النظرية النسبية - المكتبة العامة https://maktaba-amma.com/tag/النظرية-النسبية/ مكتبة شاملة Sat, 28 Jun 2025 06:49:20 +0000 ar hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.7.5 https://i0.wp.com/maktaba-amma.com/wp-content/uploads/2026/05/cropped-33.png?fit=32%2C32&ssl=1 النظرية النسبية - المكتبة العامة https://maktaba-amma.com/tag/النظرية-النسبية/ 32 32 116455859 ماذا تعرف عن نظرية العوالم المتعددة؟ https://maktaba-amma.com/%d9%85%d8%a7%d8%b0%d8%a7-%d8%aa%d8%b9%d8%b1%d9%81-%d8%b9%d9%86-%d9%86%d8%b8%d8%b1%d9%8a%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%b9%d9%88%d8%a7%d9%84%d9%85-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%aa%d8%b9%d8%af%d8%af%d8%a9%d8%9f/ Sat, 28 Jun 2025 06:49:20 +0000 https://maktaba-amma.com/?p=26867 نظرية العوالم المتعددة هي تفسير لميكانيكا الكم، تفترض وجود عوالم متعددة، كل منها يمثل نتيجة محتملة لحدوثٍ ما في كوننا. أي أن كل قرار أو حدث احتمالي يتسبب في تفرع الكون إلى […]

The post ماذا تعرف عن نظرية العوالم المتعددة؟ appeared first on المكتبة العامة.

]]>
نظرية العوالم المتعددة هي تفسير لميكانيكا الكم، تفترض وجود عوالم متعددة، كل منها يمثل نتيجة محتملة لحدوثٍ ما في كونناأي أن كل قرار أو حدث احتمالي يتسبب في تفرع الكون إلى عوالم منفصلة، حيث يعيش كل عالم نتيجة مختلفة. 

شرح مبسط:
تخيل أنك أمام خيارين، أيهما تختار؟ في نظرية العوالم المتعددة، لا يوجد اختيار واحد فقط. بدلاً من ذلك، يتفرع الكون إلى عالمين: عالم تعيش فيه بعد اختيار الخيار الأول، وعالم آخر تعيش فيه بعد اختيار الخيار الثاني. 

أمثلة:
  • قطة شرودنجر:
    في تجربة قطة شرودنجر، يرى البعض أن الكون ينقسم إلى عالمين: عالم القطة فيه حية وعالم القطة فيه ميتة. 

  • الجسيمات الكمومية:
    في عالم الكم، عندما يتم قياس خاصية معينة لجسيم (مثل موقعه أو اتجاهه)، فإنه “يختار” أحد الاحتمالات، ولكن في نظرية العوالم المتعددة، يتم تحقيق جميع الاحتمالات المحتملة في عوالم منفصلة. 

أسباب ظهور النظرية:
  • تفسير ميكانيكا الكم:
    تفسر نظرية العوالم المتعددة سلوك الجسيمات الكمومية بشكل مختلف عن النظريات الأخرى. 

  • التضخم الكوني:
    تدعم نظرية التضخم الكوني فكرة الأكوان المتعددة، حيث تشير إلى أن مناطق مختلفة من الكون ربما توسعت بشكل مستقل لتشكل أكوانًا منفصلة. 

الجدل والنقاش:
تعتبر نظرية العوالم المتعددة مثيرة للجدل، حيث أن وجود عوالم أخرى أمر غير مثبت علميًا. ومع ذلك، فهي تثير اهتمامًا كبيرًا في الأوساط العلمية والفلسفية، وتساهم في فهمنا للكون وميكانيكا الكم. 

الخلاصة:
نظرية العوالم المتعددة هي نظرية فلسفية وفيزيائية مثيرة للجدل، ولكنها تفتح الباب أمام فهم أعمق للكون وميكانيكا الكم. 

The post ماذا تعرف عن نظرية العوالم المتعددة؟ appeared first on المكتبة العامة.

]]>
26867
فكرة السفر عبر الزمن وعلاقتها بالفيزياء https://maktaba-amma.com/%d9%81%d9%83%d8%b1%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%b3%d9%81%d8%b1-%d8%b9%d8%a8%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d8%b2%d9%85%d9%86-%d9%88%d8%b9%d9%84%d8%a7%d9%82%d8%aa%d9%87%d8%a7-%d8%a8%d8%a7%d9%84%d9%81%d9%8a%d8%b2%d9%8a/ https://maktaba-amma.com/%d9%81%d9%83%d8%b1%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%b3%d9%81%d8%b1-%d8%b9%d8%a8%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d8%b2%d9%85%d9%86-%d9%88%d8%b9%d9%84%d8%a7%d9%82%d8%aa%d9%87%d8%a7-%d8%a8%d8%a7%d9%84%d9%81%d9%8a%d8%b2%d9%8a/#respond Wed, 25 Sep 2024 00:34:42 +0000 https://maktaba-amma.com/?p=26472 السفر عبر الزمن هو مفهوم شائع في الخيال العلمي ويعني الانتقال بين نقاط زمنية مختلفة، سواء إلى الماضي أو المستقبل. لكن حين نقترب من هذه الفكرة من منظور الفيزياء، نجد […]

The post فكرة السفر عبر الزمن وعلاقتها بالفيزياء appeared first on المكتبة العامة.

