ما رايك فى النظريه النسبيه (هديه محمد عمر جينيس)

[محمد ابوزيد]

ما رايك فى النظريه النسبيه (هديه محمد عمر جينيس)



كتب الموضوع محمد عمر

الحلقة الاولى....من هو اينشتاين؟؟؟......


--------------------------------------------------------------------------------


في هذا الموضوع التي كنت قد بدأته من عام 2004
ولم أجد تجاوبا الا اليوم
سنبدأ انطلاقة جديدة لشرح النظرية النسبية
وموضوع اليوم بعنوان:
من هو ألبرت آينشتاين؟

البرت اينشتين عالم فيزيائي قضى حياته في محاولة لفهم قوانين الكون. كان اينشتين يسأل الكثير من الأسئلة المتعلقة بالكون ويقوم بعمل التجارب داخل عقله. فقد عاش اينشتين عبقريا باجماع كافة علماء عصره وبلغ اسمى درجات المجد العلمية بخلاف العديد من العلماء الذين ماتوا دون ان يحظوا بمتعة النجاح والتألق فمثلاً العالم مندل الذي وضع قوانين الوراثة لم يعرف احد أنه هو الذي وضع هذه القوانين إلا بعد وفاته بخمسين عام، كذلك العالم والطبيب العربي ابن النفيس الذي اكتشف الدورة الدموية في جسم الانسان لايزال مجهولا حتى الآن وغيره من الأمثلة
..................يتبع

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الأولى


--------------------------------------------------------------------------------

كانت عبقرية اينشتين من نوع مختلف فلم يكن احد يفهم شيء عن نظريته النسبية أو تطبيقاتها ولكن الجميع اقر بمنطقها. فقد جاءت النظرية النسبية الخاصة لتحير العلماء وتغير مفاهيم الفيزياء المعروفة. ويروي أن آينشتين كان يقف في أحد شوارع هوليود مع شارلي تشابلن فتجمع حولهما المارة، فقال آينشتين لتشابلن ((لقد تجمع الناس لينظروا إلى عبقري يفهمونه تمام الفهم وهو أنت، وعبقري لا يفهمون من أمره شيئاً وهو أنا)).. العديد من العلماء بلغوا مراتب علمية عالية نتيجة لمجهودهم الفكري أو الفني فمثلاً اديسون وبيكاسو وأبن سينا والمتنبي اجمع الناس على تفوقهم وعبقريتهم لأنهم لمسوا ورأوا قيمة ما يقدمون من اكتشافات واختراعات. وهذا لم يحدث مع آينشتين حيث كانت عبقريته من نوع مختلف فما هو الذي قدمه آينشتين؟ وعن ماذا كانت عبقريته؟ وما قيمة ما قدمه؟ وعن أي شيء تتحدث. كل ما هو معروف أنه وضع النظرية النسبية. فإذا ماحاول المرء قراءة النظرية النسبية إلا وجد نفسه غارقاً في بحر من الألغاز لدرجة انه شاع القول بأن هناك عشرة في العالم يفهمون النظرية النسبية وهنا يجب أن اؤوكد أن هذا غير صحيح وسوف نقوم من خلال هذه المقالة تقديم شرح مبسط للنظرية النسبية الخاصة ونتائجها لتكون في مستوى القارئ العادي..
.............يتبع

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الأولى


--------------------------------------------------------------------------------

حياة آينشتين

ولد آلبرت أينشتين في 14 مارس 1879 في ألمانيا في مدينة صغيرة تسمى أولم وبعد عام انتقلت اسرته إلى ميونخ. كان والده هرمان صاحب مصنع كهروكيميائي. وكانت والدته بولين كوخ من عشاق الموسيقى وكان له اخت تصغره بعام. تأخر آينشتين عن النطق وكان يحب الصمت والتفكير والتأمل ولم يهوى اللعب كأقرانه. لم يكن يعجبه نظام المدرسة وطريقة التعليم فيها التي تحصر الطالب في نطاق ضيق ولا تدع له مجالاً للأبداع واظهار امكانياته.

اهدى له والده بوصلة صغيرة في عيد ميلاده العاشر وكان لها الاثر البالغ في نفسه وبابرتها المغناطيسية التي تشير دائما إلى الشمال والجنوب واستخلص هذا الطفل بعد تأمل عميق أن الفضاء ليس خالياً ولا بد وأن فيه ما يحرك الاجسام ويجعلها تدور في نسق معين. تعلق آينشتين في شبابه بعلم الطبيعة والرياضيات وبرع فيهما في البيت وليس في المدرسة ووجد متعة في علم الهندسة وحل مسائلها. تعلم الموسيقى وهو في السادسة من عمره وكان يعزف على الة الكمان. كانت اكبر مشكلة له اضطراره لدراسة اللغات والعلوم الانسانية التي لا تطلق للفكر العنان وانما حفظها للحصول على الشهادة وكان كثيرا ما يحرج اساتذة الرياضيات لتفوقه عليهم وطرده احد الاساتذة من المدرسة قائلاً له ((أن وجودك في المدرسة يهدم احترام التلاميذ لي)) سافر بعدها ليلتحق بوالديه في ميلانو بعد ان تركوه لمشاكل مادية في ميونخ والتحق هناك في معهد بولوتيكنيك ولكنه رسب في جميع امتحانات الالتحاق فيما عدا الرياضيات فارشده مدير المعهد ليدرس دبلوم في احدى مدن سويسرا ليتمكن بعد عام من الالتحاق في البوليتكنيك.

