[h=2]جرم نوع دوم -
در جهانی كه ما در آن زندگی می كنیم دركنار خلاء، ماده و انرژی اشغالگران اصلی آن محسوب می شوند. ماده و انرژی در بحث های مربوط به فیزیك بسیار پركار بودند بگونه ای كه بدون آنها فیزیك چیزی برای گفتن ندارد.
ما با صورت های مختلف انرژی آشنا هستیم و می دانیم كه هر كدام به نوعی به دیگری تبدیل می شوند. اما چیزی كه ما ازآن به عنوان یك چیز واحد نام می بریم ماده است. اما سوالی كه اینجا پیش می آید این استكه آیا چیزی كه ما از آن به عنوان ماده یاد می كنیم همین چیزی است كه در اطراف ما وجوددارد وما همه روزه با آن سرو كارداریم. از بدن ما گرفته تا تمام وسایل و لوازمی كه برای گذراندن زندگی در آنها از ماده استفاده شده است ؟
سوالمان را واضح تر بیان می كنیم. آیا بجز این ماده كه جهان پیرامون ما از الكترون ها گرفته تا كهكشان هاكه از آن ساخته شده اند تنها نوع ماده در جهان است. آیا نوع دیگری از ماده نیز وجوددارد كه ما تا به حال به آن دسترسی نداشته‌ایم. یا اصلاً در حالت عادی نمی توانیم درباره‌ی آن صحبت كنیم؟
بحث خود را با سرعت نور ادامه می دهیم ما می دانیم كه ماده نمی تواند به این سرعت برسد. اگر هم برسد طبق فرمول e=mc^2 به انرژی كامل تبدیل خواهد شد. این مطلب به این معنا است كه ما برای ماده نوعی محدودیت قائل می شویم و این محدودیت در سرعت نور خود را بروز می دهد. این مطلب را داشته باشید تا طبق فرمول هایی كه ما به شما معرفی می كنیم سری هم به سرعت های بالای نور بزنیم. فرمولی كه ما برای سرعت بالای نور از اثبات هندسی نسبیت خاص بدست می آوریم. بسیار شگفت انگیز است چون دقیقا قرینه‌ی فرمول سرعتهای پائین نوراست بطوریكه اعداد بدست آمده در یك تقارن اعدادی برای هر دو محاسبه تقریبا یكسان بدست می آیند.
در اینجا ما مطلب خود را با به میان كشیدن بحثی به نام جرم نوع دوم ادامه می دهیم. شاید در ابتدا تعجب آور باشد اما چیزی كه ما از آن به عنوان ماده یاد می كنیم و دارای جرم است شاید آن چیزی نباشد كه همیشه در ذهن خود داریم. یعنی ماده ای كه همیشه در سرعت های پائین نور می تواند حركت كند و ما برای آن سرعتی بالاتر از سرعت نور متصور نیستیم. البته این مطلب درست هم هست.
چون ماده معمولی و آن چیزی كه جهان اطراف ما از آن ساخته شده همین خاصیت ها را نیز با خود به همراه دارد .اما اگر ما نوع دیگری از ماده داشته باشیم كه در سرعت های بالای نور حركت كند و برعكس ماده معمولی سكون برای آن بی معنا باشد مسئله فرق خواهد كرد.
بر طبق نمودارهایی كه ما رسم می كنیم از فرمول های كه برای نسبیت خاص درسرعت های پائین وبالای نور بدست می آوریم ماده نوع یك كه ما آن را ماده ی معمولی مینامیم هنگامی كه به سرعت نور نزدیك می شود جرم حركتی اش افزایش می یابد و در آن طرف نیز ماده ی نوع دوم را داریم كه همواره در بالای سرعت نور حركت می كند. اما برعكس ماده ی نوع یك هنگامی كه به این ماده انرژی دهیم سرعت آن كاسته خواهد شد. وسرعت آن به نزدیكیهای سرعت نور افول پیدا خواهد كرد. چیزی كه دراین دو نوع ماده یا جرم یكسان است این است كه آن ها نمی توانند با سرعت نور حركت كنند. چون دراین صورت به انرژی تبدیل خواهند شد. یعنی چه ماده ی معمولی و چه ماده ی ما فوق سرعت نورهنگام رسیدن به سرعت نور به انرژی خالص تبدیل می شوند و ما نمی توانیم تشخیص دهیم كه این انرژی مربوط به ماده ی نوع اول است یا نوع دوم.
حال سوالی كه اینجا پیش می آید این است كه چرا ما تا به حال نتوانسته ایم چنین ماده ای را شناسایی كنیم. در پاسخ می توان گفت ما هنوز بسیاری از ذراتی كه در سرعت های پائین نور حركت می كنند را نتوانسته ایم شناسایی كنیم و برخی آنها مثل نوترینوها را نیز به تازگی و با روش های خاصی آشكار كرده ایم. پس پیدا كردن این ماده هم باید كمی مشكل باشد. چون شاید با ماده ی معمولی بر هم كنش نداشته و فرایندهای دیگری را از ماده ی معمولی دنبال می كند.
