الحوار المتمدن - موبايل
الموقع الرئيسي


مرَّة أخرى عن صلة -التسارع- ب -تباطؤ الزمن-

جواد البشيتي

2014 / 7 / 6
الطب , والعلوم


جواد البشيتي
أَرَدتُّ لهذه المقالة أنْ تكون في هذا الشكل تَوَصُّلاً إلى بَسْط "الصلة السببية للتسارع بتباطؤ الزمن"، وجلاء الغموض عن بعض معاني وتفاصيل هذه الصلة.
جُمْلَة مبادئ وأفكار أولية وأساسية لفَهْم أوْضَح، وأبْسَط، وأدَق، للصِّلَة السببية لـ "التسارُع" بـ "انحناء (أو تمدُّد، أو تباطؤ) الزمن":
1. تَسَارُع الجسم (المتأتي من دَفْعِه، أو سَحْبِه بقوَّة خارجية ما) هو كل زيادة، أو نقص، في سرعته؛ وهو كل خروج له عن الاستقامة في خط سيره، كانحرافه إلى اليمين، أو إلى اليسار.
2. لا يمكن أبداً تمييز تأثيرات (أو نتائج) التسارُع من تأثيرات الجاذبية؛ مع أنَّ التسارُع والجاذبية ليسا شيئاً واحداً؛ فالتسارُع "برتقال"، والجاذبية "تُفَّاح".
3. لا فَرْق بين نتائج "التسارُع الإيجابي" ونتائج "التسارُع السلبي"؛ فلو كُنْتَ في حجرة صغيرة ساكنة، في فضاءٍ لا وجود فيه للجاذبية، وجاءت قوَّة خارجية ما لتَدْفَع حجرتكَ بما يجعلها تسير بسرعة متزايدة تَزايداً ثابتاً، مع احتفاظها بالاستقامة في خط سيرها، فإنَّكَ تَكْتَسِب وزناً، وترى ظاهرة السقوط الحر للأجسام في داخل حجرتكَ، وترى انحناءً في المسار الذي يسير فيه جسم ما في داخل حجرتكَ؛ ومن غير أنْ ترى، يَحْدُث، حتماً، انحناء في الزمن لديكَ؛ فعقارب ساعتكَ تسير أبطأ من ذي قَبْل؛ لكنَّكَ لا تشعر بهذا البطء، ولا تدركه. ولو، بعد حين، اسْتَعْمَلْتَ قوة ما لجعل سرعة حجرتكَ تتباطأ، فلن تختلف النتائج والتأثيرات. لو أنَّكَ اسْتَعْمَلْتَ هذه القوة (أو الكوابح) لجعل حجرتكَ تتوقَّف سريعاً، وتماماً، عن الحركة، فسوف تَجِد أنَّ وزنكَ زاد أكثر، وأنَّ انحناء المسار الذي يسير فيه جسم ما في داخل حجرتكَ قد اشتد؛ فهل ينحني لديكَ المكان في هذه الشدة من غير أنْ ينحني (يتباطأ) الزمان، وفي الشدة نفسها؟!
4. الجسم (أو الإطار المرجعي) الذي يسير (في الفضاء الخالي من "المادة") في خط مستقيم (أو في الاتجاه نفسه) وبسرعة ثابتة (لا تزيد، ولا تنقص، وبصرف النظر عن مقدارها) هو جسم في حالة سكون.
5. "النسبية الخاصة" تَخْتص بكل "إطار مرجعي" غير متسارع، وغير متأثِّر بالجاذبية.
6. "النسبية العامة" تَخْتَص بكل "إطار مرجعي" متسارع، أو يخضع لتأثير الجاذبية.
7. "السَّاعة الأسرع" هي السَّاعة الموجودة في "إطار مرجعي" غير متسارِع، وموجود في فضاءٍ يخلو من مصادِر ومنابع وحقول الجاذبية (أيْ يخلو من الكواكب والنجوم..). في الكون كله، لا وجود لساعةٍ أسرع من هذه الساعة؛ فالسَّاعات الكونية جميعاً إمَّا أنْ تَعْدِل هذه السَّاعة سرعةً، وإمَّا أنْ تكون أبطأ منها (قليلاً، أو كثيراً).