في عام 1901 بلغ اينشتين من العمر 21 عاماً وبعد عناء طويل للحصول على عمل يعيش منه حصل على وظيفة في مكتب تسجيل براءات الاختراع في برن. قرأ الكثير عن اعمال العلماء والفلاسفة ولم تعجبه كتاباتهم حيث وصفها بالسطحية والبعد عن العمق الفكري الذي يبحث عنه.

في العام 1905 وضع آينشتين خلال عمله في مكتب تسجيل الأختراعات العديد من النظريات التي جعلت من العام 1905 عاماً ثورياً في تاريخ العالم. واسترعت نتائج نظرياته اهتمام علماء الفيزياء في كافة جامعات سويسرا مما طالبوا بتغير وظيفته من كاتب إلى استاذ في الجامعة وفي عام 1909 عين رئيسا للفيزياء النظرية في جامعة زوريخ ثم انتقل إلى جامعة براغ الألمانية في 1910 ليشغل نفس المنصب ولكنه اضطر لمغادرتها في العام 1912 بسبب رفض زوجته مغادرة زوريخ.....

من أعمال أينشتين نذكر.....

في عام 1905 نشر اينشتين اربعة ابحاث علمية الأولى في تفسير الظاهرة الكهروضوئية والبحث الثاني للحركة الابروانية للجزيئات والثالثة لطبيعة المكان والزمان والرابعة لديناميكا حركة الأجسام الفردية. كان البحثين الأخيرين الاساس للنظرية النسبية الخاصة والتي نتج عنها معادلة الطاقة E=mc وبتحويل كتلة متناهية في الصغر امكن الحصول على طاقة هائلة (الطاقة النووية)..

في العام 1921 حصل أينشتين على جائزة نوبل لأكشتافه قانون الظاهرة الكهروضوئية التي حيرت هذه الظاهرة علماء عصره.

وضع اينشتين الاسس العلمية للعديد من المجالات الحديثة في الفيزياء هي:

النظرية النسيبة الخاصة
النظرية النسبية العامة
ميكانيكا الكم
نظرية المجال الموحد
وحتى يومنا هذا يقف العلماء عاجزين عن تخيل كيف توصل اينشتين لهذا النظريات( وبالتأكيد هذا بعون من الله ثم بالجهد والعمل والجدية) ولا سيما وأن التجارب التي تجرى حتى الأن تؤكد صحة نظريات اينشتين وينشر ما يقارب 1000 بحث سنوياً حول النظرية النسبية..
يتبع.................

[محمد ابوزيد]

قال عنه زميله في برلين العالم الفيزيائي لندتبورغ ((كان يوجد في برلين نوعان من الفيزيائيين: النوع الأول آينشتين، والنوع الآخر سائر الفيزيائيين)).

مع اندلاع الحرب العالمية ظل آينشتين يتابع أعماله العلمية في برلين وركز نشاطه على التوسع في نظرية الجاذبية التي نشرها في العام 1916 وهو في الثامنة والثلاثين من عمره. حاول الكثير من الاحزاب السياسية زجه في نشاطاتهم ولكنه كان دائما يقول انني لم اخلق للسياسة وفضل الانعزال والوحدة قائلاً ((ان الفرد المنعزل هو وحده الذي يستطيع أن يفكر وبالتالي أن يخلق قيما جديدة تتكامل بها الجماعة)) هذا ادى إلى دفع معارضيه للنيل منه. احيكت له المؤامرات والدسائس مما ذاع صيته في مختلف انحاء العالم ووجهت له الدعوات من العديد من الجامعات للتعرف عليه وسافر إلى ليدن بهولندا وعين استاذاً في جامعتها. وأسف الكثيرون في ألمانيا رحيله لأن شهرته العظيمة في الخارج من شأنها ان تعيد إلى المانيا هيبتها التي فقدتها في الحرب. وتلقى كتب ودعوات من وزير التربية ليعود إلى بلده فعاد وحصل على الجنسية الألمانية لانه في ذلك الوقت كان لايزال محتفظاً بجنسيته السويسرية.

كثرت الدعوات التي تلقاها اينشتين بسبب شهرة نظريته النسبية وكان يقابل في كل مرة يلقي فيها محاضرة باحتفال هائل يحضره عامة الناس ليتعرفوا على هذا الرجل بالرغم من عدم المامهم بفحوى النظرية النسبية ولكن اهتمام الناس به لم يسبق لعالم ان حظي به من قبل فكان يستقبل استقبال المعجبين لفنان مشهور. لقد كان تقرير صادر عن البعثة الفلكية الانجليزية عام 1919 الذي تؤيد فيه صحة نبوءة آينشتين عن انحراف الضوء عند مروره بالجو الجاذبي من اهم دواعي شهرته العالمية. ولكن لكونه الماني الجنسية كان صيته في انجلترا قليل وبدعوة من اللورد هالدين توجه آينشتين إلى انجلترا وقدمه هالدين قائلا ((إن ما صنعه نيوتن بالنسبة إلى القرن الثامن عشر يصنعه آينشتين بالنسبة إلى القرن العشرين)).