در ادامه ما مجبور هستیم اندكی در مورد اثبات هندسی این فرمول ها توضیح دهیم تا بتوانیم فرمول هایی را كه بدست آورده ایم ثابت كنیم با قوانین مربوط به نسبیت سازگاری دارند.
در اثبات سرعت های پائین نور ما از زمان و سرعت نور بهره می گیریم و از یك متحرك و ناظری كه زمان مربوط به آن را می سنجد استفاده می كنیم.
در ابتدا متحرك A با سرعت V در زمان t از ناظر B دور می شود. دراین لحظه اتساع زمانی كه ناظر B محاسبه می كند t” خواهد بود. همچنین متحرك A وقتی به مكانA' می رسد نوری از خود ساطع می كندكه در زمان t و با سرعت C به سمت ناظر B می رسد.
پس بدین ترتیب با چند محاسبه ی ساده فرمول مربوط به اتساع زمان برای سرعت های پائین نور بدست می آید كه معكوس این فرمول هم برای محاسبه ی جرم حركتی استفاده میشود. اما برای سرعت های بالای نور ما از همان موارد یعنی متحرك A و ناظر B استفاده می كنیم بااین تفاوت كه متحرك A با سرعت بالای نور یعنی V و در زمان t شروع به حركت می كند در ابتدا ناظر B اتساع زمانی را با t” محاسبه می كند و درادامه متحرك A در مكان A' نوری از خود ساطع می كند كه با سرعت ثابت c و در زمان t به ناظر B می رسد.
دراین مورد هم معكوس فرمول بدست آمده مربوط به جرم حركتی ماده‌ی نوع دوم خواهد بود. با این توضیحات ما می توانیم با استفاده از فرمول سرعت های بالای نور به این پیش بینی برسیم كه نوع دیگری از ماده وجود دارد كه در سرعت های بالای نور حركت می كند و خواص آن باماده ی معمولی متفاوت است. البته این كه این نوع ماده را بتوان با نظریه ی ریسمان ها تطبیق داد جای بحث دارد.اما نتایجی كه قبلا به آن اشاره شد به طور خلاصه به این شرح است.
1ـ ماده چه از نوع اول باشد چه از نوع دوم نمی تواند باسرعت نور حركت كند چون در این حالت به انرژی تبدیل خواهد شد.
2 ـ ماده نوع دوم برعكس ماده نوع اول هنگام گرفتن انرژی با افت سرعت مواجه می شود.
3 ـ ماده ی نوع دوم چون هنوز برای ما ناشناخته است و باماده‌ی معمولی شاید برهم كنش نداشته باشد نمی توان آن را با آشكارسازهای معمولی شناسایی كرد.
در پایان هم باید گفت ماده‌ی نوع دوم چیزی است كه از فرمول های بالای سرعت نور سر در می آورد و فقط می تواند یك نظریه باشد. اما ما باید منتظر باشیم و در آینده برای شناسایی این نوع ماده تلاش هایی ار صورت دهیم چون جهان بسیار پیچیده تر از آن چیزی است كه ما فكر می كنیم و همیشه چیزهای جدیدی برای رو كردن با خود به همراه دارد.
البته دراین فرمول ها ما از ماهیت این نوع ماده یا ذرات كه آیا قانون گرانش برای آن صادق است یا هنگامی كه ماده‌ی نوع اول ودوم در كنار هم قرار گیرند چه اتفاقی می افتد نمی توانیم صحبت كنیم. در مورد فرمول های سرعت بالای نور شاید این سوال به ذهن آید كه این فرمول ها اصل علیت رانقض می كنند. چون نور یك جسم دیرتر از خود جسم به ناظر خواهد رسید. اما در پاسخ باید گفت ما تمام چیزها را در جهان با سرعت نور نمی سنجیم و شاید امواجی یا ذراتی باشند كه سریعتراز سرعت نور حركت می كنندچنانكه هنگامی كه رعد و برق می زند آیا ما از نور آن به وجود آن پی می بریم یا از صدای آن كه دیرتر از نور رعد و برق می رسد. پاسخ به این پرسش می تواند متفاوت باشد اما باز می توان گفت كه سرعت نور پایان سرعت نیست و تنها یك ثابت است. چنانكه به تازگی دانشمندان توانسته اند فوتون های در حال حركت را به هم به سرعت های پائین نور برسانند و هم اندكی آنها را به سرعت بالای نور برسانند. البته این مطلب را هم باید گفت كه انرژی هم جرم دارد و جرم نوع دوم طبعا با آن ماده ای كه ما می شناسیم متفاوت خواهدبود. در پایان هم باید گفت این جرم احتمالاً در اطراف سرعت m/s 8 10 × 23/4 حرکت میکند در واقع این سرعت برای این نوع جرم نوعی تعادل انرژیك به حساب می آید. چون تغییرات در این سرعت باید بیانگر تغییرات در انرژی این ذرات ملاحظه شود. این سرعت با استفاده از محاسباتی كه در فرمول بالای سرعت نور انجام می گیرد بدست می آید.