Relatîvîteya Demê çi ye?
Em gelek caran demê wekî tiştekî mutleq difikirin: yek saniye li Cakartayê wekî yek saniye li Londonê ye, û her demjimêrek dê li her derê bi heman awayî "bimeşe". Lêbelê, fîzîka nûjen nîşan dide ku ev texmîn bi tevahî rast nîne. Di bin hin mercan de, dem dikare li gorî leza û giraniyê hêdîtir an zûtir "bimeşe". Ev raman wekî nisbîtîya demê tê zanîn - têgeheke sereke di teoriya nisbîtîyê ya Albert Einstein de ku awayê têgihîştina mirovan a gerdûnê guhert.
Dem: Mutleq an Nisbî?
Berî Einstein, nêrîna serdest di fîzîkê de (bi taybetî di fîzîka Newtonî de) digot ku dem gerdûnî ye û ji bo hemî çavdêran yek e. Ev tê vê wateyê ku heke du kes heman bûyerê temaşe bikin, ew ê li ser vê yekê li hev bikin ka ew çiqas dem digire.
Einstein ev texmîn betal kir. Wî nîşan da ku pîvandina demê bi şert û mercên çavdêr ve girêdayî ye - bi taybetî, leza nisbî ya çavdêr û qada gravîtasyonê ya ku çavdêr tê de ye. Bi gotineke din, "saeta kozmîk" tune ye ku bi rengekî yekreng li seranserê gerdûnê were sepandin. Tiştê ku heye dem e ku ji hêla saeta her çavdêrekî ve tê pîvandin, ku pir caran wekî dema guncaw tê binavkirin.
Nisbiyeta Taybet: Dem Ji Ber Leza Hêdî Dibe
Nisbiyeta demê cara yekem bi awayekî sîstematîk di Teoriya Taybet a Nisbiyetê (1905) de hate ravekirin. Ev teori dema ku em çavdêrên ku bi leza sabît (ne lezdar) diçin û rasterast bi gravîtasyonê ve girêdayî nabin, tê sepandin.
Einstein bi du prensîbên girîng dest pê kir:
1. Qanûnên fîzîkê ji bo hemû çavdêrên ku bi xêzek rast û bi leza sabît diçin yek in.
2. Leza ronahiyê di valahiyê de ji bo hemû çavdêran her tim sabît e (nêzîkî 299.792.458 m/s), bêyî ku çavkaniya ronahiyê an çavdêr çiqas zû tevdigere.
Ev her du îdia dibin sedema encamek ecêb: eger leza ronahiyê divê ji bo her kesî yek bimîne, wê hingê pîvanên fezayê û demê divê "biguherin". Yek ji bandorên herî navdar firehbûna demê ye, ku tê de dem wekî ku ji hêla çavdêrekî tevgerbar ve tê pîvandin, ji dema ku ji hêla çavdêrekî bêliv ve tê pîvandin, hêdîtir derbas dibe.
Bi kurtasî, heke mirovek pir zû biçe, nêzîkî leza ronahiyê bibe, saeta wî/wê dê ji saeta kesekî bêliv hêdîtir biçe. Ev bandor di jiyana rojane de pir piçûk e ji ber ku leza me ji leza ronahiyê dûr e, lê di leza pir zêde de girîng dibe.
Mînaka Sehneyî: Paradoksa Cêwî
Yek ji rêbazên populer ji bo têgihîştina nisbîtîya demê paradoksa cêwîyan e. Du cêwîyan xeyal bikin. Yek li ser Erdê dimîne, lê yê din siwarî keştîyeke fezayî dibe ku nêzîkî leza ronahiyê diçe û vedigere Erdê. Li gorî nisbîtîya taybet, cêwîyê ku rêwîtî kiriye dê demek kêmtir bijî - ev tê vê wateyê ku dema vegerê, ew ê ji yê ku li ser Erdê maye ciwantir be.
Ji ber ku ew dijberî aqil xuya dike, jê re "paradoks" tê gotin: ma ne divê her yek xwe di rewşa bêhnvedanê de û yê din di tevgerê de bibîne? Çareserî vê rastiyê vedihewîne ku cêwîyê rêwîtî dema ku rêça xwe diguherîne lezdanê diceribîne, ji ber vê yekê çarçoveya wan a referansê ne her gav bêbandor e (ne her gav bi xêzek rast bi leza sabît diçe). Encama dawî: cûdahiya temenî heye.
Nisbiyeta Giştî: Giraniya Kêşanê Bandorê li Demê jî Dike
Deh sal piştî rêlatîvîteya taybet, Einstein teoriya xwe berfireh kir û kir Teoriya Giştî ya Rêlatîvîteyê (1915). Ev teoriya giraniyê ne wekî hêzek wekî ya Newton, lê wekî encamek ji xwarbûna feza-demê ji hêla giranî û enerjiyê ve rave dike.
