علوم محبوب
غیر قابل درک ترین چیز درباره ی جهان،قابل درک بودن آنستعلوم محبوب
غیر قابل درک ترین چیز درباره ی جهان،قابل درک بودن آنست"VMR-PCR"نسبیت خاص و مدل مکانیک
مدل دینامیک VMR-PCR به صورت ویژه ای نسبیت خاص را تکمیل می کند و توسط نظریه ی ریسمان و مخروط زمانی توجیه می شود.
تنها اشتباه اینشتین در نسبیت خاص شاید تنها محدود کردن سرعت بود زیرا در هیچ کمیت دیگری محدودیت وجود ندارد.
وقتی می گوییم V = at که در آن a = F/m بنابراین می توان گفت V = Ft/m . مگر نیرو – زمان و جرم محدود هستند که سرعت نیز محدود شود.
شاید دیراک نیز همین مشکل را با نسبیت عام اینشتین داشت که می گفت: "شاید کسی بخواهد پدیده ها را خارج از محدودیت فضا – زمان بررسی کند". او در این مورد کتاب تئوری عام نسبیت (General theory of relativity) را نوشت.
تئوری VMR-PCR در بخش اول این نارسایی نسبیت عام اینشتین را اصلاح کرد اما در این بخش قصد داریم نسبیت خاص اینشتین را اصلاح و تکمیل کنیم.
به موضوع اصلی برمی گردیم:
بنابر این استدلال اگر بخواهیم سرعت را محدود کنیم باید تعاریفی از محدود شدن هر آنچه به این کمیت مربوط است نیز بکنیم. در ابتدا باید فواصل را نیز محدود کنیم. زیرا سرعت با تغییر فواصل تعریف می شود.
تئوری VMR-PCR این موضوع را با شکست فضا بیان می کند.
هنگامیکه یک جسم به سرعت C^2 در فضا حرکت می کند این فضا است که نمی تواند جسم را با این همه تغییر فاصله در یک واحد زمانی کوچک تحمل کند. در این هنگام این چنین حرکتی نیز در یک بازه ی زمانی نیز تعریف نخواهد شد و در واقع جسم به آینده سفر خواهد کرد.
توجیه ریاضی ای برای این عمل نیست اما فرض کنید که اگر تمامی حرکات را در دنیا بررسی کنیم نسبت جا به جایی به واحد زمانی بیش از 9 x 10^16 نخواهد بود. یعنی هنگامیکه جسمی به این سرعت می رسد از این نسبت خارج خواهد شد که اولا دیگر در اطراف ما که سرعت معمول داریم نخواهند بود و دوما اینکه در زمان ما نخواهند بود.
در اینجا دو عامل زمان و فاصله را به بی نهایت رساندیم. عامل بعدی باید جرم باشد.
طبق فرمولی که برای سرعت بیان کردیم تنها هنگامی می توان جرم را بی نهایت قرار داد که نیرو را نیز بی نهایت بگذاریم زیرا جرم در مخرج قرار دارد.
طبق استدلال هایی که در بخش اول تئوری آوردیم دیدید که در سرعت C^2 اصلا جرمی در جسم وجود ندارد و جسم تماما از انرژی خواهد بود.
حال چگونه نیرو در بی نهایت قرار دارد؟
همانطور که در مدل بیان کردیم سرعت گرانش در این مختصات C تعریف می شود. بنابراین گرانش یا هر نیروی دیگری اصلا به این جسم نمی رسد که بر آن تاثیر بگذارد.
دلیل دوم این است که جسم در آن سرعت اصلا جرم ندارد که نیرو بر آن تاثیر بگذارد.
بنابراین اینگونه جرم و نیرو را برای جسم بی نهایت تعریف کردیم.
مشاهده می شود که VMR-PCR هیچ کمیتی را به صورت جبری محدود نمی کند بلکه برای تعریف آنها محدودیت می گذارد.
اما آیا در نسبیت خاص اینشتین او هیچ محدودیتی برای نیرو گذاشت؟
مسلما خیر! او گفت اگر جسمی به این سرعت برسد هر چقدر نیرو به آن بدهیم شتاب بیشتری نمی گیرد. پس آن نیرو چه می شود؟
حتی محدودیت در تعریف در این تئوری نسبی است. جسم بعد از سرعت مذکور اصلا در اطراف ما نخواهد بود که ببینیم بیش از این شتاب می گیرد یا نه؟
این گونه قانون اول مکانیک VMR-PCR را بیان می کنیم:
1) جسم در سرعت نور تماما از انرژی نیست زیرا در پدیده ی انتقال به آبی انرژی آن زیاد می شود. این نشان می دهد که مقدار جرم بیشتری از آن به انرژی تبدیل شده. از آنجاییکه V 1/m با کم شدن جرم و تبدیل آن به انرژی سرعت جسم نیز باید از سرعت نور فراتر رود.
عده ی زیادی از دانشمندان این فرض را قبول کرده اند که سرعت نور در یک میدان گرانشی تغییر نمی کند.
