تبلیغات
فیزیک و فلسفه - آیا قوانین طبیعت نسبت به فضا زمان ناوردا هستند؟(1)
 
ارسطو و گالیله هر دو حركت آونگ را می‌دیدند امّا ذهنیّت فلسفی آن‌ها باعث می‌شد كه تفسیرهای گوناگونی از آن داشته باشند. توماس کوهن

آیا قوانین طبیعت نسبت به فضا زمان ناوردا هستند؟(1)

نوشته شده توسط :رضا اخلاقی
دوشنبه 29 شهریور 1395-10:29 ق.ظ



معرفی(استدلال های مخالف):


  • اگر هر قانون طبیعت نسبت به فضا زمان ناوردا باشدآنگاه سیستم های فیزیكی كه از این قوانین تبعیت می كنند مستقل ونامرتبط با مكان هستند . ولی اگر یك سیستم فیزیكی محصور در یك میدان باشد آنگاه نمی تواند مستقل از مكان باشد .اما به نظر می رسد  هر سیستم فیزیكی  لااقل در یك میدان قرار گرفته است.(مثلآ میدان گرانشی)سیتم های فیزیكی كه از این قوانین پیروی می كنند نمی توانند مستقل و  نامرتبط با مكان باشند.


  • اگر همه ء قوانین نسبت به فضا وزمان ناوردا باشند ،آنگاه نسبت به فضا هم ناوردا هستند .این بدان معنی است  كه ما هر طور ی بخواهیم می توانیم  دستگاه مختصات خود را تنظیم كنیم.اما دستگاه های مختصات، فضا هایی ریاضی هستندكه این همان ومعادل با مكان فیزیكی یا سیستم مرجع خود نیستند.و قوانین فیزیكی فقط نسبت به فضا ها ی فیزیكی و یا نسبت به چارچوب مرجع خود ناوردا هستند.بنابراین از آن جایی كه برخی قوانین فیزیك  قوانین طبیعت هستند لذا قوانین طبیعتی وجود دارند كه در مفهوم ریاضی نسبت به فضا ناوردا نیستند.


 اگر همهء قوانین فیزیك نسبت به فضا و زمان ناوردا باشند،آنگاه باید انتقال و جابه جایی چارچوب مرجع می بایست هم برای مكان و هم برای زمان ممكن باشد اما یك تفاوت جدی میان این دو وجود داردیك سیستم فیزیكی (شئ،ذره) می تواند روی محور xها كه محور مكان یا فضاست در هر دو جهت یعنی هم در جهت افزایش و هم در جهت كاهش می تواند جابه جا شود ،اما این امر روی محور tكه محور زمان است تنها می تواند افزایش یابد.


  • اگر همهء قوانین فیزیك نسبت به فضا زمان ناوردا باشندآنگاه به نظر می رسد می بایست نسبت به برگشت زمان نیز ناوردا باشند.اما به نظر نمی رسد كه قوانین ترمودینامیك مثل آنتروپی وقوانین تابش نسبت به به برگشت زمان ناوردا باشند.

  • اگر هر قانون طبیعتی نسبت به فضا وزمان ناوردا باشدآنگاه قوانین بنیادی مكانیك كوانتوم (QM  قوانین نسبیت عام (GR) نسبت به فضا وزمان ناوردا هستند. اما به نظر می رسد كه ناوردایی فضا- زمان اشاره به ناوردایی به نسبت به برگشت زمان نیز باید باشد. در نتیجه اگر همه ء قوانین طبیعت نسبت به فضا زمان باشند ،آنگاه باید نسبت  به برگشت زمان نیز ناوردا باشند.


  اگر یك قانون هندسه فضا وزمان را معین كند،آنگاه نمی توان نسبت به فضا وزمان ناوردا باشد..اما اكنون معادلات میدان اینشتین وابسته به ماده ای هستند كه در جهان توزیع شده است.و همین طور می دانیم كه معادلات اینشتین قوانین ناب طبیعت هستند.



استدلال های موافق:


  • بدون قرار دادن یا فرض چیزی به عنوان ثابت ، وقتی چیز های دیگر تغییر می كنند هیچ قانونی قابل درك نیست . وبنا بر این بدون هیچ اصل ناوردایی هیچ قانونی قابل درك نیست.ودر نتیجه ناوردایی مثل ناوردایی فضا وزمان-یك شرط ضروری برای فهم اینكه قانون طیبعت چیست می باشد.بنابراین  هر قانون طبیعت یك پیش فرض ناوردایی ، مثل ناوردایی فضا وزمان در خود دارد


مفاهیم فضا زمان در پهنهء تاریخ:


برخی مفاهیم برجستهءدر مورد  ‌فضا :


ارسطو: ارسطو به صورت جامعی راجع به مفهوم مكان صحبت كرد واظهار نظر كوتاهی راجع به فضا انجام داد .او چهار پیش فرض راجع به فضا داشت:


1)مكان در بر دارندهء آن چیزی است كه در مكان واقع شده است و نه بخشی از آن.