يروى أنه تم الاعلان عن جائزة قدرها خمسة آلاف دولار لكاتب احسن ملخص للنظرية النسبية في حدود ثلاثة آلاف كلمة فتقدم ثلاثمائة شخص وحصل على الجائزة رجل من محبي الفيزياء ايرلاندي الجنسية عمره 61 عاماً في 1921.

ظل آينشتين يسافر بين بلدان العالم من فرنسا إلى اسبانيا إلى فلسطين وإلى الصين واليابان وحصل على جائزة نوبل في 1923 وسلمه اياها ملك السويد وبعدها استقر في برلين وكان الزوار من مختلف انحاء العالم يأتون له ويستمتعون بحديثه ولقاءه حتى عام 1929 والتي فيها بلغ من العمر الخمسين عاماً قرر الاختفاء عن الانظار ولم يكن احد يعلم أين يقيم.

كان آينشتين محبا للسلم ويكره الحرب وفي نداء تلفزيوني إلى تورمان رئيس الولايات المتحدة الاسبق قال ((لقد كان من المفروض أول الامر أن يكون سباق التسلح من قبيل التدابير الدفاعية. ولكنه اصبح اليوم ذا طابع جنوني. لأنه لو سارت الامور على هذا المنوال فسيأتي يوم يزول فيه كل أثر للحياة على وجه البسيطة)).

في 18 ابريل من العام 1955 وفي مدينة برنستون مات ذلك العبقري وأخذ الناس يتحدثون عن آينشتين من جديد وتنافست الجامعات للاستئثار بدماغ ذلك الرجل عساها تقف من فحصه على اسرار عبقريته.. كان آينشتين يعيش بخياله في عالم اخر له فيه الشطحات والسبحات وكانت الموسيقى سبيله الوحيد للتنفيس عن ثورته العارمة وكان الكون بالنسبة له مسرحا ينتزع منه الحكمة فغاص في ابعاده السحيقة

وبهذا نكون قد لخصنا قصة حياة اسطورة القرن العشرين لندخل في تفاصيل النظرية النسبية
وهكذا انتهينا من الحلقة الأولى اتمنى ان تعجبكم والى اللقاء

[محمد ابوزيد]

الحلقة الثانية-مفهوم الأبعاد-


--------------------------------------------------------------------------------


نحتاج قبل الدخول إلى مفاهيم النظرية النسبية تعريف مفهوم الابعاد المكانية والزمنية
حيث أن كثيرا ما تعرف النظرية النسبية على انها نظرية البعد الرابع
فما هي هذا الأبعادالاربعة؟
وكيف نستخدمها؟
ولماذا اينشتين العالم الأول الذي اكد على ضرورة استخدامالبعد الرابع (الزمن) بالاضافة إلى الابعاد الثلاثة التي اعتمد عليها جميع العلماءمن قبله؟؟

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الثانية-مفهوم الأبعاد-


--------------------------------------------------------------------------------

تابع....................


تطور مفهوم الابعاد مع تطور الانسان
واقصد هنا تطوره في الحياة
ففي الزمن الأول كان الانسان يتعامل مع بعد واحد في حياته هذا جاء من احتياجه للبحث عن طعامه فكان يستخدم رمحه لاصطياد فريسته وبالتالي كان يقذف رمحه في اتجاه الفريسة حيث ينطلق الرمح في خط مستقيم وحركة الرمح هنا تكون في بعد واحد وسنرمز له بالرمزx.
ومن ثم احتاج الانسان ليزرع الارض وبالتالي احتاج إلى التعامل مع مساحة من الأرض تحدد بالطول والعرض وهذا يعداستخدام بعدين هماx وy لأنه بدونهما لايستطيع تقدير مساحة الأرض المزروعة. وعندما احتاج الانسان للبناء أخذيفكر ويحسب في البعد الثالث وهو الارتفاع.
وهذه هي الابعاد الثلاثةx,y,z والتي كانت الاساس في حسابات الانسان الهندسية،وحتى مطلع القرن العشرين اعتبرها الانسان كافية لحل كل المسائل التي تقابله على سطحالكرة الأرضية. وحتى يومنا هذا نعتمد على الابعاد الثلاثة في تنقلاتنا وسفرناوحساباتنا.
يتبع............................... .....

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الثانية-مفهوم الأبعاد-


--------------------------------------------------------------------------------

تابع....................




آينشتين هو العالم الوحيد الذي فكر في البعد الرابع (الزمن)
وقال:
(ان الكون الذي نعيشه ذو أربعة ابعاد وهي الطول والعرض والارتفاع والزمن)

وادخل البعد الرابع في جميع حساباته.

يستطيع الانسان تخيل البعد الواحد والبعدين ويمكن رسمهما ولكن البعد الثالث يحتاج منه إلى قدرات تخيلية إضافية ولكن من الصعب التفكير والتخيل بالابعاد الاربعة معا
وخصوصا أن البعد الرابع وهو الزمن لايمكن رؤيته ولكننا نعيشه وندركه كمسلمة من مسلمات الوجود.
فإذا اعتبرنا أن هندسة الكون تعتمد على اربعة ابعاد فإن حساباتها ستكون غاية في التعقيد ونتائجها غير متوقعة وهذا مافعله آينشتين في نظريته النسبية.
تابع...............

--------------------------------------------------------------------------------

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الثانية-مفهوم الأبعاد-


--------------------------------------------------------------------------------

تابع....................


ان المقاييس من مساحات وحجوم وكتل وتحديد المكان والزمان والسرعة هي مقاييس معروفة في نظر الفيزياء الكلاسيكية (فيزياء جاليلو ونيوتن)

فكلنا نقيس المسافات والزمن بنفس الطريقة والكيفية ولا يختلف في ذلك اثنان اذا كانت مقايسهما معايرة بدقة وهذا يعني أننا سلمنا بأن هذه المقاييس مطلقة ولكن هذا يخالف النظرية النسبية التي تقوم على أنه لا وجود لشيء مطلق في كل هذه الاشياء أنما هي نسبية

فالدقيقة (60 ثانية) التي نقيسها بساعاتنا يمكن ان يقيسها آخر على انها أقل من دقيقة أو أكثر، وكذلك المتر العياري طوله متر بالنسبة للشخص الذي يحمله ولكن بالنسبة لآخر يتحرك بسرعة كبيرة بالنسبة لذلك الشخص يجد المتر 80 سنتمتر وكلما زادت سرعته كلما قل طول المتر ليصبح طول المتر صفر اذا تحرك الشخص بسرعة الضوء (سنجد انه من الاستحالة الوصول لسرعة الضوء) وهذا لا يعود لخطأ في القياسات بين الشخصين أو خلل في آلات الرصد التي يستخدمونها فكل منهما يكون صحيحا ولكن بالنسبة له.

ولهذا سميت بالنظرية النسبية والكثير من الأمور المسلم بها في حياتنا والتي نعتبرها مطلقة تصبح نسبية في عالم النسبية.
يتبع..........

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الثانية-مفهوم الأبعاد-


--------------------------------------------------------------------------------

يتبع...................


بمفهوم اينشتين والتعامل مع الزمن على أنه بعد من الأبعاد يصبح كل شيء نسبياً
فمثلاً نعرف أن الكتلة هي كمية المادة الموجودة في حجم معين مثل كتلة الماء في حجم سنتيمتر مكعب هي واحد جرام وكتلة الماء هذه ثابتة ولكن وزنها هو الذي يتغير تغيرا طفيفا نتيجة لتأثير الجاذبية عليها
فيقل الوزن قليلا في المرتفعات ويزيد في المنخفضات نتيجة لتغير تأثير الجاذبية حسب بعدنا او قربنا من مركز الارض
وهذا التغير يكون في حدود جرام واحد فقط، ولكن آينشتين يبين أن الكتلة تتخلى عن تأثير الجاذبية وتتغير في حدود أكبر بكثير قد تصل إلى الالاف ولا علاقة لتغير الكتلة بالجاذبية.
إن ثبوت المقاييس والابعاد عند آينشتين في الكون لا وجود له حسب نظريته النسبية.
وبذلك نكون قد انتهينا من مفهوم الابعاد وتطورها ومما سبق يتضح لنا ان حاجتنا لبعد اضافي هي محدودية الادراك والنظرة من خلال البعد الاسبق المستخدم لذا فكلما ازدادت الابعاد في قياساتنا زاد العمق والدقة والشمولية والادراك في نظرتنا للاشياء ودراستها فكنا سابقا عند نيوتن ندرس الاشياء من خلال الابعاد الثلاثة فاعطتنا جمود في التعامل مع بعض القياسات ولكن النسبية اعطتنا متغيرات في القياسات مع الحركة مثلا
فهكذا هي مسيرة العلم فالنظرية القادمة بعد اينشتاين اكيد سوف تقوم بتوسيع الادراك بادخال ابعاد اخرى ومتغيرات اخرى فمن منكم سوف يحظى بان يكون صاحب هذه النظرية فيرضي ربه وينهض بمجتمعه وبامته وينصر الاسلام
الحلقة الثانية انتهت فارجو ان تكون اعجبتكم ونالت رضاكم
ولكن لتفصيل الموضوع اكثر سوف نقوم بشرح اوسع لمفهوم المكان في النسبية ومن ثم شرح مفهوم الزمن في النسبية.
فانتظرونا في الحلقة القادمة
وشكرا

[محمد ابوزيد]

