نظریه نسبیت خاص

یکی از مسائل مهم در حوزه فلسفه، الهیات، روان شناسی و حتی فیزیک، وجود دیدگاه های جبرگرایانه، تقدیرگرایانه یا اختیارگرایانه نسبت به اعمال انسان است. جبرگرایان معتقدند اعمال انسان و رویداد های طبیعی، تحت تأثیر یک نیروی جبریِ قدرتمند ازجانب خدا هدایت می شوند و انسان چاره ای غیر از پذیرش این نیروهای جبری ندارد. دسته دیگر، تقدیرگرایان هستند که معتقدند تمامی رویداد ها از قبل تعیین شده است و اختیار انسان، نقشی در حوادث پیش آمده برای او ندارد؛ اما گروهی با تفکر اختیارگرایانه معتقدند با وجود علم خداوند به تمامی حوادث و سرنوشت موجودات، انسان با اختیار خود، راهش را انتخاب می کند و در تعیین سرنوشت خود در حد تمامی عوامل خارجی نقش دارد. این مقاله با استفاده از قوانین فیزیک در چارچوب نظریه نسبیت خاص انیشتین و با استفاده از مخروط نوری و نسبیت هم زمانی، نخست چرایی مشخص بودن سرنوشت انسان در علم پیشین خداوند و سپس سازگاری بین اختیار انسان و علم خداوند به سرنوشت او را اثبات می کند و نشان داده می شود که اراده انسان در طول اراده خداوند متعال می باشد.

فلسفه زمان در قرن بیستم، در یک تقسیم بندی کلی، شاهد تقابل میان دو گروه از نظریه پردازان بوده است. نظریه پردازان A که به مدل پویای واقعیت باور دارند و نظریه پردازان B که به مدل ایستای واقعیت معتقدند. در گذر زمان مخصوصا پس از انتشار مقاله پرنفوذ پاتنم با عنوان «زمان و هندسه فیزیکی» در سال 1967، بحث از یکی از مشهورترین نظریات علمی قرن بیستم (نظریه نسبیت خاص) وارد مجادلات میان فلاسفه زمان شد. برخی فلاسفه استدلال کردند که این نظریه با مدل پویای واقعیت ناسازگار است. در واکنش، برخی طرفداران مدل پویای واقعیت تلاش کردند با اِعمال تغییراتی متافیزیکی در مدل پویا آن را با نظریه نسبیت خاص سازگار کنند. با این حال، مهمترین پیامد این راهکار کنار گذاشتن «واقعیت مطلق» است. از نظر منتقدین، سازگار کردن مدل پویا با نظریه نسبیت خاص هرچند امکان پذیر است، اما به هزینه از دست رفتن انگاره شهودی واقعیت و پذیرش انگاره ای غیرشهودی از آن است. در این مقاله تلاش می شود پس از بررسی این موضوع: چرا سازگار کردن مدل پویای واقعیت با نسبیت خاص مستلزم نسبی شدن مفهوم واقعیت است؟ استدلال شود که نسبی شدن واقعیت صرفاً غیرشهودی نیست، بلکه علاوه بر آن، واجد هزینه ای ناموجه و نیز متضمن نوعی ناسازگاری است.

همان طور که مشهور است، نظریه نسبیت خاص بر دو اصل موضوع استوار است: (1) اصل «نسبیت»؛ (2) اصل «ثابت و یکسان بودن سرعت نور در همه دستگاه های لخت در خلأ». در این نظریه، اصل دوم، نه اصلی بدیهی است و نه نتیجه منطقیِ سایر اصول موضوعه است. بنابراین جهت ارزیابی اعتبار این اصل، آزمون تجربی آن ضروری خواهد بود. در این نوشتار، روشن می شود که با فرض پذیرش نظر رایج مبنی بر قراردادی بودنِ روش همزمان سازی ساعت ها، تأیید تجربیِ اصل موضوع دوم، ممکن نیست. با این وجود، نشان داده می شود که با تدارک آزمایشاتی جهت بررسیِ «استقلال سرعت نور از سرعت منبعش»، امکان نقض اصل موضوع دوم وجود دارد. شرایط قطعی بودن این آزمون ها نیز بیان می شود.

اخیرا نشانه هایی از علاقه دبیران فیزیک و مولفان کتب درسی برای گنجاندن موضوعات مختلف فیزیک مدرن به ویژه نظریه نسبیت خاص اینشتین در کتب دبیرستان همراه با علاقه روزافزون دانش آموزان متوسطه و تعدد سوالات آنها در این زمینه، دیده می شود. در نتیجه فرصت ها و چالش های پیش رو برای یافتن رویکردهای آموزشی مناسب برای غلبه بر مشکلات یاددهی-یادگیری مفاهیم نظریه نسبیت خاص احساس می شود. رویکردی که به تقویت درک مفهومی و به دست آوردن انگیزه و اعتماد به نفس و نگرش نسبت به این مفاهیم بیانجامد. آنچه از اظهار نظر دبیران فیزیک مقطع دبیرستان و حتی اساتید دانشگاه در مورد دانشجویان رشته فیزیک متوجه می شویم این است که همه آنها در سطوح مختلف آموزشی ، مشکلات یادگیری و بکار گیری چارچوب مرجع را تجربه می کنند که این موضوع، بنیاد درک نسبیت خاص می باشد. در تحقیق حاضر ضمن مرور بدمفهومش های شناخته شده ی در فراگیری این نظریه، یک رویکرد آموزشی-تفکری برای آموزش نظریه نسبیت خاص به دانشجویان دوره کارشناسی، دوره ضمن خدمت معلمان و همچنین دانش آموزان علاقه مند دوره متوسطه پیشنهاد شده است.