او تجسم خرد ناب بود (به مناسبت يكصدو بيست و هشتمين سال تولد آلبرت اينيشتين)

سخنان اينيشتين:
1. اين ممكن است كه بتوان هر چيزي را به صورت علمي شرح داد،اما اين بي احساس و بي معني خواهد بود،درست مثل اين كه اگر شما سمفوني بتهوون را همچون يك موج نوساني فشرده شرح دهيد.
2. مسلما نيروي جاذبه هيچ مسئوليتي در قبال افتادن انسانها در عشق ندارد.
3. وقتي شما به مدت دو ساعت با دختر زيبايي مي نشينيد به نظر مي رسد كه دو دقيقه بر شما گذشته،ولي وقتي روي يك اجاق داغ براي دو دقيقه مي نشينيد گويي به نظر مي رسد كه دو ساعت بر روي آن نشسته ايد.((اين نسبيت است)).
4. تخيلات بسيار مهم تر و با ارزش تر از دانش و دانسته ها هستند.
5.اشخاص مختلف به كمك تكلم مي توانند تا حدودي تجربيات خود را با هم مقايسه كنند،از اين راه نشان داده مي شود كه برخي ادراكات حسي اشخاص مختلف نظير يكديگر است،در حالي كه براي ادراكات حسي ديگر چنين تناظري را نمي توان اثبات كرد.ما عادت داريم كه آن دسته از ادراكات حسي را كه بين افراد مختلف مشترك هستند و بنابراين ،تا حدودي،غير شخصي هستند را،واقعي بدانيم.
6. در طول يك قانون رياضي به يك واقعيت اشاره مي شود ولي يقين وجود ندارد. در طول زماني كه يقين وجود دارد،كسي به واقعيت اشاره نمي كند.
7. گاهي اوقات ما بهاي هنگفتي را براي هيچ مي پردازيم.
8. زماني كه از آلبرت اينيشتين خواسته شد كه درباره ي راديو شرح دهد،پاسخ داد:
((ببينيد،سيم تلگراف شبيه يك گربه ي بسيار بسيار طويل مي باشد.شما دم او را در نيويورك مي كشيد،و او در لس آنجلس ميوميو مي كند.آيا شما اين را درك مي كنيد؟راديو نيز دقيقا اين چنين عمل مي كند؛شما سيگنال را در اينجا ارسال مي كنيد وآنها در انجا ان را دريافت مي كنند.فقط با اين تفاوت كه در آنجا گربه اي وجود ندارد.))
9. اگر من فقط شهرت داشتم ، من فقط يك قفل سازمي بودم.
10. انسان عموما از نسبت دادن صفت زيركي به ديگران اجتناب مي كند، مگر به دشمن.
11. هيچ گاه به آينده فكر نمي كنم ،آينده خيلي زود از راه مي رسد.
12.انسان جزئي است از يك كل،كه ما آن را ((عالم))مي ناميم.جزئي كه محدود به زمان و فضا است.او خود افكار و احساساتش را به عنوان چيزي جداي بقيه عالم تجربه مي كند.كه مي توان ان را نوعي خطاي باصره در خود آگاهيش دانست.اين خطا براي ما نوعي زندان است كه ما را به اميال شخصي و ابراز عواطف نسبت به چند نفري كه از همه به ما نزديكترند محدود مي كند.
وظيفه ي دشوار ما بايد اين باشد كه خود را از اين زندان نجات دهيم و دايره ي عواطف خود را گسترش دهيم،تا همه موجودات زنده و سراسر طبيعت را با تمام زيبائيهايش در بر گيرد.هيچ كس قادر نيست كاملا به اين هدف دست يابد.اما تلاش براي نيل به آن خود بخشي از روند آزادي براي امنيت دروني است.
13. فقط دو چيز لايتناهي وجود دارد،جهان هستي و ناداني انسانها،البته من راجع به اولي زياد مطمئن نيستم.
14. در مقابل خداوند همه ي ما به يك اندازه خردمند و به يك اندازه احمق هستيم.
15. لذت نگريستن و درک طبيعت والاترين نعمت است.
16. - آلبرت اينيشتين (متفكر و فيزيكدان بزرگ)   Albret Einstein:
قرآن، كتاب جبر يا هندسه يا حساب نيست بلكه مجموعه‌اي از قوانين است كه بشر را به راه راست، راهي كه برزگ‌ترين فلاسفه از تعريف آن عاجزند ، هدايت مي‌كند.
17. نقطه اتصال دو زمان گذشته و آينده حال است قدر آنرا بدانيد.
18.راز ابدي دنيا دريافتني بودن آن است.
از يافته هاي بزرگ امانوئل كانت يكي اين است كه فرض دنياي خارجي واقعي،بدون اين دريافتني بودن،بي معني است.اين واقعيت كه دنيا دريافتني است،يك معجزه است.
19. قسم مي خورم كه توي اين عالم يك خبري هست!!
20. به هنگام رويارويى با مشكلات اساسى، نمى‏توانيم از همان سطح تفكرى كه آن مشكلات را به وجود آورديم، آنها را برطرف كنيم.
21. عشق مثل ساعت شنی می ماند، هم زمان که قلب را پر می کند،مغز را خالی می کند.
22. من می خواهم انديشه های خداوند را بدانم...بقيه چيزها جزئيات هستند.
23. من خودم را براي يك كار خيلي بزرگ آماده كرده بودم اما بعد از اينكه مسايل رو ديدم فهميدم كه كار بزرگي نمي خواهد انجام بدهم. فقط بايد اين قايق را روي آب انداخت و كمي پارو زد. همين!!
24.تجاربي كه تا كنون داشته ايم به ما اي اجازه را مي دهند كه طبيعت را مصداق ساده ترين انديشه هاي رياضي قابل تصور بدانيم.من قانع شده ام كه مي توان با استفاده از ابزارهاي رياضي محض،مفاهيم و قوانين مرتبط كننده آنها را كه كليه شناخت طبيعت هستند بدست آورد،آزمايش ممكن است الهام بخش مفاهيم رياضي مناسب باشند اما به طور قطع و يقين نمي توان اين مفاهيم را از تجربه استنتاج كرد،البته آزمايش همچنان يگانه معيار مفيد بودن ساختارهاي رياضي خواهد بود اما خلاقيت در جنبه هاي رياضي مطلب است،بنا براين به يك اعتبار عقيده دارم كه همانطور كه قدما تصور مي كردند،فكر محض مي تواند به درك واقعيت نائل شود.
25. من بافته هاي فكرم را با استفاده از تيشه ي رياضي آنچنان ظريف و حساس كرده ام تا به فركانسهاي خدا، عكس العمل نشون بده.
26. جالبه كه هر كدام ما براي يك سفر روي زمين مي آييم كه نميدونيم چرا؟ اما بنظر ميرسه كه هدف مقدسي  وجود داشته باشه.
27. در جهان چيزي هست كه نمي دانيم چيست و كاري مي كند كه نمي دانيم چه كاري است.
28.براي من چه لذتي عميق تر و واقعي تر از اين است كه بدانم ،آيا خداوند هيچ انتخابي در آفرينش اين جهان داشته است.
29.دو راه براي زندگي در دوران زندگي وجود داردؤيكي آنكه تصور كنيم هيچ چيز يك معجزه نيست و ديگر آنكه تصور كنيم كه همه چيز يك معجزه است.
30.تو نمي تواني به طور همزمان هم آماده ي جنگ و هم مانع از وقوع جنگ شوي.
31.نفهميدني ترين چيز در رابطه با دنيا آن است كه اصلا قابل درك نيست.
32.خداوند براي آفرينش جهان تاس نيانداخت.
33.اگر A يك معادله ي موفق باشد،آنگاه فرمول آن به اين قرار است:  Z+Y+X=A  كه در آن،X : كار و Y: تفريح و Z : دهانت را بسته نگه دار، تعريف شده است.
34..شما وقتي تبسم مي كنيد، جامه ي انسانيت مي پوشيد.
35.از نظر من معادله مهم تر است زيرا سياست براي حال است و معادله براي ابد.

يك داستان جالب راجع به اينيشتين:

آيا شيطان وجود دارد؟ آيا خدا شيطان را خلق کرد؟
استاد دانشگاه با اين سوال ها شاگردانش را به چالش ذهنی کشاند.
آيا خداوند هر چيزی که وجود دارد را خلق کرده است؟
شاگردی با قاطعيت پاسخ داد:"بله او خلق کرد.
استاد پرسيد: "آيا خدا همه چيز را خلق کرد؟
شاگرد پاسخ داد: "بله, آقا.
استاد گفت: "اگر خدا همه چيز راخلق کرد, پس او شيطان را نيز خلق کرد. چون شيطان وجود دارد و مطابق قانون که کردار ما نمايانگر ماست , خدا نيز شيطان است.
شاگرد آرام نشست و پاسخی نداد . استاد با رضايت از خودش خيال کرد بار ديگر توانست ثابت کند که عقيده به مذهب افسانه و خرافه ای بيش نيست.
شاگرد ديگری دستش را بلند کرد و گفت: "استاد ميتوانم از شماسوالی بپرسم؟
استاد پاسخ داد: "البته.
شاگرد ايستاد و پرسيد: "استاد, سرماوجود دارد؟
استاد پاسخ داد: "اين چه سوالی است البته که وجود دارد. آيا تا کنون حسش نکرده ای؟
شاگردان به سوال مرد جوان خنديدند.
مرد جوان گفت: "در واقع آقا, سرما وجود ندارد. مطابق قانون فيزيک چيزی که ما از آن به سرما ياد می کنيم در حقيقت نبودن گرماست. هر موجود يا شی را ميتوان مطالعه و آزمايش کرد وقتيکه انرژی داشته باشد يا آنرا انتقال دهد. و گرما چيزی است که باعث ميشود بدن يا هر شی انرژیرا انتقال دهد يا آنرا دارا باشد. صفر مطلق نبود کامل گرماست. تمام مواد در اين درجه بدون حيات و بازده ميشوند. سرما وجود ندارد. اين کلمه را بشر برای اينکه از نبودن گرما توصيفی داشته باشد خلق کرد.
شاگرد ادامه داد: "استاد تاريکی وجود دارد؟
استاد پاسخ داد: البته که وجود دارد.
شاگرد گفت: "دوباره اشتباه کرديد آقا! تاريکي هم وجود ندارد. تاريکی در حقيقت نبودن نور است. نور چيزی است که ميتوان آنرا مطالعه و آزمايش کرد. اما تاريکی را نميتوان. در واقع بااستفاده از قانون نيوتن ميتوان نور را به رنگهای مختلف شکست و طول موج هر رنگ را جداگانه مطالعه کرد. اما شما نمی توانيد تاريکی را اندازه بگيريد. يک پرتو بسيارکوچک نور دنيايی از تاريکی را می شکند و آنرا روشن می سازد. شما چطور می توانيد تعيين کنيد که يک فضای به خصوص چه ميزان تاريکی دارد. تنها کاری که می کنيد اين است که ميزان وجود نور را در آن فضا اندازه بگيريد درست است؟ تاريکی واژه ای است که بشر برای توصيف زمانی که نور وجود ندارد بکار ببرد.
در آخر مرد جوان از استاد پرسيد: "آقا, شيطان وجود دارد؟
زياد مطمئن نبود. استاد پاسخ داد: "البته همانطور که قبلا هم گفتم. ما او را هر روز می بينيم . او هر روز در مثال هايی از رفتارهای غير انسانی بشر به همنوع خود ديده ميشود. او درجنايتها و خشونت های بی شماری که در سراسر دنيا اتفاق می افتد وجود دارد اينها نمايانگر هيچ چيزی به جز شيطان نيست.
و آن شاگرد پاسخ داد: "شيطان وجود نداردآقا. يا حداقل در نوع خود وجود ندارد. شيطان را به سادگی ميتوان نبود خدا دانست. درست مثل تاريکی و سرما. کلمه ای که بشر خلق کرد تا توصيفی از نبود خدا داشته باشد.
خدا شيطان را خلق نکرد. شيطان نتيجه آن چيزی است که وقتی بشر عشق به خدا را در قلب خودش حاضر نبيند. مثل سرما که وقتی اثری از گرما نيست خود به خود می آيد و تاريکي که در نبود نور می آيد.

آن مرد جوان آلبرت اينيشتين بود.

روش توسعه ذهن از نظر انيشتين:

يكي از همكاران انيشتين كه استاد دانشگاه و دوستدار رياضيات بود از او سؤال كرد : جناب انيشتين! يك نوه دارم پنج سال دارد رياضيات دوره راهنمايي به بالا را حل مي‌كند انيشتين خيلي تعجب كرد. او به انيشتين گفت : آمده‌ام پيش شما كه رياضيدان هستيد توصيه‌اي بكنيد از الان ما چه برنامه درسي رياضي براي او بگذاريم تا اين يك رياضيدان بزرگ شود ؟ انيشتين گفت : اولين كاري كه مي‌كني اين است كه هر چه كتاب رياضي است از جلويش بردار! تعجب كرد و گفت : پس چه كار كنم؟ گفت هر چه داستان و سوژه‌ها و مطالب تخيلي و افسانه است بهش بده يا برايش بخوان.
گفت : جناب انيشتين نوه من رياضيدان است اديب كه نيست كه داستان بخواند. اما منظور انيشتين اين بود كه خاصيت داستان و افسانه‌هاي تخيلي اين است كه ذهن را توسعه مي‌دهد ولي حفظ اين رياضيات مظروف است و فقط ظرف را پر مي‌كند. فعلاً بچه ذهنش اينقدر سيال است كه فقط بايد توسعه‌اش داد اگر اين ذهن بزرگ بشود بعد ديگه اين موتوري مي‌شود كه شما نمي‌توانيد جلودارش شويد ولي اگر از الان بخواهيد جهت بدهيد او را محدود خواهيد كرد.
ماهنامه تربيت شماره 5 بهمن ماه 83


با هم بيانديشيم:

1.اينشتين زندگي ساده اي داشت و در مورد لباسهايي كه مي پوشيد بسيار بي اعتنا بود. روزي يكي از دوستانش از او پرسيد: چرا لباس نو نمي پوشيد؟
اينشتين خنده اي كرد و به او جواب داد: آخر اينجا همه مرا مي شناسند و مي دانند كه من چه كسي هستم. چه احتياجي به لباس نو دارم؟
تصادفا همان شخص همان شخص چند ماه بعد اينشتين را در شهر ديگري ديد و باز هم همان پالتوي كهنه را بر تن او مشاهده كرد.از او پرسيد: استاد عزيز چرا باز هم اين پاتوي كهنه را پوشيده ايد؟!اينيشتين لبخندي زد و جواب داد: دوست عزيز چه احتياجي هست؟اينجا كه كسي مرا نمي شناسد!!
2.اينشتين يكي از بزرگترين دانشمنداني بود كه تاريخ به خود ديده است.او بارها در راه مدرسه گم مي شد و معلم ها فكر مي كردند از ضريب هوشي پائيني بر خوردار است.او عموما از اتاق كار خود خارج نمي شد و همواره مشغول كلر بر روي طرحهاي خود بود.يكي از معدود ديدارهاي او با چارلي چاپلين هنرپيشه ي بزرگ سينما بود كه در طول 3  روز اقامت در خانه ي اينشتين، تنها چند ساعت با او ديدار داشت.اينشتين به چارلي گفت: آنچه باعث شهرت عظيم تو در دنيا شده و همه تو را به خاطر آن مي شناسند، اين است كه همه زبان تو را مي فهمند و چارلي پاسخ داد: و آنچه باعث شهرت توست، اين است كه هيچكس حرفهاي تو را نمي فهمد!

يك شعرگونه ي زيبا درباره ي اينيشتين :

By mac low
آلبرت انيشتين بسيار سختكوش در زيرزمين خانه اش كار مي كرد.
قطعه گچ سفيد او با سرعت از اين سو به آ سوي تخته گچي حركت مي كرد.
معادلات و فرمولها و سوالات باقيمانده را يادداشت مي كرد.
چه اسراري از جهان امشب گشوده خواهد شد؟
اما ما صبر خواهيم كرد ات استاد راه حلي پيدا كند.
صبر خواهيم كرد براي جستجوي لايتناهي وي.
افكار مغز او راه حلي براي رسيدن به پاسخ خواهد يافت.
استاد به هر سو مي نگرد و سرانجام راه حل را پيدا خواهد كرد.
استاد راه حل ها را درج مي كند....ودر يك لحظه ابديت اينجاست.................

نگاهي كوتاه به زندگي وي:

آلبرت اينشتين در ۱۴ مارس ۱۸۷۹ برابر با ۲۴ اسفند ۱۲۵۷ در شهر اولم آلمان به دنيا آمد.
يك سال بعد با خانواده اش به مونيخ رفت. تحصيلات خود را در مونيخ آغاز و در سوئيس دنبال كرد.
دوره دبيرستان را در آراو در سوئيس به پايان رسانيد و در دارالفنون زوريخ به تحصيل فيزيك و رياضى ادامه داد تا آنكه در ۱۹۰۵ دكتراى خود را گرفت.
اينشتين به معلمى علاقه داشت اما تا مدت دو سال نتوانست شغل ثابتى به دست آورد و با تدريس خصوصى و جانشينى معلمان ديگر زندگى خود را مى گذراند. سرانجام به عنوان بازرس در دفتر ثبت علائم و اختراعات سوئيس استخدام شد.
هفت سال در آنجا ماند و فرصت خوبى براى ادامه مطالعات و تكميل نظرات خود داشت وتوانست مقاله هاى تاريخى و به يادماندنى خود را در مجله آلمانى رويدادهاى فيزيكىسال منتشر كند و به شهرت دست يابد.
آلبرت در سال ۱۹۰۹ به دانشگاه زوريخ دعوت شد و به استادى دانشگاه آلمانى پراگ واستادى دارالفنون زوريخ برگزيده شد.
در ۱۹۱۴ عضويت فرهنگستان علوم پزشكى و رياست مؤسسه وريك كايزر ويلهلم را پذيرفت وهمكار ماكس پلانك، والتر نرنست، اروين شرودينگر و ماكس فون لاوه شد.
شهرت آلبرت با اعلام نظريه نسبيت عام در سال ۱۹۱۶ به اوج خود رسيد و پس از تائيد آن در كسوف سال ۱۹۱۹ (۱۲۹۸ ش) شهرت جهانى يافت.
با روى كار آمدن هيتلر در آلمان اينشتين كه يهودىبود، مورد آزار و بى حرمتى قرار گرفت و به آمريكا مهاجرت كرد و در آن جا به عضويت مؤسسه مطالعات پيشرفته پرينستون درآمد.
در سال ۱۹۳۹(۱۳۱۸ ش) به درخواست چند نفر از دوستانش به فرانكلين روزولت رئيس جمهورآمريكا نامه نوشت و در آن از سلاح خطرناك اتمى كه در آلمان مورد مطالعه بود خبر داد و او را تشويق به مطالعه درباره سلاح اتمى كرد.همين كار سبب شد كه آمريكا در استفاده از انرژى اتمى از آلمان جلو افتد و نخستين بمب اتمى در آمريكا ساخته و به كار گرفته شود.
استفاده از بمب اتمى و كشتار جمعيت زيادى در ژاپن سبب شد،اينشتين به طرفدارى از برقرارى صلح برخيزد و اعلاميه جلوگيرى از جنگ و صرف نظر كردن از جنگ هسته اى را كه برتراند راسل فيلسوف انگليسى تنظيم كرده بود،امضا كند.از اين رو است كه گروهى ثمره فعاليت علمى اينشتين را بمب اتم و جنگ هسته اى مى دانند و به او نفرين مى فرستند و گروهى ديگر او را بزرگترين دانشمند سراسر تاريخ بشر مى دانند كه جهان به بن بست رسيده علم را نجات داد و با بيان نظريه هاى خود راه علم و انديشه را هموار كرد.

اينيشتين و خواهرش:
ميلوا همسر اول اينيشتين:      
    
اينيشتين و فرزندش(هانس):

     

اينيشتين و السا همسر دوم وي:

او تجسم خرد ناب بود، استادى كه انگليسى را با لهجه آلمانى تكلم مى كرد، كسى كه چهره اش به عنوان يك كليشه خنده دار در هزاران عكس و فيلم به نمايش درآمده است. سيماى منحصر به فرد او با آن موهاى بلند و آشفته بلافاصله قابل تشخيص بود، نظير(( ولگرد كوچك)) اثر ماندگار «چارلى چاپلين» كمدين مشهور سينماى جهان. چهره او به اندازه همان خانم هاى شيك پوشى كه در تالارهاى مجلل برلين و هاليوود مثل پروانه دور او مى چرخيدند شناخته شده بود. با اين حال، او به طرز غير قابل تصورى عميق بود نابغه اى بين نوابغ ديگر كه صرفاً با انديشيدن توانست دريابد كه جهان با آنچه به نظر مى رسيد تفاوت دارد. حتى اكنون دانشمندان در مواجهه با نظريات عالمانه او مثل نظريه «نسبيت عام» اظهار شگفتى مى كنند.  

 

اينيشتين استعداد خوبى در نواختن ويولن و آموختن هنرمندى هاى آهنگسازان كلاسيكى از قبيل باخ،موتزارت،شوبرت داشت. 

اينيشتين يك فيزيكدان نظري بود.ابزار اوليه وي كاغذ و قلم بود.وي همواره مي گفت كه اينها تنها ابزار حقيقي موثر براي ثبت درك شهودي و مستقيم از جهان طبيعت و آزمايشهاي ذهني و فكري هنگامي كه روي آنها كار مي كنيد ،هستند.

پايان عمر اينيشتين:
 اينيشتين به تاريخ 18 آوريل 1955بر اثر حمله قلبي  دار فاني را وداع گفت.
يادش گرامي
===================================
منابع:
روزنامه شرق
http://www.humboldt1.com

وب سايت اختصاصي اينيشتشن:   http://www.albert-einstein.org
http://th.physik.uni-frankfurt.de
http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk
http://www.mhs.ox.ac.uk/blackboard/einstein-l.htm
www.hadith.net
www.iranoptician.com

تهيه و تنظيم : سعيده كريم نژاد

مروری بر زندگی بزرگ مرد عرصه علم و انسانيت مرحوم پروفسور محمود حسابی

زندگي نامه:

سيد محمود حسابي در سال 1281 (ه.ش), از پدر و مادري تفرشي در تهران زاده شدند. پس از سپري نمودن چهار سال از دوران كودكي در تهران, به همراه خانواده (پدر, مادر, برادر) عازم شامات گرديدند. در هفت سالگي تحصيلات ابتدايي خود را در بيروت, با تنگدستي و مرارت هاي دور از وطن در مدرسه كشيش هاي فرانسوي آغاز كردند و همزمان, توسط مادر فداكار, متدين و فاضله خود (خانم گوهرشاد حسابي) , تحت آموزش تعليمات مذهبي و ادبيات فارسي قرار گرفتند. استاد, قرآن كريم را حفظ و به آن اعتقادي ژرف داشتند. ديوان حافظ را نيز از برداشته و به بوستان و گلستان سعدي, شاهنامه فردوسي,مثنوي مولوي, منشات قائم مقام اشراف كامل داشتند.
شروع تحصيلات متوسطه ايشان مصادف با آغاز جنگ جهاني اول, و تعطيلي مدارس فرانسوي زبان بيروت بود. از اين رو, پس از دو سال تحصيل در منزل براي ادامه به كالج آمريكايي بيروت رفتند و در سن هفده سالگي ليسانس ادبيات, در سن نوزده سالگي, ليسانس بيولوژي و پس از آن مدرك مهندسي راه و ساختمان را اخذ نمودند. در آن زمان با نقشه كشي و راهسازي, به امرار معاش خانواده كمك مي كردند.استاد همچنين در رشته هاي پزشكي, رياضيات و ستاره شناسي به تحصيلات آكادميك پرداختند.

شركت راهسازي فرانسوي كه استاد در آن مشغول به كار بودند, به پاس قدرداني از زحماتشان, ايشان را براي ادامه تحصيل به كشور فرانسه اعزام كرد و بدين ترتيب در سال1924 (م) به مدرسه عالي برق پاريس وارد و در سال 1925 (م) فارغ التحصيل شدند. همزمان با تحصيل در رشته معدن,
در راه آهن برقي فرانسه مشغول به كار گرديدند و پس از پايان تحصيل در اين رشته كار خود را در معادن آهن شمال فرانسه و معادن زغال سنگ ايالت "سار" آغاز كردند. سپس به دليل وجود روحيه علمي, به تحصيل و تحقيق, در دانشگاه سوربن, در رشته فيزيك پرداختند و در سال 1927 (م) در سن بيست و پنج سالگي دانشنامه دكتراي فيزيك خود را , با ارائه رساله اي تحت عنوان "حساسيت سلول هاي فتوالكتريك", با درجه عالي دريافت كردند.
استاد با شعر و موسيقي سنتي ايران و موسيقي كلاسيك غرب به خوبي آشنايي داشتند وايشان در چند رشته ورزشي موفقيت هايي كسب نمودند كه از آن ميان مي توان به ديپلم نجات غريق در رشته شنا اشاره نمود.
پروفسور حسابي به دليل عشق به ميهن و با وجود امكان ادامه تحقيقات در خارج از كشور به ايران بازگشت و با ايمان و تعهد, به خدمتي خستگي ناپذير پرداخت تا جوانان ايراني را با علوم نوين آشنا سازد. پايه گذاري علوم نوين و تاسيس دارالمعلمين و دانشسراي عالي, دانشكده هاي فني و علوم دانشگاه تهران, نگارش ده ها كتاب و جزوه و  راه اندازي و پايه گذاري فيزيك و مهندسي نوين, ايشان را به نام پدر علم فيزيك و مهندسي نوين ايران در كشور معروف كرد.

استاد مي گويد:
در دنيا دانسته هاي انسان در مقايسه با آنچه نمي داند خيلي ناچيز است، حيف است وقت را تلف کنيم.

 

 

 

 اقدامات ارزشمند استاد:
اولين نقشه برداري فني و تخصصي كشور (راه بندرلنگه به بوشهر)
اولين راهسازي مدرن و علمي ايران (راه تهران به شمشك)
پايه گذاري اولين مدارس عشايري كشور 
پايه گذاري دارالمعلمين عالي
پايه گذاري دانشسراي عالي 
ساخت اولين راديو در كشور 
راه اندازي اولين آنتن فرستنده در كشور
راه اندازي اولين مركز زلزله شناسي كشور  
راه اندازي اولين رآكتور اتمي سازمان انرژي اتمي كشور 
راه اندازي اولين دستگاه راديولوژي در ايران 
تعيين ساعت ايران 
پايه گذاري اولين بيمارستان خصوصي در ايران, به نام بيمارستان "گوهرشاد"
شركت در پايه گذاري فرهنگستان ايران و ايجاد انجمن زبان فارسي 
تدوين اساسنامه طرح تاسيس دانشگاه تهران 
پايه گذاري دانشكده فني دانشگاه تهران    
پايه گذاري دانشكده علوم دانشگاه تهران  
پايه گذاري شوراي عالي معارف
پايه گذاري مركز عدسي سازي اپتيك كاربردي در دانشكده علوم دانشگاه تهران 
پايه گذاري بخش آكوستيك در دانشگاه و اندازه گيري فواصل گام هاي موسيقي ايراني به روش علمي 
پايه گذاري و برنامه ريزي آموزش نوين ابتدايي و دبيرستاني 
پايه گذاري موسسه ژئوفيزيك دانشگاه تهران
پايه گذاري مركز تحقيقات اتمي دانشگاه تهران
پايه گذاري اولين رصدخانه نوين در ايران 
پايه گذاري مركز مدرن تعقيب ماهواره ها در شيراز 
پايه گذاري مركز مخابرات اسدآباد همدان 
پايه گذاري انجمن موسيقي ايران و مركز پژوهش هاي موسيقي 
پايه گذاري كميته پژوهشي فضاي ايران 
ايجاد اولين ايستگاه هواشناسي كشور (در ساختمان دانشسراي عالي در نگارستان دانشگاه تهران)
تدوين اساسنامه و تاسيس موسسه ملي ستاندارد 
تدوين آيين نامه كارخانجات نساجي كشور و رساله چگونگي حمايت دولت در رشد اين صنعت 
پايه گذاري واحد تحقيقاتي صنعتي سغدايي (پژوهش و صنعت در الكترونيك, فيزيك, فيزيك اپتيك, هوش مصنوعي) 
راه اندازي اولين آسياب آبي توليد برق (ژنراتور) در كشور 
ايجاد اولين كارگاه هاي تجربي در علوم كاربردي در ايران 
ايجاد اولين آزمايشگاه علوم پايه در كشور
....

استاد مي گويد:
آدم وقتي مي بيند کساني هستند که چشمشان سالم است و چيزي نمي خوانند حيفش مي آيد، زمان مي گذرد و براي هيچ کس متوقف نمي شود. انسان وقتي مطالعه مي کند تازه  مي فهمد که چيزي نمي داند.....

تحقيقات و تأليفات فرهنگي استاد:
نگارش كتاب" فرهنگ حسابي "
نگارش كتاب" فرهنگ نامهاي ايراني "
نگارش "راه ما", 1935 
تدوين قانون تاسيس دانشگاه تهران, 1312 
نگارش كتاب فيزيك دوره اول متوسطه(دبيرستان), 1318 
تدوين صورتجلسه آكادمي ملي علوم, 1326 
تدوين آيين نامه امور مالي دانشگاه تهران, 1340 
نگارش "فيزيك جديد و فلسفه ايران باستان", تهران, 1342
نگارش "شجره نامه خانواده حسابي", 1346
نگارش "توانايي زبان فارسي", تهران, 1350 
گردآوري "ديوان حسابي", متعلق به قرن 17, 1354 
نگارش "وندها و گهواژه هاي فارسي", 1368   
نگارش "چگونگي تاريخ ايران "  
نگارش "يادواره پروفسور اينشتين" به مناسبت درگذشت ايشان در دانشگاه تهران 
تدوين افعال فرانسه به فارسي   
تحقيق در مورد ديوان حافظ و تفسير غزليات حافظ   
تحقيق در مورد گلستان سعدي 
تحقيق در مورد ديوان باباطاهر 

استاد مي گويد:
وقتي انسان وجود ارزشمندي دارد، به همان اندازه مؤدب، متواضع و فروتن نيز هست.

تحقيقات و تأليفات علمي استاد:
رساله دكترا "حساسيت سلول هاي فتوالكتريك", چاپ دانشگاه پاريس, 1927 
نگارش رساله "تفسير امواج دوبروي", به زبان فرانسه, 1945   
تحقيق علمي "استنتاج ساختمان ذرات اصلي هسته اتم از نظريه نسبيت عمومي اينشتين ", دانشگاه پرينستون, 1946      
نگارش رساله "ماهيت ماده", دانشگاه تهران, 1946  
نگارش مقاله "ذرات پيوسته", چاپ آكادمي علوم آمريكا, 1947   
تحقيق اثر مجاورت ماده بر مسير نور در دانشگاه شيكاگو با عنوان همكار تحقيقاتي در انيستيتوي علوم هسته اي شيكاگو, 1947    
تحقيق علمي در دانشگاه شيكاگو, درباره "انحراف شعاع نواراني در مجاورت ماده", 1948       
تحقيق علمي "اصلاح قانون جاذبه عمومي نيوتن" و "قانون ميدان  الكترومانيتيك ماكسول", 1326 
تحقيق علمي "اثر ماده بر مسير عبور نور و انحراف شعاع نوراني د ر مجاورت سطح يك جسم", انيستيتو علمي شيكاگو, 1326    
نگارش كتاب "الكتروديناميك"  
نگارش كتاب "نگره الكتريكي"   
نگارش كتاب "ديدگاني فيزيكي", دانشگاه تهران, 1340   
نگارش كتاب "نگره كاهنربايي", دانشگاه تهران, 1345   
نگارش كتاب "فيزيك حالت جامد", دانشگاه تهران, 1348     
نگارش كتاب "ديدگاني كوانتيك", دانشگاه تهران, 1358     
نگارش "واژه نامه تخصصي فيزيك", 1340 تا 1369  
تحقيق درباره اثر "موسبوئر "  
نگارش مقاله "وجود ذره باردار با جرمي بزرگتر الكترون "    
تحقيق درباره انواع ذرات اصلي و تعداد آنها   
تحقيق درباره شكل فرمول قانون نيروي جاذبه   
تحقيق درباره شكل فرمول قانون نيروي جاذبه الكتريكي     
تحقيق درباره شكل فرمول قانون نيروي جاذبه مغناطيسي    
تحقيق درباره شكست نور در نزديكي سطح يك جسم       
تحقيق در مورد ليزرها و نور همدوس       
تحقيق در مورد ارتعاش هسته مغناطيس   
نگارش رساله "نظريه ذره هاي بي نهايت گسترده” دانشگاه تهران, 1977
........... 

استاد مي گويد:
زندگي پر از فراز و نشيب است، تلخي و شيريني دارد، همه چيز مي گذرد، مهم اين است که آدم ياد بگيرد که وقتي کار يا زندگي سخت مي شود ميزان طاقت او در سختي ها کمي بيشتر از مشکلاتي باشد که پيش آمده است......

نظر يکي از شاگردان استاد
پروفسور حسابي، سخن کم و کوتاه مي گفتند، ايشان بيشتر گوش مي کردند و بيشتر تعقل مي نمودند. پروفسور حسابي به ما فهميدن را ياد دادند، نه حفظ کردن. پروفسور حسابي، ايستادگي و مبارزه علمي را به شکل علمي و با متانت و تعقل انجام مي دادند. پروفسور حسابي،نجيب،متين و دور از تظاهر بودند.

 ملاک زندگي استاد
به جان زنده دلان، سعديا که ملک وجود                   نيارزد آنکه دلي را  زخود بيازاري
=================================
فرستاده شده توسط: فاطمه روحاني

براي دانلود متن كامل مقاله بر روي لينك زير كليك كنيد...

