مبدأ التكافؤ بين العطاله والثقالة

[s.alghamdi]

[align=center]مبدأ التكافؤ بين العطالة والثقالة
جمع و إعداد : سعاد الغامدي.
المصدر : القرآن والكون.[/align]

[align=center][/align]

انشتاين: أسعد خاطرة في حياتي
The happiest thought of my life
إن الفيزيائي مثل الفنان يعتمد على الحدس والبصيرة في إبداعة... فالعمليات المنطقية لوحدها لا تكفي للأنقضاض على جوهر الموضوع... فالخيال والإلهام المباغت هما أدق أسرار الموهبة العلمية والفنية على السواء.
لقد قال انشتاين عام 1907م ..
تراودني أسعد خاطرة في حياتي...
ماهي هذه الخاطرة و التي فجرت أعظم المفاهيم العلمية؟
يقول انشتاين: لنفترض أن رجلا في مصعد ويسقط من أعلى سطح الأرض وفي يده كرة ... وهناك راصد في الخارج يراقب سقوط المصعد ...
فماذا سيسجل كل من الراصدين؟
يقول [mark=FFCC33]الراصد الداخلي:[/mark]إنني في المصعد لا أشعر بقوة ما فأنا يمكن أن أعتبر أن مرجعي في حالة إنعدام وزن ..وإذا أعطيت الكرة التي تسقط معي قوة فإنها ستسير في خط مستقيم إلى الأسفل ... فلا وجود للتثاقل في مرجعي..

و يقول[mark=663300] الراصد الخارجي: [/mark]إنني أرى المصعد و الرجل و الكرة تسقط جميعا بنفس التسارع إلى الأسفل ... وهذا التسارع يتفق مع قانون نيوتن في الجاذبية ... فالمصعد وما بداخله يخضع لقانون التثاقل..

إن حقل التثاقل موجود عند [mark=663300]الراصد الخارجي [/mark]و غير موجود عند [mark=FFCC33]الراصد الداخلي[/mark].فالبنسبة للراصد الخارجي فالمصعد يقع في حقل التثاقل (مرجع التسارع)... أما الراصد الداخلي فيمكن أن يعتبر نفسه في حالة سكون و لا وجود لحقل التثاقل في مرجعه (مرجع عطالي).

ومن خلال هذه التجربة الذهنية التي أجراها انشتاين نجد أنه أقام جسرا بين مفهوم الثقاله و مفهوم العطالة... و تجلت عبقرية الرجل في الربط بين خصائص المتصل الزمكاني و بين الهندسة المنحنية (الهندسة الكروية للرياضي ريمان)

فما دام الجسم لا يشعر بقوة الثقالة والقوة الوحيدة المؤثرة عليه هي قوة العطالة (الجسم يسير في خط مستقيم و في سرعة ثابته)... فإذن هناك خصائص هندسية مقوسة للفضاء بلا جدال...

[align=center][/align]

وقد حاول العالم إسحاق نيوتن ان يجيب على السؤال التالي: لماذا تتسارع الأجسام؟
فالحركه المنتظمة في خط مستقيم هي حركة طبيعية عند نيوتن لا تحتاج إلى تفسير (قانون العطالة) فالحاجة إلى اختراع قوة التثاقل كانت لتفسير الحركة المتسارعة ... وقوة التثاقل هي القوة التي تسبب سقوط الجسم بسرعة متزايدة صوب الأرض.

اما انشتاين فقد تقدم بفكرة مختلفه جذريا ... فقد أعتبر ان الجسم الساقط سقوطا حرا (الحركة المتسارعة) هي حالة طبيعية للحركة وذلك وفقا لمنظومة المتصل الزمكاني المقوّس والمنحني...
و مثلما الغى نيوتن القوة بالنسبة للحركة المنتظمة ... الغى انشاتين القوة بالنسبة للسقوط الحر (التسارع)...
فالسقوط الحر المتسارع هو الحالة الطبيعية للأجسام وذلك لطبيعة الهندسة الزمكانية المحدبة التي تسير فيها الأجسام ...
ان الأرض تدور حول الشمس في فيزياء نيوتن بسبب قوة الجاذبية التي تغير مسارها عن الحركة المستقيمة المنتظمة أما عند انشتاين فالارض تسير في مسارها الطبيعي من خلال المتصل الزمكاني المكوّر او المقوّس الذي خلقته الشمس حولها... وهذا الفراغ هو ما يترجم إلى (الجاذبية) لكن... كيف توصل انشتاين إلى فكرة الإنحناء؟

