الحوار المتمدن - موبايل
الموقع الرئيسي


النظرية النسبية عرض مبسط....الى استاذي جواد البشتيني

سلمان الشمس

2019 / 10 / 2
الطب , والعلوم


حين يشيع الجهل والخرافة والسحر والشعوذة ويشك بكروية الأرض ، بمجتمع مرتد الى القرون الوسطى ،فكرا وسلوكا ،صار لزاما على المثقف الانخراط بمشروع تنويري لتبسيط وشرح النظريات العلمية والفلسفية.... هنا نواصل مشروعنا الذي بدأناه بالتفكير المستقيم والتفكير الأعوج ونظرية التطور والفلسفة البراغماتية.

من الصعب ايجاز النظرية النسبية لانشتاين وعرضها بشكل مختصر ،لذلك سنعمد هنا الى محاولة اثارة الاسئلة بذهن القارئ تاركين له حرية الخوض بغمار هذه النظرية...
تناولت النظرية النسبية الخاصة مفاهيم الزمان والمكان والكتلة ، اما النسبية العامة فقد تناولت مفهوم الجاذبية.
ان النسبية امر مألوف بالحياة العادية ،فانت طويل بالنسبة لاحمد ولكنك قصير بالنسبة لزيد ، والقطار كبير بالنسبة للسيارة ولكنه صغير بالنسبة للجبل....ليس هناك كبير أو صغير ، أعلى أو أوطئ ....بل هناك دائما اكبر من و اصغر من.......
ان الضوء هو الوسيلة الوحيدة لنقل ظواهر الطبيعة من مكان للأخر فنحن نرى الاشياء حين يصطدم بها الضوء وينعكس لاعيننا،ولما كان الضوء لا ينتشر بشكل لحظي مباشر ليغمر الكون بل يستغرق فترة زمنية بهذا الانتقال حيث يقطع 300,000 كيلومتر بكل ثانية ، فنحن لا نرى الاشياء بشكل لحظي مباشر بل نراها بعد مرور فترة ، حتى لو كانت صغيرة جدا ،كيف نرى الشجرة تحت ضوء المصباح، ببساطة ينطلق الضوء من المصباح يصطدم بالشجرة وينعكس ليسقط على أعيننا ،فترتسم صورة شجرة ، ولان الضوء سرعته محدودة ،اي انه يستغرق فترة زمنية حتى ينطلق من المصباح باتجاه الشجرة ومن ثم الرجوع الينا ، بمعنى ان الشجرة التي نراها كانت هنا قبل فترة وليس الان ...وهي فترة قصيرة جدا، ولا يمكن الشعور بها ، الامر سيكون اكثر وضوحا اذا انتقلنا للمسافات الكبيرة ، كيف نرى الشمس ،ينطلق الضوء من الشمس باتجاه العين فنراها ،ولكن الضوء يستغرق 8 دقائق للوصول من الشمس الا الارض ، هذا يعني ان صورة الشمس التي نراها هي ليست صورة الشمس الان بل صورتها قبل 8 دقائق ولو حدث انفجار بالشمس فلن نشعر به الا بعد 8 دقائق ،ولما كانت هناك نجوم تبعد عنا 50 سنة ضوئية مثلا فان صورة النجمة التي نراها الان هي صورة النجمة قبل 50 سنة ، بل هناك نجوم تبعد عنا ملايين السنين وصورها التي نراها هي صورتها قبل ملايين السنين ولا احد يعرف اين هي اليوم ..............
********************************************************************
دعونا نفترض وجود شخص في محطة يقف بالمنتصف وهناك مصباح في بداية المحطة (أ) ومصباح بنهاية المحطة (ب) وبنفس الوقت هناك راكب في حافلة تسير باتجاه نهاية المحطة (ب) ،ولنفترض ان المصباحين توهجا بنفس اللحظة.....الشخص الواقف سيرى توهج المصباحين بنفس اللحظة ولكن الراكب ولانه يسير باتجاه المصباح ب ،سيصل اليه ضوء مصباح ب اولا وعليه سيرى المصباح ب يتوهج اولا ثم مصباح أ ،بهذه الحالة فأن تاكيدهم انهم رأوا توهج المصباحين بنفس اللحظة (الان) هو كلام غير مقبول علميا ، حيث لا وجود لكلمة الان اي معنى باطار النظرية النسبية ، كل واحد لديه (الان) الخاصه به، له عالمه وزمانه الخاص او ما يسمى الزمن المحلي، بالطبع نتكلم هنا عن مسافات قليلة ولان سرعة الضوء عالية فلا نشعر بهذا الفرق ،ولكن لو كان هناك مراقب على الارض ينظر الى نجمة تبعد عنه سنة ضوئية ومراقب اخر على سطح كوكب يبعد عن هذه النجمة 5 سنوات وحدث انفجار بهذه النجمة ، سيرى المراقب على الارض وميض الانفجار بعد سنة بينما يراه المراقب على الكوكب بعد 5 سنوات....فليس هناك تزامن ،كل مراقب سيرى الوميض بالنسبة لموقعة ولا يستطيع اثنان ان يجزما انهم رأوا الوميض بنفس اللحظة (الان)....لا معنى للسؤال متى حدث الانفجار بالنجمة ، لانه لا يوجد جواب مطلق نهائي ،كل مراقب له زمنه الخاص ،احدهم يرى الانفجار بعد سنة من حدوثه ويقول حدث الانفجار الان والاخر يراه بعد 10 سنوات ويقول حدث الان ، وكلهم صادقين كل حسب موقعه ومكانه ،اذا متى حدث الانفجار؟ هذا سؤال ليس له معنى فيجب ان يعدل بالشكل التالي متى حدث الانفجار بالنسبة للمراقب الاول؟ او بالنسبة للثاني وهكذا..... واذا كانوا الجميع صادقين رغم التناقض والاختلاف اذا اين الحقيقة ؟ هل هناك حقيقة مطلقة ام ان الحقائق نسبية تختلف باختلاف الزمان والمكان؟
***************************************
لو ان مراقبا على كوكب يبعد عن الارض 250 سنة ضوئية ولديه منظار يستطيع ان يرى به الارض ، ولان الضوء يظل 250 سنة حتى يصل من الارض اليه ،ماذ يرى ، سيرى الارض قبل 250 سنة وسيرى نابليون يحارب......نابليون حي بالنسبة له فهو يراه الان ،ولكن نابليون ميت بالنسبة لنا ...... الحقيقة أين؟؟؟؟؟
**************************************************
لكل شخص ، مراقب.... زمان ومكان خاص به ، فزمان الارض يختلف عن زمان كوكب عطارد، لان هذا الكوكب يدور حول الشمس في 88 يوم (السنة 88 يوم) ويدور حول نفسه في 88 يوم ايضا اي ان اليوم والسنة متساويان على سطح هذا الكوكب وسكان هذا الكوكب لو وجدوا لكانت لديهم فكرة مختلفة عن الزمان ، الشخص الجالس له زمانه ومكانه ،وهويختلف عن زمان ومكان الشخص في كوكب اخر ويختلف عن زمان ومكان رائد الفضاء وهذا كله مرهون بالسرعة ....
فانت حين تقول مرت 5 دقائق على حدوث البرق ، هذا الكلام ليس له معنى اذا لم تحدد هذه ال 5 دقائق بالنسبة لساعة من ؟ بالنسبة لساعة الشخص الجالس او الشخص المتحرك بالسيارة ،هل ثمة فرق ،نعم لكل مراقب زمنه المحلي الخاص به والمرهون بسرعته .... من أين ياتي هذا الفرق بالزمان بحيث يكون لكل مراقب زمنه و الخاص بسرعته ؟؟؟؟ ببساطة ياتي الفرق من حقيقة أن الزمان والمكان يتقلصان بتغير السرعة ، وهذه احد النتائج المذهلة للنظرية النسبية ، فلكل مراقب زمان ومكان يعتمدان على سرعته ، فالمركبة التي طولها متر وتسير بسرعة مقدارها 90% من سرعة الضوء سيتقلص طولها الى النصف (تقلص المكان) ويتباطأ بها الزمن، ولو زادت سرعتها سوف تتقلص اكثر واذا بلغت سرعة الضوء فانها تتقلص ولا يبقى منها شيء ، مع سرعة الضوء تتلاشى وتتحول الى طاقة ،لان سرعة الضوء هي أعلى سرعة ممكنة.. ....حتى القطار في المحطة طوله يزيد او ينقص حسب سرعته ، ولكن بمقدار لا نشعر به، ولكن لو سار بسرعة 1000 كم بالثانية سينقص طوله 1.7 ملمتر(بغض النظر عن المادة المصنوع منها حديد خشب....) ،واذا بلغت سرعته 100 الف كم/الثانية سينقص طوله 17 متر، واذا بلغت سرعته 200كم/الثانية ينقص طوله 67 متر ،واذا استطاع ان ينطلق بسرعة الضوء يصبح طوله صفرا.......
*****************************************
ان القول بان لكل مراقب زمنه الخاص وتقلص المكان والزمان تترتب عليه نتائج قد لا يقبلها العقل......