 

نسبیت و مسئله فضا- مفهوم فضا در نسبیت عام- مفهوم میدان(مقاله آلبرت اینشتین) بخش اول

( به نقل از مجله انستیتوی فرانکلین- جلد221- شماره 3 مارس 1936)
نسبیت و مسئله ی فضا

از خصوصیات اصول فیزیکی نیوتن قائل بودن وجودی واقعی نظیر وجود ماده برای فضا و زمان است . زیرا در قانون حرکت نیوتنی مفهوم شتاب دیده می شود. لیکن در این نظریه شتاب صرفا مبین ( شتاب با توجه به فضا است. بنابراین اگر بخواهیم شتاب قانون حرکت را به صورت کمیتی با معنی تلقی کنیم ، باید فضای نیوتنی ساکن یا لااقل ناشتابنده در نظر گرفته شود. در مورد زمان هم که به نحوی مشابه در تصور شتاب در کار می آید ، وضع به همین منوال است . نیوتن شخصا و معاصران نکته سنجش قلبا ، از قائل شدن واقعیتی فیزیکی هم برای خود فضا و هم برای حالت حرکت آن ناراضی بودند و عقیده داشتند که از این راه آشفتگی هایی در کار پیش می آید. لیکن در آن عصر برای کسانی که می خواستند معنای واضح و روشنی برای مکانیک قائل شوند وجه دیگری متصور نبود . قائل شدن واقعیتی فیزییکی برای فضا و مخصوصا برای فضای خالی فی لاواقع کاری بس دشوار بود. فلاسفه چه در آن عصر وچه در اعصار متقدم از قبول چنین فرضی تبری می جستند . دکارت در این مورد می گوید : فضا همان بعد است و بعد با اجسام در ارتباط است ، لاجرم فضای بدون جسم و بنابراین فضای خالی وجود ندارد . ان استدلال دارای نقاط ضعفی است که اکنون به طور اختصار از آن سخن خواهیم گفت . صحیح است که مفهوم بعد از آزمایشاتی نشات گرفته است که ما برای نمایش دادن و یا کنار هم قرار دادن اجسام صلب انجام می دهیم ، لیکن از اینجا نمی توان نتیجه گرفت که مفهوم بعد در مواردی که چنین مقدماتی برای پیدا شدن آن وجود نداشته است ، نمی تواند تحقق یابد . موجه بودن چنین توسعی از مفاهیم به طور غیر مستقیم از آنجا نتیجه می شود که برای درک و استنباط نتایج اختباری هم دارای ارزشی است .از این رو حکم به اینکه بعد محدود و منحصر به اجسام است فی النفسه بی اساس می باشد. معهذا نظریه ی نسبیت عام مفهوم دکارت را به نحوی غیر مستقیم تایید می کند. آنچه دکارت را به سوی این نظر عجیب کشانیده ، مسلما توجه به این نکته بوده است که انسان نباید عنوان واقعیت را به چیزی نظیر فضا که نمی توان آن را مستقیما به معرض تجربه گذاشت اطلاق کرد. معهذا این مطلب مانع از آن نبود که وی فضا را در هندسه ی تحلیلی به صورت یک مفهوم اصلی مورد بحث قرار دهد. توجه به خلا قسمت فوقانی هوا سنج جیوه ای مسلما عقیده ی آخرین پیروان مکتب دکراتی را متزلزل ساخت. لیکن نمی توان انکار کرد که، حتی در همان آغاز کار هم، مفهوم فضا یا فضایی که به صورت چیز حقیقی مستقلی تصور شود، سیمایی غیر مقنع و نارضایت بخش داشت. موضع هندسه ی سه بعدی اقلدیسی بحث در طرقی است که به وسیله ی آنها می توان اجسام را در فضا (جعبه) انباشته کرد؛ ولی چون بنیان آن بر اصل وضوعها است، لاجرم ممکن است به سهولت ما را دستخوش فریب سازد، و موجب ان شود که بستگی آنها را با اوضاع قابل تحقیق فراموش کنیم . اگر مفهوم فضا ، به طریق فوق الذکر، و بر طبق تجربه ی انباشتن جعبه تشکیل یافته است چنین فضایی اصولا محدود خواهد بود. ولی باید خاطر نشان کنیم که این تحدید امری اساسی نیست زیرا می توان جعبه ای بزرگتر در کار آورد که جعبه ی کوچک را در برگیرد. به این ترتیب فضا صورتی نامحدود به خود می گیرد.
 این مطلب را در قالب اصلاحات ریاضی می توان چنین بیان کرد : متریک فضای فیزیکی ریمانی است. قانون حرکت نقطه ی مادی که تحت تاثیر هیچ قوه ای جز نیروهای گرانش نباشد از خطوط این متریک به دست می آید . ضمنا ضرایبguv) )این متریک مبین یک میدان گرانشی به دستگاه مختصاتی است که انتخاب شده است بدین ترتیب صورت بندی طبیعی اصل هم ارزی معلوم گشت و ازتوسعه دادن آن به سایر میدانهای گرانشی فرضیه ای کاملا طبیعی به دست آمد. باالجمله حل معمای فوق الذکر با توجه به این نکته انجام  گرفت که آنچه اهمیت دارد دیفرانسیل های مختصات نیست بلکه متریک ریمانی وابسته به آن است. آنگاه مبنای عملی برای نظریه ی نسبیت عام پیدا شد . از آن پس دو مسئله ی دیگر باقی بود که باید آنها را حل کرد : 1. اگر قانون میدان با اصلاحات نظریه ی نسبیت خاص بیان شود چگونه می توان آن را به صورت متریک ریمانی تبدیل کرد؟ 2. قوانین دیفرانسیلی که مشخص متریک ریمانی (guv)هستند کدامند؟من از 1912 تا 1914 با همکاری دوست خود گروسمن(Grossmann) در باب این مسائل کار کردم. سرانجام پی بردیم که روشهای ریاضی حل مسئله ی اول را ریچی Ricci و لوی-چیوتا Levi civita  با حساب دیفرانسیلی مطلق خود در اختیار ما قرار دادند. در باب مسئله ی دوم معلوم شد که حل آن مستلزم تشکل مقادیر لایتغیر دیفرانسیلی درجه ی دوم می باشد. ولی به زودی پی بردیم که ریمان آن را قبلا به دست آورده است ( تانسور انحنا ) ما از دو سال قبل از انتشار نظریه ی نسبیت عام معادله ی صحیح میدان را برای گرانش مورد بررسی قرار داده بودیم ولی نمی دانستیم که چگونه باید در فیزیک از آن استفاده کرد. از طرفی من اطمینان داشتم که آنها نمی توانند از ادای حق تجربه بر آیند . بعلاوه عقیده داشتم که بر اساس ملاحظات عمومی می توان ثابت کرد که یک قانون گرانشی که نسبت به تبدیلات اختیاری مختصات لایتغیر باشد با اصل علیت سازگار نخواهد بود.این اشتباهات و خطاهای فکری دو سال تمام وقت مرا به خود مصروف داشت. من در این باب با مجاهداتی نستوه کار می کردم تا آنکه سرانجام، در اواخر سال1915، بدانها پی بردم، و پس از آنکه به انحنای ریمانی بازگشتم، به پیوست دادن نظریه با واقعیتهای تجربتی نجومی توفیق یافتم. شاید چنین تصور شود که پس از به دست آوردن این اطلاعات، توفیق من در تکمیل نظریه ی نسبیت امری ساده و پیش پا افتاده بود، و هر متفکر باهوشی می توانست، بدون اشکال فراوان، به همین نتیجه برسد لیکن من در این راه سالها رنج بردم و ایام را با نگرانی در تاریکی ، به پژوهش و تجسس گذرانیده و با شوق و علاقه ای زاید الوصف برای رسیدن به راه حل منظور مجاهده می کردم؛ چه بسیار اعتمادی می یافتم و امیدوار می شدم و چه بسا مایوس می گشتم و از پا در می آمدم؛ تا آنکه سر انجام از ظلمت خارج شدم و به کوکب فروزان دست یافتم. کیفیت این سالها را تنها آنهایی می توانند درک کنند که آن را آزموده باشند.
من در اینجا کاری به آن ندارم که مفهومات فضای سه بعدی و ماهیت اقلیدسی فضا را چگونه می توان به تجربیات اولیه ی مربوط به آن بر گرداند بلکه مقدم بر هر چیز خود مفهوم فضا را در پیشرفت فیزیکی از جنبه ی دیگر مورد توجه قرار می دهم . هنگامی که جعبه ی کوچک (س)به حال سکون درون جعبه ی بزرگ (س)باشد می توان گفت که فضای کوچک س قسمتی از فضای بزرگ س است. و آن قسمت از فضا که هر دو را در بر می گیرد متعلق به هر دو جعبه می باشد. حال اگر جعبه ی کوچک نسبت به جعبه ی بزرگ حرکت کند تصور فضا صورت مشکلتری به خود می گیرد و باید چنین اظهار کرد که جعبه ی کوچک همواره قسمت معینی از فضا را که قسمتی متغیر از جعبه ی بزرگ است اشغال می کند . بنابراین باید به هر یک از دو جعبه سهمی از فضا را تخصیص داد، و قبول کرد که این دو فضا نسبت به یکدیگر در حال حرکت هستند. قبل از اینکه به این اشکال توجه کنیم، فضا به صورت یک واسط نامحدود یا یک حاوی جلوه می کند که اشیاء مادی در آن غوطه ورند. اکنون باید متوجه بود که تعداد اینگونه فضاهایی که نسبت به هم متحرک باشند بی نهایت است. مفهوم فضا به عنوان چیزی که عینا و مستقلا از سایر اشیاء وجود داشته باشد، مربوط به فکر ما قبل علم است، ولی اندیشه وجود بی نهایت فضاهایی که نسبت به یکدیگر در حال حرکت باشند از زمره آن افکار نیست. اندیشه اخیر اگر چه از جنبه ی منطقی احتراز ناپذیر می باشد، نقش موثری –حتی در فکر علمی – نداشته است . حال ببینیم تصور فضا از جنبه ی روانشناختی چه وضعی داشته است ؟ابن مفه.م بدون شک با مسئله ی (به خاطر آوردن) و تمییز بین تجربیات حسی و خاطره های ذهنی آنها بستگی دارد ولی فی النفسه، معلوم نیست که این تمییز بین تجربیات حسی و خاطره های ذهنی آنها امری باشد جزو وجود ما. ما همواره در باب اینکه آیا آنچه را درک کرده ایم از راه آزمایش با حواسمان بوده است یاخوابی و خیالی دوچار تردید هستیم. خاطره ذهنی همواره با تجربه ای مرتبط است که نسبت به تجربیات کنونی زودتر انجام گرفته است . این اصل ترتیب زمانی تجربیاتی را که به خاطر می آیند تنضیم می نماید و امکان رعایت آنخود مولد تصور ذهنی زمان می شود یعنی تصور زمانی که مربوط به تنظیم تجربیات فردی است. بنابراین از جنبه روانشناختی ، چگونگی ارتباط مفهومات فضا و زمان با تجربه معلوم می شود این مفهومات از نظر منطقی ابداعات آزاد عقل بشر می باشد. ولی این تعبیر هنوز کامل نیست و باید به آن یک نکته اصلی دیگر در باب مبدا درونی مفهومات جا – گاه حادثه بیفزاییم. این مفهومات را فضا نما می خوانیم. بطوریکه فوقا ملاحظه شد ما با استفاده از جعبه ها و انباشتن اشیاء مادی در آنها مفهوم فضا را با تجربه مربوط ساختیم . این گونه صورت بندی مفهومات مسبوق بر مفهوم اشیاء مادی میباشد به همین طریق اشخاصی که در تشکیل مفهوم عینی زمان در کارند نیز نقش اشیاء مادی رادر این ارتباط عهده دار می شوند. از این رو به نظر من تشکیل مفهوم شیئ مادی باید مقدم بر مفهومات ما از زمان و مکان باشد. کلیه این مفهومات فضا نما مربئط به فکر ما قبل عتم است  . یکی از خصوصیات فکری در فیزیک – و در همگی علوم طبیعی – اینست که می کوشد تا فقط در مفهومات فضا نما سر وکار داشته و صرفا با کمک آنها روابطی که صورت قانون دارند بیان کند. مسلما این روش که درک کلیه ی روابط را از راه استعمال خاص مفهومات فضا نما مورد بحث قرار دهد همانست که در زمان حاضر از اصطلاح ماتریالیسم استنباط می شود. آیا می دانید ضرورت بر کنار ساختن زمینه ی آسمانی افلاطونی از اندیشه ها و تعبیرات اساسی علوم طبیعی و سعی در قائل شدن سلسله نسبی زمینی برای آن چیست؟منظور از این کار آزاد کردن این اندیشه ها از محرماتی است که باآنها پیوسته و همچنین رعایت حداکثر آزادی در تشکیل افکار و مفاهیم د.هیوم و ا.ماخ از پیشروان این سبک فکری دقیق بشمارند. علم مفهومات فضا و زمان و اشیاء مادی را از فکر ماقبل علمی گرفته و آنها را تغییر داده و دقیقتر ساخته است . اولین کار آن بسط هندسه ی اقلیدسی بود، چه همواره این امکان متصور بود که ساختمان اصل موضوعی آن ما را در باب مبدا اختیاری آن دچار اشتباه کند . خاصه آنکه ماهیت سه بعدی فضا و خصوصیت اقلیدسی آن دارای مبدئی اختباری می باشد.پس از آنکه معلوم شد هیچ جسمی وجود ندارد که کاملا سختپای باشد ، مفهوم فضا صورت کاملا دقیقتری را پیدا کرد. آری کلیه ی اجسام قابل تغییر شکلهای ارتجاعی هستند، و با تغییر دما حجمشان تغییر می کند . ساختمانهایی که صورت ظاهری آنها به وسیله ی هندسه ی اقلیدسی توصیف می شد، از این پس دیگر نمی توانستند بدون رعایت محتوای فیزیکی شان مشخص و معلوم گردند . لیکن چون فیزیک باید برای تثبیت مفهومات خود از هندسه استفاده کند لاجرم محتوی اختباری هندسه را می توان در چهارچوب مجموعه ی کلی فیزیک بیان کرد و مورد آزمایش قرار داد . از این لحاظ تصور ذره و مفهوم قابلیت تقسیم محدود آن نیز باید در فکر پیدا شود زیرا فضای زیر اتمی بعد را نمی توان اندازه گیری کرد . همچنین تصور ذره ها ما را مجبور می سازد که اصولا اندیشه سطوح محدود کننده ی اجسام صلب را که به صورت قطعی و ساکن تعریف شده باشد کنار بگذاریم . اگر دقیق تر صحبت کنیم باید بگوییم که هیچ قانون دقیقی حتی در ناحیه ی اجسام کلان برای وضع ظاهری اجسام صلبی که با هم در تماس هستند وجود ندارد. معهذا هیچ کس طرفدار آن نیست که از مفهوم فضا صرفه نظر شود،زیرا این مفهوم به صورتی رضایت بخش برای مجموعه ی کلی علوم طبیعی ضرورت دارد. ماخ یگانه فردی بود که در قرن نوزدهم جدا در راه بر کنار ساختن مفهوم فضا در پهنه ی علوم مجاهدت می کرد و بر آن بود تا به جای آن مفهوم فواصل لحظه ای بین کلیه ی نقاط مادی را در کار آورد(منظور وی از این مجاهدات رسیدن به استنباطی رضایت بخش از اصل جبر بود).میدان:در مکانیک نیوتنی فضا و زمان نقش مضاعفی را بر عهده داشتند . نخست آنکه محمل یا قالبی برای رویداد های فیزیکی بودند، بطوریکه حوادث به وسیله ی مختصات فضایی و مختص زمان نسبت به آنها توصیف می شد. از جنبه ی اصولی ماده متشکل از نقاط مادی تصور می شد که حرکات آنها رویداد های فیزیکی را به وجود می آورد. هنگامی که ماده به صورت متصلی در نظر گرفته شود این حکم صادق است، و همچنین است در موردی که نخواهیم یا نتوانیم برای آن ساختمانی منفصل قائل شویم. در این مورد قسمت های کوچک ماده – لااقل تا آنجا که بحث از حرکت است و سخن از وقایع و حوادثی که عجالتا نه می توان آنها را به حرکت اسناد داد ونه آنکه این اسناد متضمن فایده ای است در میان نباشد مشابه نقاط مادی در نظر گرفته می شوند. نقش دوم فضا و زمان عبارت از این بود که به صورت (دستگاه جبری ) تلقی می شدند. خصوصیت دستگاه های جبری نسبت به سایر دستگاه های مقایسه در این است که قانون جبر نسبت به آنها صادق و نافذ در نظر گرفته می شود . دراین مورد مطالب اصلی این است که واقعیت فیزیکی که مستقل از اشخاص آزماینده تصور می شداز طرفی لااقل از جنبه ی اصولی متشکل از فضا و زمان در نظر گرفته می شد، و از طرف دیگر از نقاط مادی که دائما وجود داشته و نسبت به فضا و زمان در حرکت می باشند. اندیشه ی وجود مستقل فضا و زمان را می توان به صورت زیر تعبیر کرد: اگر می بایست ماده ناپدید شود، فضا زمان به تنهایی باقی می ماند(به صورت صحنه ای برای نمایش رویدادهای فیزیکی).
این نظر در برابر یکی از پیشرفتهای تکاملی علم فیزیک مقهور گردید . مفهوم میدان که نخست ظاهرا کاری به مسئله ی جا  - گاه نداشت سرانجام جای نقطه ی مادیو نظریه ی ذره ای را گرفت. در پهنه ی  فیزیک کلاسیک مفهوم میدان به صودت یک مفهوم معین و فردی برای مواردی در کار آمد که ماده به صورت متصلی در نظر گرفته می شد . یکیاز خصوصیات میدانها اینست که فقط در یک جرم وزن دار تجلی می کنند و تنها برای توصیف حابتی از این ماده به کار می روند. بر طبق تکامل تاریخی مفهوم میدان نخست چنین تصور می شد که هر جا ماده ای نباشد میدانی هم موجود نیست . لیکن در ربع اول قرن نوزدهم معلوم گردید که نمونه های تداخل و پراش نور را وقتی می توان با دقتی حیرت انگیز توجیه کرد که نور به صورت یک میدان موجی در نظر گرفته شود. از این جا لازم بود میدانی مورد نظر قرار گیرد که بتواند در فضای خالی و در غیاب ماده ی وزن دار هم موجودیت خود را حفظ کند . لاجرم وضع متناقضی پیش آمد زیرا بر وفق اصلی آن مفهوم میدان ظاهرا باید محدود به حالات درونی یک جسم وزن دار باشد . این نکته کاملا به نظر مسلم می رسید تا آنجا که این عقیده به وجود آمد که هر میدان را باید به صورتی در نظر گرفت که هز جنبه ی مکانیکی قابل تفسیر و تبیین باشد . بدیهی است چنین حالتی مسبوق بر وجود ماده است . بالجمله اینکه برای فضایی هم که تا کنون خالی تصور می شد چنین فرضی کرد که در همه جای آن صورتی از ماده وجود دارد که آن را اتر می خوانند. آزاد ساختن مفهوم میدان از فرض اشتراک آنبا یک محمل مکانیکی یکی از جالبترین پیشرفت هایی است که از جنبه ی روانشناختی در بسط فکر فیزیکی پدید آمده است. در طی نیمه ی دوم قرن نوزدهم، پژوهشهای فاراده و مکسول رفته رفته نشان داد که توصیف فرایندهای برقاتیسی با اصطلاحات میدان برتر و صحیحتر از بحثی است که بر مبنای مفهومات مکانیکی نقاط مادی انجام می گرفت. مکسول، با در کار آوردن مفهوم میدان در الکترودینامیک، موفق شد وجود امواج برقاتیسی را، که ماهیت اصلی و سرعت آنها با امواج نورانی یکی است، پیش گویی کند. در نتیجه مبحث نور هم در الکترودینامیک مستحیل گردید. یکی از بزرگترین توفیقهای این نظریه، از جنبه ی روانشناختی، در این بود که مفهوم میدان بتدریج از چهارچوب مکانیکی فیزیک کلاسیک خارج شد و به پهنه های دیگری گرایید. نخست چنین تصور می شد که میدانهای برقاتیسی را نیز باید به عنوان حالاتی از اتر تعریف کرد و مردان علم می کوشیدند تا این حالات را به صورت حالاتی مکانیکی توصیف کنند. ولی این کوششها به جایی نرسید، و علم رفته رفته بر آن شد تا چنین تعبیر مکانیکی را کنار بگذارد. با این وصف عقیده به اینکه میدانهای برقاتیسی راباید حالاتی از اتر دانست، تا آغاز قرن بیستم وجود داشت. نظریه ی اتر خود اشکالاتی در بر داشت و پرسشهایی در اطراف آن به میدان آمد از جمله اینکه وضع عمل اتر، از نظر مکانیکی، نسبت به اجسام وزن دار چگونه است؟ آیا در حرکات اجسام هم مشارکت دارد یا آنکه قسمتهای آن نسبت به یکدیگر ساکن می مانند؟ برای پاسخ گفتن به این سوالات آزمایشات دقیق متعددی صورت گرفت. توجه به واقعیت های کجنمایی ستارگان ثابت در نتیجه ی حرکت سالیانه ی زمین، و اثر دوپلر( یعنی تاثیر حرکت نسبی ستارگان ثابت به وفور نور که از آنها به ما می رسد) در این امر فوق العاده موثر بوده است. ه. ا. لورنتس، با این فرض که اتر در حرکات اجسام وزن دار مشارکت ندارد، و قسمتهای آن نسبت به یکدیگر دارای هیچگونه حرکت نسبی نیستند، نتیجه ی کلی این واقعیتها و آزمایشات را به استثنای یکی از آنها ( آزمایش مایکلسن- مورلی) شخصا به معرض آزمایش و تدقیق در آوردو صورت واقعی اتر را که تجسم فضایی است مطلقا در حال سکون، نشان داد. ضمنا باید متذکر شویم که پژوهش لورنتس از این حد فراتر رفت. وی، بر مبنای این فرض که اثر ماده ی وزن دار بر میدان برقی، و بالعکس، تنها معلول این واقعیت است که ذرات سازنده ی ماده حامل بارهای برقی هستند که در حرکت ذرات شرکت دارند، کلیه ی فراینده های برقاتیسی و نوری درون اجسام وزن دار را که تا آن موقع شناخته شده بودند، توجیه و تفسیر کرد. بالاخره در مورد آزمایش مایکلسن- مورلی، لورنتس ثابت کرد که نتیجه ای که به دست آمده لا اقل با نظریه ی اتر در حال سکون مباینتی ندارد علی رغم این توفیقات جالب هنوز وضع نظریه به دلایل زیر رضایتبخش نبود: مکانیک کلاسیک که هیچ کس در تخمینی بودن آن شک ندارد، کلیه ی دستگاه های جبری یا فضاهای جبری را بران صورت بندی قوانین طبیعت برابر می دانست، و معتقد بود که این قوانین در انتقال از یک دستگاه به دستگاه دیگر تغییر نمی کند. تجربیات برقاطیسی و نوری هم این مطلب را به طور دقیق ثابت می کرد. لیکن شالوده ی نظریه ی برقاطیسی مبتنی بر این بود که باید یک دستگاه جبری مخصوص ارجحیتی قائل شد ، این دستگاه همان دستگاه اتر نوری بود.این سیمای نظریه نیز فوق العاده غیر رضایت بخش بود لاجرم این مطلب به میان آمد که آیا ممکن است تغییراتی در آن داده شود که ماند مکانیک کلاسیک هم ارزی کلیه ی دستگاه های جبری را تایید کند ؟ نظریه ی نسبیت خاص بهترین پاسخ این سوال بود. در این نظریه فرض مسلم ثابت بودن سرعت نور در فضای خالی از نظریه ی مکسول لورنتس گرفته شد وبرای اینکه این مطلب با هم ارزی دستگاه های جبری هماهنگی پیدا کند (اصل نسبیت خاص)باید فکر خاصیت مطلق بودن هم زمانی کنار گذاشته شود بعلاوه تبدیلات لورنتسی برای زمان و مختصات فضایی به وسیله ی انتقال از یک دستگاه جبری به دستگاه دیگر منتج می گردد.ماحصل نظریه ی نسبیت خاص را می توان در این اصل خلاصه نمود:قوانین طبیعت نسبت به دستگاه لورنتس غیر متغییر هستند. اهمیت این نکته در آن است که قوانین طبیعیرا به صورت معینی محدود می کند. حال ببینیموضع نظریه ی نسبیت خاص نسبت به مسئله ی فضا چگونه است؟در وهله ی اول باید این عقیده را که چهار بعدی بودن واقعیت ها اولین بار توسط این نظریه عرضه شد را رد کنیم، زیرا حتی در فیزیک کلاسیک هم حوادث با چهار بعد مشخص می شدند که سه تای آن مختصه ی مکانی بودند و یکی از آنها مختصه ی زمانی. نکته ی اصلی در این است که مکانیک کلاسیک این متصل چهار بعدی را از جنبه ی عینی به دو قسمت یعنی زمان یک بعدی و فضای سه بعدی تقسیم می کردوتنها قسمت آخر را حاوی حوادث هم زمان می دانست. این مطلب برای کلیه ی دستگاه های جبری صادق بود. همزمانی دو حادثه ی مشخص نسبت به یک دستگاه جبری متضمن همزمانی آنها نسبت به دستگاه جبری دیگر تلقی می شد و منظور ما در مکانیک کلاسیک در آنجا که از زمان مطلق سخن می گوییم همین مطلب است. نظریه ی نسبیت خاص این تعبیر را قبول ندارد. در این نظریه مجموعه ی کلی حوادث ، همزمان با یک حادثه ی منتخب نسبت به یک دستگاه جبری خاص وجود دارد، ولی این امر منتخب از دستگاه جبری نمی باشد . دیگر متصل چهار بعدی از لحاظ عینی به قسمت هایی که حاوی کلیه ی حوادث همزمان باشند قابل تقسیم نیست و زمان حال معنی عینی خود را برای جهانی که از لحاظ فضایی منبسط است از دست می دهد. علت این امر آنست که اگر بخواهیم منظور از ارتباطات عینی را بدون توجه به قراردادهای من عندی غیر ضروری بیان کنیم باید فضا و زمان راهمچون متصلی چهار بعدی تصور نماییم . پس از آنکه نظریه ی نسیبت خاص هم ارزی فیزیکی کلیه ی دستگاه ها را ثابت کرد معلوم شد اتر به حال سکون دیگر قابل قبول نیست.
لاجرم لازم بود که این فکر را که میدان برقاطیسی را باید حالتی از محمل ماده دانست کنار گذاشت. بدین ترتیب مفهوم میدان به صورت جزءتحویل ناپذیر از توصیف فیزیکی در آمد.