كان ذلك بسبب مسار أشعة الضوء في المراجع المتسارعه ...
لنفحص هذه التجربه الخياليه التي تخيلها آنشتاين...
يقول انشتاين..
يرى انشتاين ان الضوء اثناء دخوله في المصعد سيعاني من إنحراف ولو طفيف جدا يمكن حسابه وذلك بسبب حركة المصعد إلى الأعلى التي ستؤدي إلى أن شعاع الضوء لن يسقط على نفس مستوى الثقب الذي دخل منه بل سيسقط على زاوية صغيرة... اي يسقط مائلا للأسفل قليلا
لكن أنحناء الضوء يعني أن هناك حقلا تثاقليّا ويتأثر شعاع الضوء بالتثاقل لأن الضوء طاقة والمادة والطاقة هما وجهان لعملة واحده... فما دامت المادة تتأثر بالجاذبية فالطاقة حتما ستتأثر بالجاذبية وبالتالي سينحني الضوء في الحقل التثاقلي وهنا مربط الفرس.

شعاع الضوء ينحني وفق مسارات حقول التثاقل ... وهذه إحدى النتائج الساحرة لنظرية انشتاين (النسبية العامه)

[align=center][/align]

[align=left]تم بحمد الله و توفيقه [/align]

[c6f03b387c9958f5a4f4287ea50ca5a3]

موضوع جميل احسنت سعاد في طرحك له

واتفق معك تماماً في

إن الفيزيائي مثل الفنان يعتمد على الحدس والبصيرة في إبداعة... فالعمليات المنطقية لوحدها لا تكفي للأنقضاض على جوهر الموضوع... فالخيال والإلهام المباغت هما أدق أسرار الموهبة العلمية والفنية على السواء.

بالرغم من ان اينشتاين كان مصيبا فيما فكر فيه وقد تحققت التجارب العملية من صحة ما قاله من خلال رصد انحناء الضوء اثناء الكسوف الكلي للشمس. الا اننا نفضل التعامل بمفهوم نيوتن

و مثلما الغى نيوتن القوة بالنسبة للحركة المنتظمة ... الغى انشاتين القوة بالنسبة للسقوط الحر (التسارع)...

والمفارقة الاخرى هي

ان الأرض تدور حول الشمس في فيزياء نيوتن بسبب قوة الجاذبية التي تغير مسارها عن الحركة المستقيمة المنتظمة أما عند انشتاين فالارض تسير في مسارها الطبيعي من خلال المتصل الزمكاني المكوّر او المقوّس الذي خلقته الشمس حولها...

وهذا ما بحثت فيه النظرية النسبية العامة.

قرأت الموضوع اكثر من مرة وفي كل مرة اسأل نفسي كل هذا وكان خاطرة!

اشكرك سعاد على هذه المعلومات القيمة

تحياتي

[s.alghamdi]

حياك الله دكتور حازم.
و شكرا لك على تشجيعك

بالنسبه لما ورد في اول الموضوع و اتفقت فيه معا الكتاب جزاه الله خير الجزاء

إن الفيزيائي مثل الفنان يعتمد على الحدس والبصيرة في إبداعة... فالعمليات المنطقية لوحدها لا تكفي للأنقضاض على جوهر الموضوع... فالخيال والإلهام المباغت هما أدق أسرار الموهبة العلمية والفنية على السواء

فقد اوردت هذا الجزء لأنه أعجبني كثيرا ... شعرت أنه تنقصني الخبره حتى أعي الفكره تماما...
تمنيت أن أشعر بشعور الكاتب عندما كتب ذلك.
ألا توافقني الرأي بأن هذه السطور القليله تخفي خلفها الكثير و الكثير من المعاني و الكثير من الخبرات.
فهي فلسفه جباره ... أشعر كأني واقفه أمام باب ضخم يخفي و راءه كم هائل من المعلومات.
فخبرتي البسيطه جدا في مجال الفيزياء جعلتني اقف فقط عند هذه الجمله ... ان الفيزيائي يعتمد على الحدس و البصيره في إبداعه... و كم أتمنى أن تمضي السنين سريعا حتى أعي باقي الفلسلفه...

مثلما ذكرت ... كل هذا و كان خاطره...
إنها الحدس و البصيره ... سبحان الله و لله في خلقه شوؤن.