و با اندکی محاسبه میتوان به ان رسید. جرم نوع دوم فیزیک - مقالات در جهانی كه ما در آن زندگی می كنیم دركنار خلاء، ماده و انرژی اشغالگران اصلی آن محسوب می شوند. ماده و انرژی در بحث های مربوط به فیزیك بسیار پركار بودند بگونه ای كه بدون آنها فیزیك چیزی برای گفتن ندارد. ما با صورت های مختلف انرژی آشنا هستیم و می دانیم كه هر كدام به نوعی به دیگری تبدیل می شوند. اما چیزی كه ما ازآن به عنوان یك چیز واحد نام می بریم ماده است. اما سوالی كه اینجا پیش می آید این استكه آیا چیزی كه ما از آن به عنوان ماده یاد می كنیم همین چیزی است كه در اطراف ما وجوددارد وما همه روزه با آن سرو كارداریم. از بدن ما گرفته تا تمام وسایل و لوازمی كه برای گذراندن زندگی در آنها از ماده استفاده شده است ؟ سوالمان را واضح تر بیان می كنیم. آیا بجز این ماده كه جهان پیرامون ما از الكترون ها گرفته تا كهكشان هاكه از آن ساخته شده اند تنها نوع ماده در جهان است. آیا نوع دیگری از ماده نیز وجوددارد كه ما تا به حال به آن دسترسی نداشته‌ایم. یا اصلاً در حالت عادی نمی توانیم درباره‌ی آن صحبت كنیم؟ بحث خود را با سرعت نور ادامه می دهیم ما می دانیم كه ماده نمی تواند به این سرعت برسد. اگر هم برسد طبق فرمول e=mc^2 به انرژی كامل تبدیل خواهد شد. این مطلب به این معنا است كه ما برای ماده نوعی محدودیت قائل می شویم و این محدودیت در سرعت نور خود را بروز می دهد. این مطلب را داشته باشید تا طبق فرمول هایی كه ما به شما معرفی می كنیم سری هم به سرعت های بالای نور بزنیم. فرمولی كه ما برای سرعت بالای نور از اثبات هندسی نسبیت خاص بدست می آوریم. بسیار شگفت انگیز است چون دقیقا قرینه‌ی فرمول سرعتهای پائین نوراست بطوریكه اعداد بدست آمده در یك تقارن اعدادی برای هر دو محاسبه تقریبا یكسان بدست می آیند. در اینجا ما مطلب خود را با به میان كشیدن بحثی به نام جرم نوع دوم ادامه می دهیم. شاید در ابتدا تعجب آور باشد اما چیزی كه ما از آن به عنوان ماده یاد می كنیم و دارای جرم است شاید آن چیزی نباشد كه همیشه در ذهن خود داریم. یعنی ماده ای كه همیشه در سرعت های پائین نور می تواند حركت كند و ما برای آن سرعتی بالاتر از سرعت نور متصور نیستیم. البته این مطلب درست هم هست. چون ماده معمولی و آن چیزی كه جهان اطراف ما از آن ساخته شده همین خاصیت ها را نیز با خود به همراه دارد .اما اگر ما نوع دیگری از ماده داشته باشیم كه در سرعت های بالای نور حركت كند و برعكس ماده معمولی سكون برای آن بی معنا باشد مسئله فرق خواهد كرد. بر طبق نمودارهایی كه ما رسم می كنیم از فرمول های كه برای نسبیت خاص درسرعت های پائین وبالای نور بدست می آوریم ماده نوع یك كه ما آن را ماده ی معمولی مینامیم هنگامی كه به سرعت نور نزدیك می شود جرم حركتی اش افزایش می یابد و در آن طرف نیز ماده ی نوع دوم را داریم كه همواره در بالای سرعت نور حركت می كند. اما برعكس ماده ی نوع یك هنگامی كه به این ماده انرژی دهیم سرعت آن كاسته خواهد شد. وسرعت آن به نزدیكیهای سرعت نور افول پیدا خواهد كرد. چیزی كه دراین دو نوع ماده یا جرم یكسان است این است كه آن ها نمی توانند با سرعت نور حركت كنند. چون دراین صورت به انرژی تبدیل خواهند شد. یعنی چه ماده ی معمولی و چه ماده ی ما فوق سرعت نورهنگام رسیدن به سرعت نور به انرژی خالص تبدیل می شوند و ما نمی توانیم تشخیص دهیم كه این انرژی مربوط به ماده ی نوع اول است یا نوع دوم. حال سوالی كه اینجا پیش می آید این است كه چرا ما تا به حال نتوانسته ایم چنین ماده ای را شناسایی كنیم. در پاسخ می توان گفت ما هنوز بسیاری از ذراتی كه در سرعت های پائین نور حركت می كنند را نتوانسته ایم شناسایی كنیم و برخی آنها مثل نوترینوها را نیز به تازگی و با روش های خاصی آشكار كرده ایم. پس پیدا كردن این ماده هم باید كمی مشكل باشد. چون شاید با ماده ی معمولی بر هم كنش نداشته و فرایندهای دیگری را از ماده ی معمولی دنبال می كند. در ادامه ما مجبور هستیم اندكی