الحلقة الثالثة -مفهوم المكان والزمان عند اينشتاين-


--------------------------------------------------------------------------------


تناولنا في الحلقات السابقة مفهوم الأبعاد قبل وبعد آينشتاين
وكيف أدى ذلك الى احداث ثورة في المفاهيم وكلما تابعت عزيزي القاريء معي لوجدت ان المفاهيم تتغير اكثر فاكثر والنظرة تكون متعمقة وشاملة اكثر فاكثر وقبل ان ندخل في موضوع المكان والزمان في مفهوم اينشتاين علينا ان نتكلم قليلا عن الابعاد حتى نكون مقتنعين اكثر
ففي البعد الواحد يتم قياس الطول مثلا أب على المحور x بالطريقة الاعتيادية السهلة
اما في البعدين فاننا نقيس الطول على المحورينx,y باستخدام نظرية فيثاغورس المألوفة ويتضمن ذلك استخدام علم الهندسة المستوية وعلم حساب المثلثات
ولكن في حالة ثلاثة ابعاد فاننا نقيس الطول على المحاورx,y,z بتعميم نظرية فيثاغورس وتطبيقها وذلك يتضمن استخدام علوم الهندسة الفراغية وعلوم حساب المثلثات الكروية
ولكن التعقيد الاكثر في حالة اضافة بعد رابع كتعبير عن المسافة وذلك عن طريق اربع محاور ولكن العلوم الرياضية لم تكن لتستوعب هذا العامل الجديد لذا نشأعلم اخر من علوم الرياضيات ويسمى حساب الممتدات tensor calculus
واليكم هذا الشكل التوضيحي:
http://www.arab7.com/up/file/1126310481702.jpg
وهذا ليس معناه عزيزي القاريء حتى لا يلتبس عليك الامر انك تستطيع تخيل الابعاد الاربعة كشيء مادي لان هذا لا يمكن حدوثه فلا يمكن لشخص في كوننا هذا ان يرى شيئا في اربعة ابعاد او اكثر لان هذا راجع لطبيعة تكوين الكون نفسها
..............يتبع

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الثالثة -مفهوم المكان عند آينشتاين-


--------------------------------------------------------------------------------


والآن ننتقل الى مفهوم المكان عند آينشتاين فاذا سألت نفسك عزيزي القارئ في هذه اللحظة
هل أنت ثابت أم متحرك؟
فستنظر حولك بكل تأكيد وتقول أنا لست متحرك فأنا ثابت امام جهاز الكمبيوتر وعلى الارض
وهذا صحيح فأنت ثابت بالنسبة للكمبيوتر والارض (أي الكرة الارضية)
ولكن هذا ليس صحيح بالنسبة للكون فأنت والكمبيوتر والارض التي تقف عليها تتحركوا وهذه الحركة عبارة عن مجموعة من الحركات منها حركة الارض حول نفسها وحركة الارض حول الشمس وهناك حركة للشمس والارض داخل مجرة درب التبانة تتحرك بالنسبة إلى الكون..
إذا عندما اعتقدت انك ثابت فهذا بالنسبة للاشياء حولك ولكن بالنسبة للكون فكل شيء متحرك.
يتبع..............

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الثالثة -مفهوم المكان عند آينشتاين-


--------------------------------------------------------------------------------


ولنأخذ مثالا بالأرقام:
سرعة دوران الأرض حول نفسها ربع ميل في الثانية وسرعة دوران الارض حول الشمس 18 ميل في الثانية والشمس والكواكب تسير بالنسبة لجيرانها النجوم بسرعة 120 ميل في الثانية ومجرة درب التبانة منطلقة في الفضاء بسرعة تصل إلى 40000 ميل في الثانية. تخيل الان كم هي سرعتك وعدد الحركات التي تتحركها بالنسبة للكون. وقدر المسافة التي قطعتها منذ بدء قراءة هذه الحلقة حتى الان!!!!!!
لا احد يستطيع ان يحدد هل مجرة درب التبانة هي التي تبتعد عن المجرات الاخرى بسرعة 40000 ميل في الثانية أم ان المجرات هي التي تبتعد عنا بهذه السرعة.
فعلى سبيل المثال اذا ارد شخص ان يصف لنا سفره من مطار غزة إلى مطار دبي الدولي فإنه يقول غادرت الطائرة مطار غزة في الساعة الثالثة ظهرا واتجهت شرقا لتهبط في مطار دبي الدولي الساعة السادسة مساءً.. ولكن لشخص اخر في مكان ما في الكون يرى ان الطائرة ارتفعت عن سطح الارض في غزة واخذت تتباطأ حتى وصلت مطار دبي لتهبط فيه. أو ان الطائرة ومطار دبي تحركا في اتجاهات مختلفة ليلتقيا في نقطة الهبوط.. وهنا يكون من المستحيل في الكون الواسع تحديد من الذي تحرك الطائرة ام المطار.
كذلك يجب أن نؤكد ان الاتجاهات الاربعة شمال وجنوب وشرق وغرب والكلمات فوق وتحت ويمين وشمال هي اصطلاحات لا وجود لها في الكون فلا يوجد تحت أو فوق ولاشمال أو جنوب.
وتخيل الأن انك تقف أمام شجرة ثم فجأة بدأت بالركض مبتعدا عنها حتى سرت مسافة معينة ثم بعد ذلك قمت بالوقوف فستقول لقد ابتعدت عن الشجرة الساكنة مسافة معينة.......ولكن لماذا لا نقول ان الشجرة هي التي ابتعدت عنك مسافة معينة وانت كنت ساكن
الخلاصة: كل شيء نسبي....نحن على الارض نرجع كل شيء بالنسبة للارض لذا لا نجد اختلاف في المفاهيم ولكن تخيل انك ركبت سفينة فضاء وسرت مبتعدا عن الارض حتى اختفت وصرت وحيدا في ظلام الكون هل تستطيع ان تثبت انك تتحرك اصلا؟؟؟
مفهوم السرعة...المسافة...الزمن...المكان.. كل هذا لا معنى لها في حد ذاتها الا اذا وجدنا شيء نرجع هذه المفاهيم بالنسبة اليه وبما ان كل شيء في الكون فلس هناك جرم سماوي يمكن اعتباره مرجعا ثابتا
يتبع .........................

--------------------------------------------------------------------------------

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الثالثة-مفهوم الزمان عند آينشتاين-


--------------------------------------------------------------------------------


بلغ الأمر أكثر من ذلك فمفهوم الماضي والحاضر والمستقبل ليس مطلقا عند اينشتاين فهو ايضا يعتبره نسبي ولنتناول المثال التالي
تخيل ان هناك نجم سماوي يبعد عن الارض مسافة ولنقل 300 سنة ضوئية ويبعد عن كوكب اخر او نقطة اخرى في الكون ولنقل 200 سنة ضوئية ثم حدث انفجار لهذا النجم فان الحدث يعتبر عنده حاضر وعند كلا الارض والكوكب الاخر مستقبل فان الاشعة الضوئية الصادرة سوف تنطلق في كل الاتجاهات وطبعا ستصل للكوكب الاخر قبل ان تصل للارض ب 100 سنة ضوئية وعندها يكون الامر حاضر عند الكوكب وماضي عند موقع النجم ومستقبل عند الارض فاذا مرت 100 سنة ضوئية اخرى فستصل الاشعة للارض وحين اذن سندرك ان النجم قد انفجر الان وفي الحقيقة انه انفجر منذ 300 سنة ضوئية!!!!!!!!!!! فسيصبح الامر حاضر عندنا وماضي عند الكوكب الاخر بل وقد تم فنائه عند موقع انفجار النجم !!!!!!!!!!!!! ومن هنا تم اثبات ان مفاهيم الحاضر والماضي والمستقبل والأن ليست كلها الا اشياء نسبية توقفت على عدة عوامل منها المكان والزمان والسرعة وهذا مع ان الحدث واحد!!!!
ماسبق كان من جهة أما اذا ذهبنا الى الجهة المقابلة فاننا سنلاحظ اننا استخدمنا مفهوم(السنة الضوئية ) للتعبير عن المسافة وهي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة وسنعي ابعاد اخرى بهذا الجانب لاحقا اما اهم مايعنيني هنا هو انني استخدمت الزمان تعبيرا عن المسافة لانه لا يعقل اننا سنستخدم المتر لقياس المسافة بين النجوم والمجرات ولكن هذا سهل علينا كثيرا امر القياسات وجعلها اكثر سهولة ومرونة ولهذا كان لزاما استخدام الزمن كبعد رابع وبما اننا اوضحنا في المشاركة السابقة ان المكان(الابعاد الثلاثة)نسبية كان من المعقول جدا ان نجعل الزمان(البعد الرابع)نسبي بل سنعي ذلك بصورة اكبر اذا تعمقنا في النظرية النسبية فموضوع نسبي ليس متوقف على ما ذكرنا وحسب بل الامر اكثر تعقيدا مما سبق
بذلك انتهت حلقتنا اليوم وفي المرة القادمة نبدأ في أولى بدايات النسبية كيف كانت الأحوال في عصر اينشتاين قبل ان يخرج بنظريته للنور كيف كان يراها وكيف كانت احوال العلماء قبل النسبية وكيف تم الصراع بينهم وبين اينشتاين؟؟؟؟؟؟
تابعونا في الحلقة القادمة ولكم مني جزيل الشكر
اخوكم في الله/محمد عمر

--------------------------------------------------------------------------------

[محمد ابوزيد]

الحلقة الرابعة-صراع العمالقة-


--------------------------------------------------------------------------------

المقدمة:
كما ذكرنا سابقا في حياة اينشتاين انه كان يعيش في عصر افضل وصف نقوله فيه انه عصر متخبط ,نعم متخبط فالعلماء حائرين امام الكون حيث بدايات الرؤى وبما انها كانت البداية فالرؤية كانت غير واضحة وليس من العيب ان اراء العلماء كانت في ذلك الوقت اصابها الخلل على الاقل نقول اجتهدوا ويشكروا على ذلك فليس العيب ان نخطيء ولكن المهم المحاولة والعمل
جاء اينشتاين بنظريته او قل ((بغموضه)) لينقذ العالم الفيزيائي من هذه الحيرة ومن هذا التعقيد رغم ان الجميع وقف امامه ولكنه اصر واصر وكل يوم تجرى تجربه وتتأكد من جميع ما قاله دون ان يلجأ هو اصلا لتجربة ما قاله عمليا
لذا كان علينا الخوض (قبل الدخول في النسبية ) في نظرة العلماء آن ذاك وسنقتصر على محاولات العلماء مع الضوء بما أنه محور النظرية النسبية وللطبيعة العجيبة للخواص الضوئية
يتبع............................... ....

--------------------------------------------------------------------------------

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الرابعة(صراع العمالقة)-سباق السرعة-


--------------------------------------------------------------------------------


لما كانت بداية النظرية النسبية بدراسة خواص الأمواج الضوئية، فسنبدأ دراستنا بإيضاح تاريخ أهم خواص هذه الأمواج ألا و هي سرعتها. و لكنا سنقدم أولا موجزاً عن سرعة الصوت؛ إذ أنه قد أمكن قياسها قبل سرعة الضوء.

لقد فطن الأوائل وقد كانوا محقين تماماً ،إلى أنه عندما تحدث ضوضاء ينتقل الصوت من مصدر الضوضاء إلى أذن المستمع . وقد تأيدت هذه النتيجة بصورة أوضح عندما تأكد السابقون أنه كلما ابتعد الإنسان عن مصدر البرق كلما تأخر صوت الرعد المصاحب له إلى أذنيه، و مع هذا فقد ظلت سرعة الصوت دون قياس حتى العصور الوسطى.
1-طريقة ميرسن:
من أوائل الذين قاسوا سرعة الصوت العالم الفرنسي ميرسن -(1588-1648) -
فقد وضع على مسيرة عدة أميال منه مدفعاً، و جعل مساعده يطلقه، وكان من مكانه يقيس الزمن بين رؤية شـرارة المدفع و سماع صوت اطلاقه، بأن يعد ذبذبات خطار (( بندول )) معه -لأن ساعات الوقت لم تكن قد اخترعت بعد- و كان يعلم مقدماً ما يستغرقه الخطار (( البندول )) من الزمن في الذبذبة الواحدة، و من عدد الذبذبات استطاع أن يعرف مقدار الزمن الذي استغرقه الصوت في قطع المسافة بين المدفع وبينه- و كان قد سبق له قياس هذه المسافة، وبقسمة مقدار المسافة على الزمن وجد أن سرعة الصوت هي 700 ميل تقريباً في الساعة. وبطرق أدق وجد الآن أن هذه السرعة تبلغ 750 ميلاً في الساعة.
وفي أيام (( ميرسن )) اعتبرت هذه السرعة سرعة هائلة خصوصاً إذا تذكرنا أن أسرع جياد السباق لا تتجاوز سرعتها 40 ميلا في الساعة، ولكن طائرات اليوم تطير بسرعات أكبر كثيراً من هذه، وبعضها يطير بسرعة تفوق سرعة الصوت أضعاف المرات، بل إن الصوريخ الموجهة تسير بسرعات تبلغ أضعاف سرعة الصوت.
يتبع...........

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الرابعة(صراع العمالقة)-سباق السرعة-


--------------------------------------------------------------------------------


2- محاولات جاليليو
لنتأمل ماذا يحدث لو دخلنا غرفة مظلمة، وأدرنا مفتاح النور الكهربي. إننا لا نستطيع إلا أن نقول بأن الضوء المنبعث من المصباح يقابل أعيننا في نفس اللحظة. ولكنا إذا حللنا ما يحدث فلا بد أن نوافق على أن مصدر الضوء هو المصباح، أي أن الضوء الذي يغمر الغرفة يأتي أولاً من المصباح.

وهكذا نجد أنفسنا مضطرين إلى التسليم بأن الضوء يقطع أولاً المسافة بين أعيننا والمصباح لكي نحس به. ولكن يبدو أننا نحس بالضوء في اللحظة نفسها التي ندير فيها المفتاح. و إننا نعلم الآن أن سرعة الضوء كبيرة جداً، لدرجة تجعله يبدو كأنه ينتقل من مكان إلى مكان فوراً.

و قد اختلف العلماء فيما إذا كانت سرعة الضوء لا نهائية أو محدودة القيمة، و قـد حمي وطيس المعركة و بلغ النقاش كامل حدته خلال القرون الوسطى، و كان هناك علماء أفذاذ و على رأسهم ديكارت (1650-1596) ينادون بأن سرعة الضوء لا نهائية، وكان جاليليو(1564-1642) -و هو من أكبر علماء زمانه- يؤمن بأن سرعة الضوء محدودة القيمة.

ولكي يبرهن جاليليو على صواب رأيه حاول أن يقيس سرعة الضوء؛ ففي إحدى الليالي المظلمة أوقف أحد مساعديه على قمة تل يبعد عن المكان الذي وقف فيه جاليليو بثلاثة أميال وأعطى لمساعده (( فانوساً )) مغطى بفطاء، و كان مع جاليليو (( فانوس )) آخر مغطى بغطاء مماثل.

و حينما أصبح كلاهما مستعد لإجراء التجربة رفع جاليليو غطاء (( فانوسه ))، وبذلك سمح للضوء الصادر منه لينتقل بسرعة الضوء نحو مساعده، وبمجرد أن أبصر المساعد هذا الضوء رفع غطاء (( فانوسه ))، و بذلك انتقلت الأشعة الصادرة من (( فانوسه )) بدورها إلى جاليليو بنفس السرعة، وقد حسب جاليليو الزمن من لحظة رفعه لغطاء (( فانوسه )) إلى اللحظة التي أبصر فيها الضوء الصادر من (( فانوس )) مساعده، و كان قد قاس من قبل بدقة المسافة بين موضعه و موضع مساعده، و من ذلك أمكنه حساب سرعة الضوء.

ولكن كلما أعاد جاليليو هذه التجربة حصل على نتيجة مختلفة عن سابقتها، ولذلك اعتبرت نتائج هذه التجربة غير سليمة، ويمكننا أن ندرك الآن سبب فشل التجربة، إذ أن الزمن الذي يلزم لجاليليو أو لمساعده كي يتصرف عندما يلاحظ (( فانوس )) زميله -وهو ما يسمى بزمن رد الفعل- هذا الزمن كان كبيراًَ جداً بالنسبة للزمن الذي يستغرقه الضوء فعلاً في قطع المسافة بينهما.

إذ أنه لو فرضنا أن زمن رد الفعل لكل منهما هو ثانية واحدة فإن هذه الفترة وحدها تكفي لأن تدور الأشعة الصادرة من فانوسيهما أربع عشرة مرة حول الكرة الأرضية. و هكذا نرى أنه على الرغم من أن الطريقة التي استعملها جاليليو كانت تبدو سليمة في زمانها، إلى أنها في الواقع تعتبر عبثا كما لو كانت قوقعة تحاول اللحاق بذبابة لتمسك بها.
..............يتبع

[محمد ابوزيد]

تابع الحلقة الرابعة(صراع العمالقة)-سباق السرعة-


--------------------------------------------------------------------------------


3-طريقة رومر الفلكية

إنه من الضروري لقياس سرعة الضوء أن نقيس الزمن الذي يستغرقه الضوء في قطع مسافة طويلة طولاً كافياً -أطول من محيط الكرة الأرضية- أو أن نستخدم ساعة متناهية في الدقة إذا كنا نعتبر انتقال الضوء في مسافة قصيرة. وبعد تجربة جاليليو الفاشلة بسنين معدودة ظهرت بطريق المصادفة المحضة طريقة فلكية تمكننا من قياس سرعة الضوء، ومما يدعو إلى العجب أن هذه الفرصة قد سنحت لنا نتيجةً لأحد اكتشافات جاليليو الفلكية الأولى.

لقد صنع جاليليو تلسكوباً، وهو من أوائل ما صنع من تلسكوبات، و قد اكتشف بواسطته في سنة 1610 الأقمار الأربعة الأولى لكوكب المشتري ( للمشتري اثنا عشر قمراً ) و لكل من هذه الأقمار، مثل قمرنا، مدارُ يدور فيه حول الكوكب في زمن معين يسمى (( زمنه الدوري )).

وفي عام 1675 تمكن العالم الفلكي الدانمركي (( أولاف رومر )) Olaf Roemer من قياس الزمن الدوري لكل من أقمار المشتري، ولكنه عندما أعاد قياس هذه الأزمنة، بعد ذلك بعدة أشهر حصل على نتائج تختلف عن النتائج الأولى.

[محمد ابوزيد]

إذ يبين الجزء الأيسر من الشكل الكرة الأرضية في وضعين مختلفين من مدارها حول الشمس، على حين يبين الجزء الأيمن منه كوكب المشتري وقمره الأول عقب خسوفه مباشرة بالكوكب. (وعلى الرغم من أن كوكب المشتري يدور كذلك حول الشمس، إلا أن زمنه أكبر بكثير من الزمن الدوري للأرض، ولذلك يمكن إهمال حركته هنا).

و لقد قاس رومر الزمن الدوري لهذا القمر بقياس الزمن الذي يستغرقه عندما يدور حول المشتري من الوضع الموضح بالشكل، و يأتي أمام المشتري، ثم يعود ثانية إلى نفس الوضع الأول. و قد وجد أنه عندما تكون الأرض في الموضع (أ)

يكون الزمن الدوري 42.5 ساعة تقريباً. و الآن حيث إنه من المعروف أن الزمن الدوري ثابت فإننا نستطيع أن نستنتج أن الخسوف يحدث كل 42.5 ساعة على التوالي. ولكن لما كانت الأرض في حركتها في فلكها منتقلة من الموضع (أ) إلى الموضع (ب) تبتعد عن كوكب المشتري، فقد وجد رومر أن وقت الخسوف أخذ يتأخر و يتأخر في كل مرة إلى أن بلغ مقدار هذا التأخير في ظرف ستة شهور، أي عندما وصلت الأرض إلى الموضع (ب)، 1000 ثانية.
والنتيجة المنطقية الوحيدة التي استنتجها رومر هي أن هذه الألف ثانية عبارة عن الزمن الذي استغرقه الضوء الصادر من قمر المشتري في قطع المسافة الإضافية وهي قطر مدار الأرض حول الشمس. وكان المعتقد في ذلك الحين أن قطر مدار الأرض يبلغ 172 مليون ميل، في حين أن القيمة الصحيحة تبلغ 186 مليون ميل، ولهذا جاء تقدير رومر للسرعة أقل من الواقع، إلا أن طريقة رومر تعتبر من الناحية التاريخية أول طريقة سليمة لقياس سرعة الضوء.