لكن لدي سؤال خطر في بالي ...
في لحظه دخول الشعاع بينما المصعد يصعد للأعلى سوف يكون مسار الشعاع مائلا للأسفل قليلا... هذا ما ورد في الموضوع.
السؤال الآن ...
عندما تخيلت التجربه ... و افترضت أن المصعد هابط للأسفل ... تخيلت أن الشعاع سوف يكون مائلا للأعلى... هل هذا صحيح؟
لا اريد ان اكتب لكم التفسيرات التي كتبتها لماذا ينحرف الضوء للأعلى ... لكن اكتفي بمعرفة هل سينحرف الضوء للأعلى ام لا ؟

[ماكس]

يرى انشتاين ان الضوء اثناء دخوله في المصعد سيعاني من إنحراف ولو طفيف جدا يمكن حسابه وذلك بسبب حركة المصعد إلى الأعلى التي ستؤدي إلى أن شعاع الضوء لن يسقط على نفس مستوى الثقب الذي دخل منه بل سيسقط على زاوية صغيرة... اي يسقط مائلا للأسفل قليلا
لكن أنحناء الضوء يعني أن هناك حقلا تثاقليّا ويتأثر شعاع الضوء بالتثاقل لأن الضوء طاقة والمادة والطاقة هما وجهان لعملة واحده... فما دامت المادة تتأثر بالجاذبية فالطاقة حتما ستتأثر بالجاذبية وبالتالي سينحني الضوء في الحقل التثاقلي وهنا مربط الفرس.

شعاع الضوء ينحني وفق مسارات حقول التثاقل ... وهذه إحدى النتائج الساحرة لنظرية انشتاين (النسبية العامه)[/font][/size][/B][/color]

بصراحة لم أفهم ما معنى هذا الكلام
فهل يوجد شرح مبسط اكثر للنسبية العامة
وشكراً أخت سعاد

[c6f03b387c9958f5a4f4287ea50ca5a3]

مرحبا سعاد

إن الفيزيائي مثل الفنان يعتمد على الحدس والبصيرة في إبداعة... فالعمليات المنطقية لوحدها لا تكفي للأنقضاض على جوهر الموضوع... فالخيال والإلهام المباغت هما أدق أسرار الموهبة العلمية والفنية على السواء.

كما اعجبتك العبارة الي وردت في بداية الموضوع اعجبتني انا ايضا ودفعتني لقراءة الموضوع بنظرة مختلفة، وهي حقيقة لمستها خلال فترة بحثي في مرحلة الماجستير والدكتوراة وبدون الخيال والالهام المباغت لما انجزت بحثي في فترة قياسية ولما توصلت لاي نتائج. وهذا المرحلة يعيشها الفيزيائي بعد مرحلة البكالوريس وهو في المختبر يجري التجارب والابحاث ويقرأ ما بين السطور في النشرات العلمية، ويتفاعل مع كل مجريات تجربته كأنه عنصر فيها وليس خارجها.


تحياتي

[c6f03b387c9958f5a4f4287ea50ca5a3]

بصراحة لم أفهم ما معنى هذا الكلام
فهل يوجد شرح مبسط اكثر للنسبية العامة
وشكراً أخت سعاد

ساحاول توضيح الموضوع حسب ما استطيع لانه لا اعتقد انه يوجد شرح مبسط للنظرية النسبية العامة فكل ما جاء فيها يصعب تخيله ببساطة لانه نظرية لهندسة الكون والكثير من الظواهر التي تعرضت لها النسبية العامة تنفي كل مفاهيمنا الكلاسيكة فاذا كنا نقول ان سبب دوران الارض حول الشمس هو القوة الجاذبية التي وضع نظريتها العالم نيوتن فان اينشتين يعتبر ان السبب ليس الجاذبية انما هو تحدب الفضاء كما ان التسارع والجاذبية كميتين فيزيائيتين متكافئتين والاختلاف بين حسابات نيوتن وحسابات اينشتين طفيفة جدا الا ان انهما يعتمدان على مبدأين مختلفين واثبتت التجارب الفلكية الدقيقة بان حسابات اينشتين صحيحة في حين عجزت نظرية نيوتن عن ايجاد تفسير لها وهذا في بعض الظواهر الفلكية وليس كلها.

لكن لدي سؤال خطر في بالي ...
في لحظه دخول الشعاع بينما المصعد يصعد للأعلى سوف يكون مسار الشعاع مائلا للأسفل قليلا... هذا ما ورد في الموضوع.
السؤال الآن ...
عندما تخيلت التجربه ... و افترضت أن المصعد هابط للأسفل ... تخيلت أن الشعاع سوف يكون مائلا للأعلى... هل هذا صحيح؟
لا اريد ان اكتب لكم التفسيرات التي كتبتها لماذا ينحرف الضوء للأعلى ... لكن اكتفي بمعرفة هل سينحرف الضوء للأعلى ام لا ؟

اعتقد ان هناك لبس في الموضوع حيث ان اينشتين تحدث عن سقوط المصعد سقوطا حرا ولم يذكر حركته للاعلى ارجو التحقق من ذلك.




