فؤاد’s Reviews > آینشتاین > Status Update

فرض مى كنيم ساعتى داريم كه با نور و آينه كار مى كند. يعنى دو آينه را در فاصله سيصدهزار كيلومترى هم گذاشته ايم و پرتوى نورى را از آينه پايينى به آينه بالايى مى فرستيم. نور يك ثانيه بعد به آينه بالايى مى رسد، بازتاب مى شود و يك ثانيه بعد به آينه پايينى مى رسد و به همين ترتيب با رفت و برگشت هايش يك ثانيه را نشان مى دهد.

حال فرض مى كنيم دو ناظر، يكى درون ساعت و يكى بيرون از ساعت قرار دارند، و ساعت را با سرعت زياد حركت مى دهيم. از ديد ناظرى كه درون ساعت است تغييرى در كار ساعت رخ نمى دهد، پرتوها مستقيم از آينه پايينى به بالايى رفت و برگشت خواهند كرد و ثانيه را نشان خواهند داد.
اما از ديد ناظر ساكن، پرتويى كه از آينه پايينى به سمت آينه بالايى مى رود، به خاطر حركت كل ساعت كمى كج مى شود، و وقتى به آينه بالايى مى خورد، با همين زاويه منعكس مى شود، و به طور كل پرتوها به جاى مسير عمودى، مسيرى زيگ زاگى بين آينه هاى در حال حركت مى پيمايند. حال مشخص است كه طول مسير كج از مسير مستقيم بيشتر است و با سرعت ثابت نور، به زمانى بيشترى از يك ثانيه نياز دارد. در نتيجه از ديد ناظر ساكن، ساعت نورى متحرك ما يك ثانيه را بيشتر از يك ثانيه نشان مى دهد، و اين تعبير ديگرى است از اين كه بگوييم زمان ساعت متحرك از ديد ناظر ساكن طولانى تر شده است.
گمان نرود كه اين مشكل ساعت نورى است و اگر كسى با ساعت مكانيكى محاسبه كند اختلافى وجود ندارد. اگر ناظرى كه سوار ساعت است ساعتى مكانيكى با خود همراه داشته باشد و زمان رفت و برگشت پرتو مستقيم نور را حساب كند، مى بيند كه هر بار رفت و هر بار برگشت يك ثانيه طول مى كشد. در حالى كه ناظر ساكن با ساعت مكانيكى مشاهده مى كند مدت زمان رفت و برگشت پرتو كج نور بيش از يك ثانيه طول مى كشد و اين طبيعى است، چون مسير كج طولانى تر از مسير مستقيم است و پيمودن آن زمان بيشترى مى برد. پس باز هم ساعت ناظر ساكن زمان متفاوتى از ساعت ناظر متحرك نشان خواهد داد.