Di rêlatîvîteya giştî de, dem jî nisbî ye - lê vê carê ji ber gravîtasyonê. Zeviya gravîtasyonê çiqas xurttir be (mînakî, hûn çiqas nêzîkî tiştekî mezin wek gerstêrk, stêrk, an qula reş bin), dem li gorî cihên ku gravîtasyona wan qelstir e, hêdîtir derbas dibe.
Ev diyarde wekî firehbûna dema gravîtasyonê tê binavkirin. Encamên wê balkêş in: kesek li ser rûyê Erdê (gravîtasyoneke bihêztir) dê demê hinekî hêdîtir ji kesek li orbîteke bilindtir (gravîtasyoneke qelstir) biceribîne. Ev cudahî piçûk e, lê ew dikare bi demjimêrên atomî yên pir rast were pîvandin.
Delîlên Rastîn: GPS û Saetên Atomî
Rêzîtîya demê ne tenê teoriyeke abstrakt e. Yek ji mînakên herî pratîkî Sîstema Pozîsyona Cîhanî (GPS) ye. Peykên GPSê li bilindahiya nêzîkî 20.000 km bi leza bilind li dora Erdê digerin û di qadeke gravîtasyonê ya qelstir de ne ji rûyê Erdê. Du bandor di heman demê de çêdibin:
- Ji ber ku peyk bi lez diçe, teorîya rêlatîvîteya taybet demjimêra peykê hêdîtir dike.
- Ji ber ku peyk di bin gravîtasyona qelstir de ye, rêlatîvîteya giştî dibe sedema ku demjimêra peykê zûtir bixebite.
Eger neyên sererastkirin, ev cudahîyên demkî yên piçûk dê kom bibin û bibin sedema xeletîyên pozîsyona GPS-ê ku dikarin di rojê de bigihîjin çend kîlometreyan. Di rastiyê de, pergalên GPS-ê ji bo parastina navîgasyona rast, sererastkirinên rêlatîvîstîk bikar tînin. Ev mînakek bihêz a rola ku rêlatîvîtî di teknolojiya nûjen de dilîze ye.
Ma ev tê wê wateyê ku "Rêwîtiya di demê de" mimkun e?
Dema mirov dibihîzin ku dem dikare bi awayekî cuda biherike, pirsa ku pir caran derdikeve holê li ser rêwîtiya demê ye. Heta radeyekê, "rêwîtiya ber bi pêşerojê ve" ji hêla fîzîkî ve gengaz e: heke hûn pir zû biçin an jî nêzîkî qadeke gravîtasyonê ya tund bin, hûn dikarin ji kesekî din kêmtir dem biceribînin, û dûv re vegerin û bibînin ku ew di pêşerojê de bêtir pêşve çûne.
Lêbelê, rêwîtiya di demê de pir tevlihevtir e û hîn jî qadeke spekulatîf e. Hin çareseriyên matematîkî di rêlatîvîteya giştî de rê didin avahiyên "ecêb" ên feza-demê (wek hin kunên kurmikan), lê gelo ew di xwezayê de gengaz in, sabît in, û prensîbên din ên fîzîkî binpê nakin, hîn ne diyar e. Bi vî awayî, her çend rêlatîvîteya demê derî li nîqaşên li ser rêwîtiya demê vedike jî, ew bixweber îhtîmala makîneyek demê wekî yên di çîrokên zanistî de nîşan nade.
Çima Nisbiyeta Demê Çê dibe?
Esasê nisbîtiya demê ew e ku feza û dem ne qonaxên statîk in. Ew yekane hebûnekê pêk tînin: feza-dem. Dema ku hûn bi lez tevdigerin, hûn feza-demê bi awayekî cûda "vedikolin". Dema ku hûn di bin gravîtasyona xurt de ne, tevna feza-demê ditewîne, rêjeya demê diguherîne.
Bi gotineke hêsantir, gerdûn bi "guhertina" awayê pîvandina cîh û demê ji hêla çavdêrên cûda ve, hevgirtina qanûnên fîzîkê (mînak, leza sabît a ronahiyê) diparêze. Bandor ecêb xuya dike ji ber ku intuîsyona me di leza kêm û gravîtasyona nerm de pêşketiye, ne li ser pîvanên kozmîk.
Penutup
Nisbiyeta demê ew raman e ku dem her tim ji bo her kesî bi heman awayî naçe. Ew bi leza û giraniyê ve girêdayî ye. Ev têgeh ji teoriyên nisbiyeta taybet û giştî yên Einstein tê û bi rêya ceribandin û sepanên teknolojîk ên wekî GPS-ê hatiye nîşandan. Nisbiyeta demê ji me re tîne bîra xwe ku rastiya fîzîkî pir caran ji ya ku em hêvî dikin ecêbtir e - û ku têgihîştina zanistî dikare tiştê herî bingehîn ê ku em fam dikin biguherîne: herikîna demê bi xwe.
Heke hûn bixwazin, ez dikarim guhertoyek populertir (bi şêwaza nefermî) ya vê gotarê an jî guhertoyek zanistîtir ku tê de formulên firehbûna demê û mînakên hesabkirinê hebin, çêbikim.
