სინათლის გავრცელება და ფარდობითობის თეორია
19 ივლისი, 2011
2297
print

ფარ­დო­ბი­თო­ბის თე­ო­რი­ის გან­ვი­თა­რე­ბა უკავ­შირ­დე­ბა ელექ­ტ­რო­მაგ­ნი­ტუ­რი მოვ­ლე­ნე­ბის აღ­მ­წე­რი გან­ტო­ლე­ბე­ბის - მაქ­ს­ვე­ლის გან­ტო­ლე­ბე­ბის ანა­ლიზს.

ელექ­ტ­რო­მაგ­ნე­ტიზ­მის აღ­მ­წე­რი (მაქ­ს­ვე­ლის) გან­ტო­ლე­ბე­ბი­დან გა­მომ­დი­ნა­რე­ობს, რომ ელექ­ტ­რო­მაგ­ნი­ტუ­რი ტალ­ღა - სი­ნათ­ლე ვრცელ­დე­ბა გარ­კ­ვე­უ­ლი სიჩ­ქა­რით. მეც­ნი­ე­რებს გა­უჩ­ნ­დათ შე­კითხ­ვა: რის მი­მართ აით­ვ­ლე­ბა ეს სიჩ­ქა­რე? რო­გორც ცნო­ბი­ლია და ცნო­ბი­ლი იყო, სიჩ­ქა­რე ფარ­დო­ბი­თია, და­მო­კი­დე­ბუ­ლია იმ ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ზე, რო­მელ­შიც იზო­მე­ბა. მა­გა­ლი­თად, მა­ტა­რე­ბელ­ში მყო­ფი მგზავ­რე­ბი ერ­თ­მა­ნე­თის მი­მართ არ მოძ­რა­ო­ბენ (იმ შემ­თხ­ვე­ვა­ში, თუ სხე­დან და შიგ­ნით, მა­ტა­რე­ბელ­ში არ გა­და­ად­გილ­დე­ბი­ან), ხო­ლო იგი­ვე მგზავ­რე­ბი მოძ­რა­ო­ბენ დე­და­მი­წა­ზე მყო­ფი დამ­კ­ვირ­ვებ­ლის მი­მართ. ასე­ვე, თუ ტალ­ღა ვრცელ­დე­ბა გა­რე­მო­ში, ხო­ლო გა­რე­მო, თა­ვის მხრივ, მოძ­რა­ობს ჩვენ მი­მართ, ჩვენ ტალ­ღის სიჩ­ქა­რეს აღ­ვიქ­ვამთ იმ შემ­თხ­ვე­ვის­გან გან­ს­ხ­ვა­ვე­ბუ­ლად, რო­ცა გა­რე­მო გა­ჩე­რე­ბუ­ლია. ასე­ვე ტალ­ღის სიჩ­ქა­რე ჩვენ მი­მართ და­მო­კი­დე­ბუ­ლი იქ­ნე­ბა იმა­ზე, თუ რა მი­მარ­თუ­ლე­ბით ვრცელ­დე­ბა ტალ­ღა გა­რე­მოს მოძ­რა­ო­ბის მი­მარ­თუ­ლე­ბის მი­მართ. მა­გა­ლი­თად, თუ ქა­რი ბგე­რის გავ­რ­ცე­ლე­ბის სა­პი­რის­პი­როდ უბე­რავს, ხმა ჩვე­ნამ­დე შე­და­რე­ბით (იმ შემ­თხ­ვე­ვას­თან შე­და­რე­ბით, რო­ცა ქა­რი არ არის) ნე­ლა მო­ვა, ხო­ლო თუ ქა­რი უბე­რავს ბგე­რის გავ­რ­ცე­ლე­ბის მი­მარ­თუ­ლე­ბით, მა­შინ ხმა შე­და­რე­ბით სწრა­ფად მო­ვა ჩვე­ნამ­დე წარ­მო­იშ­ვა ჰი­პო­თე­ზა, რომ ელექ­ტ­რო­მაგ­ნი­ტუ­რი ტალ­ღე­ბი სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რით ვრცელ­დე­ბო­და, გარ­კ­ვე­უ­ლი გა­რე­მოს - ეთე­რის მი­მართ.

გა­სარ­კ­ვე­ვი იყო, თუ რო­გორ მოძ­რა­ობს თა­ვად ეთე­რი დე­და­მი­წის მი­მართ. თუ ეთე­რი არ მოძ­რა­ობს დე­და­მი­წის მი­მართ, ეს შე­იძ­ლე­ბა აიხ­ს­ნას ორი მი­ზე­ზით: 1. ეთე­რი უძ­რა­ვია მხო­ლოდ დე­და­მი­წის მი­მართ. ასეთ შემ­თხ­ვე­ვა­ში გა­მო­დის, რომ დე­და­მი­წა სამ­ყა­რო­ში გან­სა­კუთ­რე­ბუ­ლი ად­გი­ლია. ეს მო­საზ­რე­ბა უარ­ყ­ვეს კო­პერ­ნიკ­მა და სხვა ას­ტ­რო­ნო­მებ­მა. 2. ეთე­რი, რო­გორც ატ­მოს­ფე­რო, გარს აკ­რავს დე­და­მი­წას და დე­და­მი­წას­თან ერ­თად მოძ­რა­ობს. ასეთ შემ­თხ­ვე­ვა­ში კი უნ­და დაკ­ვირ­ვე­ბუ­ლი ყო­ფი­ლი­ყო ცი­უ­რი სხე­უ­ლე­ბი­დან წა­მო­სუ­ლი სი­ნათ­ლის აბე­რა­ცია (სი­ნათ­ლის გა­დახ­რა ჩვე­უ­ლებ­რი­ვი გავ­რ­ცე­ლე­ბის გზი­დან, გა­მო­სა­ხუ­ლე­ბის და­მა­ხინ­ჯე­ბა), რაც არ და­იკ­ვირ­ვე­ბო­და. გა­მო­დის, რომ თუ ეთე­რი არ­სე­ბობს, ის უნ­და მოძ­რა­ობ­დეს დე­და­მი­წის მი­მართ. იმის გა­სარ­კ­ვე­ვად, თუ რო­გორ მოძ­რა­ობს ეთე­რი და რა გავ­ლე­ნას ახ­დენს ის სი­ნათ­ლის -ელექ­ტ­რო­მაგ­ნი­ტუ­რი ტალ­ღე­ბის გავ­რ­ცე­ლე­ბა­ზე, ამე­რი­კელ­მა ფი­ზი­კო­სებ­მა ალ­ბერტ მა­ი­კელ­სონ­მა და ედ­ვარდ მორ­ლიმ ჩა­ა­ტა­რეს ექ­ს­პე­რი­მენ­ტი. ხელ­საწყო შედ­გე­ბო­და შემ­დე­გი ელე­მენ­ტე­ბის­გან:

