بفرض وجود قطار طوله = 375000 كم / ث يسير بسرعة = 0.6 من سرعة الضوء (180000 كم/ ث) , عندئذ سيكون طول القطار بالنسبة للمشاهد الثابت = 300000 كم/ ث , و سيتمدد زمن القطار بحيث يكون كل ثانية واحدة من زمن القطار = 1.25 ثانية من زمن المشاهد (أي عندما تمر ثانية واحدة في القطار تكون 1.25 ثانية قد مرت في زمن المشاهد الثابت)
إذا أطلقنا شعاع ضوء بحيث يقطع القطار فسوف يقطعه في زمن قدره = 1.25 ثانية بالنسبة لزمن القطار (أي أن من يركب القطار سوف يرى أن الضوء قد قطع القطار في زمن قدره = 1.25 ثانية)
حيث أن المشاهد الثابت يرى طول القطار = 300000 كم , و حيث أن كل 1 ثانية من زمن القطار = 1.25 ثانية من زمن المشاهد
إذن :
1- إذا قاس المشاهد حركة الضوء بالنسبة للقطار (أي إتخذ القطار كمسطرة) فسوف يرى أن الضوء يقطع القطار(300000 كم) في زمن قدره = 1.25 * 10/ 8 =1.5625 ثانية (أي أن المشاهد الثابت سيرى سرعة الضوء = 192000 كم / ث)
2- إذا قاس المشاهد سرعة الضوء بالنسبة لمسطرة خارج القطار(ثابتة بالنسبة للقطار و المشاهد) فهناك إحتمالان :
أ - إما أن يكون الضوء يسير في نفس إتجاه سير القطار و في هذه الحالة عندما يصل شعاع الضوء إلى مقدمة القطار (و عندئذ سيكون قد مر 1.5625 ثانية من زمن المشاهد الثابت) سيكون الضوء قد قطع مسافة قدرها = 281250 كم ( وهي المسافة التي قطعها القطار "180000 * 1.5625" + المسافة التي قطعها الضوء 300000 كم ) , أي أن المشاهد سيرى سرعة الضوء = 372000 كم / ث
ب - أو أن يكون الضوء يسير في عكس إتجاه سير القطار و في هذه الحالة عندما يصل شعاع الضوء إلى مؤخرة القطار (و عندئذ سيكون قد مر 1.5625 ثانية من زمن المشاهد الثابت) سيكون الضوء قد قطع مسافة قدرها = 18750 كم ( أي أن المشاهد سيرى الضوء يسير بسرعة = 12000 كم / ث)
هذا لا يتفق مع قانون النسبية الخاصة الذي ينص على أن جميع المشاهدين (سواء كانوا ثابتين أو متحركين) يجب أن يقيسوا سرعة الضوء نفسها (300000 كم / ث)
كيف يمكن تفسير ذلك؟
شكرا