اما بخصوص الضوء والمصعد فهي فكرة خطرت على بال اينشتين توصل في نهايتها ان الضوء ينحني اذا مر بجوار الكتل الضخمة مثل كتلة الشمس وقد تحقق العلماء من هذه الفرضية عمليا بدراسة انحناء الضوء القادم من نجم في حالة كسوف الشمس وذلك بعد عامين من وضع تلك الفرضية والصورة التالية توضح كيف تم رصد انحناء الضوء

[align=center][/align]
حيث تم مقارنة وضع النجم بالنسبة للارض قبل الكسوف وبعده وكانت النتيجة اختلاف في الموضع كما قدره اينشتين في النظرية النسبية العامة

وهذا ايضا صورة اخرى تخيلية لما يحدث

[align=center][/align]



كيف يمكن توضيح انحناء الضوء في حالة السقوط الحر لمصعد يمر فيه شعاع ضوئي كما في الشكل التالي

[align=center][/align]

في الجزء العلوي من الصورة هو حالة شخص في الفضاء يسير بسرعة منتظمة ونرى ان الشخص يشاهد الشعاع الضوئي يدخل من الفتحة ويسقط على الجانب الاخر في مسار مستقيم، اما الشخص على اليسار فهو في حالة سقوط حر اي يتحرك في بتسارع مقداره 9.8m/s^2 وهنا المراقب داخل هذه المصعد يرى الضوء يسير في خط مستقيم ايضا، اي ان هناك تكافؤ بين حالة المراقب داخل المصعد وفي الفضاء مع المراقب داخل المصعد ويسقط سقوطا حراً على الارض، اما الحالة على اليمين فان المراقب خارج المصعد سوف يرصد مسار الشعاع الضوئي متجها إلى الاسفل قليلاً.

ارجو ان تكون الامور اوضح بخصوص حركة المصعد وانحناء الضوء.

ومرحبا باي استفسارات اخرى حول هذا الموضوع الشيق
تحياتي

[s.alghamdi]

شكرا لك دكتور حازم على التوضيح
و اتمنى ان يكون قد أتضحت الصورة للأخ السائل

لكن الآن قد إلتبس علي الأمر في المرجع الذي أستقيت منه المقال يذكر بأن التجربه تخيلها آنشتاين و المصعد صاعد للأعلى ...

و قد فسرت سبب إنحناء شعاع الضوء في المصعد الصاعد للأعلى ...

أشعر بالحرج الشديد مما سأكتب ...
لكن لا بأس توكلت على الله
مثلما كتبت في الموضوع بأن آنشتاين تخيل شعاع الضوء في المصعد ينحرف للأسفل و المصعد صاعد ...
كيف ذلك ؟؟
لماذا ينحرف الشعاع للأسفل في حالة إرتفاع المصعد ... حتى اوضح كيف فسرت لنفسي ذلك سوف أتخيل ...
فتاه في الهواء الطلق قذف بها والدها لأعلى سنلاحظ ان شعرها سيكون لأسفل و عند هبوطها سيكون شعرها مرتفع للأعلى
لماذا شعر الفتاه كان منسدل للأسفل في لحظه إرتفاعها ... اولا تأثير الجاذبيه لأنها في عكس الجاذبيه و كذلك تأثير ذرات الهواء ...

أما في حالة هبوطها سوف يرتفع شعرها للأعلى ... لماذا؟
اعتقد أن السبب كذلك في ذرات الهواء ....

حتى تتضح الصورة ..... تخيل ان لديك قلم " تشبيه برأس الفتاه " تود أن تغرسه في لوح مطاطي للأعلى " تشبيه بذرات الهواء" عند لحظه غرسها تكون هناك قوة رد فعل من اللوح على القلم هذه القوه تكون عكس إتجاه قوة القلم و في لحظه أخراج القلم ستكون هناك قوة عكسيه للأعلى تظهر في الشكل الناتج من سحب القلم من اللوح المطاط

و الضوء طاقه و الماده و الطاقة وجهان لعملة واحده فسوف يسلك الضوء نفس سلوك الكتله

هذا تفسيري <<<< دكتور حازم أنت من شجعني على التفسير الفيزيائي ... إن أخطأت فليس ذنبي :big 20grin:

بقي لي أن اتأكد من صحة ما ذكرته و هو التجربه ...

هل لو أجرينا تجربة الشعاع في مصعد مفرغ من الهواء هل سنحصل على نفس النتائج ؟؟