تخيل العالم لونجفين رحلة شخص اراد ان يسافر من الحاضر الى المستقبل ، فقرر ان يسافر الى مجرة تبعد عنه سنة ضوئية وكانت سرعته قريبة من سرعة الضوء ،فسوف تستغرق رحلتة سنة بالذهاب وسنة بالرجوع ، هذا بالطبع بالنسبة لساعته (بغض النظر عن نوع الساعة مائية الكترونية........) وعالمه وزمانه المحلي الخاص به ،ولكن بالنسبة لسكان الارض تكون قد مرت 100 عام بالذهاب و100 عام بالرجوع وتكون الارض قد شاخت وسيكون احفاده باستقباله....؟؟؟؟ استغرقت رحلته سنتان بينما مر على الارض قرنان من الزمن هذا لان المكان (المسافة) قد تقلص بسبب سرعته.....
من المسلم به ان البنت أقل عمرا من الام ، ولكن هذه ليست حقيقة مطلقة بل أمر نسبي ، فلو انطلقت الام برحلة الفضاء التي اشرنا اليها وعادت الى الارض فزاد عمرها سنة ستجد بنتها شاخت وتوفيت والام من هذا المنظور اصغر من البنت.
بالطبع هذه الرحلة من وحي الخيال حيث لم يستطع الانسان بعد الوصول الى هذه السرع العالية ،ولكن التجارب التي اجريت على الذرات المشعة اثبتت صحة نبؤة انشتاين بان الزمن والمكان ليس مطلقان وانما يتغيران مع تغير السرعة.
ولما كان الزمن المحلي يتناول جسم الانسان فيمكن ان نستنج ان الشخص المتحرك حركة بطيئة يشيخ قبل الانسان المتحرك حركة سريعة ولهذا الانسان الجالس يشعر بثقل الزمن بينما الشخص المتحرك يمر عنده الزمن بسرعة....العلاقة تكاملية بين الزمان والمكان فكلما كان الاستهلاك للمكان كبيرا (رحلة الفضاء) قصر الزمان ليعوض الفرق ،وكلما كان الاستهلاك للمكان قليلا (الجلوس) طال الزمان.
***********************************************
ثلاث مقولات توصف بها ظواهر الكون الزمان والمكان (المسافة) والكتلة ،واذ اطاحت النظرية النسبية بالزمان والمكان حين اثبتت انه لا يوجد زمان ومكان مطلقان بل هما نسبيان مرهونان بالحركة ، والكون كله بحركة دائمة ،وكل متحرك له زمانة ومكانة وعالمة الخاص به والذي يرى ويقيس العالم من خلاله.....ما مصير الكتلة اذن ؟
المفهوم الشائع للكتله انها مرادفه للوزن ، ولكن فيزيائيا مفهوم الكتله مختلف ، فهي المقاومة التي يبديها الجسم لتغير حركته ،كتلة الشاحنة المحملة بالبضائع اكبر من كتلتها وهي فارغة لان القوة اللازمة لتحريك العربة المحملة أكبر ، الفيزياء التقليدية ترى ان كتلة الشاحنة ثابتة سوى كانت واقفة او متحركة.........جاءت النظرية النسبية لتؤكد ان كتلة الجسم ليست سرمدية ثابتة وانما تزيد بزيادة السرعة ومن الممكن حساب هذه الزيادة.....للسرعات الارضية المألوفة لا يحس بهذا التغير ،ولكن اذا اقحم الجسم بسرعة قريبة لسرعة الضوء فالتغير سيكون واضحا ، تقل الكتلة كلما زادت السرعة، ولكن مالذي يحدث للجسم اذا سار بسرعة الضوء ،ستتلاشى كتلته ويتحول الى طاقة ، وانتهى انشتاين الى المعادلة المشهورة وهي ان الطاقة تساوي كتلة الجسم مضروبة بمربع سرعة الضوء ....
قبل النسبية كان العلماء يعتبرون الكون عبارة عن وعاء فيه عنصران متميزان المادة والطاقة ، المادة ساكنة ويمكن لمسها ولها كتلة ، الطاقة غير مرئية وليس لها كتلة ، فجاء اينشتاين ليعلن ان المادة والطاقة متعادلتان ، المادة هي طاقة مركزة والطاقة هي المادة متحررة ، وكل منهم حالة عارضة ومؤقتة مرهونة بظروف معينة وهذه المعادلة كان لها النصيب الاكبر بتصنيع القنبلة الذرية ، وهي التي تشرح كيف تشع الشمس والنجوم الطاقة.....
ليس من معنى للسؤال ايهم حقيقي ، فالمادة والطاقة يستحيل احدهم الى الاخر،اذا تعرت المادة عن كتلتها وسارت بسرعة الضوء نسميها شعاعا ، واذا بردت الطاقة وتخثرت وصار لها كتلة سميناها مادة.