در مورد اثبات هندسی این فرمول ها توضیح دهیم تا بتوانیم فرمول هایی را كه بدست آورده ایم ثابت كنیم با قوانین مربوط به نسبیت سازگاری دارند. در اثبات سرعت های پائین نور ما از زمان و سرعت نور بهره می گیریم و از یك متحرك و ناظری كه زمان مربوط به آن را می سنجد استفاده می كنیم. در ابتدا متحرك A با سرعت V در زمان t از ناظر B دور می شود. دراین لحظه اتساع زمانی كه ناظر B محاسبه می كند t” خواهد بود. همچنین متحرك A وقتی به مكانA' می رسد نوری از خود ساطع می كندكه در زمان t و با سرعت C به سمت ناظر B می رسد. پس بدین ترتیب با چند محاسبه ی ساده فرمول مربوط به اتساع زمان برای سرعت های پائین نور بدست می آید كه معكوس این فرمول هم برای محاسبه ی جرم حركتی استفاده میشود. اما برای سرعت های بالای نور ما از همان موارد یعنی متحرك A و ناظر B استفاده می كنیم بااین تفاوت كه متحرك A با سرعت بالای نور یعنی V و در زمان t شروع به حركت می كند در ابتدا ناظر B اتساع زمانی را با t” محاسبه می كند و درادامه متحرك A در مكان A' نوری از خود ساطع می كند كه با سرعت ثابت c و در زمان t به ناظر B می رسد. دراین مورد هم معكوس فرمول بدست آمده مربوط به جرم حركتی ماده‌ی نوع دوم خواهد بود. با این توضیحات ما می توانیم با استفاده از فرمول سرعت های بالای نور به این پیش بینی برسیم كه نوع دیگری از ماده وجود دارد كه در سرعت های بالای نور حركت می كند و خواص آن باماده ی معمولی متفاوت است. البته این كه این نوع ماده را بتوان با نظریه ی ریسمان ها تطبیق داد جای بحث دارد.اما نتایجی كه قبلا به آن اشاره شد به طور خلاصه به این شرح است. 1ـ ماده چه از نوع اول باشد چه از نوع دوم نمی تواند باسرعت نور حركت كند چون در این حالت به انرژی تبدیل خواهد شد. 2 ـ ماده نوع دوم برعكس ماده نوع اول هنگام گرفتن انرژی با افت سرعت مواجه می شود. 3 ـ ماده ی نوع دوم چون هنوز برای ما ناشناخته است و باماده‌ی معمولی شاید برهم كنش نداشته باشد نمی توان آن را با آشكارسازهای معمولی شناسایی كرد. در پایان هم باید گفت ماده‌ی نوع دوم چیزی است كه از فرمول های بالای سرعت نور سر در می آورد و فقط می تواند یك نظریه باشد. اما ما باید منتظر باشیم و در آینده برای شناسایی این نوع ماده تلاش هایی ار صورت دهیم چون جهان بسیار پیچیده تر از آن چیزی است كه ما فكر می كنیم و همیشه چیزهای جدیدی برای رو كردن با خود به همراه دارد. البته دراین فرمول ها ما از ماهیت این نوع ماده یا ذرات كه آیا قانون گرانش برای آن صادق است یا هنگامی كه ماده‌ی نوع اول ودوم در كنار هم قرار گیرند چه اتفاقی می افتد نمی توانیم صحبت كنیم. در مورد فرمول های سرعت بالای نور شاید این سوال به ذهن آید كه این فرمول ها اصل علیت رانقض می كنند. چون نور یك جسم دیرتر از خود جسم به ناظر خواهد رسید. اما در پاسخ باید گفت ما تمام چیزها را در جهان با سرعت نور نمی سنجیم و شاید امواجی یا ذراتی باشند كه سریعتراز سرعت نور حركت می كنندچنانكه هنگامی كه رعد و برق می زند آیا ما از نور آن به وجود آن پی می بریم یا از صدای آن كه دیرتر از نور رعد و برق می رسد. پاسخ به این پرسش می تواند متفاوت باشد اما باز می توان گفت كه سرعت نور پایان سرعت نیست و تنها یك ثابت است. چنانكه به تازگی دانشمندان توانسته اند فوتون های در حال حركت را به هم به سرعت های پائین نور برسانند و هم اندكی آنها را به سرعت بالای نور برسانند. البته این مطلب را هم باید گفت كه انرژی هم جرم دارد و جرم نوع دوم طبعا با آن ماده ای كه ما می شناسیم متفاوت خواهدبود. در پایان هم باید گفت این جرم احتمالاً در اطراف سرعت m/s 8 10 × 23/4 حرکت میکند در واقع این سرعت برای این نوع جرم نوعی تعادل انرژیك به حساب می آید. چون تغییرات در این سرعت باید بیانگر تغییرات در انرژی این ذرات ملاحظه شود. این سرعت با استفاده از محاسباتی كه در فرمول بالای سرعت نور انجام می گیرد بدست می آید.و با اندکی محاسبه میتوان به ان رسید.
