كتب light clock
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
الساعة الضوئية (معلومة)
سنستخدم لشرح الظاهرة هنا الساعة الضوئية للتسهيل.
تتكون الساعة الضوئية من مرآتين عاكستين بينهما مسافة , تنعكس بينهما نبضة ضوئية، - فكّر في تلك التجربة العالمان جيلبرت لويس وريشارد تولمان عام 1909بناءا عن نظرية أينشتاين عن النسبية.
بالنسبة للساعة أ والتي يتحرك معها أحد فهو يشاهد أن نبضة ضوئية تنعكس بين المرآتين خلال زمن قدره حيث أن المسافة بينهما d وسرعة الضوء c. يسجل زمن الانعكاس عند كل مرآة ويكون الزمن الكلي هو مجموع تلك الفترتين.
وعندما نحرك ساعة ضوئية ثانية ب عموديا على الخط الواصل بين المرآتين بسرعة قدرها فإن المشاهد الواقف بجانب الساعة أ وهو أحمد يرى أن نبضة الضوء تقطع مسافة أكبر بين المرآتين عن المسافة في ساعتة أ. وباعتبار سرعة الضوء ثابتة لا تتغير فإن أحمد يشاهد أن الساعة ب تتباطأ عن الساعة أ. وتقدر الفترة الزمنية , التي تقطع خلالها النبضة الضوئية المسافة بين المرآتين بالمعادلة :
وبالتعويض عن المسافتين و وحل المعادلة للحصول على نحصل على :
وبالتالي
- (2)
ومن وجهة أخرى فيمكن لمشاهد بجوار الساعة ب ويتحرك بسرعتها أن يدعي - طبقا لمبدأ النسبية - أنه هو في حالة ثبات. هذا يعني أن ساعته ب انما تستغرق الزمن لحركة النبضة الضوئية، كما يرى أن النبضة الضوئية في الساعة أ التي تتحرك بالنسبة له تقطع مسافة أكبر وتستغرق زمنا قدره :
وبالتالي يكون:
- (1) .