*****************************************************
لتحديد مكان نقطة ما ، تحدد باحداثيات اثنان( س ، ص ) كأن تكون طول وعرض ولتحديد مكان طائرة فأننا نعمد الى استخدام ثلاثة ابعاد (س،ص،ع) طول وعرض وارتفاع ، ولكن هل يكفي هذا ،هل يكفي ان نقول ان الطائرة تبعد عن بغداد 100 كم وعن بيروت 1000 كم وبارتفاع 5 كم مثلآ؟؟؟ متى كانت الطائرة هنا ؟ لابد من اضافة الزمن بالساعة والدقيقة والثانية للابعاد الثلاثة ، ليكون الزمن بعدا رابعا، ولتعين موقع سفينة لايكفي ان نحدد موقعها بتقاطع خط طول كذا مع خط عرض كذا بل يجب ان نذكر اليوم والساعة .......باختصار لتعين موقع حادثة تجري في الكون لا يجوز الاكتفاء باحداثيات المكان الثلاث (طول وعرض وارتفاع) بل لا بد من مراعاة احداثي الزمن ،البعد الرابع ، لتعين موقع اي جسم متحرك.
هذا ليس محض بناء رياضي، اذا اردنا ان نفهم الكون فعلينا ان ننسخ من اذهاننا فكرة المكان والزمان كعنصرين منفصلين وان نعترف بتداخلهم تداخلا لا انفصام له وهو المتصل الزمان- المكان والذي يسمى زمكاني ، وهو عالم رباعي الابعاد ، ينساب عليه وجودنا ،فالعالم باسره متصل زمكاني ،وكل حقيقة انما توجد في الزمان والمكان معا ،ولا يمكن فصل احدهم عن الاخر، جميع مقايس الزمان هي مقايس مكانية فالثواني والدقائق والساعات والايام....هي مقاييس لمكان وموقع الارض في الفضاء بالنسبة للشمس والقمروالنجوم ،ولتحديد خطوط الطول والعرض التي يعين بها الانسان موقعة لابد من معرفة اليوم والسنة....
حين يسدد احد الفلكيين منظاره الى السماء فهو يتنقل بالمكان بين الكواكب والمجرات ، ولكنه يرجع بالزمان ايضا ،يسافر الى الماضي، لان اجهزتة تكشف له بصيص الضوء لعالم يبعد عنا 500 مليون سنة ضوئية مثلا ، وخطوط الضوء هذه انطلقت من عالمها عندما كانت الدينوصورات تملئ الارض ،وهذه العوالم تبعد عنا بسرعة 170 كم بالثانية ، وبعبارة ادق كانت تتباعد عنا منذ 500 مليون سنة بسرعة 170 كم بالثانية ، ولكم ان تتخيلوا اين هي الان ؟ السفر بالمكان والزمان يعني السفر بالزمكاني .
****************************************
ان قوانين اينشتاين الخاصة بالحركة والمبادئ العامة بنسبية الزمان والمكان والكتلة والنتائج المستخلصة منها كل هذا يطلق عليه النسبية الخاصة ،وقد توسع انشتاين طوال السنوات العشر التي اعقبت ظهور هذه النظرية ،توسع بمذهبه العلمي والفلسفي ، اخذ الكون المربع الابعاد ليطلع على العالم بالنظرية النسبية العامة ، التي درس بها تلك القوة الخفية التي تقود حركة النجوم والكواكب والشهب....والتي اطلق عليها نيوتن اسم الجاذبية الكونية.
اذا كانت النظرية النسبية قد احالت الزمان والمكان ....الى امور نسبية تعتمد على ظروف المراقب ، الا ينسحب هذا على افكارنا ومعتقداتنا ومذاهبنا التي ظننا انها مطلقة ومسلمات لا تقبل النقد والتمحيص والمراجعة....اليس هذه الافكار والمعتقدات نسبية تعتمد على الظروف الزمنية والاقتصادية والمعاشية للناس ، فيكون الحرام في بلد حلال في بلد أخر....وعندما تكون افكارنا صحيحة بالنسبة لنا لانها وليدة وضعنا وظروفنا ،اليس لزاما علينا قبول رأى الطرف الاخر ، لان رأيه ايضا صحيح بالنسبة لوضعة وظروفه.....





التعليق والتصويت على الموضوع في الموقع الرئيسي


اخر الافلام

.. غزة: انتشال 332 شهيدا من المقبرة الجماعية فى مجمع ناصر الطبى

.. ما الجديد الذي استحدثته مايكروسوفت في برنامج الذكاء المصغر؟




.. إطلاق مبادرة -تكافؤ- لدعم طلاب الجامعات التكنولوجية النابغين

.. ما أبرز الادعاءات المتداولة على الإنترنت حول العملية العسكري



.. ماهر الأحدب: الانتشار المتزايد لمراكز التجميل أمر سلبي وسبب