فیزیک - مقالات
در جهانی كه ما در آن زندگی می كنیم دركنار خلاء، ماده و انرژی اشغالگران اصلی آن محسوب می شوند. ماده و انرژی در بحث های مربوط به فیزیك بسیار پركار بودند بگونه ای كه بدون آنها فیزیك چیزی برای گفتن ندارد.
ما با صورت های مختلف انرژی آشنا هستیم و می دانیم كه هر كدام به نوعی به دیگری تبدیل می شوند. اما چیزی كه ما ازآن به عنوان یك چیز واحد نام می بریم ماده است. اما سوالی كه اینجا پیش می آید این استكه آیا چیزی كه ما از آن به عنوان ماده یاد می كنیم همین چیزی است كه در اطراف ما وجوددارد وما همه روزه با آن سرو كارداریم. از بدن ما گرفته تا تمام وسایل و لوازمی كه برای گذراندن زندگی در آنها از ماده استفاده شده است ؟
سوالمان را واضح تر بیان می كنیم. آیا بجز این ماده كه جهان پیرامون ما از الكترون ها گرفته تا كهكشان هاكه از آن ساخته شده اند تنها نوع ماده در جهان است. آیا نوع دیگری از ماده نیز وجوددارد كه ما تا به حال به آن دسترسی نداشته‌ایم. یا اصلاً در حالت عادی نمی توانیم درباره‌ی آن صحبت كنیم؟
بحث خود را با سرعت نور ادامه می دهیم ما می دانیم كه ماده نمی تواند به این سرعت برسد. اگر هم برسد طبق فرمول e=mc^2 به انرژی كامل تبدیل خواهد شد. این مطلب به این معنا است كه ما برای ماده نوعی محدودیت قائل می شویم و این محدودیت در سرعت نور خود را بروز می دهد. این مطلب را داشته باشید تا طبق فرمول هایی كه ما به شما معرفی می كنیم سری هم به سرعت های بالای نور بزنیم. فرمولی كه ما برای سرعت بالای نور از اثبات هندسی نسبیت خاص بدست می آوریم. بسیار شگفت انگیز است چون دقیقا قرینه‌ی فرمول سرعتهای پائین نوراست بطوریكه اعداد بدست آمده در یك تقارن اعدادی برای هر دو محاسبه تقریبا یكسان بدست می آیند.
در اینجا ما مطلب خود را با به میان كشیدن بحثی به نام جرم نوع دوم ادامه می دهیم. شاید در ابتدا تعجب آور باشد اما چیزی كه ما از آن به عنوان ماده یاد می كنیم و دارای جرم است شاید آن چیزی نباشد كه همیشه در ذهن خود داریم. یعنی ماده ای كه همیشه در سرعت های پائین نور می تواند حركت كند و ما برای آن سرعتی بالاتر از سرعت نور متصور نیستیم. البته این مطلب درست هم هست.
چون ماده معمولی و آن چیزی كه جهان اطراف ما از آن ساخته شده همین خاصیت ها را نیز با خود به همراه دارد .اما اگر ما نوع دیگری از ماده داشته باشیم كه در سرعت های بالای نور حركت كند و برعكس ماده معمولی سكون برای آن بی معنا باشد مسئله فرق خواهد كرد.
بر طبق نمودارهایی كه ما رسم می كنیم از فرمول های كه برای نسبیت خاص درسرعت های پائین وبالای نور بدست می آوریم ماده نوع یك كه ما آن را ماده ی معمولی مینامیم هنگامی كه به سرعت نور نزدیك می شود جرم حركتی اش افزایش می یابد و در آن طرف نیز ماده ی نوع دوم را داریم كه همواره در بالای سرعت نور حركت می كند. اما برعكس ماده ی نوع یك هنگامی كه به این ماده انرژی دهیم سرعت آن كاسته خواهد شد. وسرعت آن به نزدیكیهای سرعت نور افول پیدا خواهد كرد. چیزی كه دراین دو نوع ماده یا جرم یكسان است این است كه آن ها نمی توانند با سرعت نور حركت كنند. چون دراین صورت به انرژی تبدیل خواهند شد. یعنی چه ماده ی معمولی و چه ماده ی ما فوق سرعت نورهنگام رسیدن به سرعت نور به انرژی خالص تبدیل می شوند و ما نمی توانیم تشخیص دهیم كه این انرژی مربوط به ماده ی نوع اول است یا نوع دوم.
حال سوالی كه اینجا پیش می آید این است كه چرا ما تا به حال نتوانسته ایم چنین ماده ای را شناسایی كنیم. در پاسخ می توان گفت ما هنوز بسیاری از ذراتی كه در سرعت های پائین نور حركت می كنند را نتوانسته ایم شناسایی كنیم و برخی آنها مثل نوترینوها را نیز به تازگی و با روش های خاصی آشكار كرده ایم. پس پیدا كردن این ماده هم باید كمی مشكل باشد. چون شاید با ماده ی معمولی بر هم كنش نداشته و فرایندهای دیگری را از ماده ی معمولی دنبال می كند.