بار دیگر حقایقی را با هم بررسی می کنیم:
اشعه ی آلفا در واقع یک ذره به جرم 4.0015 amu می باشد. سرعت این ذره 0.95C و انرژی آن بین 3 تا 7 مگا الکترون ولت می باشد. این ذره تا 40 میکرومتر در سرب نفوذ می کند.
حال آنکه اشعه ی گاما موجی است که تقریبا جرم آن صفر می باشد و انرژی آن حداقل در اثر فوتوالکتریک (هنگام انتقال انرژی به الکترون در هنگام بر هم کنش به آن) 50 کیلو الکترون ولت می باشد.
در اثر کامپتون (پراکندگی اشعه ی گاما در کنش با الکترون نا مقید) دارای انرژی 100 کیلو الکترون ولت تا 100 مگا الکترون ولت می باشد. اما در کل انرژی این امواج با طول موج 14-^10 تا 11-^10 متر بیش از 100 مگا الکترون ولت است.
این تشعشات توسط یک بلوک یک اینچی سرب کاملا متوقف می شوند. (تا یک سانتی متر تنها 50 درصد از قدرت خود را از دست می دهند).
سرعت این امواج نیز 0.999C می باشد.
این نشان می دهد که اجسام با از دست دادن جرم سرعت و انرژی بیشتری پیدا می کنند.
حال از آنجاکه در سرعت C به صورت تقریبی مقدار جرم جذری از مقدار انرژی را در جسم برابر فرض می کنیم پیش بینی کرده ایم که جرم آن در C^2 به صفر و انرژی اش به ماکزیمم برسد.
بنابراین قانون دوم را بیان می کنیم:
2) سرعت یک جسم در قالب نوری حداکثر طبق معادله ی زیر 300207542 متر بر ثانیه می باشد.
تنها اشتباه اینشتین در نسبیت خاص شاید تنها محدود کردن سرعت بود زیرا در هیچ کمیت دیگری محدودیت وجود ندارد.
وقتی می گوییم V = at که در آن a = F/m بنابراین می توان گفت V = Ft/m . مگر نیرو – زمان و جرم محدود هستند که سرعت نیز محدود شود.
شاید دیراک نیز همین مشکل را با نسبیت عام اینشتین داشت که می گفت: "شاید کسی بخواهد پدیده ها را خارج از محدودیت فضا – زمان بررسی کند". او در این مورد کتاب تئوری عام نسبیت (General theory of relativity) را نوشت.
تئوری VMR-PCR در بخش اول این نارسایی نسبیت عام اینشتین را اصلاح کرد اما در این بخش قصد داریم نسبیت خاص اینشتین را اصلاح و تکمیل کنیم.
به موضوع اصلی برمی گردیم:
بنابر این استدلال اگر بخواهیم سرعت را محدود کنیم باید تعاریفی از محدود شدن هر آنچه به این کمیت مربوط است نیز بکنیم. در ابتدا باید فواصل را نیز محدود کنیم. زیرا سرعت با تغییر فواصل تعریف می شود.
تئوری VMR-PCR این موضوع را با شکست فضا بیان می کند.
هنگامیکه یک جسم به سرعت C^2 در فضا حرکت می کند این فضا است که نمی تواند جسم را با این همه تغییر فاصله در یک واحد زمانی کوچک تحمل کند. در این هنگام این چنین حرکتی نیز در یک بازه ی زمانی نیز تعریف نخواهد شد و در واقع جسم به آینده سفر خواهد کرد.
توجیه ریاضی ای برای این عمل نیست اما فرض کنید که اگر تمامی حرکات را در دنیا بررسی کنیم نسبت جا به جایی به واحد زمانی بیش از 9 x 10^16 نخواهد بود. یعنی هنگامیکه جسمی به این سرعت می رسد از این نسبت خارج خواهد شد که اولا دیگر در اطراف ما که سرعت معمول داریم نخواهند بود و دوما اینکه در زمان ما نخواهند بود.
در اینجا دو عامل زمان و فاصله را به بی نهایت رساندیم. عامل بعدی باید جرم باشد.
طبق فرمولی که برای سرعت بیان کردیم تنها هنگامی می توان جرم را بی نهایت قرار داد که نیرو را نیز بی نهایت بگذاریم زیرا جرم در مخرج قرار دارد.
طبق استدلال هایی که در بخش اول تئوری آوردیم دیدید که در سرعت C^2 اصلا جرمی در جسم وجود ندارد و جسم تماما از انرژی خواهد بود.
حال چگونه نیرو در بی نهایت قرار دارد؟
همانطور که در مدل بیان کردیم سرعت گرانش در این مختصات C تعریف می شود. بنابراین گرانش یا هر نیروی دیگری اصلا به این جسم نمی رسد که بر آن تاثیر بگذارد.
دلیل دوم این است که جسم در آن سرعت اصلا جرم ندارد که نیرو بر آن تاثیر بگذارد.
بنابراین اینگونه جرم و نیرو را برای جسم بی نهایت تعریف کردیم.
مشاهده می شود که VMR-PCR هیچ کمیتی را به صورت جبری محدود نمی کند بلکه برای تعریف آنها محدودیت می گذارد.
اما آیا در نسبیت خاص اینشتین او هیچ محدودیتی برای نیرو گذاشت؟
مسلما خیر! او گفت اگر جسمی به این سرعت برسد هر چقدر نیرو به آن بدهیم شتاب بیشتری نمی گیرد. پس آن نیرو چه می شود؟
حتی محدودیت در تعریف در این تئوری نسبی است. جسم بعد از سرعت مذکور اصلا در اطراف ما نخواهد بود که ببینیم بیش از این شتاب می گیرد یا نه؟
این گونه قانون اول مکانیک VMR-PCR را بیان می کنیم:
1) جسم در سرعت نور تماما از انرژی نیست زیرا در پدیده ی انتقال به آبی انرژی آن زیاد می شود. این نشان می دهد که مقدار جرم بیشتری از آن به انرژی تبدیل شده. از آنجاییکه V 1/m با کم شدن جرم و تبدیل آن به انرژی سرعت جسم نیز باید از سرعت نور فراتر رود.
عده ی زیادی از دانشمندان این فرض را قبول کرده اند که سرعت نور در یک میدان گرانشی تغییر نمی کند.
بار دیگر حقایقی را با هم بررسی می کنیم:
اشعه ی آلفا در واقع یک ذره به جرم 4.0015 amu می باشد. سرعت این ذره 0.95C و انرژی آن بین 3 تا 7 مگا الکترون ولت می باشد. این ذره تا 40 میکرومتر در سرب نفوذ می کند.
حال آنکه اشعه ی گاما موجی است که تقریبا جرم آن صفر می باشد و انرژی آن حداقل در اثر فوتوالکتریک (هنگام انتقال انرژی به الکترون در هنگام بر هم کنش به آن) 50 کیلو الکترون ولت می باشد.
در اثر کامپتون (پراکندگی اشعه ی گاما در کنش با الکترون نا مقید) دارای انرژی 100 کیلو الکترون ولت تا 100 مگا الکترون ولت می باشد. اما در کل انرژی این امواج با طول موج 14-^10 تا 11-^10 متر بیش از 100 مگا الکترون ولت است.
این تشعشات توسط یک بلوک یک اینچی سرب کاملا متوقف می شوند. (تا یک سانتی متر تنها 50 درصد از قدرت خود را از دست می دهند).
سرعت این امواج نیز 0.999C می باشد.
این نشان می دهد که اجسام با از دست دادن جرم سرعت و انرژی بیشتری پیدا می کنند.
حال از آنجاکه در سرعت C به صورت تقریبی مقدار جرم جذری از مقدار انرژی را در جسم برابر فرض می کنیم پیش بینی کرده ایم که جرم آن در C^2 به صفر و انرژی اش به ماکزیمم برسد.
بنابراین قانون دوم را بیان می کنیم:
2) سرعت یک جسم در قالب نوری حداکثر طبق معادله ی زیر 300207542 متر بر ثانیه می باشد.
Vc (max) = C + Sin θ (C – Vl)
(این معادله را در بخش اول بررسی و اثبات کردیم. ما در آنجا زاویه را فرضا
70 در نظر گرفته بودیم. اما از آنجاکه ماکزیمم سینوس یک زاویه بیش از یک
نیست بنابراین زاویه هر چه قدر هم که باشد سرعت از این بالاتر نمی رود).
ممکن است این قوانین را در بخش اول نیز بیان کرده باشیم اما در این بخش جزیی تر بررسی کرده ایم.
در دنباله نیز قانون سوم را بیان می کنیم:
3) سرعت C^2 سرعت نهایی یک جسم در محیط ماست که در آن جرم جسم به کمترین حد می رسد. بنابراین نیرو بر آن تاثیری نخواهد داشت و بعد از این سرعت جسم به آینده می رود و همانطور که گفتیم بعد از این نمی توانیم بررسی کنیم که جرم سرعت بیشتری می گیرد یا نه؟
لازم به ذکر است که VMR-PCR در مورد خواص تاکیون ها با عقاید اسکات چیس (Scott I. Chase) و بیلانیوک (Bilaniuk) تقریبا موافق است.
حال چرا این مدل بر این مورد تاکید می کند که جسم در سرعت نور مقدار جرم جذری از مقدار انرژی است؟
تئوری VMR-PCR طبق فرمول نسبیت خاص بیان می کند که اگر جرم در سرعت مجذور نور تماما از انرژی باشد (بر طبق برداشتی مکمل از E = MC^2) در سرعت نور پس مقدار جرم جذری از مقدار انرژی در جسم است.
