غموض انحناء الزمكان

[قسوره]

قال اينشتاين ، واسند القول الى قائله ، إن الزمكان ينحني بجوار المادة ، لكن إذا كان السقوط الحر يتبع هذا الانحناء فإن الملاحظ ان الجسم الساقط لا يسير في خط منحني وإنما في خط شاقولي عمودي مستقيم باتجاه مركز الجسم الجاذب.
حد يفسر هذا الغموض او اللبس الذي اجده في هذا الموضوع؟؟؟

[محمد ابوزيد]

[محمد ابوزيد]

وضع الراصد يختلف فى الحالتين
اى اذا كان الراصد يسقط سقوطا حرا مع الجسم فانه ساكن بالنسبه له فيكون مسار الضوء مستقيما
او يكون متحركا بالنسبه للجسم فيرى مسار الضوء منحنيا

والله اعلم

[قسوره]

الأستاذ محمد تريد أن تقول أن من يراقب جسما يسقط في اتجاه الأرض سيلاحظ أنه يسقط عبر مسار منحي، إذا كان يراقب عملية السقوط من الفضاء الخارجي، أما إذا كان يراقب ذلك وهو على الأرض فسيعتبر الجسم يسقط في مسار مستقيم وعمودي باتجاه مركز الأرض؟؟ هذا ما تعبر عنه تلك الرسوم؟؟ اليس كذلك؟

[محمد ابوزيد]

ومبدأ التكافؤ هو ان :
شدة المجال الجاذبى فى الصورة الاولى بالاعلى مثلا تكافىء عجلة السقوط الحر
فى الصورة الثانية بالاعلى

والله اعلم

[محمد ابوزيد]

مبدأ التكافؤ في النسبية العامة
نميز في الفيزياء بين مراجع عطالية (جمل مرجعية عطالية inertial reference systems) و مراجع غير عطالية non-inertial ، حيث يمكن لأي جسم أن يحافظ على حركته المنتظمة في الجمل العطالية ما لم يخضع لقوة ما أو يتأثر بجسم آخر ضمن نفس الجملة ، في حين تكتسب الأجسام في الجمل غير العطالية تسارعا ناجما عن حركة الجملة نفسها و تسارعها و ليس نتيجة تأثير جسم داخلي ضمن الجملة . تتم تفسير مقاومة هذا التسارع بقوى افتراضية ندعوها قوى العطالة inertial forces في حالة الحركة المتقيمة للجمل المرجعية او قوى العطالة النابذة في حالة الحركة الدورانية rotational movement للجمل المرجعية . هذه القوى تعتبر قوى افتراضية غير فيزيائية في الميكانيك الكلاسيكي النيوتني لكن في النسبية العامة ليس هناك مجالا لمثل هذا التمييز حسب مبدأ التكافؤ
وليس هناك من قوة ثقالية ضمن الاطار المرجعي في حالة السقوط الحر ( الحركة المتسارعة ) عدا القوى المدية للثقالة التي تشوه الأجسام دون التأثير على حركتها و سرعتها ( دون تسارع ). و حتى محاولات الكشف عن الأموج الثقالية تعتمد على هذه القوى المدية(tidal forces) .

و قد استند اينشتاين في الواقع على حقيقة معروفة منذ غاليليو ألا وهي تماثل الكتلتين الثقالية و العطالية للأجسام ، مما يؤكد ان التسارع الحركي و الثقالة(gravity)هي مظاهر لأمر واحد . و يفترض أنه لا وجود لأي تجربة يمكن ان تميز بين حقل ثقالي-جاذبية-و تسارع منتظم . و سرعان ما وسع اينشتاين مبدأ التكافؤ في نظريته ليشمل مفهوما اضافيا هو استحالة تحديد حالة الحركة لجملة مرجعية غير متسارعة عن طريق أي قياس فيزيائي . و على هذا فلا يمكن ايجاد أي تغير في الثوابت الفيزيائية الاساسية مثل كتلة الراحة أو الشحن الكهربائية للجسيمات الأولية ، والا فان اي تغير في هذه الثوابت يطعن في صحة النسبية العامة . يذكر ان النظرية النسبية هي أحد أهم النظريات في العلم الحديث


الموسوعة الحرة

[محمد ابوزيد]

مبدأ التكافؤ

The equivalence principle


اذا كانت سفينة الفضاء فى حالة سقوط حر فان كل شىء سيبدو داخلها فى حالة انعدام وزن

رائد الفضاء داخل سفينة الفضاء المغلقة لن يكون قادرا على معرفة ما اذا كانت سفينة

الفضاء تسقط سقوطا حرا او انها تتحرك بسرعة ثابتة (منتظمة)فى فضاء ما بين النجوم

حيث لا توجد جاذبية هامة ( قوة الجاذبية مهملة )


اى تجارب ميكانيكية ستعطى نفس النتائج فى الحالتين


الحالة الثانية التى سنتابعها:

سفينة الفضاء تقف على سطح كوكب

رائد الفضاء داخل سفينة الفضاء المغلقة لن يكون قادرا على معرفة

هل سفينة الفضاء تقف على سطح الكوكب

او تتحرك فى تسارع بعجلة منتظمة فى فضاء ما بين النجوم

واقترح اينشتاين ان هذا ليس مجرد تشابه فى السلوك

ولكنها فى الواقع نفس الحالة الفيزيائية


وبعبارة اخرى :


a freely falling frame in a gravity field is equivalent to an inertial frame


with the absence of gravity


اطار السقوط الحر فى حقل الجاذبية يكافىء اطار القصور الذاتى


فى غياب الجاذبية


ايضا:

a static frame in a gravity field is equivalent to an accelerating frame

with the absence of gravity

الاطار الساكن فى حقل الجاذبية يكافىء الاطار المتسارع

فى غياب الجاذبية

ولكن مهلا


ماذا عن الضوء
What about light?

ماذا عن الضوء ؟

اذا كانت هذه هى المعادلة الحقيقية فى حقل الجاذبية

شعاع الضوء يتحرك فى خط مستقيم تبعا للنسبية فى حالة السقوط الحر
ولكن فى حالة الاطار الساكن فانه ينحرف لاسفل

Is light also affected by gravity?
هل يتاثر شعاع الضوء ايضا بالجاذبية

تتنبا النسبية العامة بانه يفعل

وقد تم تاكيد ذلك من الملاحظات والتجارب على شعاع الضوء للنجم
(1919) عند مرورالشعاع بجوار الشمس


الضوء ينحنى تحت تاثير الجاذبية