სი­ნათ­ლის წყა­რო (მარ­ცხ­ნივ), ნა­ხევ­რად გამ­ჭ­ვირ­ვა­ლე ფირ­ფი­ტა (შუ­ა­ში), ზე­და სარ­კე, მარ­ჯ­ვე­ნა სარ­კე, დე­ტექ­ტო­რი (ქვე­მოთ). ხელ­საწყოს მუ­შა­ო­ბა ეფუძ­ნე­ბა შემ­დეგ პრინ­ციპს: წყა­რო­დან წა­მო­სუ­ლი სი­ნათ­ლე ნა­წი­ლობ­რივ აირეკ­ლე­ბა ფირ­ფი­ტი­დან, ნა­წი­ლობ­რივ კი გა­დის ფირ­ფი­ტა­ში. ფირ­ფი­ტი­დან არეკ­ლი­ლი სი­ნათ­ლე მი­დის ზე­და სარ­კეს­თან, აირეკ­ლე­ბა და შემ­დეგ მი­სი ნა­წი­ლი ფირ­ფი­ტის გავ­ლით ხვდე­ბა დე­ტექ­ტორ­ში. ფირ­ფი­ტა­ში გა­სუ­ლი სი­ნათ­ლე ხვდე­ბა მარ­ჯ­ვე­ნა სარ­კეს, აირეკ­ლე­ბა და მი­სი ნა­წი­ლი, ფირ­ფი­ტი­დან არეკ­ვ­ლის შემ­დეგ, ხვდე­ბა დე­ტექ­ტორ­ში. დე­ტექ­ტორ­ში მარ­ჯ­ვე­ნა სარ­კი­დან და ზე­და სარ­კი­დან მოხ­ვედ­რი­ლი სი­ნათ­ლე ურ­თი­ერ­თ­ქ­მე­დებს - ხდე­ბა ინ­ტერ­ფე­რენ­ცია. ზო­გი­ერთ ად­გი­ლას, სა­დაც ტალ­ღის მაქ­სი­მუ­მე­ბი ემ­თხ­ვე­ვა ერ­თ­მა­ნეთს, სიგ­ნა­ლი გაძ­ლი­ერ­დე­ბა, ხო­ლო იმ ად­გი­ლებ­ში, სა­დაც ერ­თი ტალ­ღის მაქ­სი­მუ­მი და­ემ­თხ­ვე­ვა მე­ო­რე ტალ­ღის მი­ნი­მუმს, სიგ­ნა­ლი შე­სუს­ტ­დე­ბა.

დე­და­მი­წა წე­ლი­წა­დის სხვა­დას­ხ­ვა დროს სხვა­დას­ხ­ვა მი­მარ­თუ­ლე­ბით მოძ­რა­ობს. შე­სა­ბა­მი­სად, ის ეთე­რის მი­მარ­თაც (თუ ეთე­რი არ­სე­ბობს) წე­ლი­წა­დის სხვა­დას­ხ­ვა დროს სხვა­დას­ხ­ვა­ნა­ი­რად იმოძ­რა­ვებს. ასე რომ, მა­ი­კელ­სონ-მორ­ლის ექ­ს­პე­რი­მენ­ტ­ში წე­ლი­წა­დის სახ­ვა­დას­ხ­ვა დროს სი­ნათ­ლეს სხვა­დას­ხ­ვა­ნა­ი­რად უნ­და ემოძ­რა­ვა და ექ­ს­პე­რი­მენ­ტის შე­დე­გი - ინ­ტერ­ფე­რენ­ცი­უ­ლი სუ­რა­თი სხვა­დას­ხ­ვა­ნა­ი­რი უნ­და ყო­ფი­ლი­ყო. ექ­ს­პე­რი­მენ­ტ­მა აჩ­ვე­ნა, რომ, იმის მი­უ­ხე­და­ვად, თუ რო­გორ მოძ­რა­ობს დე­და­მი­წა და რო­გორ არის ორი­ენ­ტი­რე­ბუ­ლი და­ნად­გა­რი, ექ­ს­პე­რი­მენ­ტის შე­დე­გი არ იც­ვ­ლე­ბა. ეს იმას ნიშ­ნავს, რომ ეთე­რი არ არ­სე­ბობს და სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რე -ვა­კუ­უმ­ში ელექ­ტ­რო­მაგ­ნი­ტუ­რი ტალ­ღის გავ­რ­ცე­ლე­ბის სიჩ­ქა­რე აბ­სო­ლუ­ტუ­რია - არ არის და­მო­კი­დე­ბუ­ლი გა­რე­მო­სა და წყა­როს მოძ­რა­ო­ბა­ზე.

