المناهج

شرح الدكتور مصطفى محمود للنظرية النسبية

شرح الدكتور مصطفى محمود للنظرية النسبية

النظرية النسبية the theory of relativity من نظريات الفيزياء الحديثة طورها العالم ألبرت أينشاتين التي وضعها من قبله العالم جاليلو هي من النظريات التي غيرت الكثير من المفاهيم الأساسية في علم الفيزياء و أحدثت نقلة نوعية في علوم الفلك و هندسة الكون حيث أجابت على خواص الضوء .

أينشتاين و النسبية

مثال شرحة الدكتور :- لو تضخم كل شيء في الكون بمقدار ألف مرة و نحن نيام عند الاستيقاظ هل يحس الإنسان بشيء غريب ؟ الإجابة لا نعشر بتغير أي شيء فنسبيًا النسبة محفوظة بين جميع أجزاء الكون قال أحد علماء الرياضيات لن نستطيع إطلاقًا أن نكتشف تغير شيء حتى لو استخدمنا الأدلات و الحسابات لدينا .

مثال اخر : افتراض أن سرعة الأشياء تضاعفت ألف ضعف و نحن نيام عن الاستيقاظ أيضًا لا نشعر بأي شيء لأن كل شيء حولنا أصبح نفس السرعة بما أن كل شيء زاد في السرعة ألف ضعف أصبحت النسبة محفوظة .

طرح العلماء سؤلا لذلك لا توجد طريقة لقياس ذلك التغير و كانت الإجابة لدى أينشتين أن يصدر أحد ما يحدث لكرة الأرضية و لكن من مجرة أخرى من عالم أخر و علق أينشتاين أن تلك الفرضية مستحيلة لسبب بسيط لانه لا يوجد شيء ثابت في الكون فالكون بالكامل عبارة عن حركة مصتخبه لأن الأرض تدور حول نفسها بسرعة 400 كليو متر في الثانية و يوجد حركة أخر للأرض و تدور حول الشمس بسرعة 30 كليو متر في الثانية فالكون كله غير ثابت ، علق على ذلك أن الفضاء و لكن هو ليس شيئًا و لكن رفض الفكرة رجال الدين و العلماء و ثم قالوا الأثير و لكن لا يوجد أي دليل على وجوده ..!!

لذلك كل ما نستطيع قوله أن هذا الجرم أو الكوكب يتحرك بالنسبة لهذا بمقدار معين أي حركة نسبية لأنه لا يوجد شيء ثابت نحكم من خلاله فلا يوجد غير الحكم النسبي و هذا هو الجزء الأول من نظرية أينشتاين و الخلاصة لا يمكن القول بحركة بحركة جسم ما انها حركة مطلقة لعدم وجود رصيف ثابت لرصد الكون .!

بسبب اتساع الكون اتساعا هائلًا يستحيل التزامن و التواقت ( الحدث المتواقت مثل محادثة شخص في أمريكا أثناء الليل لديه و أثناء النهار لديك هذان الحدثان متواقتان ) و لكن لو حدثت شخص في مجردة أخرى تأخذ 5 ألاف عام لحين وصول الإرسال لذلك فجميع مسافات الكون فظيعة و فلكية لذلك يستحيل التواقت بين أطراف الكون لفرط اتساعه و لكن يمكن التواقت ضمن نظام واحد كنظام الكرة الأرضية لذلك ففرضية الكون يربطه زمن واحد لا يقوم عليها برهان فالكون عبارة عن جذر منفصلة من الأزمنة المختلفة التي لا اتصال بينها لأن كل نظام حركي له زمن خاص به و بما أنه لا يوجد وسيلة للاتصال أصبحت الأزمنة كالجذر المنفصلة ، أينشتاين أول من اكتشف الارتباط بين الحركة و الزمن لذلك قال حين ركوبك صاروخ سريع جدًا سوف تتأخر ساعة يدك و لكن لا تشعر لأن إيقاع القلب سوف يبطئ و جميع العلميات في الصاروخ سوف تبطئ بحكم الحركة فكلما كانت السرعة زائدة يحدث تمدد لزمن ، حين الوصول لسرعة الضوء يتوقف الزمن ولكن الوصول لسرعة الضوء مستحيل و على فرض انتقال جسم من سرعة الضوء فالزمن سوف يتوقف و ينتقل من الزمن إلى الأبد .

the theory of relativity

على افتراض أن جسمًا انتقل لسرعة أكبر من سرعة الضوء لو تمت سوف يخترق حاجز الزمن و ينتقل إلى الماضي تبدو كأنها تخريف و لكن العلم أثبتها كما تنبأ بها أينشتاين ..!! عند ذلك وصل أينشتاين للعلاقة الطبيعة و هي أن الزمن و المكان شيء واحد مرتبطين بعضها ببعض ببعد واحد و أطلق عليه العلماء المتصل الزماني المكاني ، طالما هناك علاقة ثابتة بين الحركة و الزمن لذلك وصل أينشتاين ..!! لذلك أكتشف أينشتاين أن الفيزياء الكلاسيكية لا يمكن تطبيقها على الكون و أن الرياضيات الكلاسيكية لا يمكن كذلك تطبيقها على الكون لأن جميع خطوط الكون منحنية و الفضاء منحني أيضًا حسب النظرية النسبية لذلك فالجاذبية في رأي أينشتاين هي تعديل للصفات القياسية للفضاء فينحني أثبتها أينشتاين و قال طالما هناك انحناء للفضاء فينحى المسار الضوئي و بالفعل أثبت أن الضوء ينحني أمام الأجسام الكبيرة بسبب انحناء الفضاء لذلك فعلم الرياضيات القديم لا يحصل لقياس الكون..!

ابتدأ أينشتاين النظرية النسبية من ملاحظة بسيطة جدًا ثبات سرعة الضوء بصرف النظر عن حركة مصدره لكن أعتبرها أينشتاين شيء مدهش و هي أن الحركة يصاحبها تباطؤ في الزمن حتى لو تحرك المصدر و هذه هي النسبية .

السابق
تخصصات جامعة الملك فهد للبترول والمعادن
التالي
برنامج الطلبة المتفوقين والموهوبين بجامعة الملك سعود