النظرية النسبية وحفظ (الطاقة-الكتلة)؟؟؟ سؤال مهم

[ستار عمار]

السلام عليكم
اطلعت على النظرية النسبية الخاصة في كتابنا الثاني ثانوي توجيهي وكان لدي الكثير من الاسلئة التي لم يستطع الاستاذ اجابتها لذلك سأطرح سؤالي هنا
1- يفترض اينشتاين ان اعلى سرعة في الكون هي سرعة الضوء وبالتالي لا يمكن لجسم ان يسرع اكثر من الضوء
لو افترضنا ان جسما سار بسرعة الضوء وزودناه بطاقة حركية (دفع او سحب مثلا) فأين ستذهب هذه الطاقة؟
اعني ان الجسم لن تزداد سرعته لانه قد بلغ الحد الأعلى وبالتالي فان طاقته الحركية ستبقى ثابتة حسب المعادلة
ط=1/2 ك ع^2
2- إذا كانت سرعة الضوء ثابتة ولا تتغير ابداً فكيف يغير الضوء اتجاهه عند انفجار النجم ليكون ثقب اسود؟ (الثقب الأسود يجلب الضوء حتى الضوء الذي يتنج من انفجار النجم نفسه) أي ان اتجاه الضوء سيتغير فجأة ليسير في الاتجاه المعاكس ، هل يحدث هذا دون ان تقل سرعة الضوء إلى ان تصل للاتجاه المعاكس؟
تحياتي

[thinkinglove]

بالنسبة للسؤال الأول : من االمفترض نظرياً أن الأجسام التى تتحرك بسرعة الضوء هى الفوتونات وتبعاً لنظرية أينشتين فإن طاقة الفوتون تتناسب تناسباً طردياً مع تردد الموجة الكهرومغناطيسية وبالتالى بزيادة طاقة الفوتون بأى طريقة كانت يزداد تبعاً لذلك تردد الموجة الكهرومغناطيسية التى تضم بلايين الفوتونات دون تغير سرعة الفوتون

بالنسبة للسؤال الثانى : فإن سرعة الضوء ككمية ثابتة ولكن أذا تم إعاقة الضوء بمروره بوسط كثافته أعلى مثلاً فإن سرعة هذه الحزمة الضوئية تتغير ولكن "سرعة الضوء " كمقدار وتعريف ثابتة وهى تساوى 299,792,458 متر في الثانية

أرجو أن أكون قد أجبت على سؤالك .. والله أعلى و أعلم

[murad abuamr]

بسم الله الرحمن الرحيم

أهلاً وسهلاً بك أخي الكريم ستار عمار ، وهل أنت من الأردن ؟

ثم أحب أن أشكر الأخ thinkinglove على إجاباته الممتازة .

لكني وددت أن أزيد على إجابتي الأخ thinkinglove حتى أزيل كامل اللبس عند أخي ستار عمار والذي هو ضيف علينا .

أولاً أخي ستار عمار معادلة الطاقة الحركية التي وضعتها ( 1/2 ك ع^2 ) هذه معادلة كلاسيكية ، أي أنها صحيحة فقط ضمن نطاق السرعات الصغيرة بالنسبة لسرعة الضوء ، أي التي تقل عن عن 0.1 من سرعة الضوء ، وأرجو أن تراجع الكتاب عندك لكي تتعرف على المعادلة العامة الصحيحة بشكل مطلق .

ثانياً : لا يمكن أن يبلغ الجسم سرعة الضوء تماماً ، لكن يمكن أن يقترب من سرعة الضوء ، وأنت الآن في مرحلة الثانوية العامة ، ويفترض أنك تعرف معنى كلمة يقترب رياضياً من خلال دراستك لمبحثي النهايات والاتصال .

لذلك فإنّ الزيادة في الطاقة الحركية للجسم لا تزيد من سرعته (إلا قليلاً جداً جداً) عندما تقترب السرعة من حدود سرعة الضوء ، ولكنّ الزيادة في الطاقة الحركية تزيد من مقدار الكتلة بسبب زيادة معامل النسبية (راجع الكتاب عندك لكي تعرف ما هو معامل النسبية) .

بالنسبة للسؤال الثاني : فاعلم أنّ الضوء الخارج من الثقب الأسود لا يرجع إليه ، إنما الذي يحدث أنّ الضوء يفقد من طاقته أثناء خروجه من الثقب الاسود ، لذلك يقل تردده ويزداد بالتالي طوله الموجي ، لكن لا تقل سرعته ولا يرجع إلى الوراء كما يحدث للأجسام المادية .

أتمنى أن أكون وفقت للإجابة على استفساراتك .