بود و نمود در نسبيّت خاص

در نظريه اينشتين موضوع شناختهاي جديد درباره چيزهاي جهان فيزيکي در ميان نيست، بلکه صحبت فقط بر سر تعريفهاي از نوع قراردادي است که در واقع با توقعات تجربي وفق مي دهند، ولي جاي آنها را در همين حد نيز ميتوان به دستورهاي تثبيت شده ديگر واگذار کرد. حال اين نکته به ذهن مي رسد که در آغاز ملاحظات قبلي خود، مسئله قطار يدک کش را با توجه به تعريف همزماني قراردادي و اختياري اينشتين به تصور آورديم. چنانچه براي تنظيم ساعتها از علامتهاي صوتي استفاده شود، سراسر حرکت شناسي اينشتين را در مورد کشتيهايي که بر سطح دريا در هواي بدون باد حرکت مي کنند، واقعاً به طور کامل مي توان به کار بست. آنگاه مقدار c در همه دستورها معناي سرعت صوت را پيدا مي کند؛ هرکشتي ر حال حرکت به مقتضاي سرعتش داراي يکاهاي طول و زمان منحصر به خود خواهد شد و بين دستگاههاي يکايي کشتيهاي مختلف تبديل لورنتز معتبر مي شود؛ مختصر، يک جهان اينشتيني يک جهان اينشتيني بدون تناقض به صورت الگو وجود خواهد داشت.
اما اين عدم تناقض تا زماني پايدار خواهد ماند که اعتبار دو اصل نسبيت و ثبات سرعت صوت و به همين نسبت ثبات سرعت نور را حفظ کنيم و هيچ شرط ديگري براي محدوديت يکاهاي طول و زمان قائل نشويم. آيا نظريه اينشتين بر اين اعتقاد است؟
مسلماً نه. بعکس، فرض يقين اين است که اگر خط کشي نسبت به دو دستگاه 'S و S تحت شرايط دقيقاً يکسان فيزيکي قرار گرفته باشد، به طوري که از تأثير کليه نيروها حتي الامکان برکنار بماند، در هر دو حال با طول يکسان ظاهر خواهد شد. يک خطکش بيحرکت و ثابت در دستگاه s و به طول 1cm طبعاً بايستي در دستگاه 'S نيز داراي طول 1cm باشد، البته به شرطي که اين خطکش در دستگاه 'S نيز بيحرکت باشد و مضافاً ترتيبي داده شود که بقيه شرايط فيزکيي (نيروي سنگيني، وضع استقرار، دما، ميدانهاي الکتريکي و مغناطيسي و جز اينها) در 'S نظير در دستگاه S گردند. مشابه همين وضع براي ساعتها در نظر گرفته مي شود.
اين فرض ضمني نظريه اينشتين را شايد بتوان «اصل اتحاد فيزيکي يکاهاي سنجش» ناميد.
همينکه بر اين اصل يقين شود، ملاحظه خواهد شد که به کار بستن حرکت شناسي اينشتين در مورد کشتيها و مقايسه ساعتها با علامتهاي صوتي، با اصل مزبور در تضاد قرار مي گيرد. چون بنابر الگوي اينشتين، تعيين يکاهاي طول و زمان با کمک سرعت صوت، با آنچه که از اندازه گيري يکاهاي طول و زمان به وسيله خطکشهاي ثابت و ساعتهاي عادي حاصل مي شود،طبعاًبه هيچ وجه يکسان نيست؛ يکاهاي طريقه اول نه فقط در هر کشتي در حال حرکت بر حسب سرعت کشتي فرق مي کند، بلکه مضافاً يکاي طول در عرض کشتي با يکاي طول در امتداد کشتي مختلف است. پس حرکت شناسي اينشتين با چنين کيفيتي صورت يک توصيف در حد ممکن را پيدا مي کرد؛ توصيفي که حتي براي اين مورد نيز مفيد واقع نمي شد، به اين معنا که ساعتها و خطکشهاي عادي بدون ترديد بر آن برتري مي يافتند.
به همين علت است که حرکت شناسي اينشتين را دشوار مي توان بهوسيله الگوها نمايش داد. چنين الگوهايي ارتباطي بين طولها و زمانهاي در دستگاه هاي مختلف را بدون ترديد درست نمايش مي دهند، ولي با اصل اتحاد يکاهاي اندازه گيري در تضاد قرار ميگيرند. مقياس طول در دو دستگاه S و 'S در حال حرکت نسبت به يکديگر، به همين ملاحظه در الگو بايستي متفاوت انتخاب شود.
اينک به عقيده اينشتين وضع درجهان واقعي بايستي کاملاً به صورت ديگر باشد؛ حرکتشناسي نو بخصوص در آن جا بايستي صدق کند، البته شرطش اين است که به منظور تثبيت طولها و زمانها، همان خط کش و همان ساعت نخست در دستگاه S و سپس در دستگاه 'S مورد استفاده قرار گيرد. بدين ترتيب است که نظريه اينشتين بر ديدگاه قراردادي محض که بر وجود صفات مشخص جسمهاي واقعي حکم مي کند، برتري مي يابد و بدين نحو ارزش پايه اي خود را براي جهان بيني سراسر طبيعت به دست مي آورد.
هنگامي که سرعت نور با شيوه رومر اندازه گرفته مي شود، اين کيفيت قابل ملاحظه بروشني به چشم مي خورد. تمام منظومه شمسي نسبت به ثوابت در حال حرکت است. اينک يک دستگاه مرجع S را به صورتي که محکم به اين ثوابت بسته شده باشد، مجسم مي کنيم. سپس خورشيد با کليه سياراتش يک دستگاه ديگر 'S را به تصور مي آورد. سياره مشتري با اقمارش يک ساعت (مناسب مطلوب) را با عقربه هاي خود در اختيار مي گذارد. اين ساعت دايره اي را دور مي زند، بدين صورت که گاهي در جهت حرکت نسبي 'S در برابر S، گاهي در خلاف جهت مزبور. گام ساعت مشتري را در اين مسيرها به هيجوجه نمي توان به راههاي اختياري قرار دادي تعيين کرد، به نحوي که زمان مورد نياز نور براي پيمودن قطر مدار زمين در کليه جهان به يک اندازه باشد؛ ولي چنين شرايطي، بر اثر نظم کار ساعت مشتري خود به خود کاملاً وجود دارد. اين ساعت درست زمان ويژه منظومه شمسي 'S را معرفي مي کند، نه زمان مطلق يا زمان بيگانه متعلق به دستگاه ثوابت S را؛ به عبارت ديگر، زمان گردش قمر مشتري نسبت به منظومه شمسي ثابت است (با اين توجه که سرعت خود مشتري نسبت به منظومه شمسي ناديده گرفته مي شود).
حال بعضيها ادعا مي کنند که اين نوع مشاهده به معناي نقض قانون عليت است. يعني اگر يک خط کش واحد و مشاهده شده از دستگاه S، برحسب آنکه در S ساکن يا نسبت به آن در حرکت باشد، طولش فرق مي کند، علتي براي اين تغيير بايد وجود داشته باشد. اما نظريه اينشتين علتي براي اين پديده بيان نمي کند، برعکس مدعي است که انقباض، به عنوان کيفيت ملازم رويداد حرکت، خود به خود وارد مي شود. ولي اين ايراد وارد نيست، مي توان گفت که از نارسايي تعبير مفهوم «تغيير» برمي خيزد. چون چنين مفهومي في نفسه هيچ معنايي ندارد، يعني معناي مطلق که نمي توان براي آن قائل شد، به همان نحو که از اعلام مقادير با زمانها نيز معناي مطلق استنباط مي شود. با اين حال در مورد جسمي که يکنواخت و مستقيم نسبت به يک دستگاه لخت S حرکت مي کند، اگرچه اين جسم مکان خود را نسبت به دستگاه S تغيير دهد، باز تمايلي در اين نيست که گفته شود، اين جسم «دستخوش تغيير مي شود». اين که براي کداميک از «تغييرها» که فيزيک در حکم معلولها به شمار مي آورد، به دنبال علت بايد رفت، مطلبي است که از قبل روشن نيست، اين را ابتدا پژوهش تجربي بايد تعيين کند.
استنباط نظريه اينشتين از ماهيت انقباض به اين صورت است:
يک خطکش مادي از لحاظ فيزيکي يک معلوم فضايي نيست، بلکه قطعاً يک پيکر فضا - زماني است؛ هر نقطه خط کش اکنون وجود دارد، و اکنون و هماره باز اکنون در هر آن وجود دارد. پس صورت تناسب (تکبعدي فضايي) تصوري خطکش، امتداد محور x نيست، اين صورت عبارت است از يک نوار در سطح x، ct (ش.1). همين خطکش، به حالت سکون در دستگاه هاي متحرک مختلف S و 'S، به وسيله نوارهاي مختلف نمايش داده مي شود. اينک هيچ قاعده قبلي وجود ندارد، تا روشن کند که اين صورت 2 بعدي در سطح x، ct را چگونه بايد ترسيم کرد، بدان سان که چنين ترسيمي رفتار يک خطکش واحد را در ضمن سرعتهاي مختلف درست نمايش دهد. بدين منظور ابتدا بايد يک منحني معيار درx، ct تثبيت گردد. اين منحني را حرکت شناسي سنتي به صورتي مغاير با منحني اينشتين ترسيم مي کند. اينکه کداميک از اين دو صورت درست است، مطلبي است که از قبل قابل تشخيص نيست و ابتدا بايد از طريق پژوهش تجربي معين گردد. در نظريه سنتي، عرض دو نوار به حسب توازي نسبت به يک محور ثابت x به يک اندازه است. در نظريه اينشتين، همين عرضها به حسب يکاهاي مختلف ولي معين بر محور x هاي مختلف متعلق به دستگاهاي مرجع متحرک نسبي، با يکديگر فرق ندارند.«انقباض» هيچ ارتباطي با نوار ندارد، بلکه مربوط است به پاره خطي که از يک محور x بريده مي شود. اما فقط نوار به عنوان تنوع نقطه هاي جهاني يا رويدادها حقيقت فيزيکي دارد، نه برش. پس انقباض فقط به دنبال نوع مشاهده ظاهر مي شود و به عنوان تغيير يک حقيقت فيزيکي به شمار نمي رود. بنابراين، انقباض مشمول دو مفهوم علت و معلول نمي شود.
به دنبال اين طرز استنباط از مسئله ، آن مورد اختلافي هم که با جنجال بر سر «واقعي» بودن يا فقط «ظاهري» بودن انقباض وجود داشته است، برطرف مي شود. فرض شود که مي خواهيم يک ورقه از تکه کالباس ببرم. اينکه به حسب اينکه برش بيشتر يا کمتر مايل انجام گيرد، ورقه کالباس کلفتتر يا نازکتر خواهد بود. پس بي معنا خواهد بود، اگر ورقه هاي کالباس به کلفتيهاي مختلف را اندازه «ظاهري» تلقي کنيم و مثلا نازکترين ورقه را که از برش عمودي به دست مي آيد، اندازه «واقعي» بدانيم.
طول يک خط کش هم در نظريه اينشتين همين وضع را دارد، يعني به حسب ديدگاه ناظر، اندازه هاي مختلف به خود مي گيرد. يکي از اين طولها هم که بزرگترين است، طول حالت سکون را معرفي مي کند، ولي دليل بر اين نيست که از مابقي واقعي تر باشد. عمل انفصال «ظاهري» و «واقعي» در اين مفهوم ساده و خشک زيرکانه تر از اين نخواهد بود که بدون مشخص کردن يک دستگاه مختصات مورد نظر بپرسند، اندازه واقعي مختصات x متعلق به يک نقطه xy چقدر است.
مطابق همين کيفيت بر اساس نسبيت عيناً براي زمان صدق مي کند. يک ساعت آرماني در يک دستگاه مرجع هنگامي که در اين دستگاه به حالت سکون باشد، گام خود را پيوسته همچنان نگاه مي دارد و «زمان ملکي» همين دستگه مرجع را اعلام مي کند؛ اما اگر از يک دستگاه ديگر قضاوت شود، کار اين ساعت کندتر به نظر مي رسد، يعني فاصله زماني ملکي در آن جا درازتر به چشم مي خورد. در اين جا هم باز چنين سؤالي نامعقول خواهد بود که بپرسند، مدت «واقعي» يک فرايند چقدر است.
در حرکتشناسي اينشتين، چنانچه درست تعبير شود، هيچ نوع تاريکي يا اصولاً تضاد ماهيتي وجود ندارد. ولي بسياري از نتايج آن البته با صور فکري عادت شده يا با آموزشهاي فيزيک سنتي در تضاد قرار مي گيرند. اين تضاد در مواردي، که بويژه چهره زمخت دارند، غالباً غيرقابل تحمل و غيرعادي احساس مي شوند. ما در سطور آينده نتايج متعددي را از نظريه اينشتين به دست خواهيم آورد. اينها عبارتند از دستاوردهايي که در بادي امر محل ايراد واقع شدند، تا آنکه تجربه صحت آنها را سرانجام تأييد کرد. يکي از اين گذرگاه هاي شگفت انگيز همين پديده مشهور «خرق عادت در ساعتها» است که علي رغم توضيحات اقناع کننده شخص اينشتين، از نيم قرن به اين طرف هنوز و هنوز بر سر آن به شدت بحث مي کنند.
فرض مي کنيم که ناظر A در نقطه O متعلق به دستگاه لخت S به حالت سکون قرار گرفته باشد، و ناظر دوم ابتدا در همين نقطه O به حالت سکون باشد و سپس با سرعت يکنواخت بر يک خط راست، مثلاً بر محور x، حرکت کند تا به نقطه C برسد و آنگاه از اين نقطه C با همان سرعت يکنواخت در جهت معکوس روي يک خط مستقيم به محل O باز گردد.
هر دو ناظر ساعتهاي آرماني با خود دارند، و اين ساعتها زمان ملکي آنها را اعلام مي کنند. خلال زماني شتاب (درنگ) راه افتادن تغيير جهت دادن و وارد شدن ناظر B را نسبت به تمام مدت زمان مسافرت به هر اندازه اي که بخواهند مي توانند کوتاه کنند، به اين ترتيب که مدت زمان حرکت يکنواخت رفت و برگشت به اندازه کافي طولاني اختيار شود؛ هر گاه گام ساعتها احتمالا تحت تأثير شتاب مزبور قرار گيرد، اين تأثير در مدت طولاني نسبتاً در حد دلخواه اندک خواهد بود، به طوري که مي توان از آن صرف نظر کرد. ولي آنگاه ساعت ناظر B پس از بازگشت اين ناظر به مبدا O، بايد نسبت به ساعت A عقب کار کند چون مي دانيم در طي دوره هاي حرکت يکنواخت ناظر ديگر عقب مي ماند. اين کيفيت در ترسيمات هندسي واقع در سطح x، ct (ش. 2) آشکارا به چشم مي خورد. در اين تصوير به منظور سهولت، محورهاي دستگاه x، ct را متعامد ترسيم کرده اند. محور ct خط جهاني A را نمايش مي دهد؛ خط جهاني B خط شکسته (با نقطه چين متمايز شده) OUR است که محل شکستگي آن U بر خط جهاني نقطه برگشت C، يعني بر خطي موازي با محور ct قرار مي گيرد.
اينک هذلولي را از نقطه U رسم مي کنيم، tu در اين تساوي زمان ملکي B را نمايش مي دهد. اين هذلولي محور ct را در Q قطع مي کند. آنگاه طول زمان ملکي براي ناظر A محققاً درست برابر با مدت زمان ويژه براي ناظر B، زيرا که Q و U هر دو روي منحني معيار قرار مي گيرند. ولي آنچنانکه تصوير نشان مي دهد، مدت زمان ويژه A تانقطه برگشت R از دو برابر بزرگتر است، حال آنکه اين مدت زمان براي B درست به اندازه دو برابر است. پس ساعت A در لحظه برگشت جلوتر از ساعت B کار مي کند.
اندازه اين پيشگامي را از دستور [1] به آساني مي توان محاسبه کرد، به طوري که زمان ويژه A، T زمان ويژه B منظور مي شود:
[1]

و اين تساوي در هر لحظه حرکت صدق مي کند، چون رفت و برگشت با سرعت يکسان انجام مي گيرد. پس اين تساوي بخصوص براي لحظه تغيير جهت هم صادق است، به طوري که تمام مدت حرکت را بر حسب زمان ويژه A نمايش مي دهد و T تمام مدت حرکت را بر حسب زمان ويژه B. در حالت v≪c، دستور بالا را به تقريب مي نويسيم:

به اين ترتيب ساعت A در لحظه اي که B سفر خود رابه پايان مي رساند، به مقدار
[2]

جلوتر از ساعت B کار مي کند.
«خرق عادت» يا عجيب نمايي نتيجه گيري اخير در اين است که هر فرايند در درون دستگاه B از فرايند نظير خود در دستگاه A بايد کندتر صورت گيرد. کليه نوسانهاي اتمي و به همين نحو طول عمرها درست مانند ساعتها الزاماً مشمول همين کيفيت خواهند بود. پس اگر A و B برادران دوقلو بوده باشند، B پس از بازگشت از سفر مي بايد از برادرA جوانتر باشد. در واقع يک نتيجه شگفت انگيز که در هر حال با دليل تراشي برطرف شدني نيست. همان طور که در چند قرن پيش به وجود متاقطرهاي وارونه قرار گرفته رضايت داده شد، اينک هم چنين کيفيتي را بايد پذيرفت. چنانکه از دستور [2] برمي آيد، صحبت بر سر وجود يک تأثير از مرتبه دوم است. براي اثبات اين تأثير به سرعتهاي بسيار بالا نياز داريم. سرعتهايي که تاکنون به وسيله موشکها و نظاير اين وسايل قابل دسترسي بوده اند، براي اين منظور بسيار کوچکند. با اين حال اثبات خواهيم کرد که، اگر از ذرات بسيار ريز داراي سرعتهاي نزديک به سرعت نور c استفاده شود، چنين اثري واقعاً وجود دارد.
بدين منظور، مي خواهيم نمودار معادله ( ) را به صورتي روشن نمايش دهيم،
يعني بدين نحو که خط سير يک سفر به ستارگان را ترسيم مي کنيم. فرض مي کنيم که محور ct در شکل 2 خط جهاني کره زمين باشد، و خط جهاني ستاره. آنگاه فاصله l از ستاره تا زمين خواهد بود (اندازه گرفته شده از زمين). مجموع طول راه 2l براي اين سفر برابر است با vT. اينک معادله ( )) را براي زمانهاي بين راه به صورت زير مي نويسيم:

در اين جا زمان مسافر است در داخل خود سفينه، و دوري ستاره و اندازه گرفته شده به وسيله زماني که نور براي پيمودن راه l نياز دارد. البته مي دانيم که نزديک ترين ثوابت در فاصله هاي بسيار دور قرار دارند، در دوريهاي چندين سال نوري، يعني نور براي آنکه از آنها به زمين برسد، چندين سال وقت لازم دارد.
پس اگر مسافري با يک موشک داراي سرعت v به ستاره اي در فاصله ی l سفر کند، براي راه رفت و برگشت، به مدت زمان ملکي
[1a]

نياز دارد، حال آنکه زماني که در اين فاصله در زمين مي گذرد، به اندازه

خواهد بود.
رجل قنطورس (1) نزديکترين ستاره ثابت شناخته شده است که در آسمان جنوبي و در فاصله 4/5 سال نوري قرار گرفته. يک ستاره شناخته شده در آسمان شمالي و در فاصله 9 سال نوري از زمين، شعراي يماني (2) است. به منظور توضيح دستور[1a]، يک مسافرت رفت و برگشت به رجل قنطوس را به مدت سال به تصور مي آوريم. در شکل 3، T0 به نسبت v / c رسم شده و به اين قرار که برابر است با 9 سال. اينک ملاحظه مي کنيم که مسافر مزبور، اگر با سرعت v = c × 0/67 سفر کند، زمان لازم براي اين سفر برابر با 9 سال خواهد بود (براي سرعت v = c×0/41، سال مي شود و غيره). اينک بنا بر دستور [ 1b] ملاحظه مي شود که در مدت 10 سال مسافرت، زماني به اندازه (سال T = 13/5سال) در زمين طي خواهد شد (اگر مدت مسافرت 20 سال باشد، سال T = 22 خواهد بود).
در شکل 4، به صورت تابعv/c براي ( سال) ترسيم شده است. پس دوري که براي مسافر در مدت ده سال با سرعت v قابل دسترسي است، از نمودار تابع مزبور مشخص مي شود. مثلاً با سرعت v = c × 0/9 به يک ستاره در فاصله 10 سال نوري مي توان دست يافت؛ يا حداقل سرعت در 10 سال مسافرت به منظور رسيدن به رجل قنطورس، بالغ است بر 0/67c.
در حاشيه اضافه مي کنيم، واقعيت شگفت انگيزي که معادله [1] بيان مي کند، به طرزي ديگر نيز مي تواند انشا شود، و آن با کمک انقباض لورنتز و در واقع به طرزي است که سرنشين موشک براي فاصله l اندازه مي گيرد. اين فاصله بنابر دستور ( ) برابر است با ، و سرعت ستاره نسبت به موشک برابر با v. از اين جا زمان لازم براي پيمودن اين مسافت مي شود ، و اين درست مشابه با دستور[1a] است.
چنانچه گفته شد، انجام چنين آزمايشهايي فضايي تاکنون هنوز ميسر نيست. ولي پديده هايي در پرتوهاي کيهاني وجود دارند که به معناي تأييد کامل انبساط زمانند و اثري را که ما در پديده خرق عادت در ساعتها توصيف کرده ايم، تأييد مي کنند. اين پرتوها از فضاي عالم مي آيند و تشکيل مي شوند از ذرات سريع السير، عمدتاً از پروتونها (هسته هاي اتم هيدروژن)، ولي همچنين از هسته هاي ديگر اتمها. اينها از هر سو به اتمسفر زمين مي رسند و با ذرات هوا برخورد مي کنند. هنگامي که يک ذره کيهاني با هسته يک اتم اتمسفر (ازت يا اکسيژن) برخورد مي کند، ذرات جديد به وجود مي آيند. اين ذرات نوبنياد موسومند به مزونها (3). جرم مزونها در حد بين جرم پروتوها و الکترونهاست. اين مزونهاي ابتدايي موسوم به مزونهاي π ، پايدار نيستند و در زماني بسيار کوتاه فرو پاشيده به ذراتي نسبتاً سبکتر تبديل ي شوند. مزونهاي π را با دستگههاي شتابدهنده نيرومند (سيکلوترونها و از اين قبيل) و نيز به طريقه مصنوعي مي توان توليد کرد. چنين مزونهايي آنگاه نسبتاً آهسته تر خواهند بود و طول عمرشان عملاً برابر است با همان طول عمري که اگر در حال سکون مي بودند. و از اين رو مدت طول عمر ذاتي مزونهاي π برابر با تخمين زده مي شود. اينک اگر سرعت مزونهاي کيهاني به اندازه سرعت نور مي بود، اين مزونها مي توانستند يک فاصله فقط در حدود را طي کنند. حال آنکه مزونهاي پرانرژي در حد بالا در ارتفاع سطح دريا ملاحظه مي شوند. چگونه است که اين مزونهاي با طول عمر کوتاه مي توانند تا اتمسفر زمين نفوذ کنند، يعني به يک ارتفاع تقريباً h = 30 km = 3 × 〖10〗^6 cm برسند؟ حال اگر پديده انبساط زمان مورد توجه قرار گيرد، ريشه تناقض اين مسئله روشن خواهد شد: طول عمر T براي مزونها درزمين ملاحظه مي شود، از T_0 خيلي بيشتر است، چون بين T و T_0 تساوي

برقرار است. براي آنکه مزونها به سطح زمين برسند، طول عمرشان بايد بزرگتر از خارج قسمت ارتفاع اتمسفر به سرعتشان باشد. پس کمترين سرعت اين مزونها شرط

يا
را بايد واجد باشد. از اين جا نسبت v / c را مي توان محاسبه کرد و نتيجه گرفت:

سرعتهاي فوق العاده و تا اين حد بالا براي پرتوهاي کيهاني غالباً وجود دارند.
پديده خرق عادت در ساعتها را مزونها به اين صورت روشن مي کنند: هر مزوني ساعت مختص به خود را حمل مي کند، و اين ساعت زمان ويژه T0 فروپاشي را مشخص مي سازد. اما آن زمان فروپاشي T که به توسط ناظر زميني اندازه گرفته مي شود، بسيار طولانيتر است. چنانکه قبلاً اشاره کرده ايم، صورت اين قضيه را به طرزي ديگر مي توان بيان کرد: مزون متحرک دوري تا سطح زمين را در حد انقباض يافته آن اندازه مي گيرد و بدين نحو به مقتضاي سرعتش يک مسافت نسبتاً طولاني را مي تواند طي کند.
چنانچه موضع تدافعي اتخاذ شود و نتيجه مزبور را در حکم خرق عادت قلمداد کنند، منظور از اين اصطلاح در حقيقت جز «غيرعادي» يا «عجيب» بودن چيز ديگري نمي تواند باشد؛ گذشت زمان خود به اين مسئله کمک خواهد کرد.
اما مخالفاني هم در برابر نظريه نسبيت هستند که اين مسئله را دستاويز قرار داده مي کوشند، تا از اين راه به نتايج منطقي اين نظريه ايرادهايي وارد کنند. اين مخالفان چنين استدلال مي کنند: دو دستگاه نسبت به يکديگر متحرک، بر طبق نظريه نسبيت، هم ارزند. پس ناظر B را مي توان در حکم ساکن تلقي کرد. در اين صورت A درست به همان طرز مسافرت قبلي B را انجام مي دهد، منتها درجهت مخالف از اين رو بايد نتيجه گرفت که ساعت متعلق به B هنگام بازگشت A مقداري جلوتر از ساعت متعلق به A کار مي کند، حال آنکه نتيجه گيري قبلي ما درست برخلاف اين بوده است. انيک از آنجا که در عين حال نمي تواند چنين باشد که ساعت B از ساعت A جلوتر کار کند و همچنين ساعت A از ساعت B جلوتر برود، به همين ملاحظه تضاد ماهيتي نظريه آشکار مي گردد - اين طرز قضاوت کساني است که سطحي به قضيه مي نگرند. خطاي اين طرز فکر آشکار است؛ اصل نسبيت منحصراً مربوط مي شود به دستگاههاي در حال حرکت مستقيم و يکنواخت. اين اصل به صورت تاکنون تدوين يافته خود به تنهايي درمورد دستگاههاي شتابدار قابل استفاده نيست. حال آنکه دستگاه B شتابدار است (B براي بازگشتن به A بايد عقب گرد کند، تغيير جهت بدهد)؛ پس B با A هم ارز نيست. A يک دستگاه لخت است، ولي B نه. بعداً خواهيم ديد که دستگاههاي شتابدار از ديدگاه نظريه نسبيت عام اينشتين هم ارزند، منتها به معنايي که مسلتزم بحث دقيقتر است. در سطور آينده بار ديگر پديده «خرق عادت در ساعتها» را پيش مي کشيم و نشان مي دهيم که در ضمن يک تأمل دقيق، از ديدگاه نسبيت عام نيز هيچگونه گنگي و دشواري در اين قضيه وجود ندارد.
نسبي انگاشتن مفهومهاي طول و مدت زمان براي بسياري از افراد دشوار مي نمايد، طبعاً فقط به اين سبب که با اين مفهومها انس نگرفته اند. نسبي انگاري مفهومهاي «پايين» و «بالا» که به دنبال شناسايي کرويت زمين جنبه عادي يافت، براي مردم آن روزگار بي گمان کمتر دشواري فراهم نکرده است. در آن زمان هم دستاورد پژوهش برخلاف مشهودات عقلي متأثر از وقوف مستقيم حکم مي کرد. اينک مشابه همان وضع چنين مي نمايد که نسبي انگاري زمان اينشتين با وقوف زماني افراد مطابقت نداشته باشد؛ از اين رو که احساس از «اکنون» به صورتي گسترده و بدون محدوديت سراسر جهان را در بر مي گيرد، آنچه که هست تماماً و آشکارا با «من» پيوند دارد. اينکه آنچه را «من» به منزله «همان» احساس مي کنم، ولي ديگري به عنوان «پي در پي» تلقي مي کند، به وسيله رويداد زمان قابل فهم نيست. اما علوم دقيقه براي حقيقت داراي ملاکهاي از نوع ديگر است؛ و آن جا که همزماني» مطلق قابل شناسايي نيست، چنين مفهومي را از دستگاه خود بايد حذف کند.

پي‌نوشت‌ها:

1. a - Centauri
2. Sirius
3. Meson

منبع مقاله :
ماکس، بورن؛ (1371)، نظريه ي نسبيت اينشتين، ترجمه ي هوشنگ گرمان، تهران: انتشارات علمي و فرهنگي، چاپ چهارم.