]]>
السفر عبر الزمن هو مفهوم شائع في الخيال العلمي ويعني الانتقال بين نقاط زمنية مختلفة، سواء إلى الماضي أو المستقبل. لكن حين نقترب من هذه الفكرة من منظور الفيزياء، نجد أنها معقدة للغاية وتثير العديد من التساؤلات. على الرغم من أن السفر عبر الزمن لا يزال نظريًا، فإن هناك بعض الأفكار في الفيزياء النظرية التي تقترح إمكانية ذلك، خصوصًا في إطار النسبية العامة وفيزياء الكم.

السفر عبر الزمن في نظرية النسبية العامة

أينشتاين قدّم فكرة النسبية العامة التي تُظهر أن الزمن ليس ثابتًا بل يعتمد على سرعة الحركة والجاذبية. أحد أهم نتائج النسبية هو ما يُعرف بـ “تمدد الزمن”، الذي ينص على أن الوقت يمر بشكل أبطأ للأجسام التي تتحرك بسرعات قريبة من سرعة الضوء، أو في حقول جاذبية قوية. هذا يعني من الناحية النظرية، إذا سافر شخص بسرعة قريبة من سرعة الضوء لفترة زمنية، فإنه سيعود إلى الأرض ليجد أن الوقت قد مر بشكل أسرع لمن بقي على الكوكب مقارنة به. هذه الظاهرة تُعرف بـ “السفر عبر الزمن إلى المستقبل”.

الثقوب الدودية

الثقوب الدودية هي حلول في معادلات النسبية العامة قد تسمح بإنشاء “نفق” بين نقطتين في الزمكان. إذا أمكن العثور على أو إنشاء ثقب دودي قابل للاستقرار، فإنه من الممكن نظريًا استخدامه للسفر إلى نقطة زمنية مختلفة. ومع ذلك، هذه الفكرة تواجه تحديات هائلة من حيث الاستقرار والطاقة اللازمة.

فيزياء الكم والسفر عبر الزمن

فيزياء الكم، التي تهتم بدراسة سلوك الجسيمات على المستويات الصغيرة جدًا، تقدم مجموعة من الأفكار الغريبة التي قد ترتبط بالسفر عبر الزمن:

التشابك الكمومي

التشابك الكمومي هو ظاهرة تحدث عندما ترتبط جسيمات دون ذرية ببعضها بطريقة تجعل حالة أحد الجسيمات تؤثر فورًا على حالة الجسيم الآخر، بغض النظر عن المسافة بينهما. بعض العلماء طرحوا تساؤلات حول ما إذا كان يمكن استخدام هذه الظاهرة كنوع من “الاتصال الفوري” بين نقاط زمنية مختلفة، لكن حتى الآن لا يوجد دليل واضح على إمكانية استخدامها للسفر عبر الزمن.

التداخل الكمومي

في التجارب مثل تجربة الشق المزدوج، تظهر الجسيمات سلوكًا يوحي بأنها تسلك أكثر من مسار واحد في نفس الوقت. هذا السلوك الغريب يفتح المجال لبعض العلماء للتفكير في كيفية ارتباطه بتعدد الأزمنة أو الأكوان المتوازية، التي قد تقدم تصورات عن السفر عبر الزمن، لكنها لا تزال أفكارًا نظرية بحتة.

نموذج الأكوان المتعددة

بعض التفسيرات في ميكانيكا الكم مثل تفسير “العوالم المتعددة” تشير إلى أن كل قرار أو حدث في الكون قد يؤدي إلى تفرع الأكوان إلى عدد لا حصر له من الأكوان الأخرى. في هذا السياق، السفر عبر الزمن قد لا يعني الانتقال إلى نفس الخط الزمني الخاص بنا، بل الانتقال إلى “فرع” أو “كون” موازي مختلف.

برمجيات الزمن الكمومي

هناك أيضًا أفكار ترتبط بما يُعرف بـ “الحاسوب الكمومي”، حيث يكون لدى هذه الأنظمة القدرة على استغلال بعض الظواهر الكمومية للقيام بحسابات معقدة للغاية. بعض النظريات تشير إلى أن الحوسبة الكمومية قد تكون قادرة على محاكاة السفر عبر الزمن على مستويات صغيرة جدًا، لكنها حتى الآن نظرية.

التحديات والمفارقات

أحد أكبر التحديات النظرية للسفر عبر الزمن هو مفارقة الجد. هذه المفارقة تقول: ماذا يحدث إذا سافر شخص ما إلى الماضي وقتل جده قبل أن يولد أبوه؟ هل سيتوقف وجوده؟ هذه المفارقة تجعل السفر إلى الماضي معقدًا للغاية من الناحية النظرية.