در ادامه ما مجبور هستیم اندكی در مورد اثبات هندسی این فرمول ها توضیح دهیم تا بتوانیم فرمول هایی را كه بدست آورده ایم ثابت كنیم با قوانین مربوط به نسبیت سازگاری دارند.
در اثبات سرعت های پائین نور ما از زمان و سرعت نور بهره می گیریم و از یك متحرك و ناظری كه زمان مربوط به آن را می سنجد استفاده می كنیم.
در ابتدا متحرك A با سرعت V در زمان t از ناظر B دور می شود. دراین لحظه اتساع زمانی كه ناظر B محاسبه می كند t” خواهد بود. همچنین متحرك A وقتی به مكانA' می رسد نوری از خود ساطع می كندكه در زمان t و با سرعت C به سمت ناظر B می رسد.
پس بدین ترتیب با چند محاسبه ی ساده فرمول مربوط به اتساع زمان برای سرعت های پائین نور بدست می آید كه معكوس این فرمول هم برای محاسبه ی جرم حركتی استفاده میشود. اما برای سرعت های بالای نور ما از همان موارد یعنی متحرك A و ناظر B استفاده می كنیم بااین تفاوت كه متحرك A با سرعت بالای نور یعنی V و در زمان t شروع به حركت می كند در ابتدا ناظر B اتساع زمانی را با t” محاسبه می كند و درادامه متحرك A در مكان A' نوری از خود ساطع می كند كه با سرعت ثابت c و در زمان t به ناظر B می رسد.
دراین مورد هم معكوس فرمول بدست آمده مربوط به جرم حركتی ماده‌ی نوع دوم خواهد بود. با این توضیحات ما می توانیم با استفاده از فرمول سرعت های بالای نور به این پیش بینی برسیم كه نوع دیگری از ماده وجود دارد كه در سرعت های بالای نور حركت می كند و خواص آن باماده ی معمولی متفاوت است. البته این كه این نوع ماده را بتوان با نظریه ی ریسمان ها تطبیق داد جای بحث دارد.اما نتایجی كه قبلا به آن اشاره شد به طور خلاصه به این شرح است.
1ـ ماده چه از نوع اول باشد چه از نوع دوم نمی تواند باسرعت نور حركت كند چون در این حالت به انرژی تبدیل خواهد شد.
2 ـ ماده نوع دوم برعكس ماده نوع اول هنگام گرفتن انرژی با افت سرعت مواجه می شود.
3 ـ ماده ی نوع دوم چون هنوز برای ما ناشناخته است و باماده‌ی معمولی شاید برهم كنش نداشته باشد نمی توان آن را با آشكارسازهای معمولی شناسایی كرد.
در پایان هم باید گفت ماده‌ی نوع دوم چیزی است كه از فرمول های بالای سرعت نور سر در می آورد و فقط می تواند یك نظریه باشد. اما ما باید منتظر باشیم و در آینده برای شناسایی این نوع ماده تلاش هایی ار صورت دهیم چون جهان بسیار پیچیده تر از آن چیزی است كه ما فكر می كنیم و همیشه چیزهای جدیدی برای رو كردن با خود به همراه دارد.
البته دراین فرمول ها ما از ماهیت این نوع ماده یا ذرات كه آیا قانون گرانش برای آن صادق است یا هنگامی كه ماده‌ی نوع اول ودوم در كنار هم قرار گیرند چه اتفاقی می افتد نمی توانیم صحبت كنیم. در مورد فرمول های سرعت بالای نور شاید این سوال به ذهن آید كه این فرمول ها اصل علیت رانقض می كنند. چون نور یك جسم دیرتر از خود جسم به ناظر خواهد رسید. اما در پاسخ باید گفت ما تمام چیزها را در جهان با سرعت نور نمی سنجیم و شاید امواجی یا ذراتی باشند كه سریعتراز سرعت نور حركت می كنندچنانكه هنگامی كه رعد و برق می زند آیا ما از نور آن به وجود آن پی می بریم یا از صدای آن كه دیرتر از نور رعد و برق می رسد. پاسخ به این پرسش می تواند متفاوت باشد اما باز می توان گفت كه سرعت نور پایان سرعت نیست و تنها یك ثابت است. چنانكه به تازگی دانشمندان توانسته اند فوتون های در حال حركت را به هم به سرعت های پائین نور برسانند و هم اندكی آنها را به سرعت بالای نور برسانند. البته این مطلب را هم باید گفت كه انرژی هم جرم دارد و جرم نوع دوم طبعا با آن ماده ای كه ما می شناسیم متفاوت خواهدبود. در پایان هم باید گفت این جرم احتمالاً در اطراف سرعت m/s 8 10 × 23/4 حرکت میکند در واقع این سرعت برای این نوع جرم نوعی تعادل انرژیك به حساب می آید. چون تغییرات در این سرعت باید بیانگر تغییرات در انرژی این ذرات ملاحظه شود. این سرعت با استفاده از محاسباتی كه در فرمول بالای سرعت نور انجام می گیرد بدست می آید.