براي نمايش بخش دوم روي اين لينک کليک کنيد.

منبع: کتاب مقالات علمی آلبرت اینشتین .ترجمه محمود مصاحب
فرستاده شده توسط: خانم زهرا خانمحمد

نسبیت و مسئله فضا- مفهوم فضا در نسبیت عام- مفهوم میدان(مقاله آلبرت اینشتین) بخش دوم

براي نمايش بخش اول روي اين لينک کليک کنيد.

مفهوم میدان
(نقل از مجله انستیتوی فرانکلین، جلد  221 شماره مورخ 3 مارس  1936)
توفیق نیوتن در بیان نمود های نوری و برقی به پایه ی موفقیتهایی که وی در پهنه های دیگر مکانیک به دست آورده بودنمی رسید . نیوتن می کوشید تا ضمن نظریه ی ذره ای نور را به عنوان حرکت نقاط مادی توجیه کند؛ ولی بعدا چون نمودهای قطبشpolarization– پراشdifraction– - و تداخل نور interference- - موجد تغییراتی در ان گردید و بعلاوه این تغییرات رفته رفته ماهیت اصلی نظریه ی ذره ای را دگرگون ساخت لاجرم نظریه ی موجی هویگنسHUYGENS جای آن را گرفت. شاید مبدااین نظریه عمدة مدیون  نمود بلورهای نورانی و نظریه ی صوت باشد که قبلا تاحدی بسط و تکامل یافته بود . نظریه ی هویگنس نیز دربادی امر مبتنی بر مکانیک رسمی بود ، و اتری را ک سراسر فضا را پر کرده بود، محمل امواج تلقی می کرد؛ ولی هیچ نمود شناخته شده ای که معلوم بدارد اتر به چه نحو از نقاط مادی ساخته شده است به دست نمی داد. بعلاوه بدست آوردن تصویری روشن از نیروهای  داخلی که در اتر حکمفرما هستند و یا نیروهایی که بین اتر و ماده ی وزن دار تاثیر می کنند ، امکان نداشت . بدین نحو پایه های این نظریه برای ابد در ظلمت باقی ماند.
مبنای حقیقی آن یک معادله ی دیفرانسیلی جزئی بود که تحویل آن به اجزاء مکانیکی کماکان معمایی می نمود. برای مفهوم نظری نمودهای برقی و مغناتیسی بار دیگر اجرام خاصی در کار آمد، و وجود نیرئهایی مشابه نیروهایی گرانش نیوتن که از دور تاثیر می کنند مسلم دانسته شد. معهذا این نوع خاص ماده ظاهرا فاقد خاصیت اساسی جبر بود،؛ بعلاوه ماهیت نیروهایی که بین اجرام  ماده ی وزن دار تاثیر می کنند مجهول ماند. خصوصیت قطبی این مواد که با طرح مکانیک رسمی سازگار نبود نیز به این مشکلات افزوده گشت پس از آنکه نمودهای الکترودینامیک شناخته شد علمای فیزیک قادر به توضیح نمودهای مغناتیسی از طریق نمودهای الکترودینامیکی شده، و بدینم طریق فرض اجرام مغناتیسی را زائد تلقی کردند . گرچه این خود پیشرفتی برای فیزیک به شمار می رفت، ولی مبنای نظریه نارساتر و ناقص تر جلوه کرد زیرا این پیشرفت به ازاء افزایش اشکالات و درهم پیچیدگی نیروهای عمل متقابلی انجام گرفت که باید وجود آنها را میان اجرام برقی متحرک مسلم دانست بعدا نظریه ی میدان برقی فاراده و مکسول به جبران این وضع غیر رضایت بخش برخاست و به ترمیم آن همت گماشت. این هر دو نظریه را باید مهمترین و اساسی ترین تغییراتی دانست که از زمان نیوتن به بعد در اصول اساسی علم فیزیک به وجود آمده است. از این گذشته این تغییر را می توان قدم برجسته ای در راه پژوهش خلاقه و ابداعی دانست که فاصله ی مبان مبنای نظریه و تجربیات حسی را زیادتر کرده است. وجود میدان تنها هنگامی تجلی کرد که اجسام باردار برقی در آن وارد گشت. معادلات دیفرانسیلی مکسول ، ضرایب دیفرانسیلی فضایی و و زمانی میدانهای برقی و مغناطیسی را بهم مرتبط ساخت. برطبق نظریه ی میدان اجرام برقی صرفا محل هایی هستند که صدور میدان برقی در آنها محو نمی شود. همچنین امواج نور به صورت پیشروی موجی امواج برقاطیسی دز فضا تلقی گردید. مکسول برای اطمینان خاطر کوشید تا نظریه ی میدان خود را به صورت مکانیکی هم با توسل به نمونه های اتر مکانیکی توجیه و بیان کند. لیکن این کوششها به تدریج به زمینه ی اصلی که توسط هاینریتش هرتس طرح و عرضه شده بود بازگشت و از هر نوع آرایش غیر لازم مبری و ممنقح گردید، به طوری که در این نظریه سرانجام میدان جنبه  و مقام اصلی خود را پیدا کرد و جای نقاط مادی مکانیک نیوتنی را گرفت. معهذا هنوز نظریه نارسایی هایی داشت و فقط بر میدانهای برقاطیسی در فضای خالی قابل انطباق بود.
نظریه ی میدان به صورتی که عرضه شده بود برای درون ماده کاملا رضایت بخش نبود زیرا در آنجا می بایست دو حامل برقی در کار آیندکه با روابطی مستقل از ماهیت واسط بهم مربوط باشندولی این روابط به هیچ وجه از راه تحلیل نظری به دست نمی آیند. در مورد میدانهای مغناطیسی و همچنین در مورد رابطه ی میان تراکم جریان برقی و میدان نیز وضع مشابه همین بود . برای رفع این اشکال لورنتس راه حلی بدست آورد که در عین حال  راه را برای نظریه ی الکترودینامیک اجسام متحرک نیز هموار و آماده می ساخت و این نظریه بود که که از فرض های اختیاری کمابیش مستقل بود . نظریه ی وی مبتنی بر فرضیه های زیر است: در همه جا قرارگاه میدان فضای خالی است در کار آمدن ماده در نمدهای برقاطیسی تنها معلول این واقعیت است که ذرات سازای ماده حامل بارهای برقی فساد ناپذیری هستند و به همین مناسبت از طرفی تحت تاثیر میدان برقاطیسی بوده و از طرف دیگر مولد میدان می باشد . ذرات سازای ماده تابع قانون حرکتی نیوتنی مربوط به نقاط مادی هستند.لورنتس مکانیک نیوتنی و نظریه ی میدان مکسول را بر این مبنا با هم تلفیق کرد . نارسایی این نظریه در آن است که می خواست نمودها را از ترکیب معادلات دیفرانسیلی جزئی ( معادلات میدان مکسول برای فضای خالی ) و معادلات دیفرانسیلی کلی ( معادلات حرکت نقاط ) تعیین کند حال آنکه چنین روشی نه عملی بود و نه منطقی. نارسایی این طرز تفکر در آنجا خوب آشکار شد که بنا به ضرورت لازم بود ابعاد محدودی برای این ذرات فرض شود تا از گسترش نا محدود میدان برقاطیسی موجود در سطح آن جلوگیری شود . از این گذشته برای شرح و بیان نیرو های عظیمی که بارهای برقی را بر ذرات منفرد نگاه می داشت نیز نارسا بود . لورنتس خود بر ضعف نظریه ی خود واقف بود و می دانست که نظریه از لحاظ بیان صحیح نمودها لاقل به صورت کلی ناقص است. بعلاوه مطلبدیگری هم در کاربرد که از چهارچوب نظریه ی لورنتس تجاوز می کرد، و آن اینکه در مجاورت هر جسمی که دارای بار برقی باشد، یک میدان مغناتیسی وجود دارد که( ظاهرا) به لختی آن، به نوعی، کومک می کند. بنابراین آیا ممکن نبود که لختی کلی ذرات به صورت برقاتیسی، تعبیر وتوضیح شود؟ این امر تنها در صورتی امکان داشت که ذرات بتوانند جوابهای بقاعده ی معادلات دیفرانسیلی برقاتیسی باشند. معادلات مکسول، به صورت اصلی خود ، چنین توضیحی برای ذرات نداشت، زیرا جوابهای متناظر با آنها بی قاعده می شد.
علمای فیزیک نظری مدتها می کوشیدند تا با تغییر معادلات مکسول به هدف خود برسند، ولی متاسفانه این مساعی به نتیجه ی منظور نینجامید و توفیقی حاصل نکرد. گرچه در راه عرضه کردن یک نظریه میدان برقاتیسی محض ماده، اصولا اشکال اساسی و فوق العاده ای متصور نبود، معهذا چنین تصور می شد که رسیدن به این هدف، در آن عصر، غیر ممکن است. حتی فقدان هر گونه روش منطقی که منجر به راه حل مطلوب شود موجب آن گردید که از کوششهای بعدی در این زمینه خودداری به عمل آید. آنچه به نظر من مسلم و محقق است اینکه در طرح هر نظریه ی منطقی میدان، مفهوم ذره نباید علاوه بر مفهوم میدان در کار آید؛ بلکه صورت کلی نظریه باید فقط مبتنی بر معادلات دیفرانسیلی جزئی و جوابهای خالی از خصوصیت و بی قاعدگی باشد.