ალ­ბერტ აინ­შ­ტა­ი­ნი ვა­რა­უ­დობ­და, რომ სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რე აბ­სო­ლუ­ტუ­რია და ელექ­ტ­რო­დი­ნა­მი­კის გან­ტო­ლე­ბე­ბის ამოხ­ს­ნა ნე­ბის­მი­ერ ინერ­ცი­ულ ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში ერ­თი და იგი­ვე შე­დეგს უნ­და იძ­ლე­ო­დეს, კერ­ძოდ, ვა­კუ­უმ­ში სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რით გავ­რ­ცე­ლე­ბად ელექ­ტ­რო­მაგ­ნი­ტურ ტალ­ღას. აინ­შ­ტა­ინ­მა დას­ვა შე­კითხ­ვა: თუ ვი­მოძ­რა­ვებთ სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რით, და­ვი­ნა­ხავთ გა­ჩე­რე­ბულ ტალ­ღას? მე­ო­რე მხრივ, ელექ­ტ­რო­დი­ნა­მი­კის გან­ტო­ლე­ბე­ბის ამოხ­ს­ნა არ იძ­ლე­ვა მდგარ ტალ­ღას, ე.ი. არას­წო­რია ან ელექ­ტ­რო­დი­ნა­მი­კის გან­ტო­ლე­ბე­ბი, ან აქამ­დე არ­სე­ბუ­ლი გარ­დაქ­მ­ნე­ბი. ელექ­ტ­რო­დი­ნა­მი­კის გან­ტო­ლე­ბე­ბის მარ­თე­ბუ­ლო­ბა ექ­ს­პე­რი­მენ­ტე­ბით დას­ტურ­დე­ბო­და. აინ­შ­ტა­ინ­მა ჩათ­ვა­ლა, რომ აქამ­დე არ­სე­ბუ­ლი კო­ორ­დი­ნა­ტე­ბი­სა და სიჩ­ქა­რე­ე­ბის გარ­დაქ­მ­ნე­ბი ერ­თი ათ­ვ­ლის სის­ტე­მი­დან მე­ო­რე­ში გა­დას­ვ­ლი­სას არ არის სწო­რი და სა­ჭი­როა ახა­ლი გარ­დაქ­მ­ნე­ბი.

კლა­სი­კურ ფი­ზი­კა­ში არ­სე­ბობ­და ორი გან­ს­ხ­ვა­ვე­ბუ­ლი ცნე­ბა: დრო და სივ­რ­ცე. კლა­სი­კუ­რი ფი­ზი­კის წარ­მოდ­გე­ნით, დრო ერ­თ­ნა­ი­რად მი­ე­დი­ნე­ბა სივ­რ­ცის ნე­ბის­მი­ერ წერ­ტილ­ში და ნე­ბის­მი­ერ ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში. ფარ­დო­ბი­თო­ბის თე­ო­რი­ის თა­ნახ­მად, დრო და სივ­რ­ცე სხვა­დას­ხ­ვა ცნე­ბე­ბი არ არის. ერ­თი ათ­ვ­ლის სის­ტე­მი­დან მე­ო­რე­ში გა­დას­ვ­ლი­სას გარ­და­იქ­მ­ნე­ბა რო­გორც სივ­რ­ცი­თი კო­ორ­დი­ნა­ტი, ისე დრო. დრო შე­იძ­ლე­ბა სხვა­დას­ხ­ვა­ნა­ი­რად მი­ე­დი­ნე­ბო­დეს სივ­რ­ცის სხვა­დას­ხ­ვა წერ­ტილ­ში და სხვა­დას­ხ­ვა ათ­ვ­ლის სი­ტე­მა­ში.

მარ­თ­ლაც, რო­დე­საც ჩვენ გვინ­და დავ­ნიშ­ნოთ შეხ­ვედ­რა ან ვი­ყოთ რა­ი­მე მოვ­ლე­ნის თა­ნა­მო­ნა­წი­ლე (ლექ­ცია, წარ­მოდ­გე­ნა თე­ატ­რ­ში...), ამის­თ­ვის უნ­და ვი­ცო­დეთ, სად ხდე­ბა მოვ­ლე­ნა (სივ­რ­ცი­თი კო­ორ­დი­ნა­ტი) და რო­დის ხდე­ბა მოვ­ლე­ნა (დრო­ი­თი კო­ორ­დი­ნა­ტი). რო­გორც შეგ­ვიძ­ლია შევ­ნიშ­ნოთ ჩვენს ყო­ფა­ში, დრო და სივ­რ­ცე არ არის მკვეთ­რად გა­მო­ყო­ფი­ლი ერ­თ­მა­ნე­თის­გან, ნე­ბის­მი­ე­რი მოვ­ლე­ნის სრუ­ლად აღ­სა­წე­რად სა­ჭი­როა ვი­ცო­დეთ ოთხი კო­ორ­დი­ნა­ტი - სა­მი სივ­რ­ცი­თი და ერ­თი დრო­ი­თი. მსგავ­სი სი­ტუ­ა­ციაა არა­ცოცხალ ბუ­ნე­ბა­შიც. სის­ტე­მე­ბი, ობი­ექ­ტე­ბი ურ­თი­ერ­თ­ქ­მე­დე­ბენ შორ მან­ძილ­ზე (გრა­ვი­ტა­ცია, ელექ­ტ­რუ­ლი ურ­თი­ერ­თ­ქ­მე­დე­ბა). შორ მან­ძილ­ზე ურ­თი­ერ­თ­ქ­მე­დე­ბი­სას სის­ტე­მე­ბი უგ­ზავ­ნი­ან ერ­თ­მა­ნეთს სიგ­ნალს - "ატყო­ბი­ნე­ბენ" ერ­თ­მა­ნეთს, სად და რო­დის იმ­ყო­ფე­ბი­ან. სის­ტე­მა­ში ცვლი­ლე­ბე­ბის შე­სა­ხებ ინ­ფორ­მა­ცია სას­რუ­ლი - სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რით ვრცელ­დე­ბა, ამი­ტომ ურ­თი­ერ­თ­ქ­მე­დე­ბა არ არის მყი­სი­ე­რი. ურ­თი­ერ­თ­ქ­მე­დე­ბას სჭირ­დე­ბა დრო. რო­გორც ვხე­დავთ, არა­ცოცხა­ლი ბუ­ნე­ბის სრუ­ლად აღ­სა­წე­რად სა­ჭი­როა ვი­ცო­დეთ, სად და რო­დის იმ­ყო­ფე­ბა სის­ტე­მა.