و با اندکی محاسبه میتوان به ان رسید. جرم نوع دوم فیزیک - مقالات در جهانی كه ما در آن زندگی می كنیم دركنار خلاء، ماده و انرژی اشغالگران اصلی آن محسوب می شوند. ماده و انرژی در بحث های مربوط به فیزیك بسیار پركار بودند بگونه ای كه بدون آنها فیزیك چیزی برای گفتن ندارد. ما با صورت های مختلف انرژی آشنا هستیم و می دانیم كه هر كدام به نوعی به دیگری تبدیل می شوند. اما چیزی كه ما ازآن به عنوان یك چیز واحد نام می بریم ماده است. اما سوالی كه اینجا پیش می آید این استكه آیا چیزی كه ما از آن به عنوان ماده یاد می كنیم همین چیزی است كه در اطراف ما وجوددارد وما همه روزه با آن سرو كارداریم. از بدن ما گرفته تا تمام وسایل و لوازمی كه برای گذراندن زندگی در آنها از ماده استفاده شده است ؟ سوالمان را واضح تر بیان می كنیم. آیا بجز این ماده كه جهان پیرامون ما از الكترون ها گرفته تا كهكشان هاكه از آن ساخته شده اند تنها نوع ماده در جهان است. آیا نوع دیگری از ماده نیز وجوددارد كه ما تا به حال به آن دسترسی نداشته‌ایم. یا اصلاً در حالت عادی نمی توانیم درباره‌ی آن صحبت كنیم؟ بحث خود را با سرعت نور ادامه می دهیم ما می دانیم كه ماده نمی تواند به این سرعت برسد. اگر هم برسد طبق فرمول e=mc^2 به انرژی كامل تبدیل خواهد شد. این مطلب به این معنا است كه ما برای ماده نوعی محدودیت قائل می شویم و این محدودیت در سرعت نور خود را بروز می دهد. این مطلب را داشته باشید تا طبق فرمول هایی كه ما به شما معرفی می كنیم سری هم به سرعت های بالای نور بزنیم. فرمولی كه ما برای سرعت بالای نور از اثبات هندسی نسبیت خاص بدست می آوریم. بسیار شگفت انگیز است چون دقیقا قرینه‌ی فرمول سرعتهای پائین نوراست بطوریكه اعداد بدست آمده در یك تقارن اعدادی برای هر دو محاسبه تقریبا یكسان بدست می آیند. در اینجا ما مطلب خود را با به میان كشیدن بحثی به نام جرم نوع دوم ادامه می دهیم. شاید در ابتدا تعجب آور باشد اما چیزی كه ما از آن به عنوان ماده یاد می كنیم و دارای جرم است شاید آن چیزی نباشد كه همیشه در ذهن خود داریم. یعنی ماده ای كه همیشه در سرعت های پائین نور می تواند حركت كند و ما برای آن سرعتی بالاتر از سرعت نور متصور نیستیم. البته این مطلب درست هم هست. چون ماده معمولی و آن چیزی كه جهان اطراف ما از آن ساخته شده همین خاصیت ها را نیز با خود به همراه دارد .اما اگر ما نوع دیگری از ماده داشته باشیم كه در سرعت های بالای نور حركت كند و برعكس ماده معمولی سكون برای آن بی معنا باشد مسئله فرق خواهد كرد. بر طبق نمودارهایی كه ما رسم می كنیم از فرمول های كه برای نسبیت خاص درسرعت های پائین وبالای نور بدست می آوریم ماده نوع یك كه ما آن را ماده ی معمولی مینامیم هنگامی كه به سرعت نور نزدیك می شود جرم حركتی اش افزایش می یابد و در آن طرف نیز ماده ی نوع دوم را داریم كه همواره در بالای سرعت نور حركت می كند. اما برعكس ماده ی نوع یك هنگامی كه به این ماده انرژی دهیم سرعت آن كاسته خواهد شد. وسرعت آن به نزدیكیهای سرعت نور افول پیدا خواهد كرد. چیزی كه دراین دو نوع ماده یا جرم یكسان است این است كه آن ها نمی توانند با سرعت نور حركت كنند. چون دراین صورت به انرژی تبدیل خواهند شد. یعنی چه ماده ی معمولی و چه ماده ی ما فوق سرعت نورهنگام رسیدن به سرعت نور به انرژی خالص تبدیل می شوند و ما نمی توانیم تشخیص دهیم كه این انرژی مربوط به ماده ی نوع اول است یا نوع دوم. حال سوالی كه اینجا پیش می آید این است كه چرا ما تا به حال نتوانسته ایم چنین ماده ای را شناسایی كنیم. در پاسخ می توان گفت ما هنوز بسیاری از ذراتی كه در سرعت های پائین نور حركت می كنند را نتوانسته ایم شناسایی كنیم و برخی آنها مثل نوترینوها را نیز به تازگی و با روش های خاصی آشكار كرده ایم. پس پیدا كردن این ماده هم باید كمی مشكل باشد. چون شاید با ماده ی معمولی بر هم كنش نداشته و فرایندهای دیگری را از ماده ی معمولی دنبال می كند. در ادامه ما مجبور هستیم