الحماية الذاتية للزمن

اقترحت بعض النظريات أن الكون قد يحمي نفسه من المفارقات عبر آليات تجعل من المستحيل حدوث تغييرات كبيرة في الماضي. على سبيل المثال، في إطار النسبية العامة، قد لا يُسمح للمسافر عبر الزمن بالتفاعل مع الماضي بطريقة تغير الأحداث الكبرى.

خاتمة

بينما تقدم فيزياء الكم والنسبية العامة بعض الأفكار المثيرة للاهتمام حول السفر عبر الزمن، تظل هذه الأفكار نظرية بحتة ومعقدة، ولا يوجد حتى الآن دليل قاطع على إمكانية السفر عبر الزمن في الواقع. ومع ذلك، فإن دراسة هذه الأفكار تفتح الباب لاستكشاف فهمنا العميق للزمان والمكان والطبيعة الأساسية للكون.

The post فكرة السفر عبر الزمن وعلاقتها بالفيزياء appeared first on المكتبة العامة.

]]>
https://maktaba-amma.com/%d9%81%d9%83%d8%b1%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%b3%d9%81%d8%b1-%d8%b9%d8%a8%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d8%b2%d9%85%d9%86-%d9%88%d8%b9%d9%84%d8%a7%d9%82%d8%aa%d9%87%d8%a7-%d8%a8%d8%a7%d9%84%d9%81%d9%8a%d8%b2%d9%8a/feed/ 0 26472
مدخل للتعريف بالفيزياء الحديثة https://maktaba-amma.com/%d9%85%d8%af%d8%ae%d9%84-%d9%84%d9%84%d8%aa%d8%b9%d8%b1%d9%8a%d9%81-%d8%a8%d8%a7%d9%84%d9%81%d9%8a%d8%b2%d9%8a%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%ad%d8%af%d9%8a%d8%ab%d8%a9/ https://maktaba-amma.com/%d9%85%d8%af%d8%ae%d9%84-%d9%84%d9%84%d8%aa%d8%b9%d8%b1%d9%8a%d9%81-%d8%a8%d8%a7%d9%84%d9%81%d9%8a%d8%b2%d9%8a%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%ad%d8%af%d9%8a%d8%ab%d8%a9/#respond Sun, 14 Jul 2024 04:39:16 +0000 https://maktaba-amma.com/?p=24886 الفيزياء الحديثة هي فرع من فروع الفيزياء تطور في أوائل القرن العشرين ويمثل نقلة نوعية عن الفيزياء الكلاسيكية. تركز الفيزياء الحديثة على دراسة الظواهر الطبيعية باستخدام مبادئ نظرية الكم والنسبية، […]

The post مدخل للتعريف بالفيزياء الحديثة appeared first on المكتبة العامة.

]]>
الفيزياء الحديثة هي فرع من فروع الفيزياء تطور في أوائل القرن العشرين ويمثل نقلة نوعية عن الفيزياء الكلاسيكية. تركز الفيزياء الحديثة على دراسة الظواهر الطبيعية باستخدام مبادئ نظرية الكم والنسبية، وتقدم فهماً أعمق للكون على نطاقات صغيرة جداً وكبيرة جداً.

الأركان الأساسية للفيزياء الحديثة

هناك ركيزتان أساسيتان للفيزياء الحديثة:

1. نظرية الكم

تصف نظرية الكم سلوك الجسيمات على المستويات الذرية ودون الذرية. من أهم المفاهيم في هذه النظرية:

  • الثنائية موجة-جسيم: الضوء والجسيمات الدقيقة مثل الإلكترونات تظهر خصائص موجية وجسيمية على حد سواء.
  • عدم اليقين: مبدأ هايزنبرج ينص على أنه لا يمكن قياس كل من موقع وسرعة جسيم بدقة متناهية في نفس الوقت.
  • تكميم الطاقة: الطاقة تأتي في وحدات منفصلة (كمات)، وليس كتيار مستمر.

2. النظرية النسبية

طور ألبرت أينشتاين نظرية النسبية العامة والخاصة، التي غيرت الفهم التقليدي للمكان والزمان. من أهم مفاهيم هذه النظرية:

  • النسبية الخاصة: تنص على أن سرعة الضوء ثابتة في جميع الأطر المرجعية وأن الزمن والمكان مرنان ويعتمدان على سرعة المراقب.
  • النسبية العامة: تقدم تفسيراً للجاذبية على أنها انحناء في الزمكان الناتج عن كتلة الأجسام.

أهم الاكتشافات والتطورات في الفيزياء الحديثة

ميكانيكا الكم

  • تجربة الشق المزدوج: أظهرت هذه التجربة أن الجسيمات يمكن أن تتصرف كموجات، مما يدعم مفهوم الثنائية موجة-جسيم.
  • قطة شرودنجر: تجربة فكرية توضح التناقضات الظاهرية في ميكانيكا الكم، حيث يمكن لجسيم أن يكون في حالتين في نفس الوقت.

