وزن، جرم، لختی ……. کدام را درک کرده اید؟
امیر راد
در شماره گذشته مفصلا در مورد وزن توضیح دادیم و امیدواریم آنرا به دقت مطالعه کرده باشید، چرا که درک آن مفاهیم برای درک الباقی مطالب این مقاله ضروری است.
به طور اجمالی، وزن نیروئی بود که از طرف کره زمین به جسمی وارد می شد و ارتباط آنرا به میزان جرم و فاصله و انواع مدل سازی های رایج در این زمینه را نیز توضیح دادیم. حال می رویم به سراغ ” جرم”
جرم چیست؟ باید بگوئیم جرم در معنی رایج، یک مفهوم قراردادی است و اصلا نباید با مفهوم وزن اشتباه گرفته شود و آنجا که به دنبال مفهوم جرم هستیم در واقع مفهوم لختی را ناخود آگاه مطرح می کنیم که درهمین مقاله آنرا توضیح خواهیم داد.
فرض کنید جرم یک گردو به عنوان جرم واحد در نظر گرفته شود، بنابراین جرم اشیاء دیگر با جرم این گردو سنجیده خواهد شد. مثلا می گوئیم جرم آن پرتقال ۵ برابر جرم این گردو است و در اثر کثرت استفاده ازاین جمله، اجمالا کلمه گردو خذف شده و به طور خلاصه گفته می شود جرم پرتقال ۵ واحد است. حال در موزه لوور پاریس جرمی را به عنوان جرم واحد استاندارد نامیده اند.
تمام کشورها را هم موظف کرده اند تا با بالاترین دقت ۱ جرم دقیقا معادل با آنرا در کشورشان داشته باشند تا تمام دنیا یک جرم واحد را به عنوان استاندارد در نظر گرفته و جرم دیگراجسام را با آن بسنجد. پس وقتی می گوئیم جرم این ۲ کیلوگرم است، یعنی جرم آن ۲ برابر جرم استاندارد موجود در موزه لوور است، همین.
اینکه جرم واحد موجود در موزه را بر مبنای کدام مقیاسی انتخاب کرده اند چندان موضوع مهمی نیست و بیشتر موضوعی اعتباری است. یعنی می توانستند جرم واحد فوق را سنگین تر یا سبک تردر نظر بگیرند ودر کل تغییر فرق چندانی هم نمی کرد، ولی اینکه حقیقت جرم ماده چیست و چرا یک جسم دارای جرم است بیشتر سئوالی است که وارد بحث لختی اجسام می گردد.
لختی اصولا مفهومی است مربوط به ذات ماده. فرض کنید در کنار ساحل در حال قدم زدن هستید و با پایتان به سنگی لگد می زنید، از قضا سنگ کمی بزرگ است و پایتان درد می گیرد. با خودتان می گوئید “اگر در فضای بی کران و خارج از جو کره زمین، جائی که نیروی جاذبه صفر بود (البته با تقریب بسیار بالا) بازهم پایم درد می گرفت؟ “
در جواب باید بگوئیم: ” آری” . عامل درد گرفتن پای شما وزن سنگ نیست. چراکه اگر این گونه بود، در خارج از جو نباید پای شما درد بگیرد. ولی آزمایشات ثابت کرده اند که درشرایط بی وزنی هم این اتفاق می افتد. عامل درد گرفتن پا خاصیتی در ذات ماده است به نام لختی. به طور خلاصه لختی خاصیتی در اجسام است که اگر جسمی در حال سکون باشد،تمایل دارد که در حالت سکون بماند و با هر نوع عامل یا نیروی بیرونی که بخواهد آن جسم را وادار به حرکت کند،مقابله خواهد کرد.
به همین ترتیب، هر جسم در حال حرکتی دوست دارد به صورت مستقیم الخط یکنواخت به حرکت خود ادامه بدهد وبا هرنوع عامل بیرونی که بخواهد موجب کند یا تند شدن سرعت آن جسم گردد، مقابله خواهد کرد.
هنگامی که به سنگ ساکنی لگد می زنید، پای شما حکم آن عامل بیرونی را دارد که می خواهد سنگ را از حالت سکون خارج کند و درد گرفتن پای شما به دلیل مقابله سنگ با این تغییر موضع است.
اینکه عامل لختی چیست، موضوعی است که باید بگوئیم هنوز هم به صورت یک معما باقی بوده و جواب های متعددی به آن داده شده است.
آیا اگر به طور فرض فقط شما و یک سنگ درعالم وجود داشتید بازهم لگد زدن شما به آن سنگ موجب درد گرفتن پایتان می شد؟
به عبارتی، آیا لختی مربوط به ذات ماده است یا اثری است مربوط به تقابل جسم با عالم بیرون.
دانشمندانی مانند ماخ براین اعتقاد بودند که لختی در واقع تعادل جسم با کل عالم است. هنگامی که شما جسمی را ازحالت سکون خارج کرده و یا می خواهید سرعت آنرا کم یا زیاد کنید، در واقع می خواهید آن جسم را از این حالت تعادل خارج کنید. پس اگر فقط شما و آن سنگ در عالم وجود داشتید، با لگد زدن به آن سنگ پایتان درد نمی گرفت ( هرچند انجام این آزمایش غیر ممکن است تا بتوان نتیجه را مورد بررسی بیشتر قرارداد) .
ولی همان طور که در شماره قبلی در مورد مدل سازی توضیح دادیم، تمامی این نظریات صرفا مدل سازی دانشمندان بوده و تلاش آنها جهت منطبق شدن این مدل سازی ها با پدیده هائی که در اطرافشان مشاهده می کنند، همواره ادامه خواهد داشت.
…….. تا شاید روزی به حقیقت برسند!
