ثورية
النسبيةلقد كان لإعلان النظرية النسبية أثر
عميق في تفكير الإنسان بشكل عام فقد جاء على مرحلتين فكريتين ضخمتين واحدة تقود
إلى الأخرى فكانت النسبية الخاصة عام 1905 والنسبية العامة عام 1915 وقد أدت هذه
النظرية النسبويه إلى دمج ثلاث أبعاد مكانيه spatial dimensions مع بعد زمني time
dimension في فضاء رباعي الأبعاد ومتعدد الجوانب فأحدث
ذلك تغيرا عظيما في الفلسفة ناهيك عن التغيرات الفيزيائية .
كلنا يعلم
تجربة ميكلسون ومورلي التي أحدثت
اضطرابا كبير في الفيزياء فلكي نستطيع أن نفهم النسبية نحتاج إلى فهم وجهة الخلاف
في هذه التجربة . ولم يطور أينشتاين نظرية كي يبحث عن تفسير لهذه التجربة لأنه لم
يكن يعلم بها وكان منغمسا في
نظرية
ماكسويل الكهرومغناطيسيه وكي نفهم
طبيعة هذه النظرية دعونا نراقب قطارا مثلا أو نقذ بعض الأشياء أو نتحرك ثم نحاول
من مراقبتنا للأشياء تحديد حركتنا أننا مهما تأنينا في مراقبتها فلن نكتشف أننا
على سطح كوكب متحرك أو ساكن لان سلوكنا لا يدل على أي شي ولا يختلف الأمر إذا كنا
في مركبة أو قطار أو طائره تتحرك بسرعة ثابتة إذ لن نتمكن من اكتشاف حركتنا المنتظمة
(بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم) والسبب هو استقلال قوانين نيوتن في الحركة عن حركة المراقب
المنتظمة أي لا يمكن أن تتغير هذه القوانين عندما ينتقل المراقب من مرجع إلى مرجع
أخر يتحركان بانتظام وقد نقل اينشتاين هذه الفكرة إلى الضوء واقنع نفسه بان الضوء
أقدر من قوانين الميكانيكا على كشف حركتنا المنتظمة وهذا يعني أنه لا يمكن
لمعادلات مكاسويل التي تصف انتشار الضوء علاقة بحركة الراصد لأنها لو كانت متعلقة
بحركة الراصد لأمكن للمعادلات أن تفيدنا في تعين حركة الشيء المطلق وكذلك
تجربة ميكلسون ومورلي ولذلك رأى
اينشتاين أنه يجب أن تكون
سرعة الضوء في الخلاء
مستقلة عن حركة المنبع الضوئي وهذا يعني ثبات
سرعة الضوء :
وهذه السرعة أصبحت ثابتا كونيا ولكن
لم تستند إليه قوانين نيوتن ومن ثبات سرعة الضوء اتجه اينشتاين إلى تحليل مفهومي
المكان والزمان المطلقين كان عليه أن يبرهن بأن تواقت حادثين منفصلين في مكان ليس
له معنى مطلق بل يتعلق بحركة المراقب وكي نثبت هذه الفكرة نحتاج إلى شرح تجربه وهي
تحتاج إلى خيال وتركيز . اقرأ
نسبية
التزامنهذا الثابت -
سرعة الضوء- يعتبر من أهم الثوابت الكونية التي تدخل في بناء هذا الكون وأن
القانون الذي لا يحتوي عليه لا يعتبر قانون كامل بل يحتاج إلى أن يستكمل إلى أن
يصبح صامد نسباويا ولم يكن اينشتاين أول من ادخل مبدأ الصمود فقد أدخله نيوتن قبله
على نظريته وكان مفيدا إلى حد بعيد ولنبدأ بتعريف الحادث انطباق جسيم على نقطه في
الفراغ (إليكترون مثلا أو فتون ) في لحظه معينة فلكي نحدد حادثا معيناً يجب أن