النظرية النسبية

  • توسع الكون: اكتشاف إدوين هابل أن الكون يتوسع، مما أدى إلى تطوير نظرية الانفجار العظيم.
  • الثقوب السوداء: توقعات النظرية النسبية العامة بوجود ثقوب سوداء، وهي مناطق في الفضاء ذات جاذبية هائلة لدرجة أن الضوء لا يمكنه الهروب منها.

تطبيقات الفيزياء الحديثة

للفيزياء الحديثة تطبيقات واسعة في التكنولوجيا والحياة اليومية، منها:

  • التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI): يعتمد على المبادئ الكمومية لتصوير الأنسجة داخل الجسم.
  • الليزر: يعتمد على تحفيز الانبعاثات الكمية لإنتاج أشعة ضوئية مركزة.
  • الإلكترونيات الدقيقة: تعتمد الترانزستورات والمكونات الإلكترونية الأخرى على مبادئ ميكانيكا الكم.

التأثير الفلسفي والاجتماعي

تأثرت الفلسفة والعلم الاجتماعي بشكل كبير بالفيزياء الحديثة. أسئلة حول طبيعة الواقع والسببية أصبحت أكثر تعقيداً وأعمق في الفهم. هذه النظريات دفعت العلماء والمفكرين إلى إعادة تقييم مفاهيمهم حول الكون والمكان والزمان.

الخاتمة

الفيزياء الحديثة قدمت فهماً جديداً ومثيراً للكون وأدت إلى تطوير تقنيات وتطبيقات لم يكن من الممكن تصورها قبل قرن من الزمان. من خلال الجمع بين النظرية النسبية وميكانيكا الكم، أعاد العلماء تشكيل فهمنا للعالم المادي، مما يفتح أبواباً جديدة للاكتشاف والابتكار في المستقبل.

The post مدخل للتعريف بالفيزياء الحديثة appeared first on المكتبة العامة.

]]>
https://maktaba-amma.com/%d9%85%d8%af%d8%ae%d9%84-%d9%84%d9%84%d8%aa%d8%b9%d8%b1%d9%8a%d9%81-%d8%a8%d8%a7%d9%84%d9%81%d9%8a%d8%b2%d9%8a%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%ad%d8%af%d9%8a%d8%ab%d8%a9/feed/ 0 24886
تعرف على أغرب المواقف في حياة ألبرت أينشتاين https://maktaba-amma.com/%d8%aa%d8%b9%d8%b1%d9%81-%d8%b9%d9%84%d9%89-%d8%a3%d8%ba%d8%b1%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d9%85%d9%88%d8%a7%d9%82%d9%81-%d9%81%d9%8a-%d8%ad%d9%8a%d8%a7%d8%a9-%d8%a3%d9%84%d8%a8%d8%b1%d8%aa-%d8%a3%d9%8a%d9%86/ https://maktaba-amma.com/%d8%aa%d8%b9%d8%b1%d9%81-%d8%b9%d9%84%d9%89-%d8%a3%d8%ba%d8%b1%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d9%85%d9%88%d8%a7%d9%82%d9%81-%d9%81%d9%8a-%d8%ad%d9%8a%d8%a7%d8%a9-%d8%a3%d9%84%d8%a8%d8%b1%d8%aa-%d8%a3%d9%8a%d9%86/#respond Sun, 07 Jul 2024 20:56:37 +0000 https://maktaba-amma.com/?p=24563 ألبرت أينشتاين هو واحد من أشهر العلماء في التاريخ، وقد عاش حياة مليئة بالمواقف الغريبة والمثيرة للاهتمام. هنا بعض من أغرب المواقف التي حدثت في حياة أينشتاين: 1. نسيان أينشتاين […]

The post تعرف على أغرب المواقف في حياة ألبرت أينشتاين appeared first on المكتبة العامة.

]]>
ألبرت أينشتاين هو واحد من أشهر العلماء في التاريخ، وقد عاش حياة مليئة بالمواقف الغريبة والمثيرة للاهتمام. هنا بعض من أغرب المواقف التي حدثت في حياة أينشتاين:

1. نسيان أينشتاين مكان منزله:

كان أينشتاين معروفًا بنسيانه للأشياء البسيطة. في إحدى المرات، عندما كان يعمل في جامعة برينستون، نسي أينشتاين عنوان منزله وطلب من سائق سيارة الأجرة أن يقوده إلى هناك. عندما لم يستطع تحديد العنوان، اعترف للسائق بأنه أينشتاين، وفجأة، عرف السائق العنوان وأوصله إلى منزله.

2. رفض أينشتاين رئاسة إسرائيل:

بعد وفاة حاييم وايزمان، الرئيس الأول لدولة إسرائيل، عُرض على أينشتاين منصب الرئاسة. رغم حبه الكبير لإسرائيل ودعمه للصهيونية، رفض أينشتاين هذا العرض بحجة أنه ليس لديه الخبرة اللازمة في السياسة.

3. علاقته المعقدة مع الملابس:

كان أينشتاين غير مهتم بالمظهر الخارجي، وكان يرتدي غالبًا نفس الملابس. يُقال إنه امتلك عدة نسخ من نفس البذلة حتى لا يضطر إلى التفكير في اختيار ملابسه يوميًا. كان يعتقد أن هذا يسمح له بتركيز تفكيره على الأمور الأكثر أهمية.

