کتاب نسبیت – راسل استنارد

برشی از متن کتاب

فرض کنید در قطاری که در ایستگاه ساکن است منتظر شروع حرکت نشسته اید. از پنجره می بینید که قطار دیگری به موازات قطار شما ایستاده است. صدای سوت می آید و سرانجام حرکت آغاز می شود. به نرمی طول قطار دیگر را طی می کنید. وقتی آخرین واگن آن را رد کردید منتظرید ببینید که ایستگاه هم ناپدید شده و دیگر جلوی چشمتان نیست، چون آن را پشت سرتان جا گذاشته اید. اما می ‌بینید که ایستگاه ناپدید نشده است، درست در همان جایی است که بود – کما این که خود شما هم همچنان در قطاری نشسته اید که از جایش تکان نخورده است. کم کم متوجه می‌ شوید که اصلا حرکت نکرده اید، این قطار دیگر بوده که راه افتاده و از شما دور شده است.

این مشاهده ساده‌ ای است که همه ما را یک وقتی فریب داده است. درستش این است که نمی توانید تشخیص بدهید که واقعاً در حرکت هستید یا نه. دست کم هنگامی که حرکت شما پیوسته یکنواخت و در خط راست باشد. معمولاً، وقتی با ماشین سفر می کنید می دانید که در حرکتید. حتی اگر چشم ‌هایتان را بسته باشید، وقتی ماشین پیچی را طی می کند، یا از دست اندازی رد می شود، یا سرعتش را یکباره کم و زیاد می کند، می توانید احساس کنید که بسته به مورد در جهت های مختلفی رانده می شوید. اما اگر در هواپیمایی باشید که سرعتش ثابت است، صرف نظر از سر و صدای موتور و ارتعاشات خیلی کوچک هواپیما هیچ راهی برای تشخیص در حرکت بودن تان ندارید. اوضاع و احوال در داخل هواپیما دقیقا مثل وقتی است که هواپیما در فرودگاه متوقف باشد. چنین هواپیمایی یک چارچوب مرجع لخت است. به این معنی که قانون لختی نیوتن در آن صدق می ‌کند. به عبارت دیگر، اگر از این چارچوب نظاره کنیم، تا وقتی که نیروی خالصی به جسمی وارد نشود، مقدار سرعت و جهت حرکت آن جسم تغییر نمی کند. مثلاً، لیوانی که در مقابل شما روی میز کوچک تاشو قرار گرفته است تا وقتی که با دست حرکتش ندهید در جای خودش می ماند.

اما اگر از پنجره هواپیما به پایین نگاه کنیم و ببینیم که زمین دارد از زیر ما رد می شود چی؟ آیا این مشاهده، حاکی از حرکت هواپیما نیست؟ نه، نیست واقعاً. هرچه باشد، زمین که ساکن نیست؛ دارد در مدارش دور خورشید می‌ گردد؛ خود خورشید هم در مداری حول مرکز کهکشان راه شیری در حرکت است و کهکشان راه شیری هم حرکتی در خوشه ای از کهکشان های مشابه دارد. تمامی چیزی که می توانیم بگوییم این است که همه این حرکت‌ ها ی نسبی اند. هواپیما نسبت به زمین در حرکت است،  زمین نسبت به هواپیما حرکت می کند. راهی نیست که تشخیص بدهیم کدام یک واقعاً ساکن است. هر کسی که نسبت به شخص دیگری که ساکن است در حرکت یکنواخت باشد حق دارد خودش را در حالت سکون و شخص دیگر را در حالت حرکت بداند. علتش این است که قوانین طبیعت – قواعد حاکم بر همه ی امور – برای همه کسانی که در حرکت شان یکنوخت باشند، یعنی همه کسانی که در چارچوب مرجع لخت واقع شده باشند یکسان است.