د نسبیت ځانګړې تیوري - ستونزې او حل لارې
۱. یو شی چې اوږدوالی یې ۶۰ متره دی د ۰.۶ سانتي ګراد په سرعت سره حرکت کوي (c = د رڼا سرعت). د یو ثابت څارونکي په وینا، د شی اوږدوالی څومره دی؟
پیژندل شوی:
مناسب اوږدوالی (L o ) = 60 متره
د شی سرعت (v) = 0.6 c
غوښتل شوی: د اوږدوالي انقباض (L)
ج = د رڼا سرعت
L o = مناسب اوږدوالی
L = د اوږدوالي انقباض
د اوږدوالي انقباض (L):
۲. یوه پیښه چې د یو ثابت څارونکي لخوا د ۱۲ ثانیو لپاره لیدل کیږي. د هغه څارونکي په وینا چې د ۰.۸ سانتي ګراد په سرعت سره حرکت کوي (c = د رڼا سرعت) د پیښې د وخت وقفه څومره ده .
پیژندل شوی:
د یو ثابت څارونکي (t s ) په وینا د پیښې د وخت وقفه = 12 ثانیې
د څارونکي سرعت (v) = 0.8 c
غوښتل شوی: د پیښې د وخت وقفه د یو خدمتګار په وینا چې د 0.8 c (t m ) سرعت سره حرکت کوي .
حل:
د وخت د پراخوالي معادله:
t s = د یو ثابت څارونکي په وینا د وخت وقفه
tm = د یو متحرک څارونکي په وینا د وخت وقفه
د حرکت کوونکي څارونکي ( tm ) له مخې د وخت وقفه :
د نسبیت د ځانګړې تیورۍ پورې اړوند ۲۰ مفکوروي پوښتنې او ځوابونه:
۱. پوښتنه: د نسبیت ځانګړې تیوري کوم بنسټیز مفکورې لري؟
ځواب: دوه فرضیې دا دي: (۱) د فزیک قوانین د حوالې په ټولو داخلي چوکاټونو کې یو شان دي، او (۲) په خلا کې د رڼا سرعت ثابت او د سرچینې یا څارونکي له حرکت څخه خپلواک دی.
۲. پوښتنه: د نسبیت د ځانګړې تیورۍ له مخې د وخت پراخوالی څنګه واقع کیږي؟
ځواب: د وخت پراخوالی هغه پدیده ته اشاره کوي چیرې چې وخت د یو څارونکي لپاره د حرکت په حالت کې د هغه په پرتله ورو حرکت کوي چې په آرام کې وي، د Δt' = Δt/√(1 – v²/c²) اړیکې لخوا ورکړل شوی، چیرې چې v نسبي سرعت دی او c د رڼا سرعت دی.
۳. پوښتنه: د انقباض اوږدوالی څومره دی؟
ځواب: د اوږدوالي انقباض دا په ګوته کوي چې یو شی د یو ثابت څارونکي له نظره د حرکت په لور کې لنډ ښکاري، د هغه د مناسب اوږدوالي په پرتله کله چې په آرام کې وي.
۴. پوښتنه: د نسبیت ځانګړې تیوري د هممهاله کیدو مفهوم څنګه اغیزه کوي؟
ځواب: هغه پیښې چې یو څارونکي ته په یو وخت کې ښکاري ممکن د بل څارونکي سره په مختلف سرعت سره حرکت کولو سره یو ځای نه وي. له همدې امله، هممهاله والی نسبي دی.
۵. پوښتنه: د "نسبي ډله" اصطلاح څه معنی لري؟
ځواب: نسبي ډله د یو شي د مؤثره ډله کې زیاتوالي ته اشاره کوي کله چې د هغې سرعت د رڼا سرعت ته نږدې کیږي. دا د m = m₀/√(1 – v²/c²) لخوا ورکول کیږي، چیرې چې m₀ د پاتې برخې ډله ده.
۶. پوښتنه: د نسبیت ځانګړې تیوري انرژي او ډله څنګه سره اړیکه لري؟
ځواب: دا اړیکه د E = mc² لخوا ورکول کیږي، چې دا په ګوته کوي چې انرژي (E) او ډله (m) مساوي دي او یو بل ته بدلیدلی شي.
۷. پوښتنه: په تیوري کې د رڼا د سرعت (ج) اهمیت څه دی؟
ځواب: د نسبیت په ځانګړې تیوري کې، د رڼا سرعت هغه اعظمي سرعت دی چې معلومات یا ماده پکې سفر کولی شي، او دا په ټولو انرشیل چوکاټونو کې ثابت پاتې کیږي.
۸. پوښتنه: ولې د وزن لرونکو شیانو لپاره د رڼا سرعت ته رسیدل یا له هغه څخه زیاتیدل ناممکن دي؟
ځواب: لکه څنګه چې د یو شي سرعت د رڼا سرعت ته نږدې کیږي، د هغې نسبي ډله زیاتیږي، چې لامحدود انرژۍ ته اړتیا لري ترڅو دا د رڼا سرعت ته ګړندی کړي.