دلیل دیگر این است که خود اینشتین متوجه شد که نور تماما ویژگیهایش موجی نیست و خواص ذره ای نیز دارد و اصلا چگونه امکان دارد گرانش بر نوری بی جرم اثر کند؟
در کل سوالات زیادی با بیان این مدل پیش می آید از قبیل اینکه چرا C^2 نهایت سرعت هاست؟
همانطور که گفته شده این تئوری عقیده دارد که اگر C سرعت نهایی است چرا این سرعت با فرمول انرژی و واحد آن هم خوانی نداشت؟
اینشتین به جای C در فرمول نسبیت خاص از C^2 استفاده کرد تا واحد آن ژول محاسبه شود.
چرا دو اصل (واحد انرژی و سرعت نهایت) با هم هم خوانی نداشتند که اینشتین سرعت نور ار مجذور کرد.
پس حتما چنین سرعتی وجود دارد که ما از آن در اصول خود استفاده می کنیم.
همچنین مدل بیان شده توسط نظریات ریسمان و مخروط زمانی نیز توجیه می شود. اگر همان مدل مکانیکی را برعکس کند دقیقا مانند مخروط زمانی به نظر می رسد.
مخروط زمانی بیان می دارد که اگر ما در دنیای معمول خود به آینده بنگریم آنرا مانند راس یک مخروط می بینیم که به هم گره خورده است.
تئوری VMR-PCR بیان می دارد که تا سرعت C^2 ما آینده را مانند اضلاع همرس مثلث می بینیم اما هنگامیکه به آن می رسیم آنرا گسترده خواهیم دید. زیرا قاعده ی ساعت شنی دنیا مانند مستطیلی است که قطرهای آن را رسم کرده باشیم.
آینده مانند شن این ساعت شنی به مرور زمان می ریزد و ما آنرا می بینیم چون ما در مثلث ایجاد شده ی پایین این مستطیل هستیم.
به همین دلیل پیش بینی می کنیم هنگامیکه دنیا در حال منقبض شدن است ما آینده را مانند قاعده ی مخروط پهن می بینیم.
هنگامیکه این محیط های هندسی مایکروسکوپیک را تشکیل می دهیم باید یک محیط میکروسکوپیک برای بررسی کوانتومی محیط ها نیز ایجاد کنیم. به همین منظور قطرهای ذوزنقه های ایجاد شده بین هر مبدا سرعتی را رسم می کنیم.
سرعت ها را از آن جهت مبدا قرار می دهیم که ضلع مستطیل بر سرعت صفر پایه گذاری شده است و بر همین مبنا گذشته را بیرون از مستطیل قرار می دهیم.
از سرعت نور به بعد هم نمی توان پدیده ها را به صورت نسبیتی توجیه کرد بنابراین محیط آنرا تاکیونی می نامیم. همچنین بازه ای را که برای سرعت نور مشخص کرده ایم نیز محیط نسبیتی می نامیم زیرا با قواعد فیزیک کلاسیک توجیه نمی شود.
حال مشاهده می کنیم که این مبداها باعث می شوند که محیط تاکیونی از فرم ذوزنقه خارج شود و کاملا مثلثی باشد.
پس در واقع قطری نیز نخواهد داشت. اما محل تلاقی دو قطر در ذوزنقه های محیط نسبیتی و کلاسیک را محیط کوانتومی می نامیم.
به همین دلیل می توان گفت اگر از مرکز هر محیطی به پدیده ها نگاه کنیم اینگونه می توان معادلات اصلی محیط را به معادلات کوانتومی مرتبط کرد. اما می بینیم که طبق مدل رفتار جسم در سرعت بالا (تاکیون) قابل توجیه توسط معادلات کوانتومی نخواهد بود یا ارتباط آن بسیار دشوار می شود. زیرا مثلث قطری ندارد که برای آن محیط تاکیونی تشکیل دهیم.
برای مثال یک نمونه معادله ی نسبیتی را به کوانتومی مربوط می کنیم:
در این مثال طبق مدل مکانیک مطرح شده می خواهیم دو فرمول انرژی را به هم مربوط کنیم:
فرمول نسبیتی اینشتین (E = MC^2) و فرمول کوانتومی پلانک (E = nhv):
در این فرمول ها v فرکانس ثابت موج است که در بعضی معادلات به صورت F = C/λ یا F = V/λ که V در آن سرعت است نیز می باشد. همچنین در این معادلات λ طول موج است.
همچنین در آن h ثابت پلانک می باشد که به صورت h= PV نیز می باشد. که در آن P تکانه ی خطی برابر با P = mV می باشد. که در آن m جرم ذره و V سرعت ذره است.
طبق مدل می خواهیم فرض کنیم سرعت ذره در نقطه ی C می باشد. این بدان معناست که یک عامل کوانتومی را در مرکز محیط نسبیتی در نظر می گیریم. (C از برخورد قطرهای ذوزنقه ی نسبیت بوجود می آیند).
در واقع:
ممکن است این قوانین را در بخش اول نیز بیان کرده باشیم اما در این بخش جزیی تر بررسی کرده ایم.