ფარ­დო­ბი­თო­ბის სპე­ცი­ა­ლუ­რი თე­ო­რი­ის ეფექ­ტე­ბი თავს იჩენს იმ შემ­თხ­ვე­ვა­ში, რო­დე­საც საქ­მე გვაქვს სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რის სა­და­რი სიჩ­ქა­რე­ე­ბით მოძ­რა­ო­ბას­თან. სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რე და­ახ­ლო­ე­ბით 300 000 კმ-ია წამ­ში. სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რეს­თან შე­და­რე­ბით მცი­რე სიჩ­ქა­რე­ე­ბით მოძ­რა­ვი სის­ტე­მე­ბის დი­ნა­მი­კა კარ­გად აღი­წე­რე­ბა კლა­სი­კუ­რი მე­ქა­ნი­კის კა­ნო­ნე­ბით. ფარ­დო­ბი­თო­ბის თე­ო­რია არის კლა­სი­კუ­რი მე­ქა­ნი­კის გან­ზო­გა­დე­ბა იმ შემ­თხ­ვე­ვე­ბის­თ­ვის, რო­დე­საც საქ­მე გვაქვს დი­დი სიჩ­ქა­რე­ე­ბით მოძ­რა­ო­ბას­თან.

ფარ­დო­ბი­თო­ბის თე­ო­რი­ის ერთ-ერ­თი მთა­ვა­რი პოს­ტუ­ლა­ტი გუ­ლის­ხ­მობს იმას, რომ სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რე ნე­ბის­მი­ერ ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში ერ­თ­ნა­ი­რია და ის ინ­ფორ­მა­ცი­ის გავ­რ­ცე­ლე­ბის მაქ­სი­მა­ლუ­რი შე­საძ­ლო სიჩ­ქა­რეა.

"უძ­რა­ვი" დამ­კ­ვირ­ვე­ბე­ლი ხე­დავს, რომ მის მი­მართ მოძ­რავ ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში დრო შე­და­რე­ბით ნე­ლა მი­ე­დი­ნე­ბა. გან­ვი­ხი­ლოთ მა­გა­ლი­თი: ვთქვათ, მოძ­რავ ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში დამ­კ­ვირ­ვე­ბე­ლი ზო­მავს დროს, რო­მელ­საც სი­ნათ­ლე ან­დო­მებს ორ სარ­კეს შო­რის მან­ძი­ლის გავ­ლას.

იმ დამ­კ­ვირ­ვებ­ლის აზ­რით, რომ­ლის მი­მარ­თაც სარ­კე­ე­ბი მოძ­რა­ობს, სი­ნათ­ლე მეტ მან­ძილს გა­დის, ვიდ­რე იმ დამ­კ­ვირ­ვებ­ლის მი­მართ, რომ­ლის მი­მარ­თაც სარ­კე­ე­ბი უძ­რა­ვია. რად­გან სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რე ერ­თ­ნა­ი­რია ორი­ვე დამ­კ­ვირ­ვებ­ლის მი­მართ, იმ დამ­კ­ვირ­ვებ­ლის მი­მართ, ვის მი­მარ­თაც სარ­კე­ე­ბი მოძ­რა­ობს, სი­ნათ­ლე "მეტ­ხანს" იმოძ­რა­ვებს, ვიდ­რე იმ დამ­კ­ვირ­ვებ­ლის მი­მართ, რომ­ლის მი­მარ­თაც სარ­კე­ე­ბი უძ­რა­ვია. სხვა სიტყ­ვე­ბით, თუ ორი­ვე დამ­კ­ვირ­ვე­ბე­ლი ერ­თ­დ­რო­უ­ლად ჩარ­თავს ტე­ლე­ვი­ზორს, დამ­კ­ვირ­ვე­ბელს მო­ეჩ­ვე­ნე­ბა, რომ მის მი­მართ მოძ­რავ ტე­ლე­ვი­ზორ­ში კად­რი ნე­ლა იც­ვ­ლე­ბა (შე­ნე­ლე­ბუ­ლი კად­რის ეფექ­ტი). სა­ნამ დამ­კ­ვირ­ვე­ბე­ლი და­ა­ფიქ­სი­რებს (მი­ი­ღებს ინ­ფორ­მა­ცი­ას) მის მი­მართ მოძ­რავ ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში მიმ­დი­ნა­რე პრო­ცე­სის შე­სა­ხებ, იგი­ვე პრო­ცე­სი მის სის­ტე­მა­ში შე­იძ­ლე­ბა რამ­დენ­ჯერ­მე გან­მე­ორ­დეს. სა­ნამ ადა­მი­ა­ნი მის მი­მართ მოძ­რავ ადა­მი­ანს და­ი­ნა­ხავს, ვთქვათ, 25 წლი­სას, ამ დროს "უძ­რა­ვი" დამ­კ­ვირ­ვე­ბე­ლი შე­იძ­ლე­ბა იყოს 30 წლის. შე­იძ­ლე­ბა ვთქვათ, რომ დრო­ის ფარ­დო­ბი­თო­ბა გა­მოწ­ვე­უ­ლია იმით, რომ ერ­თი და იგი­ვე ინ­ფორ­მა­ცია ათ­ვ­ლის სხვა­დას­ხ­ვა სის­ტე­მა­ში სხვა­დას­ხ­ვა­ნა­ი­რად (სხვა­დას­ხ­ვა დროს) მი­დის.

ფარ­დო­ბი­თია ასე­ვე ერ­თ­დ­რო­უ­ლო­ბა - მოვ­ლე­ნებს, რომ­ლე­ბიც (სხვა­დას­ხ­ვა ად­გი­ლას) ერ­თ­დ­რო­უ­ლად ხდე­ბა ერთ ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში, ერ­თ­დ­რო­უ­ლად ვერ და­ი­ნა­ხა­ვენ სხვა ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში.

"უძ­რა­ვი" დამ­კ­ვირ­ვე­ბე­ლი და­ი­ნა­ხავს, რომ მის მი­მარ მოძ­რა­ვი სხე­უ­ლის ზო­მა შემ­ცი­რე­ბუ­ლია სხე­უ­ლის "ნორ­მა­ლურ" ზო­მას­თან შე­და­რე­ბით. მა­გა­ლი­თად, ორი ერ­თ­ნა­ი­რი თვით­მ­ფ­რი­ნა­ვის შემ­თხ­ვე­ვა­ში ერ­თი თვით­მ­ფ­რი­ნა­ვის მგზავ­რებს მე­ო­რე თვით­მ­ფ­რი­ნა­ვი უფ­რო მოკ­ლედ მო­ეჩ­ვე­ნე­ბათ.

