جرم نوع دوم m2

[Hamid.Park]

ما همواره اثرات ماده و انرژی را در سرعت های پائین نور بررسی می کنیم . چون طبق نظرییات قبلی ماده اصولا نمی تواند از سرعت نور عبور کند . در واقع سرعت نور برای ماده همچون سدی عمل می کند که گذشتن از آن باعث تغییر ماهیت ماده به انرژی می شود.
البته در مورد اینکه انواج انرژی مانند فوتون های نور می توانند از سرعت نور عبور کرده و با سرعت های بالای نور سیر کنند جای بحث است . چنانچه آزمایشات اپتیکی جدید هم این مطلب را تایید کرده اند که در محیط هایی خاص نور می تواند بالاتر از سرعت عادی خود حرکت کند .
اما سوال اصلی این است که آیا ماده هم میتواند بالاتر از سرعت نور حرکت کند .
شاید جواب ابتدائی این باشد که خیر . چون ماده هنگام رسیدن به سرعت نور به انرژی خالص تبدیل می شود . حال سوال دیگری مطرح میشود که اگر ماده تبدیل شده به انرژی دوباره به ماده تبدیل شود آن هم در سرعت های بالای نور با زمی توان گفت که ماده نمی تواند بالاتر از سرعت نور حرکت کند ؟ البته اگر این نوع برداشت را قبول کنیم دو نوع حالت خاص پیش می آید . اول اینکه ماتصور کنیم که ماده به انرژی تبدیل و دوباره این انرژی در شرایط خاص دیگری به ماده و ذرات پر سرعتی با ماهیت متفاوت تبدیل شود.

اما برداشت دوم این میتواند باشد که این نوع ماده از ابتدا هم در زمان انفجار بزرگ وجود داشته و مستقیما از انرژی اولیه ساخته شده و یا در اثر تبدیلات ماده انرژی به ماده ی معمولی تبدیل شده است که البته این مطلب نزدیک به نظریه ی تورم می شود که فضا زمان بعد از انفجار بزرگ به طور ناگهانی متورم شده است . یعنی ماده نوع دیگر هم در شکل گیری ماده ی معمولی نقش داشته و بخشی از حرکات خاص جهان در حال گسترش ناشی ازتبدیلاتی است که میتوان از آن به تبدیلات ماده به انرژی و انرژی به ماده نام برد . البته در ادامه ی بحث باید این اشاره را داشته باشیم که ماده ی نوع دوم احتمالا در ابعاد دیگری از فضا و زمان سیر می کند . چون ضمن اینکه می توان ابعاد دیگری به غیر از طول و عرض و ارتفاع به این نوع ماده نسبت داد می توان بعد دیگری از زمان را هم برای آن در نظر گرفت البته بعد دوم زمان که بتازگی برخی دانشمندان روی آن کار می کنند وآن را برای کامل کردن نواقص نظریه ی M در ریسمانها مطرح کرده اند می تواند برای ماده ی معمولی هم باشد .
حال ما انواع حرکاتی که با سرعت های متفاوت برای سرعت های پائین و بالای نور اتفاق می افتد بصورت هندسی اثبات می کنیم و در واقع چند نتیجه از آنها بیرون می کشیم، که برخی از آنها مربوط به اصول اصلی نسبیت خاص می شود.
در ابتدا اندکی در مورد شکلی که خود انیشتین آن را برای توضیح کاملتر اتساع زمان ارائه کرد توضیح می دهیم. در این شکل از ناظر S و متحرک 'S که با سرعت V حرکت می کند استفاده می کنیم. درک این شکل بسیار آسان است و در اغلب کتابهای مربوط به نسبیت خاص از آن استفاده شده لذا ما برای خلاصه نویسی اثبات های هندسی نوع دوم را توضیح می دهیم که درک آنها آسانتر از شکل اوّلی است.
برای سرعت های پائین نور ما از ناظر B و متحرک A که در ابتدا ساکن است اما در ادامه با سرعت V به سمت نقطه ی 'A حرکت می کند استفاده کرده و فرمول های نسبیتی را از آن استخراج می کنیم.

فرض کنید ناظر B و جسم A در حال سکون هستند. زمانی که ناظر B برای جسم A می سنجد با توجه به نوری که از آن با سرعت ثابت C به سمت ناظر می رود .T است.
یعنی زمانی که که جسم ساکن است، ناظر زمان معمولی .T را برای جسم A اندازه
گیری می کند. امّا هنگامی که جسم A با سرعت V حرکت کند زمان برای آن کند شده و نوری که از آن در مکان 'A در یک لحظه به ناظر B می رسد با سرعت ثابت در زمان ' T اندازه گیری می شود.در واقع زمان برای متحرک A کند می شود و ناظر B این مطلب را از نوری که در مکان ' A از جسم متحرک ساطع شده و به ناظر می رسد زمان نتیجه گیری می کند یعنی فوتون رسیده از متحرک اطلاعاتی از متحرک به دست می دهد که حاکی از اتساع زمان برای آن است.