در دنباله نیز قانون سوم را بیان می کنیم:
3) سرعت C^2 سرعت نهایی یک جسم در محیط ماست که در آن جرم جسم به کمترین حد می رسد. بنابراین نیرو بر آن تاثیری نخواهد داشت و بعد از این سرعت جسم به آینده می رود و همانطور که گفتیم بعد از این نمی توانیم بررسی کنیم که جرم سرعت بیشتری می گیرد یا نه؟
لازم به ذکر است که VMR-PCR در مورد خواص تاکیون ها با عقاید اسکات چیس (Scott I. Chase) و بیلانیوک (Bilaniuk) تقریبا موافق است.
حال چرا این مدل بر این مورد تاکید می کند که جسم در سرعت نور مقدار جرم جذری از مقدار انرژی است؟
تئوری VMR-PCR طبق فرمول نسبیت خاص بیان می کند که اگر جرم در سرعت مجذور نور تماما از انرژی باشد (بر طبق برداشتی مکمل از E = MC^2) در سرعت نور پس مقدار جرم جذری از مقدار انرژی در جسم است.
دلیل دیگر این است که خود اینشتین متوجه شد که نور تماما ویژگیهایش موجی نیست و خواص ذره ای نیز دارد و اصلا چگونه امکان دارد گرانش بر نوری بی جرم اثر کند؟
در کل سوالات زیادی با بیان این مدل پیش می آید از قبیل اینکه چرا C^2 نهایت سرعت هاست؟
همانطور که گفته شده این تئوری عقیده دارد که اگر C سرعت نهایی است چرا این سرعت با فرمول انرژی و واحد آن هم خوانی نداشت؟
اینشتین به جای C در فرمول نسبیت خاص از C^2 استفاده کرد تا واحد آن ژول محاسبه شود.
چرا دو اصل (واحد انرژی و سرعت نهایت) با هم هم خوانی نداشتند که اینشتین سرعت نور ار مجذور کرد.
پس حتما چنین سرعتی وجود دارد که ما از آن در اصول خود استفاده می کنیم.
همچنین مدل بیان شده توسط نظریات ریسمان و مخروط زمانی نیز توجیه می شود. اگر همان مدل مکانیکی را برعکس کند دقیقا مانند مخروط زمانی به نظر می رسد.
مخروط زمانی بیان می دارد که اگر ما در دنیای معمول خود به آینده بنگریم آنرا مانند راس یک مخروط می بینیم که به هم گره خورده است.
تئوری VMR-PCR بیان می دارد که تا سرعت C^2 ما آینده را مانند اضلاع همرس مثلث می بینیم اما هنگامیکه به آن می رسیم آنرا گسترده خواهیم دید. زیرا قاعده ی ساعت شنی دنیا مانند مستطیلی است که قطرهای آن را رسم کرده باشیم.
آینده مانند شن این ساعت شنی به مرور زمان می ریزد و ما آنرا می بینیم چون ما در مثلث ایجاد شده ی پایین این مستطیل هستیم.
به همین دلیل پیش بینی می کنیم هنگامیکه دنیا در حال منقبض شدن است ما آینده را مانند قاعده ی مخروط پهن می بینیم.
هنگامیکه این محیط های هندسی مایکروسکوپیک را تشکیل می دهیم باید یک محیط میکروسکوپیک برای بررسی کوانتومی محیط ها نیز ایجاد کنیم. به همین منظور قطرهای ذوزنقه های ایجاد شده بین هر مبدا سرعتی را رسم می کنیم.
سرعت ها را از آن جهت مبدا قرار می دهیم که ضلع مستطیل بر سرعت صفر پایه گذاری شده است و بر همین مبنا گذشته را بیرون از مستطیل قرار می دهیم.
از سرعت نور به بعد هم نمی توان پدیده ها را به صورت نسبیتی توجیه کرد بنابراین محیط آنرا تاکیونی می نامیم. همچنین بازه ای را که برای سرعت نور مشخص کرده ایم نیز محیط نسبیتی می نامیم زیرا با قواعد فیزیک کلاسیک توجیه نمی شود.
حال مشاهده می کنیم که این مبداها باعث می شوند که محیط تاکیونی از فرم ذوزنقه خارج شود و کاملا مثلثی باشد.
پس در واقع قطری نیز نخواهد داشت. اما محل تلاقی دو قطر در ذوزنقه های محیط نسبیتی و کلاسیک را محیط کوانتومی می نامیم.
به همین دلیل می توان گفت اگر از مرکز هر محیطی به پدیده ها نگاه کنیم اینگونه می توان معادلات اصلی محیط را به معادلات کوانتومی مرتبط کرد. اما می بینیم که طبق مدل رفتار جسم در سرعت بالا (تاکیون) قابل توجیه توسط معادلات کوانتومی نخواهد بود یا ارتباط آن بسیار دشوار می شود. زیرا مثلث قطری ندارد که برای آن محیط تاکیونی تشکیل دهیم.
برای مثال یک نمونه معادله ی نسبیتی را به کوانتومی مربوط می کنیم:
در این مثال طبق مدل مکانیک مطرح شده می خواهیم دو فرمول انرژی را به هم مربوط کنیم:
فرمول نسبیتی اینشتین (E = MC^2) و فرمول کوانتومی پلانک (E = nhv):
در این فرمول ها v فرکانس ثابت موج است که در بعضی معادلات به صورت F = C/λ یا F = V/λ که V در آن سرعت است نیز می باشد. همچنین در این معادلات λ طول موج است.