۹. پوښتنه: په ځانګړي نسبیت کې د سرعت اضافه کول څنګه کار کوي؟
ځواب: د کلاسیک میخانیکونو برعکس، سرعتونه مستقیم نه اضافه کیږي. که چیرې u د یو شی سرعت وي لکه څنګه چې په یوه چوکاټ کې لیدل کیږي چې د سرعت v سره حرکت کوي، نو د یو ثابت څارونکي په وینا د هغې سرعت u' = (u + v) / (1 + uv/c²) دی.
۱۰. پوښتنه: د لورینټز بدلون څه شی دی؟
ځواب: لورینټز بدلونونه هغه ریاضيکي فورمولونه دي چې د یوې پیښې د فضا او وخت همغږي په یوه انرشیل چوکاټ کې د بل چوکاټ سره تړاو لري چې د لومړي چوکاټ په پرتله په ثابت سرعت سره حرکت کوي.
۱۱. پوښتنه: ځانګړی نسبیت د حرکت په ساتنه څنګه اغیزه کوي؟
ځواب: مومینټم ساتل شوی پاتې کیږي، مګر د مومینټم تعریف نسبي کیږي، په شمول د زیات شوي نسبي ماس فکتور: p = mv/√(1 – v²/c²).
۱۲. پوښتنه: آیا د نسبیت ځانګړې تیوري د نیوټن میخانیک سره مطابقت لري؟
ځواب: هو، د رڼا د سرعت څخه د ډېرو کوچنیو سرعتونو لپاره، د ځانګړي نسبیت وړاندوینې د نیوټن میخانیکونو سره یوځای کیږي.
۱۳. پوښتنه: د وخت پراخوالی په عمر باندې څه اغیزه لري؟
ځواب: هغه څوک چې په نسبي سرعت سره سفر کوي د هغه چا په پرتله چې ولاړ پاتې وي ډیر ورو عمر کوي. دا "دوه ګونی تضاد" دی چیرې چې یو دوه ګونی د رڼا په سرعت سره سفر کوي او د هغه دوه ګونی څخه ځوان بیرته راځي چې وروسته پاتې و.
۱۴. پوښتنه: ځانګړی نسبیت څنګه انرژي بیا تعریفوي؟
ځواب: ټوله انرژي د یو شي د آرامۍ انرژۍ (mc²) او د هغې د حرکي انرژۍ مجموعه ده. حتی په آرامۍ کې، یو شی د خپل وزن له مخې انرژي لري.
۱۵. پوښتنه: آیا د ځانګړي نسبیت له مخې کوم شی د رڼا په پرتله ګړندی سفر کولی شي؟
ځواب: نه، د رڼا سرعت د سرعت نړیوال حد دی. تاچیونونه، فرضي ذرات چې د رڼا په پرتله ګړندي سفر کوي، د تیوري سره سمون نلري.
۱۶. پوښتنه: په نسبي سرعت کې کتله څنګه اغیزمن کیږي؟
ځواب: لکه څنګه چې د یو شي سرعت د رڼا سرعت ته نږدې کیږي، د هغې نسبي ډله پرته له محدودیت څخه زیاتیږي، چې د نور سرعت لپاره ډیرې انرژۍ ته اړتیا لري.
۱۷. پوښتنه: د علت اصل په ځانګړي نسبیت کې څه رول لوبوي؟
ځواب: د علت اصل، چیرې چې علت د اغیز څخه مخکې وي، په ځانګړي نسبیت کې ساتل کیږي، له همدې امله د رڼا سرعت محدودیت خورا مهم دی.
۱۸. پوښتنه: فضا وخت څه شی دی؟
ځواب: فضايي وخت د فضا درې ابعاد د وخت د څلورم ابعاد سره په څلور بعدي تسلسل کې سره یوځای کوي، چې د نسبیت چوکاټ لپاره اړین دی.
۱۹. پوښتنه: ځانګړی نسبیت مطلق ځای او وخت ته څنګه ګوري؟
ځواب: ځانګړی نسبيت د مطلق ځای او وخت شتون ردوي. دواړه نسبي دي او د یو چا د حرکت حالت پورې اړه لري توپیر کولی شي.
۲۰. پوښتنه: "د حوالې غیر فعال چوکاټ" څه شی دی؟
ځواب: د حوالې یو داخلي چوکاټ هغه دی چې پکې شیان یا په آرام کې پاتې کیږي یا په ثابت سرعت حرکت کوي پرته لدې چې د بهرني ځواک لخوا عمل وشي. دا هغه چوکاټ دی چې د نیوټن د حرکت لومړی قانون پکې ځای لري.
د نسبیت ځانګړې تیوري، چې د البرټ انشټاین لخوا معرفي شوه، زموږ د فضا، وخت، انرژۍ او مادې په اړه پوهه بدله کړه. د هغې اغیزې د عصري فزیک ډیری برخو ته غځیدلي او په تجربوي ډول تایید شوي دي.
