سؤال في النسبية الخاصة.

[مهند الزهران]

كلنا نعلم أنه وفقا للمبدأ الأساسي للنسبية الخاصة فان قوانين الطبيعة تبقى كما هي في أطر الاسناد العطالية(مراجع قصورية) أي ينطبق فيها قانون القصور الذاتي لكن هل توجد مراجع غير قصورية ؟ ، وان وجدت فأين هي؟، وكذلك هل وجود مراجع الاسناد غير القصورية يخرق المبدأ الأساسي حيث لا تبقى قوانين الطبيعة كما هي حيث أن عدم ثبوتية قوانين الفيزياء تقضي بنقض مبرهنة نويثر التي تنص على أن بقاء قوانين الطبيعة تعبير آخر لمبدأ انحفاظ الطاقة؟

[مهند الزهران]

ألا يوجد من مجيب على أسئلتي!

[الصادق]

السلام عليكم مهند الزهران

بالطبع توجد مراجع غير قصورية, واى مرجع يتحرك بسرعة غير ثابته فى المقدار أو فى الاتجاه فهو مرجع غير قصورى . ويتغير الشكل الرياضى للقوانين الفيزيائية عند التحويل من مرجع قصورى الى مرجع غير قصورى. على سبيل المثال الارض عبارة عن مرجع غير قصورى لانها لا تتحرك فى خط مستقيم (سرعة غير ثابته الاتجاه) لذا تظهر قوى مثل قوى الطرد المركزى او كورليوس وهى قوة ناجمة فى الاصل عن عدم قصورية مرجع الارض

يمكن اعتبار الارض تقريباً مرجعاً قصوريا فى حال كانت الحركة لاتشغل حيزا معتبراً من سطح الارض ولكن بشكل عام فهى مرجع غير قصورى

مثال اخر القطار المتسارع هو عبارة عن مرجع غير قصورى ويمكنك ان تتأكد من ذلك من القوى التى تضغط على ظهرك وانت جالس فى القطار عندما يتسارع وما هذه القوى الا انعكساً لعدم قصوريةً مرجع القطار المتسارع

هناك فرق بين بقاء القوانين الطبيعة وبين عدم تغير الشكل الرياضى للقوانين من مرجع اسناد الى اخر فمثلاً القوة عبارة عن F=ma لذا يبقى القانون دائما وابداً القوة هى الكتلة فى العجلة فى الاطار الواحد ولكن عند التحويل من مرجع اسناد الى اخر ربما تصبح القوى هى الكتلة فى مربع السرعة الخطية مقسومة على نصف القطر (ولكن مازلت تستطيع ان تقول ان القوة هى الكتلة فى العجلة الزاوية والتى تساوى مربع السرعة الخطية مقسومة على نصف القطر) بمعنى ان تغير او عدم تغير الشكل الرياضى للقوانين الفيزيائية هى عملية تستلزم وجود مرجعى اسناد اما انحفاظ القانون الفيزيائى فهو خاصية عامة ففى الحالتين نقول ان القوة هى الكتلة فى العجلة ولكن الشكل الرياضى للعجلة فى الحالة الاولى هو معدل تغير السرعة الخطية مع الزمن اما الشكل الرياضى للعجلة فى الحالة الثانية هو حاصل قسمة مربع السرعة الخطية على نصف القطر

هل تقصد بنويثر Neother ؟ ان كانت تعنى ذلك فنظرية نيثر تتحدث عن التماثلات وتقول النظرية ان كانت المنظومة متماثلة فى الزمن فان الطاقة تكون محفوظة وان كانت المنظومة متماثلة فى الانتقال الخطى فان كمية حركة المنظومة تكون محفوظة بمعنى عام اى تماثل للمنظومة يقابل قانون انحفاظ . ولكن التماثل المعنى هنا هو انتقال زمنى او مكانى او اتجاهى ...الخ بالنسبة للمراقب الواحد ولا دخل للسرعة هنا وهذا يختلف عن تحويل لورنتز بين مرجعى اسناد (الذى يعتمد على السرعة) الذى تتحدث عنه النظرية النسبية




والله اعلم