مفهوم فضا در نظریه ی نسبیت عام
این نظریه اصولا از تتبعاتی که در راه استنباط برابری جرم جبری و جرم گرانشی به عمل می آمد نشئت یافته است . یک دستگاه جبری س1 را در نظر بگیریدکه فضای آن از نظر فیزیکی خالی باشد این دستگاه را به عنوان دستگاه مقایسه انتخاب کرده و فرض می کنیم دستگاه مقایسه دیگری(س2) با شتاب یکنواخت وجود داشته باشد . حال اگر دستگاه (س2) را دستگاه مقایسه تلقی کرده و جرمی را نسبت به آن بسنجیم این جرم نسبت به آن به شتابی حرکت می کند که مستقل از ماهیت فیزیکی و شیمیایی آن خواهد بود. بنابراین نسبت به (س2)یک حالت وجود دارد که نمی توان آن را در بادی امر از میدان گرانشی تمیز داد. از این رو می توان اجمالا چنین اظهار کرد که (س2) نیز هم ارز با یک دستگاه جبری است ولی نسبت به آن یک میدان گرانشی وجود دارد کهما عجالتا به تحقیق در مبدا آن نخواهیم پرداخت . بدین ترتیب هنگامی که میدان گرانشی مورد بحث و نظر باشد با فرض اینکه بتوان این اصل هم ارزی را بسط داد و آن را شامل هر گونه حرکت نسبی دستگاه های مقایسه نمود دستگاه جبری معنای غینی خود را از دست می دهد. اگر بشود نظریه ای عرضه کرد که با مبنا و شالوده ی این افکار اساسی سازگار باشد با واقعیت برابری جرم جبری و گرانشی نیز وفق خواهد داد و این مطلبی است که از راه تجربه هم تایید شده و به ثبوت رسیده است. هر تبدیل غیر خطی چهار مختصاتی اگر از لحاظ چهار بعدی بودن مورد ملاحظه قرار گیرد ، متناظر با انتقال از (س1) به (س2) می شود . حال گوییم چه نوع تبدیلات غیر خطی را باید مجاز دانست؟ و یا اینکه چگونه می توان تبدیلات لورنتسی را تعمیم داد؟برای پاسخ گفتن به این سوالات توجه شما را به ملاحظات زیر معطوف می دارم . ما برای هر دستگاه جبری نظریه ی مکانیک کلاسیک این خاصیت را قائل بودیم که اختلافات مختصات با آلات اندازه گیری (سختپای) ساکن اندازه گرفته می شوند و اختلافات زمانی به وسیله ی ساعتهای ساکن. فرض نخست به وسیله ی فرض دیگری تکمیل شد و آن اینکه در مورد استعمال خط کشهای اندازه گیری ساکن نسبت به یکدیگر و سازگارساختن آنها با هم، قضایای (مربوط به طول ) هندسه ی اقلیدسی صادق است. از نتایج نظریه ی نسبیت خاص معلوم می شود که این تفسیر مستقیم فیزیکی مختصات برای دستگاه مقایسه ای که نسبت به دستگاه جبری (س1)شتابانیده شده باشد ، از میان خواهد رفت. لیکن در چنین موردی مختصات فقط مبین مرتبه یا درجه ی ارتباط و در نتیجه تعداد ابعاد فضا بوده و دیگر هیچگونه خواص متریک آن را بیان نخواهد کرد. بدین ترتیب ما می توانیم تبدیلات را تا هر تبدیل من عندی متصل بسط دهیم. این امر متضمن اصل نسبیت عام است که می گوید قوانین طبیعت باید نسبت به تبدیلات اختیاری مستقل مختصات کوواریان باشند. این ضرورت قوانین طبیعی را به مراتب بیش از آنچه اصل نسبیت خاص تحدید می کرد محدود می نماید.پایه ی این افکار و تصورات اصولا مبتنی بر آن است که مفهوم میدان به صورت یک مفهوم مستقل در نظر گرفته شود . از همین رشته افکار می توان استنباط کرد که از چه رو ارتباط مستقیم قوانین میدان محض با تعبیر نسبیت عام بیشتر از ارتباط آنها با قوانین میدانهایی از نوع کلی تر است . بنابراین معلوم می شود آنجا که دکارت وجود فضای خالی را طرد کرده از واقعیت چندان به دور نبوده است . این تعبیر فی الواقع تا آنجا که حقیقت فیزیکی مخصوصا در مورد اجسام وزن دار موردنظر و ملاحظه است بی معنی به نظر می رسد . درک این مطلب مستلزم آن است که فکر میدان به صورت نمایشی از حقیقت همراه با اصل نسبیت یام برای ثابت کردن هسته ی مرکزی فکر دکارت به کار رود . اری فضای خالی از میدان وجود ندارد. تعمیم نظریه ی گرانش با اتکاء به اصول نریه ی نسبیت عام، به سهولت می توان نظریه ی میدان گرانشی محض را به دست آورد، زیرا مسلم است که فضای مستقل از میدان مینکووسکی با متر یک خود، که با فرمول (1) سازگار است، باید با قوانین کلی میدان وفق دهد. اگر این مورد خاص را طوری تعمیم دهیم که عملا مستقل از من عندیت باشد، قانون گرانش به دست خواهد آمد. نظریه ی نسبیت عام، نخست، نتوانست نظریه یمیدان را به صورتی که خالی از ابهام باشد بسط دهد لاجرم، در چند سال اخیر، کوششهای فراوانی در این راه معمول گردید. هدف اصلی این پژوهشها و تحقیقات آن است که واقعیتهای فیزیکی از طریق میدان قابل درک و استنباط شود. بعلاوهاین میدان باید تعمیمی از میدان گرانشی باشد، و قانون میدان آن هم تعمیمی از قانون میدان گرانشی محض. من، پس از تحقیقات و مطالعات طولانی، اکنون معتقدم که طبیعی ترین صورت این تعمیم را یافته ام، ولی هنوز اطمینان ندارم که آیا این قانون تعمیم یافته می تواند واقعیتهای تجربی را هم تایید کند یا نه . مسئله ی قانون میدان خاص، نسبت به ملاحظات سابق الذکر، جنبه ی ثانوی دارد. عجالتا مسئله ی عمده این است که آیا یک نظریه ی میدان، از نوعی که ملاحظه شد، اصولا می تواند به هدف برسد یا نه؟ منظور یک نظریه ای است که بتواند حقیقت فیزیکی، و از جمله فضای چهاربعدی را، بطور جامع، به وسیله ی میدان توصیف کند. دانشمندان فیزیک عصر ما بیشتر بر آنند که به این سوال پاسخی منفی بدهند. اینان، بروفق صورت کنونی نظریه ی کوانتوم عقیده مندند که وضع یک دستگاه مختصات را نمی توان مستقیما مشخص ساخت، بلکه باید، بطور غیر مستقیم، از راه نتایج آماری اندازه گیریهایی که در آن دستگاه به دست می آید وارد شد. اکثر دانشمندان بر آنند که ثنویتی(ساختمان ذره ای و موجی) که از راه تجربه هم به ثبوت رسیده، تنها با چنین تضعیفی از مفهوم حقیقت، می تواند صورت تحقق پیدا کند. من تصور می کنم که چنین انکار نظری پردامنه، در زمان حاضر، از راه معرفت ما قابل اثبات نیست، و باید راه خود را در نظریه ی میدان نسبیتی تا انتها بپیماییم.

منبع: کتاب مقالات علمی آلبرت اینشتین .ترجمه محمود مصاحب
فرستاده شده توسط: خانم زهرا خانمحمد

سرگذشت کوانتوم

مقدمه
     جي . رابرت . اوپنهايمر در كتاب علم و فرزانگي در رابطه با سرگذشت كوانتوم چنين مي گويد : « شايد هرگز تمامي تاريخ اين حادثه روايت نشود . براي عرضه كردن آن هنري به آن اندازه توانا لازم است كه براي روايت كردن سرگذشت اوديپوس يا كرامول ضرورت داشته است ، ولي اين حادثه در قلمروي چندان دور از تجربه هاي روزانه ي ما صورت پذيرفته است كه كم تر احتمال آن مي رود كه شاعر يا مورخي از آن با خبر شود . »
اين داستان ، سرگذشت انقلابي پر تلاطم است ؛ سرگذشت فروپاشي و انقراض فيزيكي از خود راضي است كه ساليان دراز بر حوزه اي محدود فرمان رانده بود و سرگذشت دوران فطرتي است كه نابودي اش را از پيش تناقضات دروني اش رقم زده بودند ، و سرانجام سرگذشت ظهور توفان آساي نظامي از هفت آب گذشته يعني مكانيك كوانتومي است .

درآمد
در آزمايشگاهي كاملاً تاريك ، ماشيني الكتريكي قرار گرفته است و روي آن دو كره ي فلزي سوار شده است . اين همان ماشين متعارف ايجاد جرقه هاي الكتريكي است كه زائده اي كوچك هم بر آن اضافه شده است .دو صفحه ي فلزي با ميله هاي رساناي باريكي به اين كره ها متصل شده اند .
در روي ميز ديگر ، حلقه ي ساده ي تقريباً از سيمي سخت و محكم بر پايه اي عايق سوار شده است . از نظر آزمايشگر شكاف كوچكي كه در اين حلقه است چزء اصلي دستگاه به شمار مي آيد . اگر درست حدس زده باشد ، در همين جا ست كه راز از پرده بيرون خواهد افتاد .
همه چيز آماده است ، آزمايشگر كليدي را وصل مي كند تا جرقه ها با سر و صدا بين دو كره رد و بدل شوند . او از جرقه ها روي بر مي گرداند و مدتي منتظر مي ماند تا چشمش به تاريكي عادت كند . آيا اين كه او مي بيند شكاف حلقه از فروغ ضعيفي پر شده است حقيقت دارد يا تصوري بيش نيست ؟ پاسخ دادن به اين پرسش آسان نيست . ممكن است فقط بازتاب نوري باشد . به آرامي پيچي را كه دو سر حلقه را به هم نزديك مي كند مي چرخاند . با باريك تر شدن شكاف ، فروغ درخشان تر مي شود . باز هم دوسر حلقه را به هم نزديك تر مي كند تا سرانجام تقريباً با هم تماس پيدا مي كنند . حال ديگر ترديدي باقي نمانده است .
به همين سادگي بود كه آدمي براي نخستين بار زيركانه به وجود سيگنال راديويي پي برد .
اين واقعه در سال 1887 روي داد و آزمايشگر ، يك فيزيكدان برجسته ي آلماني بود به نام هاينريش هرتز .
ارزش اقتصادي اين كشف بي اندازه بود . پس چرا انسان قابلي چون هرتز امتياز هاي بهره برداري از آن را براي ماركوني واگذاشت ؟
چيزي كه هرتز را به انجام آزمايش هاي دوران سازش واداشت ، به هيچ روي فكر ابداع چيزي عملي چون تلگراف راديويي ( تلگراف بي سيم ) نبود . شايد تلگراف راديويي هم مهم ترين حاصل اين آزمايش ها به شمار نمي رفت . هرتز سدي را مي شكست كه مدتي مديد دانشمندان را از پيشرفت بازداشته بود : آزمون درستي نظريه اي رياضي كه به نور ، الكتريسيته و مغناطيس مربوط مي شد و سه سال پيش تر از سوي جيمز كلرك ماكسول ، فيزيكدان اسكاتلندي ، مطرح شده بود . و ستايش اين آزمايش از سوي همگان به دليل اين بود كه هرتز توانسته بود اين واقعيت را به طريق تجربي اثبات كند . اما مقدر بود كه اين پديده ي ظاهراً پيش پا افتاده و بي اهميت ، در دست اينشتين نقش خطيري در انقلاب كوانتومي بازي كند .
     براي آن كه ارزش كار ماكسول و هرتز و تمامي سرگذشت كوانتوم را بفهميم ، بايد نخست نگاهي كوتاه به بعضي از نظريه هايي بپردازيم كه آدمي درباره ي نور پرداخته است . گرچه در دوران معاصر ، دانشمندان يهودي برجسته اي وجود داشته اند ، ولي حكماي عبراني باستان مايه ي چنداني در پژوهش علمي از خود نشان ندادند . ايشان با اداي اين گفته كه  " و خدا گفت نور باشد ؛ و نور شد " ، از كنار مسئله ي نور به سرعت گذشتند تا به مسائل مهم تري بپردازند . نور در نزد آن ها چيزي بيش از ضد تاريكي ، و شرطي براي توانايي ديدن نبود .
اما يونانيان با شم علمي قوي تري ، ايده ي نويني را با اهميت بسيار مطرح كردند . آنان درك كردند كه بايد چيزي وجود داشته باشد كه در فاصله ي ميان چشمان ما ، چيز هايي كه مي بينيم ، و چراغ هايي كه آن ها را مي افروزند ، پلي ارتباطي برقرار كند . لذا به نور واقعيتي عيني بخشيدند و به مطالعه اش برخاستند ونظريه هايي پيرامون آن پرداختند . هنگامي كه دانشمند امروزي از نور سخن مي گويد يك چنين چيزي در ذهن خود دارد . تمايز ميان صرف قدرت ديدن ، و نور عيني تمايزي مهم است ، درست مانند تمايزي احساسي كه از اصابت سنگ به آدمي دست مي دهد و خود سنگ كه فضا را مي پيمايد تا به هدف اصابت كند . 
 متأسفانه ، يونانيان پس از آغازي چنين درخشان ، درگير نظريه هاي متضاد شدند . يكي از اين نظريه ها مي گفت نور چيزي است كه مانند آبي كه از مجرايي تنگ بيرون مي آيد ، از چشم ها جريان پيدا مي كند . بر پايه ي اين ايده ، وقتي يك شيء را مي بينيم كه اين جريان نور را به سويش متوجه كنيم تا با آن برخورد كند ؛ همان طور كه مثلاً يك نابينا با پيش بردن دست ها و لمس كردن چيزي ، آن چيز را « مي بيند » . اين نظريه اين نكته را توضيح مي دهد كه هرچيز را تنها هنگامي مي بينيم كه روبه رويمان باشد ، و نيز اين كه با چشمان بسته نمي توانيم ببينيم ؛ اما نمي تواند توضيح دهد كه مثلاً چرا در تاريكي نمي توانيم ببينيم . در گيرودار پاسخ گويي به اين ايراد ها ، افلاطون فيلسوف نظريه اي پرداخت كه بي گمان ، در فراواني ساز و كارهاي زائد ، بي همتاست . او برهم كنشي سه گانه ميان سه جريان مختلف قائل بود ، يكي از چشمان ، يكي از آن چه ديده مي شود ، و يكي از چراغي كه آن را روشن مي كند ! مشكل افلاطون در كج نهادن خشت اول بود . بر مبناي ايده هاي جديد ، هر شيء به اين علت ديده مي شود كه نور از آن به چشم ما وارد مي شود نه اين كه از چشمان خارج شود ، و جالب اين جاست كه اين نكته ، يكصد سال پيش از افلاطون ، از جانب فيثاغورث بزرگ ، با قوت تمام مطرح شده بود . نظريه ي فيثاغورثي ساده است . بنابراين نظريه ، نور چيزي است كه كه از هر جسم درخشاني در تمام جهات جريان پيدا مي كند و پخش مي شود ، فقط در برابر موانع فوراً به عقب برمي گردد . اگر نور ، سرانجام به طور تصادفي وارد چشمان شود ، در ما احساس ديدن چيزي را به وجود مي آورد كه نور در واپسين مرحله از روي آن جهيده است ...

ادامه نوشته

اينشتين

اوتجسم خرد ناب بود، استادى كه انگليسى را با لهجه آلمانى تكلم مى كرد، كسى كه چهره اش به عنوان يك كليشه خنده دار در هزاران عكس و فيلم به نمايش درآمده است. سيماى منحصر به فرد او با آن موهاى بلند و آشفته بلافاصله قابل تشخيص بود، نظير «ولگرد كوچك» اثر ماندگار «چارلى چاپلين» كمدين مشهور سينماى جهان. چهره او به اندازه همان خانم هاى شيك پوشى كه در تالارهاى مجلل برلين و هاليوود مثل پروانه دور او مى چرخيدند شناخته شده بود. بااين حال ، او به طرز غير قابل تصورى عميق بود نابغه اى بين نوابغ ديگر كه صرفاً با انديشيدن توانست دريابد كه جهان با آنچه به نظر مى رسيد تفاوت دارد. حتى اكنون دانشمندان در مواجهه با نظريات عالمانه او مثل نظريه «نسبيت عام» اظهار شگفتى مى كنند. «ريچارد فينمن» كه خود در زمره دانشمندان برجسته معاصر بود در اين باره گفته است: من هنوز نمى توانم بفهمم كه او چطور به اين موضوع مى انديشيد.» اما فيزيكدان بزرگى كه ما در اينجا از او سخن مى گوييم به طرز شگفت انگيزى ساده رفتار مى كرد. مثلاً او عادت داشت كه كراوات ها و جوراب هايش را با عرقگيرها و زيرپيراهنى هاى پروانه اى عوض كند. او كلمات قصار پُرمغزى را بر زبان جارى مى ساخت و به آسانى حل معادلات رياضى قادر بود تا اشعار نامربوط بسرايد.  بازى پرتاب حلقه ها او را مشغول مى كرد،ضمن اينكه او همواره تلاش مى كرد تا به اشكال مختلف خود را به عنوان يك يهودى پاكدل يا يك هنرمند پُرآوازه بشناساند. هر كارتون سازى آرزو مى كرد تا مدلى همانند او داشته باشد. ايده هاى او درست همانند ايده هاىداروين» (ديرينه شناس برجسته) غوغايى در جهان دانش بر پا مى كرد و عملاً فرهنگ معاصر، از نقاشى تا شعر، راتحت تأثير قرار مى داد. در آغاز، حتى بسيارى از دانشمندان مفهوم واقعى «نسبيت» را درك نمى كردسخن كنايه آميز و بديع «آرتور ادينگتون» متخصص بذله گوى فيزيك نجومى است كه وقتى از او پرسيده شد «آيا درست است كه فقط سه نفر مفهوم نسبيت را درك كرده اند» پاسخ داد «من دارم تلاش مى كنم بفهم كيست.» به طور كلى، نگاه جهانيان به مفهوم «نسبيت» نگاهى منتظرانه و خيره شونده بود. براىانديشمندان بزرگ دهه ۱۹۲۰ از «دادائيست» ها تا «كوبيست» ها و حتى فرويدين ها (طرفداران نظريات زيگموند فرقضيه تا حدى فرق مى كرد. اينان «نسبيت» را منطبق بر واقعيت هاى امروز جهان يافته بودند و نگاه ايشان  بازتاب دهنده چيزى بود كه «ديويد كاسيدى» مورخ برجسته حوزه دانش به اختصار آن را «چشم انداز معاصرمى ناميد: «خزان حكومت هاى استبدادى، تحولات گسترده در قلمرو نظم اجتماعى و درواقع هر آنچه درقرن بيستم دچار آشوب و تلاطم شد.تأثيرات برانگيزاننده «اينشتين» نابغه علمى قرن بيستم بر پندارهاى عمومى در سراسر زندگى او و پس از آن ادامه پيدا كرد. آرامگاه ترسناك او به آهن ربايى براى جذب پويندگان راه دانش و آگاهى تبديل شد. قيم هاى «اينشتين» محرمانه خاكسترهاى جسد او را در هوا پراكندند. اما آنها شكست خوردند، لااقل تا اندازه اى، توسط يك آسيب شناس زرنگ كه  مغز «اينشتين» را بيرون كشيد تا شايد در آينده بتواند رازهاى نبوغ ذاتى او را كشف كند. همين چند سال پيش بود كه عده اى از محققان كانادايى با بررسى بقاياى نمك سود شده مغز «اينشتين» دريافتند كه نرمه جانبىبزرگتر از حد معمول بوده است. گفتنى است كه اين قسمت از مغز انسان به عنوان مركزى براى انديشيدن پيرامون  محاسبات و شبيه سازى هاى فضايى نقش حساسى را ايفا مى كند. اما دانشمندان به همين اندازه بسنده نكرده اند و دستنوشته هاى قديمى «اينشتين» را براى پى بردن به ابعاد واقعى نبوغ او مورد مطالعه قرار داده اند. اين حقايق  نامكشوف سرانجام پس از سال ها مقاومت قيم هاى «اينشتين» كه ظاهراً اشتياق فراوانى به مخفى نگهداشتن نبوغ نظريه «نسبيت» نشان داده اند در حال آشكار شدن است. بر خلاف كاريكاتور خنده آورى كه «اينشتين» را با موهايي ژوليده و بدون آرايش به تصوير كشيده و همواره دختركان محصل را در انجام تكاليف خانگي درس رياضي و تحقق عيني هر هدف ارزشمندي ياري داده است«آلبرت» آنگونه كه اسناد مربوطه نشان مى دهند مردي بوده كه زندگي شخصي مغشوش اش تفاوت هاى بارزى با انديشه هاى روشن او پيرامون جهان هستى داشته است. او قادر بود تا گاهى خونگرم و گاهى خونسرد باشد؛ او پدرى بسيار مهربان و شيفته فرزندان خود بود اما معمولاً دور از محيط خانواده حضور داشت؛ او همسرى فهميده براى بانوى سختگير خانه بود...