امّا برای سرعت های بالای نور هم همین مطلب را با در نظر گرفتن سرعت ثابت C

اندازه گیری می کنیم.یعنی در ابتدا زمانی که ناظر B از A بدست می آورد . T است که اطلاعات از A با سرعت C به ناظر B می رسند.امّا زمانی که A با سرعت نزدیک نور حرکت کند و در واقع سرعت آن کم شود در نقطه 'A نوری از آن به سمت B ساطع می شود که اطلاعاتی از جسم در حال حرکت به دست می دهد که حاکی از اتساع زمان برای متحرک است. یعنی متحرک A در هنگام حرکت نزدیک نور دچار اتساع زمانی می شود و این اتساع از دید ناظر B با نوری که با سرعت ثابت C در زمان ' T به آن می رسد نتیجه گیری می شود.
ین مطالب به طور کلی برای زمان بودند . امّا اگر ما همین مطالب بدست آمده را برای جرم
حرکتی ماده حساب کنیم به این نتیجه می رسیم که ماده نوع دومی می تواند وجود داشته باشد که دارای جرم است و هنگام رسیدن به سرعت نور یعنی هنگام افت سرعت اولیه آن به سمت
C دچار اتساع زمانی می شود و جرم حرکتی اش نیز افزایش می یابد.امّا اگر این محاسبات را به صورت نمودار جرم حرکتی و سرعت رسم کنیم به راحتی از روی نمودار می توان فهمید که جرم اولیه ماده نوع دوم بعد از سرعت مشخصی به سمت صفر میل می کند که ما در ادامه ی بحث خواهیم گفت که ما نمی توانیم ادعا کنیم که ماده نوع دوم می تواند از این سرعت عبور کند یا نه. چون با استفاده از این ریاضیاتی که در دست است رسیدن به پاسخ این مطلب دشوار است.
در پایان می توان گفت که تمام این مطالب ارائه شده می تواند فقط در حدّ یک نظریه باشد و
بحث کردن در مورد آن را باید با در نظر گرفتن نظریات جدیدی همچون نظریه ریسمانها
انجام داد. برای مثال باید گفت که آیا به دست آوردن یک سرعت حدّی جدید برای نوع دیگری از جرم با مشاهدات ما و برخی مجهولات کیهانی در ارتباط است یا نه. همچنین با در نظر گرفتن فرمولهای مربوط به انرژی باید گفت که ماده نوع اول و دوم فقط می توانند در اطراف سرعت نور حرکت کنند. چون اگر به سرعت نور برسند به انرژی تبدیل خواهند شد. در کل نتایج به دست آمده به این شرح می شود که :
1- ماده چه نوع اول باشد چه نوع دوم نمی تواند با سرعت نور حرکت کند چون در این حالت به انرژی تبدیل خواهد شد.
2- ماده نوع دوم احتمالاً در ابعاد دیگر فضا سیر می کند چون با مشاهدات صورت گرفته توسط انسان از فضا و کیهان هیچ گونه ردی از آن تا کنون پیدا نشده چنانکه تا کنون دانشمندان در محاسبات خود آن را لحاظ نکرده اند.
3- بر هم کنش ماده نوع دوم با ماده معمولی می تواند متفاوت بوده و یا اصلاً بر هم کنشی نداشته باشد و ما مجبور هستیم از روش های جدیدی برای آشکار سازی آن استفاده کنیم.

4- گذشتن از سرعت نور نمی تواند اصل علّیت را نقض کند چون فوتون معمولی تنها راه

رسیدن اطلاعات به ما نیست . در واقع مشکل اصلی در چگونگی آشکار سازی اطلاعات از طرف ما است نه حرکت با سرعت بالاتر از نور.

5- ماده نوع دوم بر اساس محاسباتی که برای حالت تعادل انرژیک آن انجام می شود احتمالاً در اطراف سرعت 4.239 هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می کند . و اگر از این سرعت عبور کند زمان برای آن تند شده ودر واقع می تواند در گذشته سیر کند.
6- در مورد حرکت با بالای سرعت نور ما فرض را بر این می گیریم که در جایی یا سرعتی خاص زمان اندازه گیری شده برای جرم دقیقاً زمان حقیقی و بدون اتساع آن جرم است. در غیر این صورت . T جای خود را به زمان دارای فشردگی یا انبساط خواهد داد که محاسبات ما را سخت تر کرده و نیز نمودار مربوط به آن اندکی متفاوت خواهد بود. یعنی به طور کلی فرض براین است که جرم متحرک در اطراف سرعت 4.239 هزار کیلومتر بر ثانیه دچار اتساع زمانی نمی شود و هنگام دور شدن از این سرعت چه کم و یا زیاد زمان اندازه گیری شده برای آن تفاوت خواهدکرد.
7- همچنین باید گفت که انرژی جنبشی ذراتی که از جرم نوع دوم ساخته شده اند هنگامی که سرعتشان زیاد شود افت پیدا میکند. در واقع این ذرات هنگامی که دارای انرژی جنبشی زیاد می شوند که برخلاف ماده ی معمولی با افت سرعت مواجه شوند ومثلا سرعت انها به نزدیکی های سرعت نور افول پیدا کند. با این اصل می توان گفت که برای اشکار سازی این
ذرات در نزدیکی های سرعت نور باید شرایطی فراهم اورد ته انرژی جنبشی انها افزایش یابد که در این حال احتمال پیدا کردن انها در نزدیکی های سرعت نور افزایش می یابد.