4. مواقفه الغريبة في الزواج:

تزوج أينشتاين مرتين، وكانت لديه علاقة غير تقليدية مع زوجتيه. في زواجه الأول من ميليفا ماريتش، كان لديهما اتفاق غريب حيث طالبها باتباع قائمة من القواعد الصارمة. أما في زواجه الثاني من ابنة عمه، إلسا أينشتاين، فقد كان يعاملها بمزيد من الاحترام ولكنه استمر في علاقات غير رسمية مع نساء أخريات.

5. تبرع أينشتاين بمخّه:

بعد وفاته في عام 1955، تبرع أينشتاين بمخه لأغراض البحث العلمي. قام الطبيب الشرعي، توماس هارفي، بإزالة دماغه بدون إذن عائلته واحتفظ به لإجراء دراسات عليه. هذه الواقعة أثارت الكثير من الجدل الأخلاقي والعلمي.

6. افتتانه بالبوصلة:

عندما كان أينشتاين في الخامسة من عمره، أهداه والده بوصلة. أثار هذا الجهاز فضول أينشتاين بشكل كبير وبدأ يسأل عن القوى الغامضة التي تحرك الإبرة، وهو ما قد يكون بداية شغفه بالعلوم والفهم العميق للطبيعة.

7. ارتباطه العاطفي بالكمان:

كان أينشتاين عازف كمان ماهر واعتبر الموسيقى جزءًا لا يتجزأ من حياته. كان يقول إن لعب الموسيقى ساعده في التفكير وحل المشكلات. في إحدى المناسبات، عندما كان يعمل على مسألة في الفيزياء ولم يستطع حلها، أخذ كمانه وبدأ في العزف، وبعدها تمكن من الوصول إلى الحل.

تلك هي بعض المواقف الغريبة والمثيرة للاهتمام التي حدثت في حياة ألبرت أينشتاين، العالم الذي غير مفهومنا للفيزياء والكون.

The post تعرف على أغرب المواقف في حياة ألبرت أينشتاين appeared first on المكتبة العامة.

]]>
https://maktaba-amma.com/%d8%aa%d8%b9%d8%b1%d9%81-%d8%b9%d9%84%d9%89-%d8%a3%d8%ba%d8%b1%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d9%85%d9%88%d8%a7%d9%82%d9%81-%d9%81%d9%8a-%d8%ad%d9%8a%d8%a7%d8%a9-%d8%a3%d9%84%d8%a8%d8%b1%d8%aa-%d8%a3%d9%8a%d9%86/feed/ 0 24563
8 حالات تستطيع أن ترى من خلالها نظرية النسبية لـ «أينشتاين» في الحياة من حولك – ترجمة: أهِلّة العبيد https://maktaba-amma.com/8-%d8%ad%d8%a7%d9%84%d8%a7%d8%aa-%d8%aa%d8%b3%d8%aa%d8%b7%d9%8a%d8%b9-%d8%a3%d9%86-%d8%aa%d8%b1%d9%89-%d9%85%d9%86-%d8%ae%d9%84%d8%a7%d9%84%d9%87%d8%a7-%d9%86%d8%b8%d8%b1%d9%8a%d8%a9-%d8%a7%d9%84/ https://maktaba-amma.com/8-%d8%ad%d8%a7%d9%84%d8%a7%d8%aa-%d8%aa%d8%b3%d8%aa%d8%b7%d9%8a%d8%b9-%d8%a3%d9%86-%d8%aa%d8%b1%d9%89-%d9%85%d9%86-%d8%ae%d9%84%d8%a7%d9%84%d9%87%d8%a7-%d9%86%d8%b8%d8%b1%d9%8a%d8%a9-%d8%a7%d9%84/#respond Fri, 25 Nov 2016 14:20:45 +0000 http://maktaba-amma.com/?p=4643 تُعد النسبية واحدة من أشهر النظريات العلمية في القرن العشرين، ولكن إلى أي حد تستطيع هذه النظرية تفسير الأشياء التي نراها في حياتنا اليومية؟ إنّ مفهوم النظرية النسبية، التي أوجدها […]

The post 8 حالات تستطيع أن ترى من خلالها نظرية النسبية لـ «أينشتاين» في الحياة من حولك – ترجمة: أهِلّة العبيد appeared first on المكتبة العامة.

]]>
تُعد النسبية واحدة من أشهر النظريات العلمية في القرن العشرين، ولكن إلى أي حد تستطيع هذه النظرية تفسير الأشياء التي نراها في حياتنا اليومية؟

إنّ مفهوم النظرية النسبية، التي أوجدها ألبرت أينشتاين عام 1905، هو أنّ قوانين الفيزياء واحدة في كل مكان. حيث تفسر النظرية سلوك الأجسام بواسطة المساحة والزمن، وكذلك يمكننا استخدام هذه النظرية للتنبؤ بكل شيء من الثقوب السوداء، إلى انحناء الضوء بفعل الجاذبية، إلى حركة كوكب عطارد في مداره.