ادامه نوشته

انيشتين نابغه قرن - بخش هشتم(مقدمه اي آسان بر نسبيت به قلم استفان هاوكينگ)

 
در اواخر قرن نوزدهم دانشمندان تصور مي كردند به توصيـف كامل گيتي نزديك شده اند. آنان مي پنداشتند كه فضا در همه جا با واسطه اي پيوسته به نام اتر پر شده است. پرتوهاي نور و علائم راديويي، امواجي در اتر بودند، درست همان گونه كه صوت، امواج فشار در هواست. تنها چيزي كه براي تكميل نظريه لازم بود، اندازه گيري دقيق ويژگي هاي كشساني اتر بود؛ پس از تعيين اين ويژگي ها، همه چيز در جاي خود قرار مي گرفت.
اما به زودي و به تدريج، مغايرت هايي با انديشه اتر همه جاگير پديدار گرديد. انتظار مي رفت نور در اتر با سرعت ثابتي حركت نمــــايد. مثلاً، اگر در جهت نور حركت مي كرديد، انتظار داشتيد سرعت آن كم تر به نظر برسد، و اگر در خلاف جهت نور حركت مي كرديد، انتظار داشتيد سرعت آن بيشتر به نظر آيد. اما به رغم آزمايش هاي متعدد، تلاش به منظور يافتن مدركي براي تغيير سرعت نور در اثر حركت در اتر، ناكام ماند.
دقيق ترين آزمايش ها توسط آلبرت مايكلسون و ادوارد مورلي در سال 1887 در مؤسسه كيس كليولند در اوهايو انجام گرديد. آن ها سرعت نور را در دو باريكه كه نسبت به يكديگر داراي زاويه قائمه بودند، مقايسه نمودند. آن ها چنيـــن استدلال مي كردند كه زمين با چرخش به دور محور خود و گردش به گرد خورشيد، از ميان اتر مي گذرد و سرعت نور در اين دو باريكه بايد متفاوت باشد. اما مايكلسون و مورلي اختلاف روزانه يا سالانه اي ميان دو باريكه نور نيافتند. گويي نور، در هر جهتي كه حركت كني، نسبت به تو با سرعتي ثابت حركت مي كند.
فيزيكدان ايرلندي، جرج فيتزجرالد و فيزيكدان هلندي ديويد لورنتز، نخستين كساني بودند كه گفتند اجسامي كه در ميان اتر حركت مي كنند، منقبض مي شوند و ساعت ها كُند مي گردند. اين انقباض و كندشدگي (اتساع) چنان است كه هركسي به هر نحو كه نسبت به اتر ، كه فيتزجرالد و لورنتز آن را ماده اي واقعي مي پنداشتند، حركت كند، سرعت ثابتي را براي نور اندازه گيري خواهد نمود.
اما، اين كارمند جوان اداره ثبت اختراعات سويس در برن به نام آلبرت اينشتاين بود كه اتر را كناري نهاد و مسئله سرعت نور را يك بار براي هميشه حل كرد. او، در ژوئن 1905، يكي از سه مقاله اي را نوشت كه وي را به عنوان يكي از دانشمندان برجسته جهان معرفي كرد- و در اين راستا دو انقلاب مفهومي را آغاز نمود كه فهم ما را از زمان، فضا و واقعيت تغيير دادند.
در مقاله 1905، اينشتاين نوشت حال كه نمي توان آشكار ساخت كه آيا در اتر حركت مي كنيم يا خير، اصلاً مفهوم اتر زيادي است. در مقابل، اينشتاين از اين اصل آغاز كرد كه قوانين علم بايد به ديده همه ناظراني كه آزادانه حركت مي كنند، يكسان بنمايند. به ويژه، ناظران به هر شيوه اي كه حركت كنند، بايد همه يك سرعت را براي نور اندازه گيري نمايند.
اين، مستلزم رها كردن اين انديشه بود كه كميتي عام موسوم به زمان وجود دارد كه همه ساعت ها اندازه مي گيرند. هر كس، زمان شخصي خود را داشت. ساعت هاي دو نفر در صورتي با هم هماهنگ بودند كه آن دو نسبت به يكديگر در حال سكون باشند و نه اين كه حركت نمايند. اين نكته با چند آزمايش تأييد شد، از جمله آزمايش با ساعت بسيار دقيقي كه دور جهان گردانده شد و سپس با ساعتي كه در محل ساكن مانده بود، مقايسه گرديد. اگر مي خواستيد بيشتر زندگي كنيد، مي توانستيد به سوي شرق پرواز كنيد تا سرعت هواپيما به سرعت چرخش زمين افزوده شود. اما خوردن غذاي هواپيما همان و از ميان رفتن آن كسر بسيار كوچكي از ثانيه كه به عمرتان افزوده مي شد، همان.
اصل موضوعه اينشتاين كه قوانين طبيعت بايد به ديده تمام ناظراني كه در حركت آزاد هستند، يكسان بنمايد، مبناي نظريه نسبيت بود كه از آن رو چنيــــن ناميده مي شود كه حكايت از آن دارد كه فقط حركت نسبي مهم است. زيبايي و سادگي آن براي بسياري از دانشمندان و فيلسوفان متقاعدكننده بود. اما مخالفت هاي بسياري هم به جاي مانده بود. اينشتاين دو مطلق علم قرن نوزدهم را واژگون كرده بود: سكون مطلق كه با اتر نمايش داده مي شد و زمان مطلق يا عامي كه تمام ساعت ها اندازه گيري مي نمودند. مردم مي پرسيدند آيا اين بدان معناست كه معيار اخلاقي مطلقي وجود ندارد، كه همه چيز نسبي است؟
اين ناراحتي در دهه 1920 و 1930 ادامه يافت. هنگامي كه در سال 1921 جايزه نوبل به اينشتاين داده شد، اين امر به دليل كار مهم- اما با معيارهاي اينشتاين، جزئيِ- ديگري بود كه در سال 1905 انجام داده بود. به نسبيت، كه تصور مي رفت بسيار بحث برانگيز است، اشاره اي نشد. هنوز هم من هفته اي دو يا سه نامه دريافت مي كنم كه مي گويند اينشتاين اشتباه كرده است. با اين همه، اكنون، جامعه علمي نظريه نسبيت را به طور كامل پذيرفته است و پيش بيني هاي آن در كاربردهاي بيشمار تصديق شده اند.
يكي از نتايج مهم نسبيت، رابطه ميان جرم وانرژي است. اين اصل اينشتاين كه سرعت نور بايد به ديده همه يكسان باشد، نشان مي داد كه هيچ چيز نمي تواند از نور سريع تر حركت نمايد. آن چه روي مي دهد اين است كه با مصرف انرژي براي شتاب دادن به ذره يا سفينه، جرم شيء افزايش مي يابد و شتاب بيشتر دادن به آن را دشوارتر مي سازد. شتاب دادن به ذره تا سرعت نور ناممكن است زيرا به مقداري نامتناهي انرژي نياز دارد. هم ارزي جرم و انرژي به اختصار در معادله مشهور اينشتاين، 2mc= E نشان داده مي شود، كه شايد تنها معادله فيزيك باشد كه مردم كوچه و خيابان هم آن را مي دانند.
از جمله نتايج اين قانون آن است كه با شكافت هسته اتم ارانيوم به دو هسته با مجموعِ جرمي كه اندكي كمتر است، مقدار زيادي انرژي رها مي شود. در سال 1939، با شعله ور شدن آتش جنگ، گروهي از دانشمندان كه به نتايج اين امر پي برده بودند، اينشتاين را وادار كردند كه بر ترديدهاي صلح آميز خود غلبه نمايـد و نامه اي براي رئيس جمهور روزولت بنويسد و در آن از وي بخواهد كه ايالات متحده برنامه تحقيقات هسته اي را آغاز نمايد. اين، به پروژه منهاتان و بمب اتمي اي منتهي گرديد كه در سال 1945 بر فراز هيروشيما منفجر شد. برخي، اينتشاين را به دليل بمب اتمي سرزنش مي نمايند، زيرا او بود كه رابطه ميان جرم و انرژي را كشف كرد. اما مثل آن است كه نيوتن را به دليل كشف گرانش كه موجب سقوط هواپيـــماها مي گردد، سرزنش كنند. اينشتاين در پروژه منهاتان نقشي نداشت و انفجار او را وحشت زده كرد.
هرچند نظريه نسبيت به خوبي در چارچوبِ قوانين حاكم بر الكتريسيته و مغناطيس قرار مي گرفت، اما با قانون گرانش نيوتن سازگار نبود. اين قانون مي گفت اگر توزيع ماده را در يك منطقه از فضا تغيير دهيد، تغيير در ميدان گرانشي در هرجاي ديگري در گيتي بلافاصله احساس خواهد شد. اين نه تنها بدان معنا بود كه مي توانيد علائمي با سرعتي بيش از سرعت نور ارسال كنيد (امري كه نسبيت منع مي كرد)، بلكه نيازمند زمان مطلق يا عامي نيز بود كه نسبيت آن را به نفع زمان شخصي يا نسبيتي كنار گذاشته بود.
اينشتاين، در سال 1907 كه هنوز در اداره ثبت اختراعات برن بود، از اين دشواري آگاهي داشت، اما تا سال 1911 كه به دانشگاه آلماني پراگ آمد، تفكر جدي در باره اين مسئله را آغاز نكرده بود. او دريافت كه ميان شتاب و ميدان گرانشي رابطه نزديكي وجود دارد. كسي كه در اتاقكي بسته نشسته است، نمي تواند بگويد آيا در ميدان گرانشي زمين در حال ســـكون است، يا موشكي در فضاي آزاد به او شتاب مي دهد. (اين به دوران پيش از «پيشتازان فضا» مربوط مي شود، اينشتاين مردم را به جاي سفينه در آسانسور تصور مي كرد. اما شما نمي توانيد قبل از وقوع فاجعه در آسانسور، مسافت زيادي را براي شتاب گرفتن طي كنيد يا آزادانه سقوط نماييد).
اگر زمين تخت بود هم مي توانستيد بگوييد سيب به دليل گرانش روي سر نيوتن افتاد و هم مي توانستيد بگوييد سر نيوتن به سيب برخورد كرد زيرا او و سطح زمين به سوي بالا شتاب مي گرفتند. اما، به نظر نمي رسد كه اين هم ارزي ميان شتاب و گرانش براي زمين كروي چندان مفيد باشد؛ مردم طرف ديگر جهان مي بايست در جهت مخالف شتاب بگيرند، اما در فاصله ثابتي نسبت به ما باقي بمانند.
اينشتاين با بازگشت به زوريخ در سال 1912، با توفاني مغزي روبرو گرديد. او دريافت اگر در هندسة واقعيت انعطافي وجود داشته باشد، ممكن است هم ارزي شتاب و گرانش مفيد باشد. اگر جا-گاه -- چيزي كه اينشتاين ابداع نموده بود تا سه بُعد آشناي زمان را با بُعد چهارم يعني زمان، در هم آميزد-- خميده بود و نه آن گونه كه تصور مي شد، تخت، چه؟ تصور وي اين بود كه جرم و انرژي جا-گاه را به شيوه اي كه هنوز مي بايست آن را تعيين نمايد، خميده مي سازند. اشيائي مانند سيب و سياره تلاش مي كنند در جا-گاه در مسير مستقيم حركت نمايند، اما چنين مي نمايد كه ميدان گرانشي مسير آن ها را خميده مي سازد، زيرا جاگاه خميده است.
اينشتاين با كمك دوست خود. مارسل گروسمان، نظريه فضاها و رويه هاي خميده را مطالعه كرد كه برنارد ريمان چونان بخشي از رياضيات انتزاعي و بدون تصور اين كه به جهان واقعي ربطي داشته باشد، پديد آورده بود. در 1913، اينشتاين و گروسمان مقاله اي نوشتند و در آن اين انديشه را مطرح ساختند كه ما نيروهاي گرانشي را چونان نِمود اين حقيقت مي دانيم كه جا-گاه خميده است. اما به دليل اشتباه اينشتاين (كه انسان بود و جايزالخطا) نتوانستند معادلاتي را بيابند كه انحناي جا-گاه را به جرم و انرژي درون آن مرتبط سازد.
اينشتاين در برلين، به دور از مسائل داخلي و عمدتاً فارغ از جنگ، به كار ادامه داد تا سرانجام در نوامبر 1915، معادلات صحيح را يافت. اينشتاين در بازديد از دانشگاه گوتينگن در تابستان 1915 در باره انديشه هاي خود با ديويد هيلبرت رياضيدان بحث كرده بود و هيلبرت، مستقل از اينشتاين و چند روز پيش از وي، همين معادلات را يافته بود. با اين همه، همان گونه كه هيلبرت اذعان نموده است، افتخار نظريه جديد از آن اينشتاين بود. انديشه وي، مرتبط ساختن گرانش با خميدگي جا-گاه بود. به لطف دولت متمدن آلمان در اين دوره بود كه اين بحث ها و مبادلات علمي حتي در دوران جنگ، مي توانست بدون دشواري ادامه داشته باشد. چه تضادي با بيست سال بعد!
نظريه جديد جا-گاه خميده را نسبيت عام ناميدند تا آن را از نظريه اوليه بدون گرانش، كه اكنون نظريه نسبيت خاص خوانده مي شد، متمايز سازند. در سال 1919 كه هيئت اعزامي انگليسي به آفريقاي غربي، در حين خورگرفت (كسوف)، جابجايي اندكي را در موضع ستارگان نزديك خورشيد رصد كردند، اين نظريه به طرزي شگفت تأييد شد. همان گونه كه اينشتاين پيشبيني نموده بود، نور اين ستارگان با عبور از كنار خورشيد، خميده مي شد. اين شاهدي است مستقيم بر آن كه فضا و زمان خميده اند، يعني بزرگترين تغييري كه از زماني كه اقليدس در حدود 300 پيش از ميلاد مباني خود را نوشت، در درك ما از عرصه اي كه در آن زندگي مي كنيم، پديد آمده است.
نظريه نسبيت عام اينشتاين، فضا و زمان را از زمينه منفعلي كه رويدادها در آن روي مي دهند به شركت كنندگان فعالي در ديناميك كيهان تبديل نمود. اين، به مشكل بزرگي منتهي شد كه در انتهاي قرن بيستم، هنوز در پيشاني فيزيك قرار دارد. جهان سرشار از ماده است و ماده جا-گاه را چنان خميده مي سازد كه اجسام به سوي يكديگر سقوط مي كنند. اينشتاين دريافت كه معادلات وي براي توصيف جهاني كه در طول زمان تغيير نمي كند، جوابي ندارند. به جاي رها كردن جهان ايستا و جاويد، كه در آن زمان وي و اغلب مردم ديگر بدان باور داشتنـــد، معادلات را با افزودن جمله اي به نام ثابت كيهاني تغيير داد كه فضا را در جهت ديگر چنـــــان خميده مي ساخت كه اجسام از هم دور شوند. اثر رانشي ثابت كيهاني، اثر كششي ماده را خنثي مي نمود و جهاني را ممكن مي ساخت كه تا ابد به جاي خود باقي است.
معلوم شد كه اين يكي از بزرگترين فرصت هاي از دست رفته فيزيك نظري بوده است. اگر اينشتاين به همان معادلات اصلي خود وفادار مانده بود، مي توانست پيش بيني نمايد كه جهان بايد يا در حال انقباض باشد يا در حال انبساط. تا دهه 1920، كه رصدهايي با تلسكوپ 100 اينچي مونت ويلسون انجام گرفت، امكان جهان وابسته به زمان جدي گرفته نشد. اين رصدها نشان دادند هرچه كهكشان ها از ما دورتر باشند، سريعتر دور مي شوند. به عبارت ديگر، جهان در حال انبساط است و فاصله ميان دو كهكشان با گذشت زمان به طرز يكنواخت افزايش مي يابد[1]. اينشتاين، بعدها، ثابت كيهاني را بزرگترين اشتباه عمر خود خواند.
پس از جنگ جهاني دوم به متفقين اصرار كرد براي مهار بمب اتمي، حكومتي جهاني برقرار سازند. در سال 1952 رياست جمهوري دولت جديد اسراييل به وي پيشنهاد شد، اما آن را نپذيرفت. زماني نوشته بود «سياست امري است لحظه اي در حالي كه معادله به ابديت تعلق دارد». بهترين گورنوشت و يادمان براي او، معادلات نسبيت عام است.
جهان در طول 100 سال گذشته بسيار بيش از هر قرن ديگري در طول تاريخ تغيير كرده است. دليل اين امر نه سياسي است و نه اقتصادي، بلكه فناورانه است- فناوري هايي كه مستقيماً از پيشرفت هاي علوم پايه سرچشمه گرفته اند. بديهي است كه براي اين پيشرفت ها، نماينده اي بهتر از اينشتاين، مرد قرن مجله تايم، وجود ندارد.
پروفسور هاوكينگ، نويسنده تاريخ مختصر زمان، صاحب كرسي رياضيات دانشگاه كمبريج، كه زماني به نيوتن تعلق داشت.
============================================

نویسنده:حمیده رجبلو

منبع:هوپا

انيشتين نابغه قرن - بخش هفتم (نسبيت خاص و مسئله هم زماني رويدادها )

مقدمه:

صد سال قبل از اين زماني كه هنوز فيزيك به درستي با نيوتن و قوانينش شناخته مي شد و هيچ كس به فكر كاستي هاي مكانيك نيوتني نيفتاده بود ، آلبرت انيشتين در مقاله اي تحت عنوان « درباره الكترو ديناميك اجسام متحرك» چنين نوشت: « هيچ يك از ويژگيهاي واقعيتهاي مشاهده شده با مفهوم سكون مطلق ارتباط ندارند، ...براي تمام دستگاههائي كه معادلات مكانيك در آنها بر قراراند ، معادلات الكتروديناميكي و اپتيكي نيز در آنها برقرار خواهد بود...بر اين اساس اينشتين دو فرض اساسي بسيار مهم اما ساده كرد كه به جرات مي توان گفت: اين دو فرض ضمن اينكه براي بيان يك نظريه ساده و سازگار الكترو ديناميك اجسام متحرك ، بر پايه نظريه ماكسول براي اجسام ساكن ، كاملاً كافي اند ،دنياي فيزيك را نيز دگرگون كردند .
فرض هاي انيشتين كه بعدها اصل نسبيت انيشتين ناميده شد ، نسبت به فرض هاي نيوتن(اصل نسبيت نيوتني) اين رجحان را دارند كه فراتر از قوانين مكانيك ، تمام قوانين فيزيك را نيز در بر مي گيرند.