დროს ახა­სი­ა­თებს დი­ნე­ბის გა­მორ­ჩე­უ­ლი მი­მარ­თუ­ლე­ბა. არ­სე­ბობს წარ­სუ­ლი და მო­მა­ვა­ლი. წარ­სულ­ში მომ­ხ­და­რი მოვ­ლე­ნე­ბი ახ­დე­ნენ გავ­ლე­ნას მო­მა­ვალ­ში მო­სახ­დენ მოვ­ლე­ნებ­ზე - არ­სე­ბობს მი­ზეზ-შე­დე­გობ­რი­ო­ბა. წარ­სუ­ლი არის მო­მავ­ლის მი­ზე­ზი, მო­მა­ვა­ლი არის წარ­სუ­ლის შე­დე­გი. თუ კი­ნო­ფირს უკუღ­მა და­ვატ­რი­ა­ლებთ, ფილ­მი უინ­ტე­რე­სო და უაზ­რო გა­მო­ვა, რად­გან "უკუღ­მა" პრო­ცე­სე­ბი ცხოვ­რე­ბა­ში არ მიმ­დი­ნა­რე­ობს. დაკ­ვირ­ვე­ბა­დი პრო­ცე­სე­ბი "წაღ­მა" მიმ­დი­ნა­რე­ობს. ამი­ტომ არის ფილ­მი სა­ინ­ტე­რე­სო, რო­დე­საც მას ვუ­ყუ­რებთ "თა­ვი­დან ბო­ლომ­დე" და არა "ბო­ლო­დან თა­ვამ­დე".

ერ­თი სის­ტე­მა მე­ო­რე­ზე გავ­ლე­ნას მო­ახ­დენს მა­შინ, რო­დე­საც ამ სის­ტე­მი­დან გაგ­ზავ­ნი­ლი სიგ­ნა­ლი მი­აღ­წევს მე­ო­რე სის­ტე­მამ­დე. მარ­სი დე­და­მი­წი­დან და­შო­რე­ბუ­ლია სი­ნათ­ლის 11 წუ­თით. სი­ნათ­ლეს დე­და­მი­წი­დან მარ­სამ­დე მი­საღ­წე­ვად სჭირ­დე­ბა 11 წუ­თი. ამი­ტომ ჩვენ მო­ცე­მულ მო­მენ­ტ­ში რა­ი­მე მოქ­მე­დე­ბით მარ­ს­ზე მიმ­დი­ნა­რე მოვ­ლე­ნებ­ზე გავ­ლე­ნას მო­ვახ­დენთ 11 წუ­თის შემ­დეგ. ასე­ვე ჩვენ­ზე ახ­ლა გავ­ლე­ნას ახ­დე­ნენ ის მოვ­ლე­ნე­ბი, რომ­ლე­ბიც მარ­ს­ზე მოხ­და 11 წუ­თის წინ.

ფარ­დო­ბი­თო­ბის თე­ო­რი­ის ფარ­გ­ლებ­ში მი­ი­ღე­ბა შე­დე­გი, რო­მე­ლიც გვიჩ­ვე­ნებს: E=mc2 ნე­ბის­მი­ერ ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში. მარ­თა­ლია, სხვა­დას­ხ­ვა ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში მა­სა შე­იძ­ლე­ბა იყოს სხვა­დას­ხ­ვა. დი­დი სიჩ­ქა­რით მოძ­რა­ო­ბი­სას სხე­უ­ლის მა­სა მა­ტუ­ლობს. მა­სი­უ­რი სხე­უ­ლი სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რით რომ ავა­მოძ­რა­ოთ, სა­ჭი­როა რა­გინდ დიდ სას­რულ ენერ­გი­ა­ზე მე­ტი ენერ­გია, ანუ ენერ­გი­ის "უსას­რუ­ლო რა­ო­დე­ნო­ბა". ამი­ტომ მა­სი­უ­რი სხე­უ­ლი ვერ იმოძ­რა­ვებს სი­ნათ­ლის სიჩ­ქა­რის ტო­ლი სიჩ­ქა­რით.

ფარ­დო­ბი­თო­ბის სპე­ცი­ა­ლურ თე­ო­რი­ა­ში სხვა­დას­ხ­ვა ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში დრო სხვა­დას­ხ­ვა­ნა­ი­რად მი­ე­დი­ნე­ბა. ამა­ვე დროს მო­ცე­მუ­ლი ათ­ვ­ლის სის­ტე­მის ყვე­ლა წერ­ტილ­ში დრო ერ­თ­ნა­ი­რად მი­ე­დი­ნე­ბა ფარ­დო­ბი­თო­ბის ზო­გად თე­ო­რი­ა­ში: დრო მო­ცე­მუ­ლი სის­ტე­მის სხვა­დას­ხ­ვა წერ­ტილ­შიც კი სხვა­დას­ხ­ვა­ნა­ი­რად მი­ე­დი­ნე­ბა გრა­ვი­ტა­ცი­ის არ­სე­ბო­ბი­სას.

რო­გორც ვი­ცით, გრა­ვი­ტა­ცი­ით გა­მოწ­ვე­უ­ლი აჩ­ქა­რე­ბის სი­დი­დე ნე­ბის­მი­ე­რი მა­სის სხე­უ­ლის­თ­ვის ერ­თ­ნა­ი­რია. ამი­ტომ თუ გრა­ვი­ტა­ცი­უ­ლი ვე­ლი ერ­თ­გ­ვა­რო­ვა­ნია (ყვე­ლა წერ­ტილ­ში ერ­თ­ნა­ი­რად არის მი­მარ­თუ­ლი), ამ ველ­ში თა­ვი­სუფ­ლად ვარ­დ­ნილ ოთახ­ში - ლიფ­ტ­ში სხე­უ­ლე­ბი ერ­თ­მა­ნე­თის მი­მართ იქ­ნე­ბი­ან გა­ჩე­რე­ბუ­ლი.