8. "الزَّمن الثابت" هو الزَّمن الخاص بشيء بعينه؛ فإذا كُنْتَ ستعيش 100 سنة، فإنَّكَ ستعيش 100 سنة، بحسب ساعتكَ، وبصرف النَّظر عن "إطارك المرجعي". إذا كان قلبكَ ينبض نحو 70 نبضة في الدقيقة الواحدة (بحسب ساعتكَ) فإنَّه سيظل ينبض نحو 70 نبضة في الدقيقة الواحدة (بحسب ساعتكَ) مهما كانت شدة الجاذبية التي يخضع لها إطاركَ المرجعي، أو مهما كانت سرعة، أو تسارع، إطاركَ المرجعي؛ فإنَّ الشيء (أيْ كل شيء) يعيش (ويتطوَّر) بحسب "الزمن الخاص به"، أيْ بحسب "ساعته الذاتية".
9. لا انفصال أبداً بين "انحناء المكان" و"انحناء (تمدُّد، تباطؤ) الزمان"؛ فحيث ينحني المكان، ينحني الزمان، وبالنسبة نفسها؛ فـ "الانحناء" يَخْتَص بهذا المُتَّحِد (اتحادا لا انفصام فيه أبداً) المسمَّى "الزمكان".
10. حركة الجسم في المكان (وفي فَهْم بسيط لها) هي أنْ يتحرَّكَ جسم ما، مبتعداً عنكَ (على ما ترى) أو مُقْتَرِباً منكَ (على ما ترى) وبسرعة ما (ثابتة، أو متغيِّرة).
11. "الزمكان" لا ينحني أبداً في الإطار المرجعي الساكن (وغير المتأثِّر بالجاذبية) وفي الإطار المرجعي الذي يسير (في فضاءٍ خالٍ من الجاذبية) في خط مستقيم، وبسرعة ثابتة.
12. هذا الإطار، أو ذاك، قد يراه مراقب ما في حالة حركة؛ قد يراه يسير مبتعداً عنه، أو مُقْتَرِباً منه؛ عندئذٍ، لا بدَّ لهذا المراقب من أنْ يرى تضاؤلاً في سرعة دوران عقارب السَّاعة في الإطار المرجعي المتحرِّك بالنسبة إليه؛ فالزمن يبطؤ في كل ساعة متحرِّكة بالنسبة إليكَ، ولو كانت هذه السَّاعة ساكنة، لا تتحرَّك من مكانها. لو كان الإطار المرجعي الذي أراقبه يسير بسرعة 280 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة، ولو كُنْتُ (لسببٍ يختص بحركتي أنا) أراه ساكناً (أيْ لا يبتعد عني، ولا يقترب مني) فإنني، عندئذٍ، أرى عقارب ساعته تدور بالسرعة نفسها التي تدور فيها عقارب ساعتي.
13. أنا الآن موجود في إطار مرجعي ساكن، لا يتحرَّك من مكانه؛ وهذا الإطار موجود في فضاءٍ يخلو من الجاذبية. أمامي يَقِفُ إطار مرجعي، دَفَعَتْه قوَّة خارجية ما، وظلَّت تَدْفَعه، فسار، مبتعداً عني، بسرعةٍ متزايدة تزايداً ثابتاً، مع احتفاظه بالاستقامة في خط سيره. المراقب في هذا الإطار يرى ظواهر الجاذبية وقد تولَّدت في إطاره. الفضاء (مع المسارات) انحنى في داخل هذا الإطار. الزمن تباطأ تباطؤاً فعلياً في داخل هذا الإطار؛ وهذا التباطؤ يزداد مع كل زيادة في سرعة الإطار؛ فالإطار يسير