انيشتين فرض هاي خود را اين گونه بيان كرد:
1 - قوانين فيزيك در تمام دستگاههاي لخت يكسان هستند و هيچ دستگاه لخت مرجحي وجود ندارد ( اصل نسبيت ).
2 - در فضاي تهي مقدار سرعت نور در تمام دستگاههاي لخت يكسان و برابر با C است ( اصل ثابت بودن سرعت نور).


در حقيقت اصل نسبيت انيشتين اعتقاد به اين موضوع دارد كه ما فقط از حركت نسبي دو دستگاه مي توانيم صحبت كنيم و به هيچ عنوان نمي توانيم به وسيله اندازه گيريهاي فيزيكي بگوئيم يك دستگاه لخت به خودي خود ساكن است يا متحرّك.
تئوري نسبيت خاص انيشتين پيشگوئيهاي مختلفي مي كند كه حقيقتاً برخي از آنها در جهت مقابل مشاهده هاي ما و به عبارت ديگر تصورات اوليه ي ما از آنچه به وقوع مي پيوندد مي باشد توجه به اين نكته بسيار مهم است كه...

ادامه نوشته

انيشتين نابغه قرن - بخش ششم (نسبيت خاص و قانون دوم نيوتن )

مي دانيم طبق تعريف نيوتن نيروي وارده بر يك جسم به جرم سكون .m كه داراي سرعت V مي باشد به طور مستقيم به آهنگ تغييرات تكانه آن مربوط مي شود :
اما طبق تصورات نيوتن جرم يك جسم را ثابت فرض مي كنيم. در اين صورت جمله


بي معنا خواهد بود. به اين ترتيب قانون دوم نيوتن


نتيجه خواهد شد پس طبق اين فرض نيروي وارد برجسم به جرم و شتاب آن بستگي دارد و نيرو با شتاب موازي خواهد بود اما طبق تئوري نسبت خاص انيشتين جرم طبق رابطه زير به سرعت مربوط مي شود.

بنابراين داريم:...

ادامه نوشته

انيشتين نابغه قرن - بخش پنجم (هندسه نااقليدسى و نسبيت عام اينشتين)

در قرن نوزدهم دو رياضيدان بزرگ به نام «لباچفسكى» و «ريمان» Nikolay Ivanovich Lobachevsky( لباچفسکی)دو نظام هندسى را صورت بندى كردند كه هندسه را از سيطره اقليدس خارج مى كرد. صورت بندى «اقليدس» از هندسه تا قرن نوزدهم پررونق ترين كالاى فكرى بود و پنداشته مى شد كه نظام اقليدس يگانه نظامى است كه امكان پذير است. اين نظام بى چون و چرا توصيفى درست از جهان انگاشته مى شد. هندسه اقليدسى مدلى براى ساختار نظريه هاى علمى بود و نيوتن و ديگر دانشمندان از آن پيروى مى كردند. هندسه اقليدسى بر پنج اصل موضوعه استوار است و قضاياى هندسه با توجه به اين پنج اصل اثبات مى شوند. اصل موضوعه پنجم اقليدس مى گويد: «به ازاى هر خط و نقطه اى خارج آن خط، يك خط و تنها يك خط به موازات آن خط مفروض مى تواند از آن نقطه عبور كند.»

هندسه «لباچفسكى» و هندسه «ريمانى» اين اصل موضوعه پنجم را مورد ترديد قرار دادند. در هندسه «ريمانى» ممكن است خط صافى كه موازى خط مفروض باشد از نقطه مورد نظر عبور نكند و در هندسه «لباچفسكى» ممكن است(ریمان) Georg Friedrich Bernhard Riemann بيش از يك خط از آن نقطه عبور كند. با اندكى تسامح مى توان گفت اين دو هندسه منحنى وار هستند. بدين معنا كه كوتاه ترين فاصله بين دو نقطه يك منحنى است.

هندسه اقليدسى فضايى را مفروض مى گيرد كه هيچ گونه خميدگى و انحنا ندارد. اما نظام هندسى لباچفسكى و ريمانى اين خميدگى را مفروض مى گيرند. (مانند سطح يك كره) همچنين در هندسه هاى نااقليدسى جمع زواياى مثلث برابر با 180 درجه نيست. (در هندسه اقليدسى جمع زواياى مثلث برابر با 180 درجه است.) ظهور اين هندسه هاى عجيب و غريب براى رياضيدانان جالب توجه بود اما اهميت آنها وقتى روشن شد كه نسبيت عام اينشتين توسط بيشتر فيزيكدانان به عنوان جايگزينى براى نظريه نيوتن از مكان، زمان و گرانش پذيرفته شد. چون صورت بندى نسبيت عام اينشتين مبتنى بر هندسه «ريمانى» است. در اين نظريه هندسه زمان و مكان به جاى آن كه صاف باشد منحنى است.

نظريه نسبيت خاص اينشتين تمايز آشكارى ميان رياضيات محض و رياضيات كاربردى است. هندسه محض مطالعه سيستم هاى رياضى مختلف است كه به وسيله نظام هاى اصول موضوعه متفاوتى توصيف شده اند. برخى از آنها چندبعدى و يا حتى nبعدى هستند. اما هندسه محض انتزاعى است و هيچ ربطى با جهان مادى ندارد يعنى فقط به روابط مفاهيم رياضى با همديگر، بدون ارجاع به تجربه مى پردازد. هندسه كاربردى، كاربرد رياضيات در واقعيت است. هندسه كاربردى به وسيله تجربه فراگرفته مى شود و مفاهيم انتزاعى برحسب عناصرى تفسير مى شوند كه بازتاب جهان تجربه اند. نظريه نسبيت، تفسيرى منسجم از مفهوم حركت، زمان و مكان به ما مى دهد. اينشتين براى تبيين حركت نور از هندسه نااقليدسى استفاده كرد. بدين منظور هندسه «ريمانى» را برگزيد.

هندسه اقليدسى براى دستگاهى مشتمل بر خط هاى راست در يك صفحه طرح ريزى شده است اما در عالم واقع يك چنين خط هاى راستى وجود ندارد. اينشتين معتقد بود امور واقع هندسه ريمانى را اقتضا كرده اند. نور بر اثر ميدان هاى گرانشى خميده شده و به صورت منحنى در مى آيد يعنى سير نور مستقيم نيست بلكه به صورت منحنى ها و دايره هاى عظيمى است كه سطح كرات آنها را پديد آورده اند. نور به سبب ميدان هاى گرانشى كه بر اثر اجرام آسمانى پديد مى آيد خط سيرى منحنى دارد. براساس نسبيت عام نور در راستاى كوتاه ترين خطوط بين نقاط حركت مى كند اما گاهى اين خطوط منحنى هستند چون حضور ماده موجب انحنا در مكان - زمان مى شود.

در نظريه نسبيت عام گرانش يك نيرو نيست بلكه نامى است كه ما به اثر انحناى زمان _ مكان بر حركت اشيا اطلاق مى كنيم. آزمون هاى عملى ثابت كردند كه شالوده عالم نااقليدسى است و شايد نظريه نسبيت عام بهترين راهنمايى باشد كه ما با آن مى توانيم اشيا را مشاهده كنيم. اما مدافعين هندسه اقليدسى معتقد بودند كه به وسيله آزمايش نمى توان تصميم گرفت كه ساختار هندسى جهان اقليدسى است يا نااقليدسى. چون مى توان نيروهايى به سيستم مبتنى بر هندسه اقليدسى اضافه كرد به طورى كه شبيه اثرات ساختار نااقليدسى باشد. نيروهايى كه اندازه گيرى هاى ما از طول و زمان را چنان تغيير دهند كه پديده هايى سازگار با زمان - مكان خميده به وجود آيد. اين نظريه به «قراردادگرايى» مشهور است كه نخستين بار از طرف رياضيدان و فيزيكدان فرانسوى «هنرى پوانكاره» ابراز شد. اما نظريه هايى كه بدين طريق به دست مى آوريم ممكن است كاملاً جعلى و موقتى باشند. اما دلايل كافى براى رد آنها وجود دارد؟

==============================================

نویسنده: حمیده رجبلو

انيشتين نابغه قرن - بخش چهارم (انقلاب نسبیت)

در دهه اول قرن بيستم انقلابي در فلسفه طبيعي پيش آمد كه بسياري آن را از حيث عمق معنا و درهم ريزي احكام جزمي پذيرفته شده ، نسبت به انقلاب كوپرنيكي _گاليله اي ،برتر به شمار مي آورند . در اين فاصله زماني دو نظريه بسيار مهمي پا به عرصه رقابت نهادند ، نظريه نسبيت و كوانتمي كه نسبت به كار هاي دانشمندان پيشين از جمله ماكسول ،سارين كلوين وكلازيوس به نحو چشمگيري متفاوت بودند .اين نظريه هاي جديد نيز ،با ميكانيك نيوتوني در بعضي از اصول و فرض هاي بنيادي اختلاف شديدي داشتند . اين نظريه علاوه بر اينكه در بر گيرنده پيچيدگي هاي رياضيست ،تصور ذهني و فهم آن ،بسيار دشوار است .
البته شايان ذكر است كه انيشتين در مقاله 1905 خود كه براي اولين بار به نسبيت خاص خود پرداخت از معادلات رياضي ساده استفاده كرد اما در مقاله 1919 كه به نسبيت عام پرداخت ،بر خلاف مقاله بيشين از فرمول هاي پيجيده ي رياضي استفاده كرد .
نسبيت از ريشه نسبي گرفته شده است ، يعني هر كدام از واحد هاي فيزيكي شناخته شده براي توصيف پديده هاي طبيعي ، نسبي هستند . يعني وزن ،سرعت ،شتاب و حتي زمان كه براي ما تعريف مي شوند ، نسبي هستند . براي درك اين بهتر است چند مثالي بزنم . در ميكانيك نيوتني ،نيروي وزن شيء در كره زمين را مقدار نيرويي كه از زمين بر شيء وارد مي شود و آن را با شتاب g به سمت خود مي كشاند ، تعريف كرده اند . اگر از شخصي بپرسيد كه وزنتان چقدر است ؟ او احتمالاً مي گويد : در كجا ؟ . وزن شخص در آسانسوري كه با شتاب به سمت پايين مي رود در مقايسه با هنگامي كه آن آسانسور با همان شتاب به سمت بالا مي رود ، فرق مي كند . حال به مثال ديگري مي پردازيم :
مجيد و فرهاد دو دوست هستند كه سوار بر اتومبيل پرايد ، با سرعت ثابت V در حال حركت هستند ومقصد آن ها ، منزل احمد ، است . در اين هنگام احمد از پشت بام منزلشان ، اتومبيل مجيد را مشاهده مي كند . وي در آنجا ، با انجام محاسباتي توسط دستگاهش ، سرعت مجيد و فرهاد را V بدست مي آورد (معادل سرعت اتومبيل) . در اين لحظه ، اتومبيل پدر احمد ، با سرعت ثابت P از كنار اتومبيل مجيد مي گذرد ، در آن لحظه ي عبور ، دستگاه تعبئه شده در اتومبيل پدر احمد ، سرعت مجيدو فرهاد را U=V+P نشان مي دهد . در آن لحظه عبور ، احمد با مجيد تماس مي گيرد و از او مي پرسد كه سرعت فرهاد را اندازه گيري كند . مجيد با شنيدن سخنان احمد ، تعجب مي كند و مي گويد :" اين ديگر چه سوال بي خودي است . مي بيني كه فرهاد در كنار من ساكن نشسته است ، پس بايد سرعت او صفر باشد ". احمد گوشي را مي بندد و به پدرش زنگ مي زند و از او مي پرسد كه دستگاه محاسبه گر تو ، سرعت مجيد و فرهاد را چند بدست آورده است ؟ پدر مي گويد : "سرعت مجيد و فرهاد U=V+P است " . احمد در اين هنگام با خود فكر مي كند كه چگونه فردي در درون اتومبيل با سرعت ثابت ، بنشيند و در حالي كه خود داراي سه سرعت كاملاً متفاوتي باشد . احمد با مبناي سينماتيك آشنايي زيادي ندارد. پس سرعت هم نسبي است .
مسئله نسبي بودن سرعت ، از نظر انيشتين ، آن قدر كه به اعتبار اصل نسبيت مربوط مي شد به اتر و حركت سوقي ربطي نداشت ...

ادامه نوشته

انیشتین - بخش سوم (تلاش ها انیشتين  و كاربرد عمومي آنها)

انديشه و طرز فكر انيشتين در بسياري از پژوهش‌هاي علمي مورد استفاده قرار گرفته‌ است. از شتاب دادن به ذره و نزديك رسانيدن سرعت آن به سرعت نور تا توانا ساختن ستاره‌شناسان براي طرح ريزي نقشه‌ي آسمان بالاي سر همه از فرضيات و معادلات انيشتين سرچشمه مي‌گيرند. با اين حال بر همه آنقدر روشن نيست كه اين فرضيات چه استفاده‌هايي در زندگي روزمره‌ و عادي عموم دارند. در اين مقاله به سه نمونه از كارهاي انيشتين و كاربرد عمومي آن‌ها مي‌پردازيم.
يكي از وسيله‌هايي كه عموم در كارهاي روزمره از آن استفاده مي‌كنند چشم برقي يا فتوسل است. چشم برقي گيرنده‌ي حساسي‌ است كه به محض دريافت نوري مخصوص، وسايل ماشيني يا برقي متصل به خود را به راه مي‌اندازد. ممكن است فكر كنيد كه تا به حال به يك چشم برقي برخورد نكرده‌ايد ولي اين‌طور نيست. به عنوان نمونه مي‌توان به يك دَر خودكار (اتوماتيك) مغازه اشاره كرد كه هنگام مواجه شدن و راه رفتن در جلوي آن، دَر خود به خود باز مي‌شود. انيشتين اولين دانشمندي بود كه توانست در مقاله‌ي علمي خود بر روي تاثير فتوالكتريك، اين پديده را به طور صحيح توضيح داده و پيش‌بيني كند. به طور خلاصه هنگامي كه اشعه‌اي از نور به فلز برخورد مي‌كند، آن فلز از خود برق توليد مي‌كند (كه اين برق باعث به كار افتادن وسيله‌ي متصل به آن مي‌شود). مهم‌تر از آن اين است كه مقدار برق فرستاده شده توسط فلز به فركانس نوري كه به فلز مي‌تابد بستگي دارد؛ (نه به مقدار نوري كه به آن مي‌تابد! سال 1905 ميلادي) اين مقاله بعدها باعث شد كه انيشتن جايزه‌ي نوبل فيزيك سال 1921 را از آن خود كند. در زندگي روزمره بسيار با چشم برقي برخورد مي‌كنيم بدون آن‌كه متوجه آن باشيم. به عنوان نمونه در تورنتو بسيار مشاهده كرده‌ايم كه چراغ‌هاي خيابان به طور خودكار هنگام غروب، درست هنگامي كه رنگ آسمان ارغواني مي‌شود، روشن مي‌شوند (رنگ بنفش و ارغواني در طيف بين از شدت شديدتري برخوردارند). از ديگر نمونه‌هاي كاربرد اين برهان مي‌توان به استفاده‌ي آن در باتري‌هاي خورشيدي در ساعت، ماشين‌حساب و حتي ماهواره‌ها اشاره كرد.
در سال 1917 ميلادي انيشتن تحقيقي را بر روي نظريه‌ي نور و تشعشع آغاز كرد. در پي آمد اين تحقيقات، انيشتين در مقاله‌ي علمي خود «در نظريه‌ي كوانتومي تشعشع» چگونگي تحريك شدن اتم‌ها و آزاد كردن آني نور از آن‌ها را شرح داد. به طور خلاصه، يك فوتون (ذره‌اي از نور) مي‌تواند الكترون‌هاي يك اتم را تحريك كند و اين باعث تشعشع ِفوتون ديگري از اتم مي‌شود. سپس اين دو فوتون الكترون‌هاي دو اتم ديگر را تحريك كرده و چهار فوتون را تشكيل مي‌دهند. به اين ترتيب از تابش يك فوتون به اتم‌هاي يك فلز، تعداد زيادي فوتون تشكيل مي‌شوند. با متمركز ساختن اين فوتون‌ها پرتويي به وجود مي‌آيد كه اين پرتو همان ليزر است. اگر چه تا سال 1954 ليزر ساخته نشد، ولي اختراع آن و ديگر وسايل ليزري دست آورد نظريه‌ي انيشتن بر روي نور و ماده بود. دليل اين كه چرا ليزر قبل از اين -بين سال‌هاي 1917 تا 1954- اختراع نشد هنوز مخفي است زيرا معادلات انيشتين ساختن ليزر را بسيار آسان كرده‌اند. ليزر بخش بسيار مهمي از DVD ' CD ' وسايل پزشكي، ابزار برش تجاري و فيبر نوري (Fiber Optic Communication) را تشكيل مي‌دهد.
شايد مهم‌ترين كاربرد روزمره‌‌ي نظريه‌ي انيشتين سيستم مكان‌يابي ِسراسري (Global Positioning System - GPS) باشد....

ادامه نوشته

انيشتين - بخش دوم (سال شمار زندگي آلبرت انيشتين)

سال شمار زندگي آلبرت انيشتين
- تولد :در تاريخ 24 اسفند سال 1258 هجري شمسي ,در شهر اولم آلمان Ulm
- نام پدر: هرمان انشتين (1226-1281 ه. ش/وي 55 سال روي اين سياره زيست)
- نام مادر: پائولين كخ (1237-1299ه.ش/وي 63 سال روي اين سياره زيست.)
- مادر انشتين 11 سال از شوهرش هرمان جوانتر بود و آلبرت هنگاميكه پدرش 32 ساله و مادرش 21 ساله بود بدنيا آمد.
- هرمان يك مهندس برق بود كه البته در كارهاي اقتصادي زياد وارد نبود.
- پائولين هم خانه دار بود و گهگاهي ويولن تدريس مي كرد.
1259 : در يك سالگي، انشتين به همراه خانواده مونيخ هجرت كرد.
1260: در دو سالگي، خواهرش ماجا (ماريا - مريم) بدنيا آمد. (او در سال 1330 هجري شمسي در سن 70 سالگي از دنيا رفت.)
1267 : به مدرسه ي لوئيت پولد مونيخ وارد شد. (در سن 9 سالگي)
1273: در حالي كه انشتين 15 ساله دانش آموز كلاس ششم بود، خانواده اش به ايتاليا هجرت كردند و انشتين در مدرسه ي شبانه روزي لوئيت پولد ماند.
1274 : انشتين 16 ساله به خانواده اش در پاويا ملحق شد و سپس به مدرسه ي كانتونال در شهر آرا واقع در سوئيس رفت.
1275: تابعيت آلماني اش را رسما انكار كرد. و تابعيت سوئيس را پذيرفت. در هفده سالگي از مدرسه ي شهر آرا ديپلم گرفت و سپس در مركز صنعتي فدرال ETH در شهر زوريخ در رشته ي رياضي و فيزيك ثبت نام كرد.
1279: پس از چهار سال در سن 21 سالگي از مركز صنعتي فدرال ETH فارغ التحصيل شد و ديپلما گرفت.
1280: در سن 22 سالگي شهروند سوئيس شد.
1281: در سن 23 سالگي در مؤسسه اي كه امتياز ثبت اختراعات را ارائه مي كرد در شهر برن، استخدام شد. در اين سال پدرش در سن 54 سالگي درگذشت.
1282: در سن 24 سالگي با ميلوا ماريك (1254-1323/ وي 69 سال در اين سياره زندگي كرد) - كه 4 سال بزرگتر از انشتين بود- ازدواج كرد. در آن زمان ميلوا دختري 28 ساله بود. آنها دو پسر داشتند. هانس آلبرت (1283-1352/ وي 69 سال روي اين سياره زيست) كه مهندسي مكانيك شاخه ي هيدرولوژي خواند و در كارش موفق بود. و ادوارد (1289-1344/وي 55 سال روي اين سياره زيست) و دچار بيماري شيزوفرني علاج ناپذيري بود. آنها يك دختر هم داشتند بنام ليزرل (1281-نامعلوم؟) كه قبل از ازدواج آنها از مادر و پدر ديگري بدنيا آمده بود و آنها او را به فرزند خواندگي قبول كردند. سرنوشت او نا معلوم است.
1284: در سن 26 سالگي، در مجله ي Annalen der Physik آلمان مقاله ي مربوط به كوانتومهاي نور و اثر فوتوالكتريك، مقاله ي مربوط به حركت براوني ذرات در نظريه ي اتمي ، مقاله ي نسبيت خاص، مقاله ي همساني انرژي و جرم، مقاله ي نظريه ي كوانتومي براي مواد حالت جامد در رابطه با گرماي ويژه و مقاله ي اصول نسبيت عام كه اذعان مي كرد كه گرانش همانند شتاب است، را بچاپ رساند.
1288: در سن 30 سالگي، در دانشگاه زوريخ دانشيار شد. كارهاي بيشتري روي نظريه ي كوانتومي كرد.
1290: در سن 32 سالگي، در دانشگاه كارل - فرديناند در شهر پراگ استاد كامل شد. خميدگي نور در نور ستاره ها را هنگام خورگرفت (خورشيد گرفتگي) پيش نيبني كرد. (هرچند كه مقداري كه پيش بيني كرد غلط بود.)
1291: در سن 33 سالگي، در ETH (مركز صنعتي فدرال/ يعني همانجايي كه چهار سال درس خوانده بود و ديپلما گرفته بود) استاد كامل شد.
1293: در سن 35 سالگي، در دانشگاه برلين استا كامل شد. ميلوا و فرزندانش را ترك كرد. اين هنگامي بود كه جنگ جهاني اول شروع شد.
1294: در سن 36 سالگي، "بيانيه اي به اروپائيان" را با ديگران هم امضا شد كه طبق آن خود را از نظاميگري آلمان جدا مي دانست. مقاله ي معادلات نسبيت عام را بچاپ رساند.
1295: در سن 37 سالگي، كتابي در رابطه با نسبيت عام بچاپ رساند. رئيس انجمن فيزيك آلمان شد. تكانه ي كوانتاهاي نور را محاسبه كرد كه در سال 1296 مقاله اي با همين عنوان در رابطه با شبيه سازي گذار اتمي بچاپ رساند.
1296: در سن 38 سالگي، مدير مركز قيصر- ويلهلم آلمان شد، (مؤسسه اي كه تحقيقات آلمان را حمايت مي كند.) مقاله ي معادلات كيهانشناسي با ثابت كيهاني را بچاپ رساند وانبساط جهان را از معادلات فوق استخراج كرد.
1297: هنگامي كه 39 سال داشت، پايان جنگ جهاني اول و انقلاب در آلمان.
1298: در 40 سالگي، از ميلوا طلاق گرفت و با الزا انشتين لووتنتال(دختر خاله اش) (1255-1315/كه 60 سال روي اين سياره زندگي كرد) هنگامي كه او 43 سال داشت، ازدواج كرد. الزا از شوهر سابقش دو دختر داشت. اليزه (1276-1313/كه37 سال روي اين سياره زندگي كرد) و مارگوت (1278-1365/كه 77 سال روي اين سياره زندگي كرد). هنگام ازدواج مادر اين دو دختر با انشتين آنها به ترتيب 22 ساله و 20 ساله بودند. بنابر قانون اين دو دختر فاميلي انشتين را پس از ازدواج اخذ كردند. در اين سال خميدگي نوري در يك خور گرفت (خورشيدگرفتگي) مشاهده شد.
1299: همزمان با 41 سالگي، اذهان عمومي، با تحريك ضد يهودها، به نظريه ي نسبيت عام و انشتين تاختند. در اين سال مادرش در سن 63 سالگي در گذشت.
1300: در42 سالگي، اولين ديدارش از آمريكا.
1301: در 43 سالگي، كار بر روي نظريه ي ميدانهاي واحد. ديدار از كشورهاي خاور دور. برنده ي جايزه ي نوبل در فيزيك "به پاس خدمات در فيزيك نظري و بويژه كشف قانونمندي اثر فوتو الكتريك."
1303: در 45 سالگي، افتتاح مركز انشتين در برج انشتين در پوتزدام. چاپ مقاله ي نظريه ي بوز- انشتين (بوز فيزيكدان هنديست) در باب افت و خيزهاي آماري.
1306: در سن 48 سالگي، آغاز بحث با نيلس بور (فيزيكدان اتريشي) در باب تفسير نظريه ي كوانتومي، در پنجاهمين همايش سالوي.
1308: در سن 50 سالگي، مقاله اي براي اذهان عمومي در رابطه با وحدت نظريه ي ميدان گرانشي و ميدان الكترومغناطيسي بچاپ رساند.
1309: در سن 51 سالگي، ديدارش گشترده اي از آمريكا بخصوص در مركز صنعتي كاليفرنيا داشت.
1311: در سن 53 سالگي، بعنوان استاد كامل در مركز تحقيقات مطالعات پيشرفته ي پرينستون انتخاب شد. با رعايت اين مسأله كه بعنوان استاد نيمه وقت در دانشگاه برلين هم باشد.
1312: در سن 54 سالگي، نازيها در آلمان بر سر قدرت آمدند. انشتين ابتدا به انگلستان رفت و سپس از آنجا به آمريكا رفته و مقيم آمريكا شد.
1313: دختر اول الزا بنام اليزه انشتين درگذشت. در اين سال انشتين 55 ساله بود.
1314: در سن 56 سالگي، چاپ مقاله اي بزبان انگليسي تحت عنوان: "آيا توصيف مكانيك كوانتومي از حقيقت واقعي مي تواند كامل باشد؟" بهمراه ب. پوذولسكي و نيلس بور كه بحث بي انتهايي را روي تفسير كوانتوم بوجود آورد.
1315: در سن 57 سالگي، مرگ همسرش الزا.
1318: در سن 60 سالگي، وقوع جنگ جهاني دوم. انشتين نامه اي به رياست جمهوري آمريكا، روزولت، نوشت از احتمال ساخت بمب اتمي او را آگاه كرد.
1319: در سن 61 سالگي، تابعيت آمريكا را پذيرفت ولي تابعيت سوئيس را از دست نداد.
1323: همسر اول انشتين، ميلوا ماريك در 69 سالگي گذشت. در اين زمان انشتين 65 ساله بود.
1324: در سن 66 سالگي، بمباران اتمي هيروشيما و ناكازاكي. پايان جنگ جهاني دوم.
1325: در سن 67 سالگي، بعنوان سرگروه كميته ي فوري دانشمندان اتمي خدمت كرد.
1327: در سن 69 سالگي، چاپ مقاله ي: "تعميم نسبيت عام" بعنوان يك نمونه از تلاشها براي دست يابي به ديدگاه رياضي جهانشمول براي نظريه ي ميدانها.
1330: در سن 72 سالگي، خواهر انشتين در سن 70 سالگي در گذشت.
1331: در سن 73 سالگي، رياست جمهوري به او پيشنهاد شد ولي او نپذيرفت.
1334: در 30 فروردين 1334 در سن 76 سالگي در بيمارستاني در شهر پرينستون بر اثر تصلب شرائين در گذشت
==============================================
نويسنده: حميده رجب لو

انيشتین - بخش اول (زندگینامه)

سلام.مطلب زير بخش اول مقاله خانم حميده رجب لو با عنوان "انيشتين"مي باشد.ادامه مقاله بتدريج در پست هاي بعدي قرار خواهد گرفت.
                                                           *    *    *
مقدمهانیشتن
اين سخن بسيار گفته شده است كه براي پي بردن به ساختمان پر كاهي با عمق و دقت، بايد جهان را به درستي شناخت؛ امّا آن كس كه بتواند با چنين عمق و دقتي به ساختمان پر كاهي پي برد، در هيچ يك از امور جهان نكته تاريكي نخواهد يافت. من شرح حال و زندگي انيشتن را نه براي رياضدانان و نه براي فيزيكدانان، نه براي اهل فلسفه، نه براي طرفداران استقلال يهود، بلكه براي آن كساني كه مي خواهند چيزي از جهان پر تناقض قرن بيستم درك كنند بيان مي کنم و اينك شرح حال زندگي او از كودكي تا پايان عمر: آلبرت انيشتين در چهاردهم مارس 1879 در شهر اولم كه شهر متوسطي از ناحيه و ورتمبرگ آلمان بود متولّد شد. امّا شهر مزبور در زندگي او اهميتي نداشته است. زيرا يك سال بعد از تولّد او خانواده وي از اولم عازم مونيخ گرديدند.
پدر آلبرت، هرمان انيشتين كارخانه كوچكي براي توليد محصولات الكترو شيميايي داشت و با كمك برادرش كه مدير فني كارخانه بود از آن بهره برداري مي كرد. گر چه در كار معاملات بصيرت كاملي نداشت. پدر آلبرت از لحاظ عقايد سياسي نيز مانند بسياري از مردم آلمان گرچه با حكومت پروسي ها مخالفت داشت امّا امپراطوري جديد آلمان را ستايش مي كرد و صدر اعظم آن «بيسمارك» و ژنرال «مولتكه» و امپراطور پير يعني «ويلهم اول» را گرامي مي داشت. مادر انيشتين كه قبل از ازدواج پائولين كوخ نام داشت، بيش از پدر زندگي را جدي مي گرفت و زني بود اهل هنر و صاحب احساساتي كه خاصّ هنرمندان است و بزرگترين عامل خوشي او در زندگي و وسيله تسلاي وي از علم روزگار، موسيقي بود.
آلبرت كوچولو به هيچ وجه كودك اعجوبه اي نبود و حتّي مدّت زيادي طول كشيد تا سخن گفتن آموخت به طوري كه پدر و مادرش وحشت زده شدند كه مبادا فرزندشان ناقص و غير عادي باشد؛ امّا بالاخره شروع به حرف زدن كرد؛ ولي غالباً ساكت و خاموش بود و هرگز بازيهاي عادي را كه مابين كودكان انجام مي گرفت و موجب سرگرمي كودك و محبّت في ما بين مي شود را دوست نداشت.
آلبرت مرتباً و هر سال از پس سال ديگر طبق تعاليم كاتوليك تحصيل كرد و از آن لذّت فراوان برد و حتّي در مواردي از دروس كه به شرعيات و قوانين مذهبي كاتوليك بستگي داشت چنان قوي شد كه مي توانست در هر مورد كه همشاگردانش قادر نبودند به سؤالهاي معلّم جواب دهند، او به آنها كمك مي كرد.
انيشتين جوان در ده سالگي مدرسه ابتدايي را ترك كرد و در شهر مونيخ به مدرسه متوسطه «لوئيت پول» وارد شد. در مدرسه متوسطه اگر مرتكب خطايي مي شدند راه و رسم تنبيه ايشان آن بود كه مي بايست بعد از اتمام درس، تحت نظر يكي از معلّمان، در كلاس توقيف شوند و با در نظر گرفتن وضع نابهنجار و نفرت انگيز كلاسهاي درس، اين اضافه ماندن شكنجه اي واقعي محسوب مي شد...

ادامه نوشته

فيزيک ودنياي تئوري هايزنبرگ

سلام.مطلب زیر ترجمه ای از دوست خوبمون آقای بابک نامداری است.متن اصلی را هم در پست قبلی قرار دادم.

                                                            *    *    *

هنگامي که ورنر کارل هايزنبرگ به دنيا آمد پدرش "آگوست هايزنبرگ"درحال ترفيع رتبه از درجه ي"معلمي زبان هاي قديمي" در مدرسه, به منصب استادي دانشگاه "وورثبورگ" بود. مادر او"آنا وکلين" نام داشت که پدرش "نيکولاس وکلين"مدير باشگاه (مدرسه) ماکزيميليام در شهر مونيخ بود واين در حالي بود که آگوست هايزنبرگ به عنوان معلم تحت تعليم در آن مدرسه با آنا وکلين آشنا مي شود آنها در سال 1899 ازدواج کردند. فرزند ارشد آنها "اروين" که برادر بزرگتر ورنر به حساب مي آمد.
در مارچ 1900 به عنوان اولين فرزند خانواده هايزنبرگ به دنيا آمد و پس از 2 سال نيز صاحب اين زندگينامه چشم به دنيا گشود. آگوست هايزنبرگ فردي جدي، متعصب وبا جذبه. آگوست هايزنبرگ در حقيقت يک لوتريست۱ بود وهمسر وي آنا نيز براي اينکه در زندگي مشترکشان هماهنگي مذهبي بيشتري ايجاد کند به اين مکتب روي آورده بود. البته آنها عقايد مذهبي زيادي نداشتند و بيشتر به خاطر هماهنگيشان با اجتماع موجود خود را مذهبي جلوه مي دادند و اين در حالي بود که مردم جامعه به شدت به دين مسيحيت اعتقاد وگرايش داشتند و از اين رو مذهبي جلوه کردن براي آنها امري لازم و اجتناب ناپذير تلقي مي شد .البته آنها اين سستي در عقايد ديني شان را هميشه در خفا نگاه داشتند و از بروز دادن آنها درمقابل فرزندانشان اجتناب مي ورزيدند وتلاش کردند تا هرچه بيشتر آنها را با اخلاقيات و تعاليم ديني آشنا کنند.
سالها سپري شد و در سال 1906 درست چند روز پس ازتولد 5 سالگي "ورنر" وي به عنوان دانش آموز مقطع ابتدايي وارد مدرسه ي "وورث بورگ" شد و به مدت 3 سال در آنجا مشغول تحصيل بود تا اينکه درسال 1909 پدروي به منصب استادي در رشته ي يونان شناسي دانشگاه مونيخ ترفيع رتبه يافت واين موضوع آنان را برآن داشت تا چند ماه بعد در ژوئن 1910 به شهر مونيخ عزيمت کنند، چندي بعد دردسامبرهمان سال ورنر وارد مدرسه ي اليزابتنشول2 شهر مونيخ شد وبه مدت يک سال درآنجامشغول تحصيل بود واين قبل ازآن بود که وارد مدرسه ي ماکزيميليام که اتفاقاً پدر بزرگش مديريت آن را برعهده داشت شود،سپس درسال 1914 جنگ جهاني اول آغازشد و...

ادامه نوشته

The English Version :

Werner Heisenberg's father was August Heisenberg and his mother was Anna Wecklein. At the time that Werner was born his father was about to progress from being a school teacher of classical languages to being appointed as a Privatdozent at the University of Würzburg. Anna's father, Nikolaus Wecklein, was the headmaster of the Maximilians Gymnasium in Munich and it was while August Heisenberg was a trainee teacher at that school that he had met Anna. August and Anna were married in May 1899. Werner had an older brother Erwin, born in March 1900, who was therefore nearly two years older than the subject of this biography.
August Heisenberg was [3]:- 
rather stiff, tightly controlled, authoritarian figure...

ادامه نوشته