ผมเพิ่งอ่านทฤษฎีสัมพัทธภาพได้ไม่นาน ยังแทบไม่เข้าใจอะไรเลยครับ คงใช้เวลาอีกนานกว่าจะเข้าใจแต่เกิดสงสัยหลายๆอย่างและอยากรู้ไปก่อนจึงมาถามครับ
คำถามมีประมาณนี้ครับ นึกถึงคนขับยานกับอยู่นอกยานประกอบในบางข้อนะครับ
1. ผมเข้าใจถูกไหมครับว่า เราจะเห็นสิ่งที่เคลื่อนที่เทียบกับเราที่เป็นผู้สังเกต มีขนาดความยาวในแนวเดียวกับการเคลื่อนที่น้อยลงเมื่อเปรียบเทียบกับความยาวแท้(วัดโดยผู้สังเกตที่หยุดนิ่งเทียบกับวัตถุนั้น)
2. มีวัตถุ1ชิ้นเป็นเส้นตรงยาว มีจุดศูนย์กลางมวลอยู่กึ่งกลางระหว่างจุดตรงกลางของเส้นและจุดหน้าสุดของเส้น(หน้าสุดในที่นี้คือในทิศทางที่จะเคลื่อนที่ไป) และวัตถุอีก4ชิ้นคล้ายจุดชื่อ A,B,C,D อยู่ขนานกับวัตถุแรก(ซึ่งขนานกับการเคลื่อนที่) ที่ตำแหน่ง หน้าสุด,ศูนย์กลางมวล,ตรงกลาง และท้ายสุดตามลำดับ อยากทราบว่าถ้าเร่งความเร็ววัตถุทั้งหมดเท่ากันจนวัตถุชิ้นแรกเกิดการหดสั้นจนเกือบเป็นจุด วัตถุแรกจะอยู่ตรงกับวัตถุใด (หรือว่าวัตถุจุดทั้ง4จะหดมาอยู่รวมกันที่จุดเดียวด้วย?)
3. การหดสั้นลงคืออะไร
ตรงนี้อาจจะกว้างไปหน่อยครับ ผมคิดไม่ออกว่าจะตั้งว่ายังไง ที่ผมจะสื่อถึงคือ การหดนี้เป็นแค่ภาพลวงตารึเปล่า มันหดที่โครงสร้างอะตอมรึเปล่า แล้วมันส่งผลต่อวัตถุอย่างไรบ้าง ที่ผมสนใจมีประมาณนี้ครับ
3.1. การหดสั้นลงนับเป็นการเคลื่อนที่รึเปล่าครับ
ที่ผมสงสัยว่าการหดตัวนับเป็นการเคลื่อนที่รึเปล่า ซึ่งคำว่านับเป็นการเคลื่อนที่รึเปล่าก็ค่อนข้างไม่ชัดเจนอีกว่าผมนิยามคำว่าการเคลื่อนที่ยังไง จริงๆแล้วผมสงสัยตรงนี้เนื่องมาจากคิดว่า ถ้ายานอวกาศเร่งความเร็วสูงมากจนมีความเร็วเข้าใกล้แสง แล้วยานก็กำลังหดตัวด้วยความเร็วสูงเช่นกัน แบบนี้คนที่ยืนอยู่ท้ายยานจะมีความเร็วเป็น ความเร็วยาน+ความเร็วการหดตัว รึเปล่าครับ ถ้า "ไม่นับเป็นการเคลื่อนที่" ในที่นี้ผมหมายถึง เราจะเห็นคนเร็วมากกว่าหรือเท่ากับแสงได้หรอครับ เพราะการหดตัวทำให้เราเห็นว่าเค้ามีการเปลี่ยนตำแหน่งไปทางด้านหน้า(กรณีที่วัตถุแบนเข้าสู่จุดกลาง,ศูนย์กลางมวล หรือจุดหน้าสุดของระบบ ซึ่งอ้างอิงตามข้อที่2) แต่กลับไม่ถูกนับเป็นการเคลื่อนที่ ในขณะที่ถ้า "นับเป็นการเคลื่อนที่" ซึ่งในที่นี้ผมจะหมายถึง ความเร็วการหดต้องนำมาพิจารณาด้วย ทำให้เกิดข้อจำกัดขึ้นอีกเพราะความเร็วต้องไม่เกินความเร็วแสง ดังนั้นความเร็วยาน+ความเร็วการหดตัวต้องไม่เกินความเร็วแสงด้วย (จากเดิมพิจารณาแค่ ความเร็วยานต้องไม่เกินความเร็วแสง)
3.2. ความหนาแน่นของวัตถุเพิ่มขึ้นรึเปล่าครับ
อันนี้ผมสงสัยเนื่องจาก วัตถุที่เร็วเข้าใกล้แสงสัมพัทกับผู้สังเกตจะมีมวลซึ่งวัดโดยผู้สังเกตนั้นๆมากขึ้น ถ้าอย่างนั้นความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้นด้วยรึเปล่าครับ ถ้าใช่ เป็นเพราะมวลมากขึ้น หรือเพราะขนาดสั้นลง หรือทั้งคู่ครับ (ผมเข้าใจถูกรึเปล่าครับว่ามวลของวัตถุที่วัดโดยผู้สังเกตนอกยานจะมากขึ้นตามความเร็วสัมพัทที่มากขึ้น)
4. ถ้ามีวัตถุ2ชิ้นคล้ายกระดาษ ชิ้นAเป็นรูวงกลมตรงกลาง ชิ้นBเป็นวงกลมขนาดเล็กว่ารูบนชิ้นAเล็กน้อย ในขณะที่วัตถุทั้งสองไม่มีความเร็วสัมพัทซึ่งกัน วัตถุBจะผ่านรูของวัตถุAได้ ผมอยากทราบว่าถ้าวัตถุทั้งสองเคลื่อนที่สัมพัทกัน ทำให้เกิดการหดสั้นลงโดย...
ในมุมมองจากวัตถุA จะพบว่าวัตถุBสั้นลง และสามารถผ่านรูบนวัตถุAได้ง่ายกว่าเดิม แต่จากมุมมองของวัตถุB จะเห็นว่าวัตถุAสั้นลงรวมถึงรูบนวัตถุAด้วย ทำให้วัตถุBผ่านรูนั้นไม่ได้ (ไม่นับวิธีการเอียงเข้า และไม่พิจารณาการชนกันของขอบกระดาษ) สรุปแล้วเหตุการณ์ใดที่เกิดขึ้นจริงระหว่างวัตถุBทะลุผ่านไปได้อย่างง่ายดายหรือวัตถุBชนกับวัตถุA
ถ้าคำถามข้อไหนหรือทุกข้อของผมเกิดจากความเข้าใจผิดของผมเอง หรือมีข้อไหนมีคำตอบในgoogleอยู่แล้วต้องขออภัยด้วยครับ ไว้ผมจะหาเวลาอ่านเพื่อให้เข้าใจเพิ่มทีหลังครับ ขอบคุณล่วงหน้าครับ
ถามเกี่ยวกับการหดสั้นในทฤษฎีสัมพัทธภาพหน่อยครับ
คำถามมีประมาณนี้ครับ นึกถึงคนขับยานกับอยู่นอกยานประกอบในบางข้อนะครับ
1. ผมเข้าใจถูกไหมครับว่า เราจะเห็นสิ่งที่เคลื่อนที่เทียบกับเราที่เป็นผู้สังเกต มีขนาดความยาวในแนวเดียวกับการเคลื่อนที่น้อยลงเมื่อเปรียบเทียบกับความยาวแท้(วัดโดยผู้สังเกตที่หยุดนิ่งเทียบกับวัตถุนั้น)
2. มีวัตถุ1ชิ้นเป็นเส้นตรงยาว มีจุดศูนย์กลางมวลอยู่กึ่งกลางระหว่างจุดตรงกลางของเส้นและจุดหน้าสุดของเส้น(หน้าสุดในที่นี้คือในทิศทางที่จะเคลื่อนที่ไป) และวัตถุอีก4ชิ้นคล้ายจุดชื่อ A,B,C,D อยู่ขนานกับวัตถุแรก(ซึ่งขนานกับการเคลื่อนที่) ที่ตำแหน่ง หน้าสุด,ศูนย์กลางมวล,ตรงกลาง และท้ายสุดตามลำดับ อยากทราบว่าถ้าเร่งความเร็ววัตถุทั้งหมดเท่ากันจนวัตถุชิ้นแรกเกิดการหดสั้นจนเกือบเป็นจุด วัตถุแรกจะอยู่ตรงกับวัตถุใด (หรือว่าวัตถุจุดทั้ง4จะหดมาอยู่รวมกันที่จุดเดียวด้วย?)
3. การหดสั้นลงคืออะไร
ตรงนี้อาจจะกว้างไปหน่อยครับ ผมคิดไม่ออกว่าจะตั้งว่ายังไง ที่ผมจะสื่อถึงคือ การหดนี้เป็นแค่ภาพลวงตารึเปล่า มันหดที่โครงสร้างอะตอมรึเปล่า แล้วมันส่งผลต่อวัตถุอย่างไรบ้าง ที่ผมสนใจมีประมาณนี้ครับ
3.1. การหดสั้นลงนับเป็นการเคลื่อนที่รึเปล่าครับ
ที่ผมสงสัยว่าการหดตัวนับเป็นการเคลื่อนที่รึเปล่า ซึ่งคำว่านับเป็นการเคลื่อนที่รึเปล่าก็ค่อนข้างไม่ชัดเจนอีกว่าผมนิยามคำว่าการเคลื่อนที่ยังไง จริงๆแล้วผมสงสัยตรงนี้เนื่องมาจากคิดว่า ถ้ายานอวกาศเร่งความเร็วสูงมากจนมีความเร็วเข้าใกล้แสง แล้วยานก็กำลังหดตัวด้วยความเร็วสูงเช่นกัน แบบนี้คนที่ยืนอยู่ท้ายยานจะมีความเร็วเป็น ความเร็วยาน+ความเร็วการหดตัว รึเปล่าครับ ถ้า "ไม่นับเป็นการเคลื่อนที่" ในที่นี้ผมหมายถึง เราจะเห็นคนเร็วมากกว่าหรือเท่ากับแสงได้หรอครับ เพราะการหดตัวทำให้เราเห็นว่าเค้ามีการเปลี่ยนตำแหน่งไปทางด้านหน้า(กรณีที่วัตถุแบนเข้าสู่จุดกลาง,ศูนย์กลางมวล หรือจุดหน้าสุดของระบบ ซึ่งอ้างอิงตามข้อที่2) แต่กลับไม่ถูกนับเป็นการเคลื่อนที่ ในขณะที่ถ้า "นับเป็นการเคลื่อนที่" ซึ่งในที่นี้ผมจะหมายถึง ความเร็วการหดต้องนำมาพิจารณาด้วย ทำให้เกิดข้อจำกัดขึ้นอีกเพราะความเร็วต้องไม่เกินความเร็วแสง ดังนั้นความเร็วยาน+ความเร็วการหดตัวต้องไม่เกินความเร็วแสงด้วย (จากเดิมพิจารณาแค่ ความเร็วยานต้องไม่เกินความเร็วแสง)
3.2. ความหนาแน่นของวัตถุเพิ่มขึ้นรึเปล่าครับ
อันนี้ผมสงสัยเนื่องจาก วัตถุที่เร็วเข้าใกล้แสงสัมพัทกับผู้สังเกตจะมีมวลซึ่งวัดโดยผู้สังเกตนั้นๆมากขึ้น ถ้าอย่างนั้นความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้นด้วยรึเปล่าครับ ถ้าใช่ เป็นเพราะมวลมากขึ้น หรือเพราะขนาดสั้นลง หรือทั้งคู่ครับ (ผมเข้าใจถูกรึเปล่าครับว่ามวลของวัตถุที่วัดโดยผู้สังเกตนอกยานจะมากขึ้นตามความเร็วสัมพัทที่มากขึ้น)
4. ถ้ามีวัตถุ2ชิ้นคล้ายกระดาษ ชิ้นAเป็นรูวงกลมตรงกลาง ชิ้นBเป็นวงกลมขนาดเล็กว่ารูบนชิ้นAเล็กน้อย ในขณะที่วัตถุทั้งสองไม่มีความเร็วสัมพัทซึ่งกัน วัตถุBจะผ่านรูของวัตถุAได้ ผมอยากทราบว่าถ้าวัตถุทั้งสองเคลื่อนที่สัมพัทกัน ทำให้เกิดการหดสั้นลงโดย...
ในมุมมองจากวัตถุA จะพบว่าวัตถุBสั้นลง และสามารถผ่านรูบนวัตถุAได้ง่ายกว่าเดิม แต่จากมุมมองของวัตถุB จะเห็นว่าวัตถุAสั้นลงรวมถึงรูบนวัตถุAด้วย ทำให้วัตถุBผ่านรูนั้นไม่ได้ (ไม่นับวิธีการเอียงเข้า และไม่พิจารณาการชนกันของขอบกระดาษ) สรุปแล้วเหตุการณ์ใดที่เกิดขึ้นจริงระหว่างวัตถุBทะลุผ่านไปได้อย่างง่ายดายหรือวัตถุBชนกับวัตถุA
ถ้าคำถามข้อไหนหรือทุกข้อของผมเกิดจากความเข้าใจผิดของผมเอง หรือมีข้อไหนมีคำตอบในgoogleอยู่แล้วต้องขออภัยด้วยครับ ไว้ผมจะหาเวลาอ่านเพื่อให้เข้าใจเพิ่มทีหลังครับ ขอบคุณล่วงหน้าครับ