اندكی در مورد اثبات هندسی این فرمول ها توضیح دهیم تا بتوانیم فرمول هایی را كه بدست آورده ایم ثابت كنیم با قوانین مربوط به نسبیت سازگاری دارند. در اثبات سرعت های پائین نور ما از زمان و سرعت نور بهره می گیریم و از یك متحرك و ناظری كه زمان مربوط به آن را می سنجد استفاده می كنیم. در ابتدا متحرك A با سرعت V در زمان t از ناظر B دور می شود. دراین لحظه اتساع زمانی كه ناظر B محاسبه می كند t” خواهد بود. همچنین متحرك A وقتی به مكانA' می رسد نوری از خود ساطع می كندكه در زمان t و با سرعت C به سمت ناظر B می رسد. پس بدین ترتیب با چند محاسبه ی ساده فرمول مربوط به اتساع زمان برای سرعت های پائین نور بدست می آید كه معكوس این فرمول هم برای محاسبه ی جرم حركتی استفاده میشود. اما برای سرعت های بالای نور ما از همان موارد یعنی متحرك A و ناظر B استفاده می كنیم بااین تفاوت كه متحرك A با سرعت بالای نور یعنی V و در زمان t شروع به حركت می كند در ابتدا ناظر B اتساع زمانی را با t” محاسبه می كند و درادامه متحرك A در مكان A' نوری از خود ساطع می كند كه با سرعت ثابت c و در زمان t به ناظر B می رسد. دراین مورد هم معكوس فرمول بدست آمده مربوط به جرم حركتی ماده‌ی نوع دوم خواهد بود. با این توضیحات ما می توانیم با استفاده از فرمول سرعت های بالای نور به این پیش بینی برسیم كه نوع دیگری از ماده وجود دارد كه در سرعت های بالای نور حركت می كند و خواص آن باماده ی معمولی متفاوت است. البته این كه این نوع ماده را بتوان با نظریه ی ریسمان ها تطبیق داد جای بحث دارد.اما نتایجی كه قبلا به آن اشاره شد به طور خلاصه به این شرح است. 1ـ ماده چه از نوع اول باشد چه از نوع دوم نمی تواند باسرعت نور حركت كند چون در این حالت به انرژی تبدیل خواهد شد. 2 ـ ماده نوع دوم برعكس ماده نوع اول هنگام گرفتن انرژی با افت سرعت مواجه می شود. 3 ـ ماده ی نوع دوم چون هنوز برای ما ناشناخته است و باماده‌ی معمولی شاید برهم كنش نداشته باشد نمی توان آن را با آشكارسازهای معمولی شناسایی كرد. در پایان هم باید گفت ماده‌ی نوع دوم چیزی است كه از فرمول های بالای سرعت نور سر در می آورد و فقط می تواند یك نظریه باشد. اما ما باید منتظر باشیم و در آینده برای شناسایی این نوع ماده تلاش هایی ار صورت دهیم چون جهان بسیار پیچیده تر از آن چیزی است كه ما فكر می كنیم و همیشه چیزهای جدیدی برای رو كردن با خود به همراه دارد. البته دراین فرمول ها ما از ماهیت این نوع ماده یا ذرات كه آیا قانون گرانش برای آن صادق است یا هنگامی كه ماده‌ی نوع اول ودوم در كنار هم قرار گیرند چه اتفاقی می افتد نمی توانیم صحبت كنیم. در مورد فرمول های سرعت بالای نور شاید این سوال به ذهن آید كه این فرمول ها اصل علیت رانقض می كنند. چون نور یك جسم دیرتر از خود جسم به ناظر خواهد رسید. اما در پاسخ باید گفت ما تمام چیزها را در جهان با سرعت نور نمی سنجیم و شاید امواجی یا ذراتی باشند كه سریعتراز سرعت نور حركت می كنندچنانكه هنگامی كه رعد و برق می زند آیا ما از نور آن به وجود آن پی می بریم یا از صدای آن كه دیرتر از نور رعد و برق می رسد. پاسخ به این پرسش می تواند متفاوت باشد اما باز می توان گفت كه سرعت نور پایان سرعت نیست و تنها یك ثابت است. چنانكه به تازگی دانشمندان توانسته اند فوتون های در حال حركت را به هم به سرعت های پائین نور برسانند و هم اندكی آنها را به سرعت بالای نور برسانند. البته این مطلب را هم باید گفت كه انرژی هم جرم دارد و جرم نوع دوم طبعا با آن ماده ای كه ما می شناسیم متفاوت خواهدبود. در پایان هم باید گفت این جرم احتمالاً در اطراف سرعت m/s 8 10 × 23/4 حرکت میکند در واقع این سرعت برای این نوع جرم نوعی تعادل انرژیك به حساب می آید. چون تغییرات در این سرعت باید بیانگر تغییرات در انرژی این ذرات ملاحظه شود. این سرعت با استفاده از محاسباتی كه در فرمول بالای سرعت نور انجام می گیرد بدست می آید.و با اندکی محاسبه میتوان به ان رسید.