همچنین در آن h ثابت پلانک می باشد که به صورت h= PV نیز می باشد. که در آن P تکانه ی خطی برابر با P = mV می باشد. که در آن m جرم ذره و V سرعت ذره است.
طبق مدل می خواهیم فرض کنیم سرعت ذره در نقطه ی C می باشد. این بدان معناست که یک عامل کوانتومی را در مرکز محیط نسبیتی در نظر می گیریم. (C از برخورد قطرهای ذوزنقه ی نسبیت بوجود می آیند).
در واقع:
E = MC^2 => C=V è V = E/CM
M = h/λV è V =(h/λE) x C^2
حال باید فرمول بدست آمده را طوری به فرمول معیار ربط دهیم:
h = E/nv è V = (E/nvλE) x C^2
E = nhv = MC^2
è V = (E/nvλnhv) x C^2
V = [E/nv(MC^2)λ] x C^2
طبق محاسبات پلانک n باید عدد طبیعی ای باشد. ما آنرا یک در نظر گرفته و
فرکانس ثابت و طول موج را هم مقدار فرض می کنیم. آنگاه خواهیم داشت:
nvλ = λ^2
حال فرض می کنیم مجذور طول موج برابر با C باشد.
آنگاه داریم:
آنگاه داریم:
V = E/MC
و از آنجاکه در ابتدا شرط کرده بودیم V = C خواهیم داشت: E = MC^2
حال از کجا دریافته ایم V = C برقرار است؟
اثبات کردیم که معادله ی E= MC^2 برقرار است. با توجه به این مطلب اثبات می کنیم:
حال از کجا دریافته ایم V = C برقرار است؟
اثبات کردیم که معادله ی E= MC^2 برقرار است. با توجه به این مطلب اثبات می کنیم:
E = nhv
v = F = C/λ è E = nh(C/λ)
h = Pλ è E = nPλ(C/λ)
P = MV è E = nMVC
حال با فرض اینکه n = 1 باید مجهول V را برابر با C قرار دهیم تا معادله ی E = MC^2 برقرار باشد. بنابراین: C = V
حال می بینیم که توانستیم معادله ی نسبیتی انرژی را توسط معادله ی کوانتومی انرژی با استفاده از مدل مکانیک VMR-PCR اثبات کنیم.
مطالب عمومی دیگری در این مورد نداریم پس بحث را به پایان می بریم.
حال می بینیم که توانستیم معادله ی نسبیتی انرژی را توسط معادله ی کوانتومی انرژی با استفاده از مدل مکانیک VMR-PCR اثبات کنیم.
مطالب عمومی دیگری در این مورد نداریم پس بحث را به پایان می بریم.
پی‌نوشت‌ها:
Copyright © (2003 – 2006) VMR – PCR ® theory by Alireza Yaghoubi. All rights reserved!
Copyright conditions: 2006-10-21:
1) Publishing this article or a brief of that is only permitted by mentioning the name of author (Alireza Yaghoubi).
2) Any technological usage of this theory is only permitted by asking the author (Alireza Yaghoubi) personally. For more information send your request to dr_ayt@yahoo.com.
3) This theory is not completely proven. Please do not publish this article in applied physics sections.
4) Your comments and suggestions are highly appreciated and respected. Contact us and we will concern. E-mail: dr_ayt@yahoo.com. Thank you!
VMR-PCR
”The dawn of truth”
Copyright conditions: 2006-10-21:
1) Publishing this article or a brief of that is only permitted by mentioning the name of author (Alireza Yaghoubi).
2) Any technological usage of this theory is only permitted by asking the author (Alireza Yaghoubi) personally. For more information send your request to dr_ayt@yahoo.com.
3) This theory is not completely proven. Please do not publish this article in applied physics sections.
4) Your comments and suggestions are highly appreciated and respected. Contact us and we will concern. E-mail: dr_ayt@yahoo.com. Thank you!
VMR-PCR
”The dawn of truth”
منابع:
· NIST link to CODATA value
· Barrow, John D. (2002). The Constants of Nature; From Alpha to Omega - The Numbers that Encode the Deepest Secrets of the Universe (in English). Pantheon Books. ISBN 0-375-42221-8.
· Conversion: frequency to wavelength and back
· Conversion: period, cycle duration, periodic time to frequency
· Keyboard frequencies = naming of notes - The English and American system versus the German system
· James Clerk Maxwell, "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field", Philosophical Transactions of the Royal Society of London 155, 459-512 (1865). (This article accompanied a December 8, 1864 presentation by Maxwell to the Royal Society.)
· Barrow, John D. (2002). The Constants of Nature; From Alpha to Omega - The Numbers that Encode the Deepest Secrets of the Universe (in English). Pantheon Books. ISBN 0-375-42221-8.
