الفيزياء الحديثة -3-

صباح ابراهيم

الحوار المتمدن-العدد: 5162 - 2016 / 5 / 14 - 17:57
المحور: الطب , والعلوم
    

شذرات من نسبية انشتاين
اولا- الطول وعلاقته بالزمن في النسبية
تنص النظرية النسبية للفيزيائي العظيم البرت انشتاين ان الاجسام المتحركة في الفضاء بسرعة تقارب سرعة الضوء تنكمش اطوالها بأتجاه الحركة كلما اقتربت سرعة انطلاقها من سرعة الضوء . وعندما تصل الى تمام سرعة الضوء يصبح طولها صفرا . اي تصبح قيمة الكتلة صفر ايضا .
الزمن يتباطأ ايضا في جسم متحرك ( ساعة بداخل صاروخ) مثلا ، كلما تزداد سرعته مقتربا من سرعة الضوء ، وفي تمام سرعة الضوء تتوقف الساعة عن الحركة لأنكماش طولها المادي الى الصفر ويصبح الزمن قيمته صفر ايضا اي يتوقف الزمن في سرعة الضوء .
ومن هذا نستنتج انه لا يمكن للجسم المادي ان يكون له سرعة اكبر من سرعة الضوء ، حيث لا وجود للكتلة في تلك السرعة الهائلة . ولهذا فأن سرعة الضوء تشكل الحد الاقصى لسرعات جميع الاجسام في الكون .
ثانيا - الكتلة وعلاقتها بالسرعة في النسبية
الميكانيكا التقليدية تصلح للسرعات الصغيرة ، لكن النسبية فقط تصلح للسرعات الفائقة التي تقارب سرعة الضوء .
- في الميكانيكا ، الجسم الساكن له كتلة محددة (الكتلة الساكنة) وليس له طاقة حركية بينما الجسم المتحرك له كتلة و طاقة حركية معا ، ويقاوم التغيير في السرعة بقوة اكبر من الجسم الساكن . وكل جسم متحرك يقاوم اي تبدل في حركته . وكلما كانت كتلة الجسم أكبر ازدادت مقاومته للحركة الخارجية و بالعكس .
- في النسبية الجسم يقاوم كل تبدل في الحركة بقوة اكبر اذا كانت كتلته السكونية أكبر . فالاجسام التي تنطلق بسرعة تقارب سرعة الضوء سوف تبدي مقاومة قوية جدا للقوى الخارجية و تصبح مقاومته لا متناهية كلما اقترب من سرعة الضوء .
ثالثا - قانون سرعة الضوء في نسبية انشتاين
الضوء المنبعث من جسم ما - سواء كان من مصدره او منعكسا - يسير بالسرعة ذاتها المعروفة لسرعة االضوء ، ان كان هذا المصدر المشع للضوء ثابتا او متحركا ، لا يوجد اي جسم مادي في الكون قادر على التحرك باسرع من الضوء .
تجربة ميكلسون - مورلي اثبتت ان سرعة الضوء في الفضاء الفارغ لها نفس القيمة القياسية الثابتة دائما بغض النظر عن حركة مصدر الضوء او مستقبله .
رابعا - الصوت و الضوء
الصوت هو موجات اهتزازية تنتقل عبر وسط مادي ، فالكلام ينتقل عبر حركة جزيئات الهواء . اما الضوء فهو جسيمات ( فوتونات ) او موجات تنتقل بالفراغ من غير وسط مادي . فالضوء يصلنا من الشمس و النجوم عبر فراغ الفضاء الكوني الشاسع من دون اي وسط ناقل . ولكننا لحسن الحظ لا نسمع اصوات انفجارات البقع الشمسية الهائلة لعدم وجود وسط مادي او جزيئي ينقل تلك الصوات بيننا وبينها . وكذلك اثبتت تجربة ميكلسون- مورلي عدم وجود مادة الاثير الضوئي في الفضاء التي كان يعتقد بعض العلماء سابقا بوجودها تملأ الفضاء الكوني كوسط لنقل الضوء او الاشعاعات .
خامسا - تسارع الاجسام الساقطة من علو
ان تسارع الاجسام الساقطة من علو لا تتاثر بكتلة المادة الساقطة ، فكل الاجسام الساقطة من نفس الارتفاع مهما كانت كتلتها او وزنها تصل الأرض بوقت واحد كما اثبت ذلك العالم الايطالي غاليلو ، لأن كتلة الجاذبية و الكتلة العطالية متساويتان .
الكتلة العطالية : هي كتلة جسم وهو في حالة السكون ، وعلى مستوى افقي ، ولا تعتمد على الوزن ولا علاقة لها بقوة الجاذبية .
كتلة الجاذبية : هي كمية المادة الموجودة في الجسم المادي او وزنها الذي يرتكز على الجاذبية الأرضية و تقاس بالميزان بوحدة الوزن غرم او كيلو غرام .
- الاجسام الساقطة : ان تسارع الجسم الساقط من علو يتزايد تناسبيا مع كتلته الجاذبية و يتناقص تناسبيا مع كتلته العطالية . وبما ان كل الاجسام الساقطة لها نفس التسارع الثابت ، فإن الكتلتين الجاذبية والعطالية يجب ان تكونا متساويتين .
- الجسم المتحرك في النظام العطالي ،و الذي لا تؤثر عليه قوى خارجية سوف يستمر بالحركة بانتظام الى الابد اذا لم تعيقه قوى خارجية .
افضل ما قاله انستاين عن المادة هو :
" المادة هي تركيز كبير للطاقة في مكان صغير جدا نسبيا. و المادة هي المناطق في الفضاء التي يكون فيها الحقل (المجال) قويا جدا " .
" وكل مادة مؤلفة من بضعة انواع من الجسيمات الدقيقة ".
ارجو ان يستفيد القراء الاعزاء من شذرت فيزياء النسبية لعبقري القرن العشرين البرت انشتاين .

#صباح_ابراهيم (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