ასე რომ, გრა­ვი­ტა­ცი­ულ ველ­ში თუ თა­ვი­სუფ­ლად ვვარ­დე­ბით, ჩვენ ვერ ვამ­ჩ­ნევთ გრა­ვი­ტა­ცი­ის გავ­ლე­ნას ჩვენ­ზე. თუ გრა­ვი­ტა­ცი­უ­ლი ვე­ლი არა­ერ­თ­გ­ვა­რო­ვა­ნია, სხვა­დას­ხ­ვა სხე­უ­ლე­ბი ტო­ლი, მაგ­რამ სხვა­დას­ხ­ვა­ნა­ი­რად მი­მარ­თუ­ლი აჩ­ქა­რე­ბით იმოძ­რა­ვე­ბენ, ანუ არა­ერ­თ­გ­ვა­რო­ვა­ნი გრა­ვი­ტა­ცი­უ­ლი ვე­ლის მოქ­მე­დე­ბას, ერ­თ­გ­ვა­რო­ვა­ნი გრა­ვი­ტა­ცი­უ­ლი ვე­ლის­გან გან­ს­ხ­ვა­ვე­ბით, ყველ­გან ვერ გა­ვაქ­რობთ.

მე­ო­რე მხრივ, თუ გრა­ვი­ტა­ცი­უ­ლი ვე­ლი იწ­ვევს ყვე­ლა სხე­უ­ლის ერ­თ­ნა­ირ მოძ­რა­ო­ბას, გრა­ვი­ტა­ცი­ულ ველ­ში მოძ­რა­ო­ბა ეკ­ვი­ვა­ლენ­ტუ­რია უბ­რა­ლოდ აჩ­ქა­რე­ბულ ლიფ­ტ­ში მოძ­რა­ო­ბი­სა გრა­ვი­ტა­ცი­უ­ლი ვე­ლის გა­რე­შე. მა­გა­ლი­თად, აჩ­ქა­რე­ბუ­ლად მოძ­რავ ლიფ­ტ­ში, იმის მი­ხედ­ვით, თუ სა­ით მოძ­რა­ობს ლიფ­ტი, მას ან მე­ტად ვაწ­ვე­ბით, ან ნაკ­ლე­ბად, თით­ქოს ლიფ­ტის აჩ­ქა­რე­ბუ­ლი მოძ­რა­ო­ბა ხდე­ბა მი­ზე­ზი ძა­ლი­სა, რომ­ლი­თაც ჩვენ ვმოქ­მე­დებთ ლიფ­ტის იატაკ­ზე.

ერ­თი სიტყ­ვით, შე­უძ­ლე­ბე­ლია და­ვად­გი­ნოთ, მოძ­რა­ო­ბა გა­მოწ­ვე­უ­ლია გრა­ვი­ტა­ცი­უ­ლი ვე­ლით თუ, უბ­რა­ლოდ, მთე­ლი სის­ტე­მა მოძ­რა­ობს გარ­კ­ვე­უ­ლი აჩ­ქა­რე­ბით.

აინ­შ­ტა­ი­ნი გრა­ვი­ტა­ცი­ის არ­სე­ბო­ბას უკავ­ში­რებ­და სივ­რ­ცე-დრო­ის გამ­რუ­დე­ბას. და­ვიწყოთ სივ­რ­ცის გამ­რუ­დე­ბის გან­ხილ­ვა. მა­გა­ლი­თად, შე­იძ­ლე­ბა დავ­ს­ვათ კითხ­ვა: ჩვენ მრუ­დე დე­და­მი­წა­ზე გვა­მაგ­რებს გრა­ვი­ტა­ცია თუ ვგრძნობთ ძა­ლას იმი­ტომ, რომ დავ­დი­ვართ გამ­რუ­დე­ბულ ზე­და­პირ­ზე (პა­სუ­ხის მი­უ­ხე­და­ვად, შე­დე­გი ერ­თი და იგი­ვეა, ანუ გამ­რუ­დე­ბა და გრა­ვი­ტა­ცია ეკ­ვი­ვა­ლენ­ტუ­რია)? მე­ო­რე მა­გა­ლი­თი: ტრან­ს­პორ­ტის მოხ­ვე­ვი­სას (გზის გამ­რუ­დე­ბი­სას) ჩვენ გა­და­ვიხ­რე­ბით. ჩვენ­ზე მოქ­მე­დე­ბას იწყებს ძა­ლა, ე.ი. თით­ქოს სივ­რ­ცის გამ­რუ­დე­ბამ გა­ა­ჩი­ნა ძა­ლა.

გრა­ვი­ტა­ცია და სივ­რ­ცის გამ­რუ­დე­ბა სხვა­ნა­ი­რა­დაც უკავ­შირ­დე­ბა ერ­თ­მა­ნეთს. რო­გორც აღ­ვ­ნიშ­ნეთ, გრა­ვი­ტა­ცი­ულ ველ­ში ყოფ­ნა და აჩ­ქა­რე­ბულ სის­ტე­მა­ში ყოფ­ნა ეკ­ვი­ვა­ლენ­ტუ­რია (ერ­თ­ნა­ირ შე­დე­გებს იძ­ლე­ვა). მუდ­მი­ვი სიჩ­ქა­რით მოძ­რავ ლიფ­ტ­ში სი­ნათ­ლე ვრცელ­დე­ბა წრფი­ვად, ხო­ლო აჩ­ქა­რე­ბით მოძ­რავ ლიფ­ტ­ში გვეჩ­ვე­ნე­ბა, რომ სი­ნათ­ლე მრუ­დი წი­რის გას­წ­ვ­რივ ვრცელ­დე­ბა.

