اَبا اِباد

A part of the LHC accelerator tunnel of the CERN research institute

آزمایش پیون و نسبیت خاص

در پست آزمایش پیون دیدیم که در یک آزمایش، طی برخورد دو پروتون، ذره‌ای به نام پیون ایجاد می شود.

در حالت ساکن عمر این ذره ۲۶ نانوثانیه و در حالتی که با ۹۰ درصد سرعت نور حرکت می‌کند، عمر این ذره ۶۳ نانوثانیه اندازه‌گیری می شود.

حالا تصور کنید که ما یک فضاپیما داریم که با ۹۰ درصد سرعت نور یعنی با همان سرعتی که پیون حرکت می‌کند، می تواند حرکت کند. اگر در لحظه‌ی برخورد شما سوار این فضاپیما شوید و هم‌جهت با پیون حرکت کنید، شما ذره‌ی پیون رو ساکن می‌بینید. در این حالت که پیون نسبت به شما ساکن است، شما عمر این ذره رو ۲۶ نانوثانیه اندازه گیری می‌کنید. همزمان کسی که نسبت به شما و پیون ساکن است، عمر این ذره رو ۶۳ نانوثانیه اندازه گیری می کند. این به این معنی هست که شمایی که سوار فضاپیما هستید و کسی که در آزمایشگاه ایستاده، برای یک‌ پدیده دو زمان متفاوت اندازه گیری کرده اید.

این پدیده با فیزیک کلاسیک قابل توجیه نیست. چرا؟

فرض کنید شما که در پایان روز از نتایج آزمایشات گیج شده اید، به دوستتان می گویید من یک نخ سیگار بکشم و برگردم، سوار فضاپیما می شوید و سیگار را روشن می‌کنید. وقتی سیگار کشیدن تمام می شود به ساعتتان نگاه می‌کنید و‌ متوجه می شوید که فقط ۵ دقیقه طول کشید. زمانی که برمی گردید، دوستتان که در آزمایشگاه منتظر شما‌ بود، با عصبانیت به شما‌ می گوید من ۱۲ دقیقه است که اینجا علاف توام!! شما ادعا می‌کنید که فقط ۵ دقیقه طول کشیده ولی دوستتان ادعا می‌کند که ۱۲ دقیقه منتظر شما بوده است.

اما کدام یکی از شما دو نفر درست می گویید؟

در واقع هردو

تصویر: قسمتی از تونل شتابدهنده LHC پژوهشکده‌ CERN

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *