قوانين علي و معلولي فيزيکي در هستي مابين پارامترهاي موجود و قابل اندازه گيري نمايان مي شود . مثلا نيروي f به جسمي به جرم m وارد مي شود و با تکرار مقادير و اندازه گيري a به فرمول زير f = m / a دسترسي مي يابيم . همين استدلال براي فرمول سرعت يکنواخت نيز ، مي باشد .
بسياري از فرمول هاي فيزيک داراي مقادير ثابت هستند ، مانند فرمول نيروي جاذبه و نيروي بارهاي الکتريکي . ترتيب بدست آمدن اين گونه فرمول ها به قرار زير است :
مثلا با آزمايشات تجربي مي فهميم که تغييرات پارامتر x به تغييرات پارامتر y , z بستگي دارد و مي نويسيم تغييرات x با تغييرات y , z متناسب است و براي تبديل تناسب به مساوي ضريب فرضي k وارد مي شود که مقدار تجربي آن را با قراردادن اعداد در پارامتر هاي فرمول بدست مي آوريم :
x = k * f ( z , y ) که f ( z , y ) رابطه رياضي مابين z و y مي باشد .
اشتباه بزرگ در اينجا اتفاق مي افتد که عدد k يعني چه ؟
به صراحت بگويم که اين عدد جز راه گريز براي ايجاد فرمول نيست و ما را از رسيدن به حقيقت دور کرده و سرمست از بدست آوردن يک فرمول واحي .
سوالي که باعث پديد آمدن يک نگرش جديد به فرمول بندي فيزيکي مي شود ، اين است که :
آيا مي توان گفت تغيير مقدار پارامتري به کسري از تغييرات ديگر پارامتر هاي بوجود آورنده آن ، بستگي دارد يا نه ؟
لطفا دقت کنيد :
به يک فيزيک دان چندين اطاق که نصف آن روشن است را نشان ميدهند و فيزيک دان مي داند نور باعث روشنايي اطاق شده ولي نمي داند با قرار دادن يک مانع از رسيدن نور به نصف اطاق ممانعت شده . آقاي فيزيک دان سريع مي فهمد پارامتر روشنايي اطاق با پارامتر نور متناسب است و طبق معمول يک ضريب k را براي تبديل تناسب به مساوي قرار مي دهد که با قراردادن عدد در پارامترها ، k را بدست مي آورد و چون تمام اطاق ها را نصفه روشن ديده مي نويسد :
روشنايي اطاق = 2/1 * تاثير نور
آيا عقل سليم باور مي کند اگر نور باعث روشنايي اطاق شده ، آنگاه فقط نيمي از آن است که در روشنايي اطاق تاثير گذاشته .
تمام مسئله همين جاست . عدم روشنايي کل اطاق ، از تاثير نور نيست ، بلکه تاثير پارامتر ديگري به نام مانع است که در فرمول نيامده . در حقيقت بايد مي نوشتيم :
روشنايي اطاق = تاثير نور - تاثير مانع
تمام هدف از اين مسال ساده اين است که :
اگر در يک فرمول ، پارامتر فيزيکي x ، به تغييرات پارامتر هاي y , z بستگي پيدا کرد ، هرگز نمي توان گفت قسمتي از تغييرات z , y در x تاثير مي گذارد ( يعني اعداد ثابت در فيزيک ) بلکه پارامتر ديگري هست که تاثيرش در نظر گرفته نشده و يا مقادير اندازه گيري شده اشتباهند .
به عبارت ديگر نمي توان انتضار داشت يک فرايند مافوق طبيعي مقدار تاثير پارامتر ها را در يک پديده تغيير دهد .
در خصوص فرمول گرانش زمين که به قرار زير مي باشد :
F = G * ( Me * m ) /( ( Re + r ) ^ 2
در اين فرمول داريم :
F: نيروي وارد بر جسم m از طرف کره زمين به جرم Me .
G : ثابت گرانش زمين که برابر است با 6/7 * 10 ^ -11 .
Re : شعاع کره زمين
r : شعاع جسم مورد نظر ( در حالت چسبيده به کره زمين )
با ناديده گرفتن شعاع جسم و جرم جسم فرمول بالا به صورت تغريبي مناسب به صورت زير نوشته مي شود :
F = G * Me / ( Re ^ 2
به صراحت بايد گفت که نيروي وارده از طرف زمين به جرم جسم برابر مقدار فرمول زير مي باشد :
F = Me / ( Re ^ 2)
به عبارت ديگر مقادير نيروي وارد بر جسم از طرف ديگر اجرام آسماني که قبلا تقريبا صفر در نظر گرفته مي شد ، اکنون برابر با مقدار فرمول زير مي باشد :
F = ( 1-G ) * Me / ( Re ^ 2
جالب اينجاست که مقدار اين نيرو خيلي بيشتر از مقدار نيروي وارده از طرف کره زمين بر همان جسم مي باشد ، البته با تفکر فرمول قديم . يعني اگر با فرمول قديم مي گفتيم که مقدار نيروي وارده برابر زير است :
F = G * Me / ( Re ^ 2
جهت بدست آوردن شتاب گرانش واقعي کره زمين ( g ) که قبلا از رابطه زير استفاده شده :
F = G * ( Me * m ) /( ( Re + r ) ^ 2) = m * a
a = g
و مقدار آن به صورت تغريبي برابر 8/9 آمده اکنون داراي مقدار متفاوتي خواهد بود :
F = ( Me + m ) /( ( Re + r ) ^ 2)= m * a
a = g
البته درست است که شتاب منفي ايجاد شده در همان جسم مقدار g را در روي کره زمين همين مقدار کنوني به نظر مي رساند ولي بايد دانست که مقدار واقعي آن همان فرمول بالاست .
اکنون به سادگي ميتوان فهميد که مقادير واحد جرم که 1 kg در نظر گرفته شده نادرست است و يا بايد مقدار واحد نيرو را تغيير داد و نام يک نيوتون را بر آن گذاشت :
دليل :
قبلا شتاب کره زمين برابر 8/9 بود ولي اکنون بيشتر مي باشد . اگر بنويسيم :
F = m * g
يعني مي خواهيم جسمي را وزن کنيم و چون مقدار واقعي g بيشتر است پس مقدار طرفين مساوي با هم برابر نخواهند بود . يا بايد واحد نيرو مقدارش بيشتر شود و يا بايد واحد جرم مقدارش بيشتر شود .
البته درست اين است که مقدار واحد جرم تغيير کند . زيرا در حقيقت ما اکنون فهميده ايم که اجسام سنگين تر از آن هستند که ما مي پنداشتيم . و مقدار جرم 1 kg بايد بيشتر شود با همان نام 1 kg .
حال يک سوال مطرح ميشود :
چرا مجموع برآيند نيروهاي کل هستي بر يک جسم در روي کره زمين فقط در راستاي مخالف حرکت يک جسم ظاهر ميشود ؟
جواب آن ساده است برآيند نيروهاي کل هستي براي کره زمين معرف زمان براي زمين مي باشند .
اين نيروها با هرگونه تغيير زمان براي اجسام جرم دار ، در چهارچوب زمان تعريف شده براي کره زمين مخالفت ميکنند . به عبارتي هستي موافق تعديل است .
منبع: http://atwis.com
/س