თუ ჩემს თვალ­ში მო­ვა გამ­რუ­დე­ბუ­ლი სი­ნათ­ლის სხი­ვი, მო­მეჩ­ვე­ნე­ბა, რომ სი­ნათ­ლის წყა­როც გამ­რუ­დე­ბუ­ლია. სი­ნათ­ლე მოძ­რა­ობს ტრა­ექ­ტო­რი­ა­ზე, რომ­ლის გავ­ლი­სას მი­ნი­მა­ლურ დროს ხარ­ჯავს. ინერ­ცი­ულ ათ­ვ­ლის სის­ტე­მა­ში სი­ნათ­ლე წრფე­ზე მოძ­რა­ობს - სივ­რ­ცე ბრტყე­ლია აჩ­ქა­რე­ბულ სის­ტე­მა­ში, ე.ი. გრა­ვი­ტა­ცი­ულ ველ­ში სი­ნათ­ლე იხ­რე­ბა - სივ­რ­ცე მრუდ­დე­ბა. ჩვენ რომ ვამ­ჩ­ნევ­დეთ დე­და­მი­წის სიმ­რუ­დეს, მა­შინ ჩვენ გარ­შე­მო სივ­რ­ცეს გამ­რუ­დე­ბულს და­ვი­ნა­ხავ­დით, ორ წერ­ტილს შო­რის უმოკ­ლე­სი მან­ძი­ლი სწო­რი ხა­ზი კი არა, მრუ­დე იქ­ნე­ბო­და, იატა­კი ჩვენს სახ­ლ­ში იქ­ნე­ბო­და გამ­რუ­დე­ბუ­ლი, კედ­ლე­ბი არ იქ­ნე­ბო­და ბრტყე­ლი და სხვა.

გრა­ვი­ტა­ცია მოქ­მე­დებს სი­ნათ­ლე­ზე და იწ­ვევს მი­სი მოძ­რა­ო­ბის წი­რის გამ­რუ­დე­ბას. მა­სი­უ­რი სხე­უ­ლე­ბი იწ­ვე­ვენ სი­ნათ­ლის სხი­ვის გა­დახ­რას სწორ­ხა­ზო­ვა­ნი ტრა­ექ­ტო­რი­ი­დან. გრა­ვი­ტა­ცი­უ­ლი ლინ­ზე­ბი მა­გა­ლი­თია იმი­სა, თუ რო­გორ ცვლის ობი­ექ­ტის გა­მო­სა­ხუ­ლე­ბას გრა­ვი­ტა­ცი­ის არ­სე­ბო­ბა.

რო­გორც ვხე­დავთ, სი­ნათ­ლის წყა­რო­დან (მარ­ჯ­ვე­ნა ზე­და კუთხე) წა­მო­სუ­ლი სი­ნათ­ლე მო­იხ­რე­ბა და გარს უვ­ლის მა­სი­ურ სხე­ულს (ნა­თე­ლი წრის შუ­ა­ში) და დე­და­მი­წა­ზე დამ­კ­ვირ­ვე­ბელს (მარ­ცხე­ნა ქვე­და კუთხე) ეჩ­ვე­ნე­ბა, თით­ქოს სი­ნათ­ლე წა­მო­სუ­ლია წრი­უ­ლი ობი­ექ­ტი­დან, რო­მე­ლიც გარს აკ­რავს მა­სი­ურ სხე­ულს ანუ დე­და­მი­წა­ზე სი­ნათ­ლის წყა­როს ობი­ექ­ტი ეჩ­ვე­ნე­ბათ გამ­რუ­დე­ბუ­ლად. გრა­ვი­ტა­ცი­უ­ლი ლინ­ზე­ბის გა­მო შე­იძ­ლე­ბა და­ფიქ­სირ­დეს ერ­თი და იგი­ვე ობი­ექ­ტის რამ­დე­ნი­მე გა­მო­სა­ხუ­ლე­ბა.

გრა­ვი­ტა­ცი­ის არ­სე­ბო­ბი­სას სივ­რ­ცის სხვა­დას­ხ­ვა ად­გი­ლას მყო­ფი დამ­კ­ვირ­ვებ­ლის­თ­ვის დრო სხვა­დას­ხ­ვა­ნა­ი­რად მი­ე­დი­ნე­ბა. იმ ად­გი­ლას მყოფ დამ­კ­ვირ­ვე­ბელს, სა­დაც გრა­ვი­ტა­ცია ნაკ­ლე­ბია, ეჩ­ვე­ნე­ბა, რომ იმ ად­გი­ლას, სა­დაც გრა­ვი­ტა­ცია დი­დია, დრო შე­და­რე­ბით ნე­ლა მი­ე­დი­ნე­ბა. გრა­ვი­ტა­ცი­ის წყა­რო­დან წა­მო­სუ­ლი სი­ნათ­ლე კარ­გავს ენერ­გი­ას და სუს­ტი გრა­ვი­ტა­ცი­ის ად­გი­ლას მო­დის უფ­რო და­ბა­ლი სიხ­ში­რის ("გა­წით­ლე­ბუ­ლი" სი­ნათ­ლე). ეს იმას ნიშ­ნავს, რომ სუს­ტი გრა­ვი­ტა­ცი­ის ად­გი­ლას მყოფ დამ­კ­ვირ­ვე­ბელს ეგო­ნე­ბა, რომ წყა­რო წარ­მოქ­მ­ნის ელექ­ტ­რო­მაგ­ნი­ტურ ტალ­ღას, რო­მე­ლიც უფ­რო ნე­ლა იც­ვ­ლე­ბა, ვიდ­რე შე­იც­ვ­ლე­ბო­და, წყა­რო რომ არ ყო­ფი­ლი­ყო გრა­ვი­ტა­ცი­ის წყა­როს­თან ახ­ლოს.

 

გრა­ვი­ტა­ცი­ის წყა­რო, სივ­რ­ცე-დრო­ის გამ­რუ­დე­ბის მი­ზე­ზი არის ნე­ბის­მი­ე­რი ობი­ექ­ტი, რო­მელ­საც აქვს ენერ­გია და იმ­პულ­სი. რაც მე­ტია გრა­ვი­ტა­ცია, მით მე­ტად მრუდ­დე­ბა სივ­რ­ცე-დრო. ფარ­დო­ბი­თო­ბის ზო­გა­დი თე­ო­რია ნი­უ­ტო­ნის მი­ზი­დუ­ლო­ბის კა­ნო­ნის გან­ზო­გა­დე­ბაა.

