نور و مسئله نسبیت

نور پس از خارج شدن از منبع خود به صورت ذرات مادی بدون جرم ولی دارای حجم منتشر می شود و نیروی لازم برای ادامه حرکت خود را در تمام شرایط از فضای اطراف خود می گیرد. این فضا شامل دو بخش کلی فضای کوانتمی مادی و خلاء می باشد. فضای کوانتمی مادی فضایی است که با توجه به نوع حجم ذرات مادی که از ویژگی های آن است می تواند در آن حضور داشته باشد و احتمال حضور ذرات مادی در فضای خلاء یا فضای غیر مادی بسیار کم می باشد. از طرفی به دلیل حجم موجود در ذرات مادی همواره بخشی از این ذرات در یک محیط کوانتمی غبرمادی قرار می گیرند که این عامل باعث ایجاد یک حرکت براونی شده و با توجه به حرکت سوق ذرات مادی به به سمتی که نسبت فضای کوانتمی مادی بیشتر نور به یک حرکت سوقی به سمت جلو ادامه می دهد. دلیل خم شدن نور در هنگام عبور از کنار سیارات بزرگ نیز به این دلیل است که فضای کوانتمی اطراف این اجرام بزرگ دارای بیشترین نسبت فضای مادی به فضای غیرمادی بوده و نور به سمت آنها کشیده می شود.

نور از ذرات مادی بدون حجم فوتون تشکیل شده است که نیروی لازم برای گسترش در فضا را از فضای اطراف خود دریافت می کند و از طرفی به دلیل اینکه نور خود یک ذره مادی است در فضایی که گسترش می یابد فضای مادی را افزایش داده و بقیه ذرات را در همین مسیر ثابت نگاه می دارد و به این سبب نور از خط مستقیمی که شروع به حرکت می نماید خارج نمی شود و نور همواره به خط مستقیم حرکت می کند. یعنی با اینکه نور ناپیوسته است ولس به دلیل تاثیر هر ذره در فضای کوانتمی که در آن حضور دارد ذراتی که در پشت آن ها قرار دارند را در مسیری که خود حرکت می کنند ثابت نگاه می دارد.

از آنجا که نور انرژی لازم برای حرکت خود را از فضا دریافت می کند با حرکت منبع نور در سرعت آن تغییری به وجود نخواهد آمد زیرا نور به محض اینکه از منبع خود خارج می شود تحت تاثیر فضای کوانتمی حرکت کرده و به سرعت منبع بستگی نخواهد داشت و همچنین اگر ناظری که نور به آن می رسد نیز در حال حرکت باشد سرعت نور را همان مقدار c اندازه گیری می نماید زیرا هر نوع تماس جهت بررسی سرعت نور در حقیقت ایجاد کننده یک منبع جدید نور می باشد و همانطور که در ابتدا گفتیم حرکت نور از حرکت منبع مستقل است و به فضای کوانتمی که خود ما نیز بخشی از آن هستیم ارتباط دارد. برای روشن شدن این مطلب می توانیم مثالی بزنیم :

نور وقتی از آب عبور می کند یک درصد سرعت خود را از دست می دهد و وقتی از آب بیرون می آید دوباره به سرعت اولیه برمی گردد. در داخل آب فضای کوانتمی غیرمادی که عامل و محرک حرکت فوتون به عنوان یک ذره مادی است کاهش می یابد و درنتیجه سرعن نور افت می کند و بلافاصله پس از خروج از آب ، آب به صورت یک منبع نور جدید عمل نموده و نور دوباره انرژی خود را از فضای اطراف دریافت می نماید و این موضوع باعث بازگشت سرعت نور به حالت اولیه خود می شود.

این موضوع در مورد سایر ذرات مادی و غیر مادی نیز صدق می کند تمامی ذرات ریز و درشت انرژی لازم برای حرکت خود را از محیط گرفته و قوانین فوق در مورد تمام عالم یکسان یکسان است. بنابراین می توان گفت الکترون که در اطراف هسته اتم ها در حرکت است نیز انرژی خود را از فضای اطراف هسته به دست می آورد و نوع حرکت آن به دلیل اثری است که هسته اتم ها در فضا ایجاد نموده و این تاثیرات به صورت توابع خاصی برای الکترون ها که نام آن را تابع موج الکترونی می نامند توضیح داده می شود.

نور وقتی وارد یک محیط مانند داخل اتم ها می شود تحت تاثیر فضای داخلی نوع حرکتش مشخص می شود و بنابراین می توان گفت حرکتی که فوتون ها در فضا دارند مستقل از ماهیت آنها و وابسته به فضایی است که در آن قرار گرفته است. بنابراین فوتون ها می توانند در این فضا از همان حرکات الکترونی پیروی نمایند ولی موضوع دیگر این است که تاثیرات فوتون ها بر الکترون ها به چه صورت است. همانطور که گفتیم فوتون ها ذرات مادی بدون حجمی هستند که وقتی در یک محیط قرار می گیرند فضای آن محیط را تغییر داده و نسبت فضای مادی را افزایش می دهند این موضوع می تواند بر روی ذرات دیگر مانند الکترنها مهم باشد به این صورت که وقتی فوتون ها وارد فضای اتم شوند تغییراتی را بر روی فضای موثر در اتم ایجاد و موجب کاهش نسبت فضای کوانتمی غیرمادی به مادی شده و این موضوع بر روی فرکانس و انرژی الکترون های در حال حرکت موثر است. هر چه حجم ذرات غیرمادی وارد شده به اتم بیشتر باشد تاثیر این موضوع نیز افزایش می یابد. در صورتی که یک فوتون پر انرژی وارد فضای کوانتمی اتم شود با توجه به تاثیر بر فضای کوانتمی و کاهش فضای غیرمادی در راستای حرکت خود الکترون را به سمت این فضا منحرف نموده و الکترون در مسیری که فوتون وارد شده قرار گرفته و در همین مسیر از هسته اتم فاصله می گیرد و در صورتی که فوتون تاثیر مناسبی را بر فضای داخل اتم داشته باشد می تواند الکترون را از فضای اتم جدا نماید. بر عکس این موضوع نیز اتفاق می افتد و در صورتی که یک الکترون سرعت و شتاب لازم را به دست آورده و مجددا بتواند در مسیر قبلی خود قرار گیرد فضای کوانتمی را به سمت افزایش نسبت فضای کوانتمی مادی سوق داده و این عامل باعث گریز فوتون ها به سمت خارج می شود.