· Conversion: frequency to wavelength and back
· Conversion: period, cycle duration, periodic time to frequency
· Keyboard frequencies = naming of notes - The English and American system versus the German system
· James Clerk Maxwell, "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field", Philosophical Transactions of the Royal Society of London 155, 459-512 (1865). (This article accompanied a December 8, 1864 presentation by Maxwell to the Royal Society.)
· Larmor, J. (1897) "On a dynamical theory of the electric and
luminiferous medium", Phil. Trans. Roy. Soc. 190, 205-300 (third and
last in a series of papers with the same name
منبع: rasekhoon.net
ABS چیست و چه می کند ؟
تغییر کیفیت سطوح و لغزنده شدن آنها مانند سطوح خیس ، یخ زده و... باعث اصطکاک کمتر بین تایر و سطح مسیر حرکت شده و در نتیجه با وجود فشار ثابت و پیوسته در سیستم ترمز بدون ABS بر این سطوح ، منجرب بلوکه شدن سریع تر چرخ ها نسبت به سطوح با اصطکاک بیشتر و انحراف با شدت بیشتر و خط ترمز طولانی تر می شود . برای جلوگیری از بلوکه شدن چرخ ها و ایجاد ترمز گیری ، پایداری و کنترل بهتر ( ABS ( Anti lock breake system یا همان سیستم ضد بلوکه ترمز طراحی و امروزه به صورت یک استاندارد ایمنی بر روی خودرو ها نصب می شود . ABS با کنترل در فشار هیدرولیک ترمز و قطع و وصل کردن آن باعث ارتباط و یا قطع شدن ارتباط بین لنت ترمز و دیسک به صورت پیا پی به هدف جلو گیری از بلوکه شدن چرخ می شود ، کاربرد ABS در سطوح لغزنده و سرعت های زیاد به طور چشم گیری بیشتر می شود . رانندگانی که تجربه ی ترمز گیری در فعال شدن ABS را ندارند با شنیدن صدای قطع و وصل شدن ارتباط لنت و دیسک ترمز و ورود این صدا به داخل کابین و لرزش پدال در زیر پایشان احساس شکستگی و خرد شدن قطعات ترمز به آنها دست داده و فشار روی پدال ترمز را کم می کنند . در نظر داشته باشید روش ترمز گیری صحیح با ABS فشردن پدال کلاج تا انتها و به طور هم زمان فشردن پدال ترمز به صورت مداوم می باشد ، همچنین در زمان ترمز گیری فرمان دادن به جهت هدایت خودرو به مناسب ترین مسیر . سلامت سیستم ABS با وجود لامپ زرد رنگ با نوشته ANTI LOCK و یا ABS در صفحه نمایش گر مشخص می شود و روشن ماندن دائمی آن از نشانه های نقص در این سیستم می باشد . امروزه سیستم های کمکی و تقویت کننده مکانیکی و الکترونیکی برای ارتقاء و هر چه بهتر کردن عملکرد ترمز به کمک رانندگان آمده و با اندک فشار بر روی پدال فعال و بهترین نتیجه را در اختیار راننده می گذارد . در خودرو های با گیربکس اتومات نیز در صورت فعال شدن ترمز کمکی و احساس اضطرار به تناسب سرعت و شرایط ترمز گیری گیربکس نیز از دنده های خود کم کرده و با ایجاد مقاوت در چرخش چرخ ها به عملیات ترمز گیری کمک می کند ( سیستم ایمنی سفارشی در گیربکس های اتومات ) . ABS با وجود سنسورهای مختلف میزان چرخش چرخ ها و سرعت خودرو و همین طور شتاب در محورهای طولی و عرضی را محاسبه و به واحد پردازش ECU ( electronic control unit ) به طور دائمی فرستاده و در هنگام ترمز گیری در صورت تغییر داده ها از سمت سنسور ها به ABS ، ECU فعا ل شده و بر حسب این داده ها و مقاومت چرخ ها میزان فشار ترمز گیری را بر اساس وضعیت چرخ ها ، تنظیم و با قطع و وصل کردن پر سرعت عملیات ترمز گیری در لنت ها و ارتباطشان با دیسک یا کاسه مانع از بلوکه شدن چرخ ها و بر هم خوردن ترمز گیری و فرمان پذیری می شود .
منبع: rasekhoon.net
معرفی علم هیدرولیک
مایعات تقریباً تراکم ناپذیر هستند. این ویژگی سبب شده است
که از مایعات به عنوان وسیله مناسبی برای تبدیل و انتقال کار استفاده شود.
بنابراین می‌توان از آنها برای طراحی ماشینهایی که در عین سادگی، با نیروی
محرک خیلی کم بتواند نیروی مقاوم فوق العاده زیادی را جابجا نماید،
استفاده نمود. به این ویژگی و همچنین دانش مطالعه این ویژگی هیدرولیک گفته
می‌شود.
امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه‌های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم می‌شود .
