د وخت نسبیت څه شی دی؟
موږ ډیری وخت د مطلق په توګه فکر کوو: په جاکارتا کې یوه ثانیه د لندن په څیر ده، او هر ساعت به په هر ځای کې په ورته ډول "چلیږي". په هرصورت، عصري فزیک ښیي چې دا انګیرنه په بشپړه توګه ریښتیا نه ده. د ځینو شرایطو لاندې، وخت کولی شي د سرعت او جاذبې قوې پورې اړه لري ورو یا ګړندی "چلیږي". دا مفکوره د وخت د نسبیت په نوم پیژندل کیږي - د البرټ انشټاین د نسبیت تیوري کې یو کلیدي مفهوم چې د انسانانو د کایناتو د پوهیدو لاره یې بدله کړه.
وخت: مطلق یا نسبي؟
د انشټاین څخه مخکې، په فزیک کې غالب نظر (په ځانګړې توګه د نیوټن فزیک) دا ګڼله چې وخت نړیوال دی او د ټولو څارونکو لپاره یو شان دی. دا پدې مانا وه چې که دوه کسان ورته پیښه وګوري، نو دوی به په دې موافق وي چې څومره وخت نیسي.
انشټاین دا فرضیه رد کړه. هغه وښودله چې د وخت اندازه کول د څارونکي په شرایطو پورې اړه لري - په ځانګړي توګه، د څارونکي نسبي سرعت او د جاذبې ساحه چې څارونکی پکې موقعیت لري. په بل عبارت، هیڅ "کاسمیک ساعت" شتون نلري چې په ټول کائنات کې په مساوي ډول پلي شي. هغه څه چې شتون لري هغه وخت دی چې د هر څارونکي ساعت لخوا اندازه کیږي، ډیری وختونه د مناسب وخت په نوم یادیږي.
ځانګړی نسبیت: وخت د سرعت له امله ورو کیږي
د وخت نسبیت لومړی ځل په سیستماتیک ډول د نسبیت په ځانګړې تیوري (1905) کې تشریح شو. دا تیوري هغه وخت پلي کیږي کله چې موږ څارونکي په ثابت سرعت (نه ګړندي) حرکت کوي او په مستقیم ډول د جاذبې قوه پکې شامله نه وي.
انشټاین د دوو مهمو مفکورو سره پیل وکړ:
۱. د فزیک قوانین د ټولو څارونکو لپاره یو شان دي چې په مستقیم کرښه کې په ثابت سرعت سره حرکت کوي.
۲. په یوه خلا کې د رڼا سرعت تل ثابت وي (تقریبا ۲۹۹،۷۹۲،۴۵۸ متر/سیکنډ) د ټولو څارونکو لپاره، مهمه نده چې د رڼا سرچینه یا څارونکی څومره ګړندی حرکت کوي.
دا دوه فرضیې د یوې حیرانونکې پایلې لامل کیږي: که چیرې د رڼا سرعت د هرچا لپاره یو شان پاتې شي، نو د ځای او وخت ابعاد باید "تنظیم شي." یو له خورا مشهورو اغیزو څخه د وخت پراخوالی دی، چیرې چې د حرکت کونکي څارونکي لخوا اندازه شوی وخت د هغه وخت په پرتله ډیر ورو تیریږي چې د یو ثابت څارونکي لخوا اندازه شوی.
په ساده ډول، که چیرې یو څوک ډیر ګړندی حرکت وکړي، د رڼا سرعت ته نږدې شي، نو د هغه ساعت به د یو ولاړ کس د ساعت په پرتله ورو حرکت وکړي. دا اغیزه په ورځني ژوند کې خورا کوچنۍ ده ځکه چې زموږ سرعت د رڼا سرعت څخه لرې دی، مګر دا په خورا لوړ سرعت کې د پام وړ کیږي.
حسي مثال: د دوه ګوني تضاد
د وخت د نسبیت د پوهیدو لپاره یوه مشهوره لاره د دوه ګوني تضاد دی. دوه غبرګوني تصور وکړئ. یو په ځمکه کې پاتې کیږي، پداسې حال کې چې بل یې په فضايي بیړۍ کې سپاره کیږي چې د رڼا سرعت ته نږدې سفر کوي او بیرته ځمکې ته راستنیږي. د ځانګړي نسبیت له مخې، هغه دوه ګونی چې سفر یې کړی وي لږ وخت به تجربه کړي - پدې معنی چې د بیرته راستنیدو په وخت کې، هغه به د هغه چا څخه ځوان وي چې په ځمکه کې پاتې شوی وي.
دا یو "تناقض" بلل کیږي ځکه چې دا متضاد ښکاري: ایا هر یو باید ځان په آرام او بل په حرکت کې ونه ګڼي؟ حل دا حقیقت لري چې سفر کوونکی دوه ګونی د سمت بدلولو پرمهال سرعت تجربه کوي، نو د دوی د حوالې چوکاټ تل غیر ارادي نه وي (تل په مستقیم کرښه کې په ثابت سرعت کې حرکت نه کوي ). وروستۍ پایله: د عمر توپیر شتون لري.
عمومي نسبیت: جاذبه هم په وخت اغیزه کوي
د ځانګړي نسبیت څخه لس کاله وروسته، انشټاین خپله تیوري د نسبیت عمومي تیوري (۱۹۱۵) ته وغځوله. دا تیوري جاذبه د نیوټن په څیر د ځواک په توګه نه، بلکې د ډله ایز او انرژۍ له مخې د فضا وخت د منحني کیدو په پایله کې تشریح کوي.
