورنتز آن را ماده ای واقعی می پنداشتند، حرکت کند، سرعت ثابتی را برای نور اندازه گیری خواهد نمود.
اما، این کارمند جوان اداره ثبت اختراعات سویس در برن به نام آلبرت اینشتاین بود که اتر را کناری نهاد و مسئله سرعت نور را یک بار برای همیشه حل کرد. او، در ژوئن 1905، یکی از سه مقاله ای را نوشت که وی را به عنوان یکی از دانشمندان برجسته جهان معرفی کرد- و در این راستا دو انقلاب مفهومی را آغاز نمود که فهم ما را از زمان، فضا و واقعیت تغییر دادند.
در مقاله 1905، اینشتاین نوشت حال که نمی توان آشکار ساخت که آیا در اتر حرکت می کنیم یا خیر، اصلاً مفهوم اتر زیادی است. در مقابل، اینشتاین از این اصل آغاز کرد که قوانین علم باید به دیده همه ناظرانی که آزادانه حرکت می کنند، یکسان بنمایند. به ویژه، ناظران به هر شیوه ای که حرکت کنند، باید همه یک سرعت را برای نور اندازه گیری نمایند.
این، مستلزم رها کردن این اندیشه بود که کمیتی عام موسوم به زمان وجود دارد که همه ساعت ها اندازه می گیرند. هر کس، زمان شخصی خود را داشت. ساعت های دو نفر در صورتی با هم هماهنگ بودند که آن دو نسبت به یکدیگر در حال سکون باشند و نه این که حرکت نمایند. این نکته با چند آزمایش تأیید شد، از جمله آزمایش با ساعت بسیار دقیقی که دور جهان گردانده شد و سپس با ساعتی که در محل ساکن مانده بود، مقایسه گردید. اگر می خواستید بیشتر زندگی کنید، می توانستید به سوی شرق پرواز کنید تا سرعت هواپیما به سرعت چرخش زمین افزوده شود. اما خوردن غذای هواپیما همان و از میان رفتن آن کسر بسیار کوچکی از ثانیه که به عمرتان افزوده می شد، همان.
اصل موضوعه اینشتاین که قوانین طبیعت باید به دیده تمام ناظرانی که در حرکت آزاد هستند، یکسان بنماید، مبنای نظریه نسبیت بود که از آن رو چنیــــن نامیده می شود که حکایت از آن دارد که فقط حرکت نسبی مهم است. زیبایی و سادگی آن برای بسیاری از دانشمندان و فیلسوفان متقاعدکننده بود. اما مخالفت های بسیاری هم به جای مانده بود. اینشتاین دو مطلق علم قرن نوزدهم را واژگون کرده بود: سکون مطلق که با اتر نمایش داده می شد و زمان مطلق یا عامی که تمام ساعت ها اندازه گیری می نمودند. مردم می پرسیدند آیا این بدان معناست که معیار اخلاقی مطلقی وجود ندارد، که همه چیز نسبی است؟
شامل 10 صفحه word
دانلود تحقیق تاریخ مختصر نسبیت