توضيح ضروري في شأن -ثبات سرعة الضوء-

جواد البشيتي

الحوار المتمدن-العدد: 3430 - 2011 / 7 / 18 - 12:25
المحور: الطب , والعلوم
    

توضيح ضروري في شأن "ثبات سرعة الضوء"

جواد البشيتي

في شأن مقالتي "فساد ميتافيزيقي يعتري الرياضيات الكونية!"، جاءني من القارئ "عماد" التوضيح الآتي: "سرعة الضوء ثابتة بالرغم من اختلاف نقاط الاستناد. أي أن سرعة الضوء لا يمكن أن تتجاوز 300 ألف كم/ث كما اقترح الكاتب".

شكراً أخي "عماد" على تعليقك؛ لكنَّ "توضيحك" ليس في محلِّه؛ فإنَّ سرعة الضوء ليست ثابتة؛ فالقول بثباتها إنَّما هو خطأ شائع.

أوَّلاً، وعلى وجه الدِّقة، سرعة الضوء ليست 300 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة؛ وإنَّما 299.792.458 كيلومتر في الثانية الواحدة.

الآن، أقول (على أنْ تُلاحِظ "إذا" في قولي) الآتي:

سرعة الضوء ثابتة، لا تزيد، ولا تنقص، "إذا" كان الضوء المقاسة سرعته يسير في "الفضاء الفارغ"Empty Space ، و"إذا" كان المراقِب الذي يقيس سرعته موجوداً هو أيضاً في الفضاء "نفسه"، و"إذا" كان (أي المراقِب نفسه) غير متسارِعٍ، أي "إذا" كان (هذا المراقب) يسير بسرعة ثابتة، وفي مسارٍ مستقيم.

في هذه الحال، أو ضمن هذه الظروف، فحسب، تكون سرعة الضوء ثابتة، أي لا تزيد، ولا تنقص، عن 299.792.458 كيلومتر في الثانية الواحدة.

لو كنتَ أنتَ ذاك المراقب لوجدت أنَّ سرعة الضوء تظل في مقدارها هذا، أكان هذا الضوء يسير مقترباً منك أم مبتعداً عنك.

قِسْ سرعة هذا الضوء وأنتَ تسير (في خطٍّ مستقيم) بسرعة ثابتة مقدارها (مثلاً) 100 متر في الثانية، فتجدها (أي سرعة الضوء) 300 ألف كيلومتر في الثانية (تقريباً). قِسْها وأنتَ تسير (في خطٍّ مستقيم) بسرعة ثابتة مقدارها (مثلاً) 150 ألف كيلومتر في الثانية، فتجدها 300 ألف كيلومتر في الثانية.

عند قياسكَ سرعة الضوء (في الفضاء الفارغ) ليس مهماً مقدار سرعتكَ "الثابتة"؛ المهم هو أنْ تظل سرعتكَ (وأنتَ تسير في الفضاء نفسه) ثابتةً، مقداراً، ومستقيمةً، مساراً أو اتِّجاهاً.

هذا الضوء (الذي يسير في الفضاء الفارغ) لو اعترض سبيله لوح زجاج فإنَّ سرعته في داخل مادة الزجاج تقل عن سرعته العادية الرسمية؛ لكنَّه، أي الضوء نفسه، ما أنْ يخرج من الزجاج (إلى الفضاء الفارغ) حتى يستأنف السير بسرعته العادية الرسمية؛ وفي هذا تكمن خاصية عجيبة أخرى للضوء.

الآن، تخيَّل أنَّ مراقباً موجود على سطح كوكب بعيد شديد الجاذبية. تخيَّل أنَّ الجاذبية عند سطح هذا الكوكب الافتراضي أقوى وأشد من الجاذبية عند سطح الأرض بآلاف المرَّات.

هذا المراقب قاس سرعة الضوء التي قِسْتها أنتَ في الفضاء الفارغ والتي وجدتها 300 ألف كيلومتر في الثانية (تقريباً). هل يجدها بالمقدار نفسه؟

كلاَّ، لن يجدها في المقدار نفسه؛ فهو (مثلاً) قد يجدها 100 مليون كيلومتر في الثانية.

أمَّا السبب فهو أنَّ هذا المراقب موجود في "إطار مرجعي" مختلف عن "إطاركَ المرجعي" لجهة درجة تمدُّد (استطالة) الزمن.

إنَّ هذا المراقب موجود على سطح ذلك الكوكب الذي لشدة جاذبيته تباطأ فيه الزمن كثيراً، فالثانية الواحدة عند هذا المراقب قد تساوي (مثلاً) آلاف الثواني عندكَ أنتَ (غير المتسارِع) الموجود في "الفضاء الفارغ". و"المتر" عنده أقصر من "المتر" عندكَ بكثير.

يترتب على ذلك أنَّ هذا المراقب يقيس سرعة الضوء عندكَ فيجدها أعلى بكثير، وبكثير جداً، من 300 ألف كيلومتر في الثانية.

هذا المراقب أراد الآن قياس سرعة الضوء حيث يوجد هو، أي على سطح ذلك الكوكب الافتراضي. لقد قاسها فوجدها 300 ألف كيلومتر في الثانية (تقريباً). هل توافقه أنتَ الرأي؟

كلاَّ، لن توافقه؛ فلَمَّا قِسْتَ أنتَ (الموجود في الفضاء الفارغ) سرعة الضوء في ذلك الكوكب وجدتها (مثلاً) 1000 كيلومتر في الثانية، فالثانية الواحدة عندكَ أقصر، وبكثير، من الثانية الواحدة عنده؛ و"المتر" عندكَ أطول، وبكثير، من "المتر" عنده.

أرجو أنْ أكون في هذا المختصر من التوضيح قد أوضحت معنى "ثبات سرعة الضوء".

#جواد_البشيتي (هاشتاغ)      

---

ترجم الموضوع إلى لغات أخرى - Translate the topic into other languages

---

الحوار المتمدن مشروع تطوعي مستقل يسعى لنشر قيم الحرية، العدالة الاجتماعية، والمساواة في العالم العربي. ولضمان استمراره واستقلاليته، يعتمد بشكل كامل على دعمكم. ساهم/ي معنا! بدعمكم بمبلغ 10 دولارات سنويًا أو أكثر حسب إمكانياتكم، تساهمون في استمرار هذا المنبر الحر والمستقل، ليبقى صوتًا قويًا للفكر اليساري والتقدمي، انقر هنا للاطلاع على معلومات التحويل والمشاركة في دعم هذا المشروع.
 

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل