دانلود مقاله فیزیک پایه

بخشی از مقاله

فيزيك پايه

فهرست:
فيزيك چيست ؟
شاخه هاي سنتي فيزيك
حضرت نورعليشاه ثاني و نظرية نسبيت در فيزيكپايه
هماننديهاي فيزيك پايه و تصوّف مشرق زمين
نظرية نسبيت خاص
سال2005 سال فيزيك و آشنايي با پايگاه هاي اينترنتي معتبر در اين زمينه
سال جهاني فيزيك، اهداف و برنامه ها
آشنايي با سايت هماهنگ كننده مركزي WYP :
افتتاح رقابت بين المللي پوسترها
فيزيك در معماري مدرسه

منابع:

www.fizikdan.com

www.hotfizik.com

فيزيك چيست ؟
فيزيك يكي از شاخه هاي مهم " شايد مهم ترين " علومم طبيعي بوده و بررسي تمام پديده هاي طبيعي را به نحوي زير پوشش خود قرار مي دهد .

علم فيزيك در مطالعه عناصر تشكيل دهنده ماده يا جسم مادي و عمل متقابل اين عناصر غير قابل انكار و بررسي چنين برهم كنشها ، خواص جسم مادي را در پيش روي ما قرار داده و دسترسي به مجهولات پديده هاي طبيعي را آسان مي كند . فيزيك علاوه بر بررسي ساختار جسم مادي و عوامل تشكيل دهنده آن ، ارتباط نزديك با ساير علوم طبيعي در رشته و بعنوان يك پديده بنيادي در تمامي پژوهشهاي علمي كاربرد وسيعي را به خود اختصاص مي دهد . بررسي اوضاع و احوال علومي نظير انرژي ، نور ، مكانيك " جامدات و سيالات " شيمي ، نجوم ، زمين شناسي بدون استفاده از فيزيك امكان ندارد .

شاخه هاي سنتي فيزيك :
تا پايان قرن نوزدهم و شروع قرن بيستم ، حيطه عمليات علم فيزيك را در علومي نظير ، مكانيك ، ترموديناميك ، الكتريسيته ، مغناطيس ، صدا و نور خلاصه مي دانستند . مثلا ،مكانيك را علم الحركات و نور را براي دستيابي به علم اپتيك و صدا و شنوائي را براي دسترسي به علم اكوستييك و الكترومغناطيس را بعنوان رابط با تمامي شاخه هاي ذكر شده بكار مي گرفتند .

علم مكانيك بعنوان شاخص ترينن رشته هاي علم فيزيك بكار گرفته شد و بسرعت توسعه يافت و بهه دو بخش استاتيك وديناميك تقسيم گرديد. قوانين بيشماري در ارتباط با استاتيك و ديناميك مطرح شد كه اغلب آنها امروز نيز در فعاليتهاي علمي ـ صنعتي ـ ورزشي مورد استفاده قرار مي گيرند " در مقالات آتي به اين قوانين و كاربرد آنها در ورزش اشاره خواهد شد ".

در شروع قرن بيستم ديدگاه ها نسبت به علم فيزيك دستخوش دگرگوني گرديد و شاخه جديدي بنام فيزيك نوين خصوصا بررسي انرژي هسته اي بدان اضافه شد . اين تغييرات بيشتر تحت تاثير انديشه هاي نوين ، ستاره تابناك و جاويدان عالم فيزيك يعني " آلبرت انيشتين " قرار داشت .

انيشتين ديده فيزيك دانان ، عالمان و دانشمندان را نسبت به فضا ، زمان و سرعت و حركت بكلي دگرگون ساخت و مسائل پيچيده نيروي جاذبه ومعماهاي كهكشانها را حل نمود .

كارهاي علمي انيشتين و معادلات و برداشت او از نيروي جاذبه " كه بنحو چشم گيري با تعريف نيروي جاذبه نيوتن اختلاف دارد " زمان فعلي را پوشش ميدهد و قوانين ارائه شده او برآينده جهان تاثير خواهد گذاشت . ثقل انيشتيني يا " نسببيت عام " همانطوري كه بر اجرام سماوي و اقمار و ستارگان و سفينه ها اثر ميگذارد ، مطمئنا رشته هاي مختلف ورزش را متحول و متاثر خواهد كرد .

چرا كه سرعت در بيدار كردن انرژي نهفته اجسام رل اساسي بازي مي كند و اين مهم در فرمول E= mc انيشتين بيان شده . مي دانيم سرعت و شتاب در كسب ركوردهاي بالا رل اساسي را بازي مي كند و كسب انرژي بالا توسط ورزشكار " يعني فرمول انيشتين " قادر به خلق ركوردهاي غير قابل باور در سالهاي 2500 يا 3000 ميلادي خواهد بود . البته آنچه در رابطه باانرژي نهفته و سرعت گفته شد ، مي تواند بعنوان خيال پردازي تلقي شده ، ولي آينده ركوردهاي حيرت انگيز در رشته هاي گوناگون ورزشي بستگي به سرعت و جذب انرژي دراين راستا دارد .

بهر صورت با بكارگيري و استفاده از ثقل انيشتيني و حذف ثقل نيوتني " به هر حال در مقابل ثقل انيشتيني قابل هضم نيست " كار ركوردها و ورزش نيز بهمين جا ختم نمي شود . به هر صورت فيزيك نوين ايجاب مي كند در هر زمان ، اصول و مباني و تفكرات قبلي دانشمندان علوم رياضي ـ فيزيك مورد بررسي قرار گرفته و تغييرات جديد بكار رود .

حضرت نورعليشاه ثاني و نظرية نسبيت در فيزيك پايه
عرفان از قديم الايام در طريقت همة اديان الهي وجود داشته. ادياني كه قديمي‌تر از ظهور حضرت محمّد (ص) تعليم اسلام مي‌دادند نيز از همين بُعد مربيان عرفان بوده‌اند و تربيت را از اسلام (به معني تسليم) به رب آغاز مي‌كردند. بررسي عرفان اديان باستاني از ديدگاه غربيان در زمان حاضر با اهميت تلقي مي‌شود و علّت اين امرتطبيق بيانات ارباب عرفان با يافته‌هاي علوم جديد بالاخص فيزيك نوين مي‌باشد.

توجّه به آئين هندو يا مذهب برهما، مذهب بودا و آئينهاي كنفسيوس و لائوتسو در چين و بسياري از طريقتهاي ديگر كه در سرتاسر شرق زمين گسترده‌اند وقتي آغاز شد كه بارقه‌اي از فيزيك جديد امكان قبول نظريات شهودي عرفا را از ديدگاه عقل مادرزاد قابل بررسي دانست.

لذا متون زيادي نگارش شد تا بيان نمايد كه آري گفته‌هاي عرفاي مشرق زمين از كنه ناپيدايي آمده كه پس از قرنها بررسي علم با چشم بسته و عصازنان به دنبال آن مي‌گردد. آئينها و مذاهب و طريقتهاي فوق حاوي همان پيامي هستند كه پس از حداقل ده قرن بعد از آنها توسط حضرت بي‌سواد گفته شد و همچنان در چهارده قرن بعد نيز به بيان و قلم اهل معرفت ومحمّد عرفاي اسلام مطرح گرديد.

گرچه همه وصف يكي نموده‌اند ولي شرح نامه‌ها به تفاوت ذوقها وسليقه‌ها بوده است. يكي از اين كلام كتاب بي‌نظير صالحيّه( ) تأليف حضرت نورعليشاه ثاني است كه محتوي متجاوز از يكهزار مطلب است كه زواياي مختلف جهان‌بيني عرفان اسلامي را عرضه مي‌دارد. يك مطلب از اين مجموعه را اينجا باختصار بررسي خواهيم كرد كه همان نظريه‌اي است كه در فيزيك پايه به نام «نظرية عمومي نسبيت» شناخته مي‌شود.

هماننديهاي فيزيك پايه و تصوّف مشرق زمين
كاپرا( ) در كتاب «تائوي فيزيك» در هماننديهاي فيزيك پايه و تصوّف مشرق زمين كاوش زيادي نموده و بسياري از نظريه‌هاي فيزيك نوين را با تصوّف و عرفان شرق مقايسه نموده است.

منجملة اين مقايسات تطبيق «نظريه نسبيت» آلبرت انيشتن است. وي مصاديقي از جهان‌بيني عرفاي مشرق زمين در مطابقت با «تئوري نسبيت خاص» بدست مي‌آورد ولي «تئوري عمومي نسبيت» را نمي‌تواند در فرمايشات عرفا بيابد. لذا در اين مقاله به اين موضوع مي‌پردازيم.

بر اساس نظريات فيزيك كلاسيك فضاي سه بعدي اطراف ما مستقل از اجسام مادي محتوي آن بود و از طرفي زمان نيز چون بُعدي مجزا ومستقل از جهان مادّي تعريف مي‌شد. طرح نظريه نسبيت خاص و نظريه عمومي نسبيت توسط آبرت انيشتين اين ديدگاه مستقل زمان و فضا را به نحو چشمگيري تغييرداد.

نظرية نسبيت خاص
نظريه نسبيت خاص بر اين مبني استوار است كه كلية ا ندازه‌گيريهاي زماني و مكاني نسبي هستند و عامل ايجاد اين نسبيت سرعت نور است.

فرض كنيد فردي شيئي را مي‌نگرد نور فاصله بين شئ و چشم بيننده را با سرعتي حدود 300.000 كيلو متر در ثانيه طي مي‌كند و در زمان كمي به چشم بيننده مي‌رسد. حال فرض كنيد اين بيننده باسرعت بسيار زياد در حال حركت و دور شدن از شئ باشد در اين حالت زمان بيشتري طول مي‌كشد تا نور حركت كرده از شئ به چشم بيننده برسد. بدين ترتيب مشاهده يك رويداد براي بيننده‌هاي كه در سرعتهاي متفاوت در حركت هستند در زمانهاي مختلف اتّفاق مي‌افتد.

البتّه اين اختلاف در سرعتهاي معمولي بسيار كم و غير قابل تمييز است ولي هنگامي كه سرعتها به سرعت نور نزديك شوند با اهميت خواهند شد. لذا اندازه‌گيريهائي كه متضمّن فضا (به معناي سه بُعد «بالا و پائين»-«چپ و راست»-«جلو وعقب» مكان) و زمان هستند معناي مطلق خود را از دست مي‌دهند . ارتباط موجود ميان فضا و زمان در ستاره‌شناسي به دليل فاصله‌هاي زياد بخوبي شناخته شده است.

نور فاصلة بين خورشيد و زمين را حدوداً در هشت دقيقه مي‌پيمايد لذا هرلحظه كه به خورشيد بنگريم وضيعت هشت دقيقه قبل او را مي‌بينيم و با تلسكوپهاي قوي مرز كائنات را در سيزده ميليارد سال پيش مشاهده مي‌كنيم . يعني نور هائي كه در سيزده ميليارد سال پيش حركت كرده‌اند و الان به چشم ما مي‌رسند.

در فيزيك كلاسيك طول يك ميله چه در حركت و چه در سكون يكسان تلقّي مي‌شد. ولي نظرية نسبيت طول ميله را تابع حركت آن نسبت به ناظر مي‌داند بطوريكه در جهت حركت ميله طول آن كوتاه مي‌شود. گرچه اين شهود بدليل ادراك ما توسط واسطه‌اي به نام نور است كه از سرعت متناهي برخوردار است و اگر سرعت نور نامتناهي مي‌بود اين مسئله صادق نمي‌افتاد. به هر حال مسئلة مهم درك اين موضوع است كه طول واقعي يك جسم سؤالي فاقد معني است. همين مسئله طول ميله بر«فواصل زماني» نيز قابل طرح است.

به اين معني كه برخلاف فاصلة مكاني هرچه سرعت نسبت به بيننده افزايش يابد اين فواصل زماني هم بيشتر خواهد شد بعبارت ديگر زمان كندتر مي‌شود. يعني اگر يك ساعت در حركت با سرعت زياد باشد آهسته‌تر كار مي‌كند و زمان كندتر پيش مي‌رود.

اين مسئله به اين معني است كه اگر يكي از دو برادر دوقلو با وسيله‌اي بسيار تندرو به مسافرت برود وقتي به خانه برگردد از برادرش جوانتر خواهد بود. اين مسئله به معمّاي دوقلوها در فيزيك پايه معروف است و به آساني قابل درك نيست ولي آزمايشات نزيادي آن را ثابت كرده‌اند كه ذرّات اتمپاره‌هاي ناپايدار كه طول عمر متو سط معيّني دارند و سپس از هم مي‌پاشند چنانچه در سرعتي برابر80% سرعت نور حركت كنند عمرشان 7/1 برابر طول عمر ذرّات مشابه خواهد بود و اگر اين سرعت به 99% سرعت نور برسد طول عمرشان هفت برابر خواهد شد.

جالب اينجاست كه عمر ذرّه از ديدگاه خودش ثابت است ولي از ديد ناظر بيروني چون ساعت دروني ذرّه كند كار مي‌كند عمرش طولاني است. اين مباحث به اين دليل تعجّب آورند كه ما نمي‌توانيم فضاي چهار بُعدي مكان و زمان را با هم درك كرده و ببينيم چون حواس ما براي ادراك سه بُعدي خلق شده‌اند و فقط با تصوير (ساية) سه بُعدي از اشكال چهار بُعدي صورتي ناقص از آن را مي‌بينيم.

سال فيزيك و آشنايي با پايگاه هاي اينترنتي معتبر در اين زمينه
آلبرت انيشتين در سال 1905 دانش فيزيك را با نظريه‌هاي انفلابي خود متحول كرد. امسال كه صد سال از پيشنهاد نظريه‌هاي او مي‌گذرد، سال جهاني فيزيك نام‌گذاري شده است.

در اين سال انجمن‌هاي مختلف در سراسر جهان تلاش مي‌كنند جامعه را با آلبرت انيشتين، نظريه‌هاي او و دانش فيزيك بيش‌تر آشنا كند. در ادامه فهرست برخي از مهم‌ترين پايگاه‌هاي اينترنتي كه در اين زمينه فعال هستند، آمده است.
http://www.physics2005.org/einstein.html
انجمن فيزيك پايه و كاربردي سال 2005 را به عنوان سال جهاني فيزيك معرفي كرد كه مورد استقبال دانشمن