قد تبدو النظرية النسبية بسيطة للوهلة الأولى، وذلك أولاً لأنه، لا وجود لإطارٍ مرجعي ثابت؛ ففي كل مرة تقوم فيها بإيجاد السرعة المتجهة، أو الزخم لجسمٍ ما، أو كيف تكون حركة ذلك الجسم عبر الوقت إنك تقوم بذلك دائما من خلال مقارنته بشيء آخر، وثانيًا، لأنّ سرعة الضوء واحدة بغض النظر عن من يقيسها أو بأي سرعة قام الشخص بقياسها. وثالثًا، لأنه لا شيء ممكن أن يكون أسرع من الضوء.

ولكن دلالات أشهر نظريات آينشتاين عميقة، فإذا كانت سرعة الضوء واحدة، ذلك يعني أنّ رجل الفضاء عندما يقوم بالتحرك بسرعة عالية بالنسبة للأرض، فإنه عندما يقيس الثواني التي تمرّ عليه، سيجد أنها تمر مرورًا أبطء من تلك التي تمر على من يقف على وجه كوكب الأرض…إذًا، ووفقًا للظاهرة التي تُسمى “تمدد الوقت” فإنّ الزمن يتباطأ جوهريًا بالنسبة لرائد الفضاء.

كذلك، يتسارع أي جسم موجود في مجال جاذبية واسع، لذا فهو متأثر بظاهرة تمدد الوقت. وفي الوقت ذاته، ستمر مركبة رائد الفضاء بما يُعرف بظاهرة “تقلص الطول”، والتي تعني أنّك إذا قمت بأخذ صورة للمركبة الفضائية لحظة إقلاعها، فإنها ستبدو كما لو أنها انكمشت باتجاه الحركة. مع ذلك، فإنها الأمور ستبدو طبيعية لمن هم على متن المركبة، وكذلك، فإنّ كتلتها ستبدو أكبر بالنسبة لمن على الأرض.

إلا أننا لا نحتاج بالضرورة إلى مركبة فضائية تطير بسرعة تُقارب سُرعة الضوء حتى نرى آثار النظرية النسبية. بالواقع، ثمة عدّة شواهد على النظرية النسبية نراها في حياتنا اليومية، ونستخدمها حتى في التقنية تثبت أنّ آينشتاين كان على حق.

إليكم بعض الحالات التي نرى فيها الوجه العملي للنظرية النسبية:

 1. نظام التموضع العالمي (GPS)

لكي يعمل جهاز الGPS في سيارتك بتلك الدقة، على الأقمار الصناعية أن تأخذ التأثيرات النسبوية بعين الإعتبار، وهذا لأنه بالرغم من كون تلك الأقمار الصناعية تسير بسرعة ولا حتى تقارب سرعة الضوء، إلا أنها تسير بسرعة كبيرة، وكذلك ترسل هذه الأقمار الصناعية موجاتٍ إلى المحطات الأرضية. تتعرض هذه المحطات (ووحدة الGPS في سيارتك) جميعها إلى التسارع الذي تسببه الجاذبية أعلى الذي تتعرض له الأقمار الصناعية في مدارها.

وللحصول على هذه الدقة في التعيين، تستخدم الأقمار الصناعية ساعات دقتها تصل إلى بضع مليار من الثانية (نانو ثانية)، وبما أنّ كل قمر صناعي يقع مسافة 12,600 ميلاً فوق الأرض (ما يُعادل 20,300 كيلومتر) ويحوم بسرعة 6000 ميلاً في الساعة (10,000 كم/ساعة)، فثمة تمدد زمنٍ نسبوي يضيف حوالي 4 ميكروثانية كل يوم، وإذا ما قمت بإضافة تأثير الجاذبية، فإنّ الأعداد ستصعد إلى 7 ميكروثانية، أي 7,000 نانوثانية.

إن الفرق موجود في واقعنا: إذا ما تم أخذ التأثيرات النسبوية بعين الاعتبار، فإنّ وحدة الGPS التي تخبرك بأنّ أقرب محطة بنزين تبعد نص ميل (0.8 كم)، ستقوم بمرور يومٍ واحدٍ فقط بإعطائك معلوماتٍ أنّ المحطة ذاتها تبعد خمسة أميال (8.0 كم).

 2. المغناطيس الكهربي

إنّ المغناطيسية ليست سوى مؤثر نسبوي، وإذا كنت تستخدم الكهرباء فإن الشكر يعود للنسبية بحقيقة أنّ المولدات تعمل.

إنك إذا قمت بأخذ دائرة كهربائية، وتحريكها عبر مجال مغناطيسي، فستتولد موجة كهربائية، حيث يدفع المجال المغناطيسي المتغير بعض الجزيئات المشحونة الموجودة في السلك الكهربائي ويكون تيار كهربائي.

ولكن تصور أن السلك لا يعمل الآن وتخيل أنّ المغناطيس يتحرك. في هذه الحالة، لن تتحرك الجزيئات المشحونة (الإلكترونات والبروتونات) أبدًا في السلك، إذن ليس على المجال المغناطيسي أن يكون له أثر على هذه الجزيئات، ولكنه يؤثر عليها بالواقع ، بالتيارات الكهربائية تستمر بالتدفق، مما يعني أنه لا وجود لإطار مرجعي ذو امتيازات في هذه الحالة.

ويستخدم Thomas Moore، بروفيسور الفيزياء في كلية Pomona في Claremont- كاليفورنيا، مبدأ النظرية النسبية ليبرهن صحة قانون فاراداي والذي ينص على أنّ التغيّر في المجال المغناطيسي يولّد تيارًا كهربائيًا.

كذلك يضيف Moore، :” وبما أنّ هذا هو جوهر مبدأ عمل المحولات والمولدات الكهربائية، فإنّ كل من يستخدم الكهرباء يمرّ بالنظرية النسبية.

وكذلك فإنّ المغناطيس الكهربي يعمل بواسطة الأسس النسبية، فعندما تدفق التيارات الكهربائية المستمرة عبر الأسلاك الكهربائية، تقوم الإلكترونات بالانجراف عبر المادة. في العادة سيبدو السلك الكهربائي محايدًا إلكترونيًا من دون أي شحنة موجبة أو سالبة المحصلة، وهذه تبعة كونه يحتوي على عددٍ متساوٍ من البروتونات (ذات الشحنات الموجبة)، والإلكترونات (ذات الشحنات السالبة)، إلا أنّك إذا قمت بوضع سلك كهربائي آخر يسري فيه تيار مستمر، فإنّ الأسلاك قد تتنافر أو تتجاذب حسب الجهة التي يتحرك فيها التيار.

فإذا افترضنا أنّ التيارات الكهربائية في السلكين الكهربائيين تسير بنفس الجهة، ستنظر إلكترونات السلك الأول إلى إلكترونات السلك الثاني على أنها ساكنة، وهذا يفترض أنّ كلا التيارين لهما نفس القوة. في هذه الأثناء، وبالنسبة للإلكترونات، تبدو البروتونات في السلكين الكهربائيين وكأنها متحركة، وبفعل تقلص الأطوال النسبوي، تبدو البروتونات متقاربة بالمساحة أكثر، فبالتالي هنالك شحنات موجبة أكثر من الشحنات السالبة بالنسبة لطول السلك الكهربائي، ومثلما تتنافر الشحنات، تتنافر الأسلاك الكهربائية.

وتتسبب التيارات المتعاكسة في الاتجاه بالتجاذب، فبالنسبة للسلك الكهربائي تكون الإلكترونات في السلك الكهربائي الثاني أكثر تزاحمًا، مما سيجعلها سالبة الشحنة بالمحصلة. خلال ذلك، ستكون البروتونات في السلك الكهربائي الأول موجبة الشحنة بالمحصلة وهذا الاختلاف سيؤدي إلى التجاذب.

 3. لون الذهب الأصفر

تلمع معظم المعادن بسبب تقافز الإلكترونات في ذراتها لعدة مستويات طاقة أو ما يمسى بال”المدارات الذرية”. وتمتص المعادن بعض الفوتونات التي تصطدم بها وتعيد انبعاثها من جديد ولكن بطول موجة أكبر، وبذلك تُعكس معظم الأضواء المرئية.

إنّ ذرة الذهب تٌعد ثقيلة، لذا فإنّ الإلكترونات الداخلية تتحرك بسرعة فائقة مما يزيد من كتلة النسبوية وتقلص الأطوال بشكل ملحوظ، ونتيجة ذلك هو دوران الإلكترونات حول النوات بمسارات أقصر ولكن بزخم أكبر.

وتحمل الإلكترونات في المدارات الذرية الداخلية كمية طاقة أقرب لطاقة الإلكترونات الخارجية، وتكون أطوال الموجة التي يتم امتصاصها وانعكاسها أكبر.

إنّ ما يعنيه أن تكون اطوال الموجة أكبر هو أنّ جزءًا من الضوء المرئي الذي عادة سينعكس، ستيتم امتصاصه، وهذا الضوء يكون في النهاية الزرقاء من الطيف. والضوء الأبيض هو عبارة عن مزيج من ألوان الطيف السبعة، إلا انه وفي حالة الذهب، عندما يتم امتصاص الضوء وإعادة انبعاثه عادة تكون أطوال الموجة أكبر، مما يعني أنّ مزيج موجات الضوء الذي نراه يقل فيه اللونين الأزرق والبنفسجي، وذلك يؤدي إلى اصفرار لون الذهب، فأطوال موجات ألوان الأصفر، والبرتقالي، والأحمر أكبر الأزرق.

 4. عدم صدأ الذهب بسهولة

كذلك يُعد المؤثر النسبوي على إلكترونات الذهب أحد أسباب عدم صدأ الذهب أو تفاعله مع أي شيءٍ آخر. وللذهب إلكترون واحد في قشرته الخارجية، إلا أنه ليس بتفاعلية الليثيوم أو الكالسيوم، عوضًا عن ذلك فإنّ كون إلكترونات الذهب أثقل من اللازم يجعلها تتماسك بقوة بالنواة الذرية، مما يعني أنه ليس لأقصى الإلكترونات أن تكون في وضع يسمح لها أن تتفاعل مع أي شيء آخر على الإطلاق.. وكذلك لا يمكن لذلك الإلكترون القصي أن يكون بين أقرانه بجانب النواة.

 5. الحالة السائلة للزئبق

كما هو الحال بالنسبة للذهب، للزئبق كذلك ذرة ثقيلة تلتصق إلكتروناتها بالنواة بسبب سرعتها وما يتعقب عليها من زيادة بالكتلة. ولكن وبحالة الزئبق، تكون الروابط بين الذرات ضعيفة، لذا فإنّ الزئبق يذوب بدرجة حرارة أقل وعادة يكون سائلا عندما نراه.

 6. تلفازك القديم

في السنين القليلة الماضية، كان لمعظم أجهزة التلفاز و الحواسيب شاشات أنبوب أشعة كاثود، ويعمل أنبوب أشعة كاثود عن طريق توليد عددٍ ضخم من الإلكترونات نحو سطحٍ فوسفوري باستخدام مغناطيس كبير. يكوّن كل إلكترون بكسل(Pixel) مضيء عندما يرتطم بالشاشة مرة أخرى، هذه الإلكترونات التي التي يتم ضخها تساعد الصورة على التحرك بما يعادل 30% من سرعة الضوء، وهنا تبدو المؤثرات النسبوية جليّة، فعندما قامت المصانع بتحديد حجم وشكل المغناطيس، قامت بذلك بناءً على أسس المؤثرات النسبوية.

 7. الضوء

لو أنّ إسحق نيوتن كان على حق في افتراض أنّ للضوء إطار ارتياحٍ مطلق، لكان علينا الإتيان بتفسير مختلف للضوء، لأنه لم يكن ليحدث أبدًا.

يقول Moore من كلية :Pomona ” ليس فقط المغناطيس لم يكن ليوجد، بل لم يكن الضوء ليوجد أيضًا، ذلك لأنّ النسبية تطلب التحرك بسرعة لا متناهية بالنسبة للمجال الكهرومغناطيسي وليس فقط تحرك فوري. لو أنّ النسبية لم تفرض هذا القدر من السرعة، لكان توصيل التغييرات في المجال الكهربائي قد تم على الفور…عوضًا عن توصيلها عبر الموجات الكهرومغناطيسية، ولكانت المغناطيسية والضوء غير لازمان.

8. المحطات النووية والمُستَعر الأعظم (Supernova)

بفضل النسبية نستطيع تحويل الطاقة إلى كتلة والعكس، فذلك هو سبب عمل المحطات النووية وسبب شروق الشمس كذلك. وثمة مؤثر آخر مهم وهو انفجارات المستعر الأعظم التي تحدث للنجوم الضخمة مما يُعد إشارة على انتهاء عمرها.

يضيف Moore شارحًا:” إنّ المستعر الأعظم (Supernova) موجود لأنّ المؤثرات النسبوية تفوق المؤثرات الكميّة في مركز نجمٍ ضخم بما فيه الكفاية، وتلك المؤثرات تسمح للنجم بالانهيار على نفسه حتى يتحول إلى نجمٍ نيوتروني أصغر وأكثر صلابة.

وأثناء حدوث انفجار المستعر الأعظم، تنهار الأغلفة الخارجية للنجم نحو المركز وتكوّن انفجارًا مهولا يقوم بإنتاج عناصر أثقل من الحديد، بجانب أشياء أخرى. وفي الواقع، تقريبًا كل ما نراه حولنا من عناصر ثقيلة هي من صنيعة المستعر الأعظم.

ويعقب Moore قائلا: ” لقد تكونا من أشياء كونها ونثرها المستعر الأعظم”. لو لم توجد النسبية، لكانت حتى أضخم النجوم قد أنهت عمرها كأقزام بيضاء، ولما كانت قدر انفجرت، ولما كنا أصلا موجودين لنفكر بالأمر.

المصدر: المشروع العراقي للترجمة

The post 8 حالات تستطيع أن ترى من خلالها نظرية النسبية لـ «أينشتاين» في الحياة من حولك – ترجمة: أهِلّة العبيد appeared first on المكتبة العامة.

]]>
https://maktaba-amma.com/8-%d8%ad%d8%a7%d9%84%d8%a7%d8%aa-%d8%aa%d8%b3%d8%aa%d8%b7%d9%8a%d8%b9-%d8%a3%d9%86-%d8%aa%d8%b1%d9%89-%d9%85%d9%86-%d8%ae%d9%84%d8%a7%d9%84%d9%87%d8%a7-%d9%86%d8%b8%d8%b1%d9%8a%d8%a9-%d8%a7%d9%84/feed/ 0 4643