2)مكان ضروری ومناسب هر شئ نه كوچكتر ونه بزرگ تر از آن است بلكه درست هم اندازهء آن است.


3)مكان قابل انفكاك از چیزی است كه در آن قرار گرفته است.


4) مكانی هر شئ  اشاره به بالابه بالا و پایین آن شیء دارد و هر شئ تمایل دارد تا به مكان مخصوص به خود برود.


با توجه به پیش فرض هایی كه اشاره شد، «ارسطو» این تعریف ارائه می دهد: مكان مناسب وضروری هر شئ سطح داخلی و تغییر ناپذیر شئ است كه آن را در بردارد (یعنی ظرف شئ) وی در معتقد است كه امری متناهی است ،چراكه ویژگی عرضی ماده است كه خود متناهی است.


توماس آكوئیناس: متنی كه از «توماس آكوئیانس»به جا مانده كه نشان می دهدكه وی معتقد بوده كه فضا و زمان مرز های جهان هستند(وهمین طور اجسام ومواد)این متن در اصل پاسخ به متنی بوده كه وجود  ظرف خلآ را پیش از وچود اشیاء ضروری می دانسته است.


نیوتن : فضا تمایل شئ به بودن به نحوی كه شایستهء بودن است می باشد. هیچ موجودی بدون شرط مكان مند بودن وجود نداشته ونمی تواند وجود داشته باشد.خدا در همه جا هست ذهن در جایی آفریده شده است و جسم در فضایی كه اشغال می كند. بنابر این فضای هر چیز اثری برآمده از وجود اولیه هر موجوداست.زیرا هر موجودی كه در نظر گرفته می شود ، فضای آن نیز در نظر گرفته  می شود.


كانت : كانت در كتاب« سنجش خرد ناب »فضا را با چهار ویژگی مشخص كرده است:


  1. فضا مفهومی تجربی نیست كه از تجربهء بیرونی ما ناشی شده باشد.

  2. فضا یك شرط ضروری برای ادراك است ، یایك شرط سا بجكتیو یا درونی برای احساس است زیرا ما نمی توانیم تصور كنیم كه فضایی نباشد بلكه می توانیم فضایی را تصور كنیم كه كه اشیاء در آن نباشند.

  3. فضا مفهومی استدلالی یا كلی نیست بلكه شهود ناب است.

  4. فضا به عنوان كمیتی نا محدود درك می شود.


ماكسول: از نگاه ماكسول ، فضای مطلق اغلب به عنوان چیزی كه همیشه ثابت است و شبیه خودش است تصور می شود. اما ازآنجایی كه هیچ چیزی وجود نداردكه غیر از رویداد ها وجود ندارد. تمایزی بین یك جزء از زمان با با جزء دیگر به آن قائل شود بنابر این  هیچ چیز وجود ندارد تا تمایزی میان یك بخش از فضا با بخش دیگر آن  جز با رابطه ای كه میان آن اجسام مادی وجود دارد با یكدیگر قائل شود بنا براین همهءمعرفت ما از فضا وزمان به طور ذاتی نسبی است.


 ماخ: نقد ماخ به نیوتن اساس نقد فرمالیسم نسبیت عام را تشكیل می دهد:اصل ماخ كه به وسیلهء اینشتین و نه ماخ فرموله شده است می گوید علت ایجاد نیرو های لخت ،حركت اجرام در جهان است و بنابر این اثر گرانشی به صورت میدان گرانشی از اجرام بزرگ ایجاد می شود كه ناشی از توزیع جرم در فضا است .بنابراین اصل ماخ می بایست در چارچوب گرانش نیوتن اثبات پذیر باشد.



پوانكاره: وی دو سؤال را صورت بندی كرد:


  1. آیا میتوان یك مفهوم مناسب و قابل فهم  از اندازهء زمان یافت كه به ما اجازه مقایسهء مدت زمان فرآیند متوالی را در همان زمان بدهد؟


2) چگونه می توانیم  مقدار زمان دو رویداد را كه در فاصلهء دور از هم اتفاق می افتند را اندازه گرفت؟


پوانكاره اصل خود را چنین صورت بندی كرد: اگر tزمان مطق نیوتنی باشد،آنگاه معادلهء حركت به فرم مشهور زیر خواهد بود:



اگر مقدار جدیدی از زمان را معرفی كنیم كه ϑ = f(t),كه f(t) درآن یك تابع است،آنگاه معادلهء حركت چنین خواهد بود:



آشكار است كه معادلهء اول ساده تر از معادلهء دوم است و برای اندازه گیری زمان در فیزیك واختر شناسی مورد انتخاب قرار می گیرد.اما در فواصل بسیار دور استفاده از رابطهء‌دوم مناسب تر خواهد بود ، زیرا از دقت بیشتری برخوردار خواهد بود.






نظرات() 


 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.


درباره وبلاگ:



آرشیو:


طبقه بندی:


آخرین پستها:


پیوندها:


پیوندهای روزانه:


نویسندگان:


ابر برچسبها:


نظرسنجی:


آمار وبلاگ:







The Theme Being Used Is MihanBlog Created By ThemeBox