از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتاً پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستم‌هایی که در قسمت‌های محرک رباتها بکار می‌روند) استفاده می‌کنند در صورتیکه کاربردهای سیستم‌های هیدرولیک عمدتاً در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...). حال این سوال پیش می‌آید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستم‌های مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱) طراحی ساده
۲) قابلیت افزایش نیرو
۳) سادگی و دقت کنترل
۴) انعطاف پذیری
۵) راندمان بالا
۶) اطمینان در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستم‌های مکانیکی قطعات محرک کمتری وجود دارد و می‌توان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله‌ها و شیلنگ ها) صورت می‌گیرد ولی در سیستم‌های مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده می‌کنند.
در این سیستم‌ها می‌توان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین می‌توان نیرو های بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود. استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستم‌های انعطاف پذیری تبدیل می‌کند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستم‌های دیگر به چشم می‌خورد خبری نیست. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچهای فشاری و حرارتی می‌توان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستم‌ها دارد. اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده‌ای در مورد طرز کار این سیستم‌ها خواهیم پرداخت. برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک می‌توان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده می‌گیرند . بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور های هیدرولیک ) هدایت می‌شوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود. اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است.
۲) در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است.
۳) فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد می‌گردد.
کار سیستم‌های نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می‌کنند . در سیستم‌های نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می‌کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا می‌رود که می‌تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد. اکنون بعد از آشنایی مختصر با طرز کار سیستم‌های هیدرولیکی و نیوماتیکی به معرفی اجزای یک سیستم هیدرولیکی و نیوماتیکی می پردازیم.
۲) پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور یا موتور های احتراق داخلی به کار انداخته می‌شوند.
۳) شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکت سیال
۴) عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکت دورانی).
۲) خنک کننده و خشک کننده هوای تحت فشار
۳) مخزن ذخیره هوای تحت فشار
۴) شیرهای کنترل
۵) عملگرها
۲) در سیستم‌های هیدرولیک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولی در نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین برد ولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد
۳) فشار در سیستم‌های هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستم‌های نیوماتیکی می‌باشد ، حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم می‌رسد ، در نتیجه قطعات سیستم‌های هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند.
۴) در سرعت های پایین دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است .
۵) در سیستم‌های نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله‌های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نمی‌باشد.
۶) سیستم‌های نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستم‌های هیدرولیکی برخوردارند.
منبع: rasekhoon.netامروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه‌های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم می‌شود .
از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتاً پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستم‌هایی که در قسمت‌های محرک رباتها بکار می‌روند) استفاده می‌کنند در صورتیکه کاربردهای سیستم‌های هیدرولیک عمدتاً در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...). حال این سوال پیش می‌آید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستم‌های مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱) طراحی ساده
۲) قابلیت افزایش نیرو
۳) سادگی و دقت کنترل
۴) انعطاف پذیری
۵) راندمان بالا
۶) اطمینان در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستم‌های مکانیکی قطعات محرک کمتری وجود دارد و می‌توان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله‌ها و شیلنگ ها) صورت می‌گیرد ولی در سیستم‌های مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده می‌کنند.
در این سیستم‌ها می‌توان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین می‌توان نیرو های بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود. استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستم‌های انعطاف پذیری تبدیل می‌کند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستم‌های دیگر به چشم می‌خورد خبری نیست. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچهای فشاری و حرارتی می‌توان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستم‌ها دارد. اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده‌ای در مورد طرز کار این سیستم‌ها خواهیم پرداخت. برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک می‌توان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده می‌گیرند . بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور های هیدرولیک ) هدایت می‌شوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود. اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است.
● قانون پاسکال:
۲) در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است.
۳) فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد می‌گردد.
کار سیستم‌های نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می‌کنند . در سیستم‌های نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می‌کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا می‌رود که می‌تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد. اکنون بعد از آشنایی مختصر با طرز کار سیستم‌های هیدرولیکی و نیوماتیکی به معرفی اجزای یک سیستم هیدرولیکی و نیوماتیکی می پردازیم.
● اجزای تشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی:
۲) پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور یا موتور های احتراق داخلی به کار انداخته می‌شوند.
۳) شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکت سیال
۴) عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکت دورانی).
● اجزای تشکیل دهنده سیستم های نیوماتیکی:
۲) خنک کننده و خشک کننده هوای تحت فشار
۳) مخزن ذخیره هوای تحت فشار
۴) شیرهای کنترل
۵) عملگرها
● یک مقایسه کلی بین سیستم‌های هیدرولیک و نیوماتیک:
۲) در سیستم‌های هیدرولیک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولی در نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین برد ولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد
۳) فشار در سیستم‌های هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستم‌های نیوماتیکی می‌باشد ، حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم می‌رسد ، در نتیجه قطعات سیستم‌های هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند.
۴) در سرعت های پایین دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است .
۵) در سیستم‌های نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله‌های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نمی‌باشد.
۶) سیستم‌های نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستم‌های هیدرولیکی برخوردارند.