بسرعة، ليست ثابتة، وإنَّما متزايدة تزايداً ثابتاً، أيْ أنَّ سرعة تزداد كل ثانية. هذا المراقِب لا يدرك تباطؤ الزمن لديه، ولا انكماش متره. أمَّا أنا فأرى أوَّلاً أنَّ هذه الإطار متحرِّك بالنسبة إليَّ؛ فهو يسير (بسرعة متزايدة) مبتعداً عني؛ ولا بدَّ لساعته المتحرِّكة (بالنسبة إليَّ) من أنْ تدور عقاربها بسرعة أقل من سرعة دوران عقارب ساعتي. وأرى ثانياً أنَّ الزمن لديه يتباطأ في استمرار؛ فالدقيقة عنده تَعْدِل الآن دقيقتين عندي؛ ثمَّ أصبحت تَعْدِل ثلاث دقائق عندي.وأرى ثالثاً أنَّ متره أصبح أقصر من متري، وأنَّ طول إطاره المرجعي انكمش، وينكمش، في اتِّجاه حركته. وكلَّما زاد هذا المراقِب تسارعه هذا (أيْ كلَّما جَعَلَ الزيادة في سرعة إطاره أكبر) اشتد وعَظُم تباطؤ الزمن لديه (على ما أرى). ولَمَّا بَلَغَت سرعة إطاره 280 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة، قرَّر هذا المراقب تَرْكَ إطاره يسير بهذه السرعة، فلا يَزيدها، ولا ينقصها. إنَّ عقارب ساعته الآن تدور بسرعة عادية؛ فلا بطء، ولا تباطؤ في الزمن لديه؛ لكن كل ما اكتسبه من زمن (من قَبْل، وبسبب التسارع) ظلَّ في الحفظ والصون. أمَّا بالنسبة إليَّ فالأمر مختلف؛ فهذا الإطار ما زال يتحرَّك بالنسبة إليَّ؛ ما زال يسير مبتعداً عني (وإنْ بسرعة ثابتة هذه المرَّة). إنني ما زلتُ أرى الزمن لديه بطيئاً؛ وأرى أنَّ هذا البطء قد تَجَمَّد عند النقطة التي بلغها؛ فهو لا يزيد، ولا ينقص. الآن، شرع المراقب يستعمل الكوابح لجعل إطاره المرجعي يتضاءل سرعةً، وصولاً إلى توقُّفه التام عن الحركة. هذا تسارُع سلبي؛ ولا فَرْق بين نتائج التسارُع الإيجابي ونتائج التسارُع السلبي. إنَّ الزمن لديه شرع يتباطأ، ويزدادا تباطؤاً. وهذا تباطؤ فعلي بالنسبة إلى المراقِب. ماذا أرى أنا؟ هل أرى تناقُصاً في بطء الزمن لديه؟ كلاَّ؛ فإنني أرى مزيداً من البطء في الزمن لديه؛ فانطلاق السيَّارة بغتةً يعطي نتائج مماثلة لتوقُّفها بغتةً. الآن، تقوَّف إطاره المرجعي عن الحركة تماماً. عندئذٍ، عادت عقارب السَّاعة لديه لتدور بسرعة دوران عقارب السَّاعة لديَّ. إطاره المرجعي هو الآن ساكن بالنسبة إليَّ؛ فهو لا يتحرَّك مبتعداً عني، أو مقترباً مني (على ما أرى). وعليه، لا أرى أي بطء في دوران عقارب ساعته.
14. التسارع، بوجهيه الإيجابي والسلبي، يبطئ فعلياً التغيير في كل شيء يخضع لتأثيره؛ فالحادِث الذي يستغرق عادةً خمس دقائق، مثلاً، قد يستغرق بسبب إبطاء التغيير المتأتي من التسارع (أو الجاذبية) بضع ساعات، أو بضعة أيام، أو بضعة أشهر، أو بضع سنوات، أو ملايين السنين.