نعرف متى وأين وهذا يعني أن يكون لدينا مرجع مقارنه (مجموعة إحداثيات ) وبما انه
نريد موقعه فعلينا أن نعطي ثلاث أعداد على المحاور التي يكونها الفراغ (س, ع, ص )
هذه الإحداثيات المكانية وكي نحدد زمن وقوع الحادث نحتاج إلى إحداثي جديد زمني
فيكون مسار الجسيم منحنيا يصل بين هذه الحوادث وبما أن القانون لا يعالج حالة خاصة
بل يعالج الطبيعة نفسها فيجب أن يبقى نفسه لكل المراقبين وهذا هو مبدأ الصمود
وأكثر ما يميز النسبية أنها تظهر أنه لا المكان وحده مطلق ولا الزمان وحده مطلق
ولكن قولنا أن كلا من الزمان والمكان ليس مطلقا لا يعني أن النسبية ليست نظرية
الأشياء المطلقة بل أن الحقيقة المطلقة فيها أعلى مستوى مما في فيزياء نيوتن لأنها
تمزج المكان بالزمان في - زمكان - متشعب الجوانب ولكي نوضح ذلك نلاحظ أولا أن كلا
من المسافة بين حادثين والمدة الزمنية الفاصلة بينهما هي نفسها وفقا لفيزياء نيوتن
بالنسبة لجميع المراقبين - أي أن المدة مطلقة والمسافة مطلقة - أما في النظرية
النسبية فيجد أن المراقبون المختلفون مسافات مختلفة وأزمنة مختلفة ومع ذلك تعلمنا
النسبية أن مزيجا معينا للمكان والزمان الفاصلين بين حادثين يكون واحدا بالنسبة
إلى جميع المراقبين وللحصول على مربع هذه الفاصلة الزمكانيه المطلقة بين الحادثين
نربع المسافة بين الحادثتين ونطرح منها حاصل ضرب سرعة الضوء في المدة الزمنية بين
الحادثين فنحصل على المقدار المطلق
.
ويمكن أن يستنتج من الفاصلة الزمنية
التي سبق ذكرها كل النتائج الهامة التي تنبثق عنها النظرية النسبية الخاصة مثل
تقلص الأطوال المتحركة وتباطؤ الزمن وتزايد الكتلة وتكافؤ الطاقة والكتلة .
و في عام 1916 نشر أينشتاين بحثه
عن نظرية النسبية العامة في مجلة علوم
أكاديمية . يمثل هذا البحث عشر سنوات قضاها أينشتاين بحثا عن تطوير نظريته القديمة
وكان الدافع لهذه النظرية هو أن نظرية الخاصة تركت المكان والزمان مبتورين ولان
أينشتاين يرى أن الطريق إلى الوصول لتوحيد القوى الفيزيائية كان يجب أن تكون نظرية
صامدة نسبيا ولان النظرية الخاصة لم تكن كذلك حاول أن يتمها بالعامة لان الخاصة لا
تنطبق إلا على ما يدعى (( المراقبون العطاليون أي المراقبون الذي تحرك أحدهم بالنسبة
للأخر بمتجه سرعة ثابتة )) وهذه النظرية تبين أن الطبيعة تفضل المرجع العطالي ورأى
اينشتاين أن هذا المرجع العطالي عيب في نظرية لأنه كان يؤمن أن جميع المراجع بغض
النظر عن حركتها تتكافئ لدى الطبيعة ولابد لها أن تظم الحركة بتسارعات مختلفة لقد
بدأ اينشتاين عند بناء نظريته النسبية العامة بملاحظات جداً عامة كان
غاليليو أول من توصل إليها وهي أن جميع الأجسام التي تسقط سقوطاً حراً
من ارتفاع تتحرك بتأثير
ثقالة الأرض بتسارع واحد مهما كانت
كتلها كما لاحظ أن جميع الأجسام المتحركة في مرجع متسارع
السبت 02 أبريل 2011, 00:43 من طرف المغتربة