ერ­თი შე­ხედ­ვით ფარ­დო­ბი­თო­ბის თე­ო­რი­ით აღ­წე­რი­ლი ეფექ­ტე­ბი უნ­და ვლინ­დე­ბო­დეს "ეგ­ზო­ტი­კურ" შემ­თხ­ვე­ვებ­ში, მაგ­რამ ეს ეფექ­ტე­ბი გავ­ლე­ნას ახ­დენს ჩვენს უახ­ლო­ეს გა­რე­მო­ზე. მა­გა­ლი­თად, მზის სის­ტე­მა­ში მერ­კუ­რის ორ­ბი­ტა არ არის ჩა­კე­ტი­ლი, რო­გორც ამას წი­ნას­წარ­მეტყ­ვე­ლებს ნი­უ­ტო­ნის მი­ზი­დუ­ლო­ბის კა­ნო­ნი, არა­მედ მერ­კუ­რის ორ­ბი­ტა გა­და­იხ­რე­ბა 100 წე­ლი­წად­ში გრა­დუ­სის მე­ა­სე­დით. მერ­კუ­რის ორ­ბი­ტის ასე­თი ყო­ფაქ­ცე­ვა აღი­წე­რე­ბა ფარ­დო­ბი­თო­ბის ზო­გა­დი თე­ო­რი­ით (აინ­შ­ტა­ი­ნის თე­ო­რი­ით).

GPS (Global Positioning System) გა­მარ­თუ­ლი მუ­შა­ო­ბის­თ­ვის სა­ჭი­როა იმის გათ­ვა­ლის­წი­ნე­ბა, რომ დრო დე­და­მი­წა­ზე (გრა­ვი­ტა­ცი­ის წყა­როს­თან ახ­ლოს) და თა­ნამ­გ­ზავ­რ­ზე (ნაკ­ლე­ბი გრა­ვი­ტა­ცი­ის ად­გი­ლას) სხვა­დას­ხ­ვა­ნა­ი­რად მი­ე­დი­ნე­ბა.

დე­და­მი­წის­კენ წა­მო­სუ­ლი გა­მოს­ხი­ვე­ბის ნა­წილს შე­ად­გენს დი­დი სიჩ­ქა­რით მოძ­რა­ვი ნა­წი­ლა­კე­ბი - მი­უ­ო­ნე­ბი. მოძ­რა­ვი მი­უ­ო­ნე­ბი მეტ­ხანს ცოცხ­ლო­ბენ, ვიდ­რე გა­ჩე­რე­ბუ­ლე­ბი (სა­ნამ ჩვენ და­ვი­ნა­ხავთ, რომ მოძ­რა­ვი მი­უ­ო­ნი და­ი­შა­ლა, ჩვენ­თან მე­ტი დრო გა­ვა, ვიდ­რე გა­ჩე­რე­ბუ­ლი მი­უ­ო­ნის დაშ­ლის­თ­ვის არის სა­ჭი­რო). ამი­ტომ დე­და­მი­წის ზე­და­პი­რამ­დე მი­უ­ო­ნე­ბის მე­ტი რა­ო­დე­ნო­ბა აღ­წევს, ვიდ­რე მო­აღ­წევ­და იმ შემ­თხ­ვე­ვა­ში, თუ მოძ­რა­ვი მი­უ­ო­ნე­ბი­სა და ჩვენ­თ­ვის დრო ერ­თ­ნა­ი­რად რომ მი­დი­ო­დეს. მე­ო­რე მხრივ, მი­უ­ო­ნებს "ეჩ­ვე­ნე­ბათ", რომ მათ მი­მართ დე­და­მი­წა მოძ­რა­ობს. შე­სა­ბა­მი­სად, მან­ძი­ლი დე­და­მი­წამ­დე "შე­მოკ­ლე­ბუ­ლად ეჩ­ვე­ნე­ბათ" და ამ "შე­მოკ­ლე­ბუ­ლი" მან­ძი­ლის გავ­ლას ან­დო­მე­ბენ ნაკ­ლებ დროს, ვიდ­რე მათ და­საშ­ლე­ლად არის სა­ჭი­რო. ტე­ლე­ვი­ზო­რის ვა­კუ­უ­მურ მილ­ში ელექ­ტ­რო­ნე­ბი სწრა­ფად მოძ­რა­ო­ბენ. იმის­თ­ვის, რომ გა­მო­სა­ხუ­ლე­ბა იყოს ხა­რის­ხი­ა­ნი, გა­სათ­ვა­ლის­წი­ნე­ბე­ლია ფარ­დო­ბი­თო­ბის თე­ო­რი­ით აღ­წე­რი­ლი ეფექ­ტე­ბი.

გი­ორ­გი და­ლა­ქიშ­ვი­ლი

სხვა სიახლეები
01 იანვარი, 2017 დიდ აფეთქებასთან დაახლოება გრძელდება
15 სექტემბერი, 2016 ასტეროიდი ბენუ XXII საუკუნის ერთ-ერთი მთავარი საშიშროებაა
17 ივნისი, 2016 „გახდი მარსელი“
25 აპრილი, 2016 "ღმერთის თვალით დანახული" სამყაროს აგებულება
16 აპრილი, 2016 ფანტასტიკის ზღვარზე მყოფი პროექტი უახლოესი ვარსკვლავური სისტემისკენ გაფრენას გვპირდება
06 აპრილი, 2016 ჰაბლის თვალით ირმის ნახტომის გულში
29 მარტი, 2016 სტივენ ჰოუკინგი: "უახლოეს 100 წელიწადში კაცობრიობა მარსის კოლონიზაციას შეძლებს"
25 მარტი, 2016 ადრონული განხეთქილება – კოლაიდერში ჰომოფობები აღმოაჩინეს
24 მარტი, 2016 ენცელადზე სიცოცხლის ფორმის აღმოსაჩენად ყველანაირი პირობა უნდა არსებობდეს
22 მარტი, 2016 აღმოჩენილია ახალი ტიპის გიგანტური გალაქტიკები – „ზესპირალური გალაქტიკები“