په عمومي نسبیت کې، وخت هم نسبي دی - مګر دا ځل د جاذبې له امله. د جاذبې ساحه څومره قوي وي (د مثال په توګه، تاسو د سیارې، ستوري، یا تور سوري په څیر لوی شی ته نږدې یاست)، د کمزوري جاذبې ځایونو په پرتله وخت ورو تیریږي.
دې پدیدې ته د جاذبې وخت پراخوالی ویل کیږي. پایلې یې په زړه پورې دي: د ځمکې په سطحه یو څوک (قوي جاذبه قوه) به د لوړ مدار (کمزوري جاذبه قوه) کې د هغه چا په پرتله یو څه ورو وخت تجربه کړي. دا توپیر کوچنی دی، مګر دا د خورا دقیق اټومي ساعتونو سره اندازه کیدی شي.
اصلي شواهد: GPS او اټومي ساعتونه
د وخت نسبیت یوازې یوه تجریدي تیوري نه ده. یو له خورا عملي مثالونو څخه د نړیوال موقعیت سیسټم (GPS) دی. د GPS سپوږمکۍ د ځمکې شاوخوا شاوخوا 20.000 کیلومتره لوړوالي کې په لوړ سرعت سره ګرځي او د ځمکې د سطحې په پرتله په کمزوري جاذبه ساحه کې دي. دوه اغیزې په یو وخت کې پیښیږي:
– ځکه چې سپوږمکۍ په چټکۍ سره حرکت کوي، د ځانګړي نسبیت له امله د سپوږمکۍ ساعت ورو کیږي.
- ځکه چې سپوږمکۍ په کمزوري جاذبه کې ده، عمومي نسبیت د سپوږمکۍ ساعت ګړندی کوي.
که چیرې دا کوچني وخت توپیرونه سم نه شي، نو دا کوچني وخت توپیرونه به راټول شي او د GPS موقعیت غلطۍ به رامینځته کړي چې کولی شي په ورځ کې څو کیلومترو ته ورسیږي. په حقیقت کې، د GPS سیسټمونه د دقیق نیویګیشن ساتلو لپاره نسبي اصلاحات شاملوي. دا د هغه رول یوه پیاوړې بیلګه ده چې نسبيت یې په عصري ټیکنالوژۍ کې لوبوي.
ایا دا پدې مانا ده چې "د وخت سفر" ممکن دی؟
کله چې خلک واوري چې وخت په مختلف ډول جریان لري، هغه پوښتنه چې ډیری وختونه راپورته کیږي د وخت سفر په اړه ده. تر یوې اندازې پورې، "راتلونکي ته سفر" په فزیکي توګه ممکن دی: که تاسو ډیر ګړندی حرکت کوئ یا د خورا جاذبې ساحې ته نږدې یاست، تاسو کولی شئ د بل چا په پرتله لږ وخت تجربه کړئ، او بیا بیرته راشئ ترڅو ومومئ چې دوی په راتلونکي کې ډیر مخکې دي.
خو، د وخت سفر ډېر پېچلی دی او لا هم یوه فرضي ساحه پاتې ده. په عمومي نسبیت کې ځینې ریاضيکي حلونه د "عجیب" فضا-وخت جوړښتونو (لکه ځینې د ورم هولونو ) لپاره اجازه ورکوي، مګر ایا دوی په طبیعت کې ممکن دي، باثباته دي، او د نورو فزیکي اصولو څخه سرغړونه نه کوي، لا هم روښانه نه ده. په دې توګه، پداسې حال کې چې د وخت نسبیت د وخت سفر په اړه د بحثونو دروازه پرانیزي، دا په اتوماتيک ډول د ساینسي افسانې په څیر د وخت ماشین امکان نه څرګندوي.
ولې د وخت نسبیت واقع کیږي؟
د وخت د نسبیت اصل دا دی چې فضا او وخت جامد پړاوونه نه دي. دوی یو واحد وجود جوړوي: فضا-وخت. کله چې تاسو ګړندي حرکت کوئ، تاسو فضا-وخت په بل ډول "سپړنه" کوئ. کله چې تاسو په قوي جاذبه کې یاست، د فضا-وخت ټوکر بدلیږي، د وخت سرعت بدلوي.
په ساده اصطلاحاتو کې، کاینات د فزیک د قوانینو تسلسل ساتي (د مثال په توګه، د رڼا ثابت سرعت) د "بدلولو" له لارې چې څنګه ځای او وخت د مختلفو څارونکو لخوا اندازه کیږي. اغیزه عجیب ښکاري ځکه چې زموږ وجدان په ټیټ سرعت او منځنۍ جاذبه کې وده کړې، نه په کاسمیک پیمانه کې.
تړل
د وخت نسبیت هغه مفکوره ده چې وخت تل د هرچا لپاره یو شان نه وي. دا په سرعت او جاذبې پورې اړه لري. دا مفهوم د انشټاین د نسبیت د ځانګړو او عمومي تیوریو څخه سرچینه اخلي ، او د تجربو او ټیکنالوژیکي غوښتنلیکونو لکه GPS له لارې ښودل شوی. د وخت نسبیت موږ ته یادونه کوي چې فزیکي واقعیت ډیری وختونه د هغه څه څخه عجیب وي چې موږ یې تمه کولی شو - او دا چې ساینسي پوهه کولی شي ترټولو بنسټیز شی بدل کړي چې موږ یې درک کوو: د وخت جریان پخپله.
که تاسو وغواړئ، زه کولی شم د دې مقالې یو ډیر مشهور (غیر معمولي سټایل) نسخه یا یو ډیر ساینسي نسخه هم جوړه کړم چې د وخت د پراخولو فورمولونو او محاسبې مثالونو سره بشپړ وي.