التعليق والتصويت على الموضوع في الموقع الرئيسي


التعليقات

1 - مع خالص الشكر والتقدير
حسن عبد اللطيف ( 2014 / 7 / 6 - 13:16 )
أستاذنا الفاضل / جواد البشيتى
أنا سعيد جدا وآسف فى الوقت ذاته لشعورى بأننى كنت السبب وراء هذا المجهود العظيم الذى بذلته فى كتابة هذا المقال القيم كامتداد للمقال السابق. أنا أعلم أنك فى غنى عن أى شكر أو مدح لكنى مع ذلك أكرر عميق شكرى وامتنانى بلا حدود. غاية ما كنت أطمح فيه وأتمناه هو أن تتكرم بالرد على تعليقى بتعليق بسيط مختصر لأنى بطبيعتى شخص طماع لا أشبع ولا أكف عن التساؤل بالذات لو وجدت أمامى فرصة ذهبية كهذه. والآن أرى نفسى غير قادر على كبح رغبتى فى التعليق من جديد !!

2 - كيف حدثت تلك القفزة الزمنية ؟
حسن عبد اللطيف ( 2014 / 7 / 6 - 13:20 )
سيدى النظام الذى أراقبه متحرك الآن (( بسرعة ثابتة )) 290 ألف كم/ث .. سرعة دوران عقرب ساعته تساوى مثلا 20 من وحدات السرعة ... على حين أن سرعة دوران عقرب ساعتى تساوى 30 وحدة من وحدات السرعة

الآن بدأ النظام يستعمل الكوابح فأصاب التباطؤ سرعة دوران عقرب ساعته (على ما أرى) .. بمعنى أن سرعة دوران عقرب ساعته أصبحت تتناقص فصارت 19 ثم 18 ثم 17 وهكذا (وهذا ما أراه أنا). فى هذه الأثناء كانت سرعة النظام (المتحرك فى خط مستقيم) تتناقص وتقترب من الصفر

فى لحظة وصول سرعة النظام الى الصفر كانت سرعة دوران عقرب ساعته تساوى 15. شاهدت هذا بعينى رأسى !! .. لقد أخذت سرعة دوران عقارب ساعته فى التناقص أثناء استعمال الكوابح حتى لحظة توقفه النهائية أمامى !! .. فى تلك اللحظة كنت ألمح سرعة دوران عقرب ساعته وقد بلغت القيمة 15 بالضبط ....... وفجأة – (فى غمضة عين) – قفزت سرعة دوران عقارب الساعة من 15 الى 30 دون سبب فيزيائى واضح
سيدى – ألا ترتاب فى الأمر ؟

3 - Generalization of Equivalence Principle
حسن عبد اللطيف ( 2014 / 7 / 6 - 18:45 )

أستاذنا الكريم / جواد البشيتى
اسمح لى بعرض فكرة بسيطة على مسامعك كنت أود صياغتها فى مقال لكن لفرط بساطتها سأجعلها هنا كتعليق عابر

مركبة فضائية أرضيتها مستوية واسعة ساكنة فى فراغ لا نهائى خالٍ من الكتل والمجالات

جسيم ذو كتلة محددة يتحرك (بالقصور الذاتى) فى مسار مستقيم موازى لأرضية المركبة

تحركت المركبة بتسارع منتظم لأعلى فانحنى مسار الجسيم وحدثت كافة الظواهر المعروفة المصاحبة لوجود مجال الجاذبية بما فيها تمدد الزمن من وجهة نظر نظام (قصورى) آخر كما نعلم

السؤال الآن

ماذا لو أن المركبة تحركت بنفس هذا التسارع المنتظم فى الاتجاه المضاد .. أقصد لأسفل ؟

الواضح أن الظواهر داخل المركبة سوف تشير الى ميلاد مجال طرد وليس مجال جذب ... !! فتجد مسار الجسيم ينحنى بنفس الطريقة ولكن لأعلى متنافرا مع أرضية المركبة وكل الأشياء الساكنة تتنافر مبتعدة عن تلك الأرضية

ان انعكاس الانحناء الذى أصاب الفراغ داخل المركبة سيصيب الزمن أيضا بمعنى أن الزمن سيتسارع (من وجهة نظرى) ولن يتباطأ .. وعند وصول المركبة المذكورة فى تعليق 2 السابق الى السكون تصبح الدقيقة فى ساعتها مساوية للدقيقة فى ساعتى

4 - السيد حسن عبد اللطيف
جواد البشيتي ( 2014 / 7 / 6 - 19:03 )
أخي حسن
أحييك وأشكرك كل الشكر.
وسؤالي لك، هل ترأى في مفارقة التوأمين أمراً أقل مدعاة للدهشة والاستغراب؟!
كلا التوأمين (المسافِر والمُنْتَظِر على الأرض) يظل يرأى الآخر، حتى لحظة التقائهما، أصغر سِنَّاً منه؛ أفلا يُدْهَش المسافِر عندما يرى توأمه أكبر سِنَّاً منه، وهو الذي رأه قبل ثوانٍ أصغر سِنَّاً منه؟!
فلسفياً (وفيزيائياً وواقعياً) تحدث الأمور دائماً هكذا؛ وأنتَ اسْتَعْمَلْتَ كلمة -قفزة-؛ و-القفزة (بمعناها الجدلي الهيجلي)- تبعث دائماً على الدهشة؛ فبقفزة واحدة لا غير انتقل مسافِرنا من -الحركة التسارعية- إلى -السكون-؛ وبنقطة التَّحول النوعي (انقطاع التدرج) هذه، حدثت، أيضاً، تبدلات كمية (في سرعة دوران عقارب ساعته، على ما يرى ذلك المراقب القصوري). وإلى لقاء.

5 - السيد حسن عبد اللطيف
جواد البشيتي ( 2014 / 7 / 6 - 19:19 )
أخي حسن
في شأن مركبتكَ الافتراضية أقول: كلا، ياعزيزي؛ لن يحدث شيء من هذا الذي توقَّعْته؛ فكل ما سيحدث لا يتعدى أنْ يصبح سقف المركبة هو أرضيتها الجديدة؛ والمراقب الداخلي الموجود الآن على هذه الأرضية الجديدة سيرى انحناءً موجباً لمسار الجسيم.

6 - هذه الأرض أقف عليها
حسن عبد اللطيف ( 2014 / 7 / 6 - 19:46 )
شكرا لك أستاذ جواد

أنا كمراقب داخل المركبة أقف على أرضيتها ولا شأن لى بسقفها .. ليس من حقى أن أغير الأرضية وأستبدلها بالسقف

أرضية المصعد هى مرجعى الذى أنسب اليه الحركات منذ البداية .

تحت قدماى ميزان ألاحظ فيه (انخفاض وزنى)- كل الأشياء من حولى ترتفع الى أعلى بنفس التسارع .. شعاع الضوء يتقوس لأعلى مبتعدا عن الأرضية .. من حقى أن أبدأ البحث عن تفسير لما أراه منسوبا لتلك الأرضية دون اللجوء المتعسف لتغييرها لإرضاء مبدأ التثاقل - وإلا أكون كقاضٍ يحكم فى القضايا بقوانين بلدان مختلفة طبقا لهواه

وبنفس المنطق أستطيع أن أستعمل حجتك فى مبدأ التكافؤ الأينشتينى فأقول لك ان المراقب فى مصعد آينشتين المتسارع لأعلى كان عليه أن يقف على سقف المركبة ليدرك أنه فى مجال طارد وليس جاذب

أنا أعلم مدى إيمانك الراسخ بمبدأ التكافؤ كتصوير للتثاقل (لأسفل) .. لكننا فى الكهرومغناطيسية نجابه أيضا التثاقل لأعلى والمجالات التنافرية

فلنفتح الأبواب لكافة الاحتمالات

نأخذ من التسارع لأعلى مكافئا للجاذبية ونترك التسارع لأسفل لما قد تسفر عنه الأيام .. كمعادلة لها حلين نفهم معنى أحدهما ونترك الآخر للمستقبل

7 - ما هى النتيجة ؟
مخلوف مخلوف ( 2014 / 7 / 7 - 13:07 )
أيها السادة الأفاضل
الى أى شىء توصلتم ؟
هل فسرتم لماذا يؤدى التسارع الى التأخر الزمنى للكتل المتحركة ؟
اللهم لا
من جهتى ، كل ما أسعدنى فى تلك المناقشات هو فرار السيد ماجد جمال الدين من المواجهة بعد أن تبين له مقدرة السيد جواد وكفاءته العلمية
لكن علميا أنا لم أجد جديدا فى الحوار
قام السيد حسن بتعليقات مطولة وقدم أفكار ليس عليها أدلة ولا برهان ولا ندرى ان كانت صحيحة أو خاطئة ورد عليه السيد جواد بما تيسر وترك الإثنان الموضوع وتركوا السؤال الأصلى موضوع الخناقة وهو : لماذا يؤدى تسارع الكتلة الى الإفلات من صيرورة الزمان وتأخرها زمنيا عن العالم المحيط بها ؟

8 - الأستاذ مخلوف
حسن عبد اللطيف ( 2014 / 7 / 7 - 15:28 )
شكرا على تعليقك
يعلم المشتغلون بالأبحاث النظرية أهمية المناقشات العلمية والفلسفية فى بلورة الأفكار وأن هذه المناقشات لعبت تاريخيا دورا خطيرا فى ظهور النظريات الفيزيائية الكبرى كالنسبية والكم .. آينشتين على سبيل المثال فى فترة ما قبل عام 1905 وما بعده كان له أصدقاء ثلاثة يجتمع بهم باستمرار يتناقشون فى أمور الفلسفة والفيزياء وكانت أغلب اجتماعاتهم تتم فى بيت آينشتين الذى كان فى ذلك الوقت فقيرا وتمتد المناقشات الصاخبة حتى الصباح يتخللها أحيانا حساء دافىء من شوربة العدس

نفس الكلام تجده عند جماعة الشبان العباقرة الذين أنتجوا نظرية الكم فى عشرينيات القرن - هيزنبرج - بوهر - ديراك - - ماكس بورن - شرودنجر .. الخ الخ - لقد كانت المناقشات العميقة الدورية الجادة صفة ضرورية لازمة من صفاتهم

وعندما يكتب الأستاذ جواد أو غيره فى المسائل العلمية فعلى المرء منا أن يعبر عما يجيش فى صدره من شكوك أو هموم تجاه القضية المثارة دون أن ينتظر حلا نهائيا أو إجابة قاطعة لما يثيره من تساؤلات ..
نحن هنا نفضفض .. وأنا لا أكتب لكى يرد السيد جواد مثلا على تعليقى ولكنى أعبر فقط عن تأمل أو خاطر ربما يفيد القارىء

9 - عفوا
مخلوف مخلوف ( 2014 / 7 / 7 - 17:36 )
أعذرنى يا سيد حسن فقد تابعت الحوار بينكما على عدة مقالات ولم أتمكن من تحديد ما إذا كان الأستاذ جواد قد أجابك عن سؤال التسارع والزمن أو أن اجابته قد أقنعتك . كذلك فلازلت لا أعلم ان كنت أنت والاستاذ جواد من المتخصصين فى الفيزياء أم أنكم مجرد هواة محبين للعلوم ولا يخفى عليك الفارق فى الحالتين

10 - الاستاذ مخلوف
حسن عبد اللطيف ( 2014 / 7 / 7 - 22:01 )
معذرة على التأخير فى الرد
كما رأيت فقد بذل الاستاذ جواد جهدا كبيرا على مدار عدة أيام فى عملية شرح وتبسيط متصلة للأمر برغم براعته المعروفة عنه فى الكتابة والتعبير .. فالموضوع عميق وأظن ان طبيعته الرياضية ربما تجعله عزيزا على اللغة الانشائية البسيطة الى حد كبير. أنا عن نفسى لست متخصصا فى النسبية العامة وتخصصى الدقيق يتركز فى أبحاث فيزياء المواد فائقة التوصيل وأيضا الفيزياء الضوئية فأنا متخصص فى كلا المجالين معا ولى اهتمام كبير بقضية الجاذبية .. وشكرا لك اهتمامك

اخر الافلام

.. نقاش | الاحتلال الإسرائيلي عاجز عن مواجهة مسيّرات حزب الله..

.. الفضاءات الريفية والطبيعية في تونس تعد المجالات الأنسب للبنا



.. السويد.. الشرطة تفض اعتصام المعهد الملكي للتكنولوجيا في ستوك

.. ناشطة تكشف تلاعب غوغل بمصطلح مجزرة النصيرات




.. أميرة ويلز تظهر رسميا للمرة الأولى بعد -التقدم الجيد- لعلاجه