أسئلة خاطئة من أجل فهم النسبية


محمد باليزيد
2019 / 5 / 24 - 20:39     

هذه الأسئلة والتحليلات لا تطمح، إذا قدر لها أن تقرأ، لا تطمح سوى إلى أن تبين للذين يعملون على تعميم العلوم (vulgarisation de la science) ، أن تبين لهم كيف يفكر ويحلل الأمور ذلك الجمهور المقصود بهذا التعميم. وهذا الفعل طبعا سيكون، إن تم، ذا مردود مهم بالنسبة لمشروع تعميم العلوم. وبما أنني واحد من هذا الجمهور، فتحليلي هنا لا يستعمل المعادلات، تلك التي لا يتقنها سوى القليل. وإنما أعتمد على التحليل شبه الفلسفي (الأدبي) الذي يعتمد عليه أحيانا حتى المتخصصون. من أجل قراءة المقال مع الرسوم التوضيحية التي لا يمكن الاستغناء عنها، المرجو فتح المقال في الرابط:
المقال بالعربية:
https://www.4shared.com/office/utUcx-EZda/_____.html
المقال بالفرنسية:

https://www.4shared.com/office/UdoMpqIrfi/Des_fausses_questions_pour_mie.html
1) في البداية أفرغ إنشتاين الفضاء من كل شيء، ذلك أنه قبله كان العلماء يعتقدون أن الفضاء مليء بشيء سموه الأثير (L’Ether) (a) يعتقدون أنه ضروري كي يتمكن الضوء من الانتشار (Propagation) لأنهم يعتقدون أن الانتشار لا بد له من حامل. ولكن تبين أن هذا (L’Ether) تنتج عنه مشاكل أخرى. فأزاح إنشتاين هذا الأثير وصرح: الضوء يمكنه الانتشار في الفراغ. كان هذا في إطار النسبية الخاصة (Relativité restreinte). لكن حين انتقل إنشتاين إلى النسبية العامة (Relativité générale) ألغى العالم ما كان سابقوه ، منذ كاليلي أعتقد، يسموه قوة الجاذبية وقرر أن ما يجعل الأجسام تنفعل بمثل ما نرى ليس هو هذه القوة التي لا وجود لها وإنما تقعر الفضاء (la courbure de l’espace)(b)، هذا التقعر الذي ينتج في الفضاء بسبب وجود المادة فيه. وبهذا يكون إنشتاين قد وضع شيئا ما في الفضاء. إذ أن الفضاء الذي يتقعر بوجود المادة ليس هو الفراغ المفرغ حتى من الأثير . لم يعط إنشتاين اسما لهذا الشيء لكن عدم وجود الاسم لا يعني عدم وجود الشيء.
2) سنحاول الآن مناقشة تقعر الفضاء المقترح من طرف إنشتاين:
إن التمثيل الذي يقدم لنا على هنا التقعر هو ما يشبه الشكل 1:

ربما تم إعطاء هذا الشكل التمثيلي فقط من أجل التوضيح، من أجل الذين يراد تعميم العلوم بينهم، لكن مع هذا يجب مناقشة هذا التمثيل.
أول ملاحظة يجب تقديمها قبل تلك المناقشة هي أن إنشتاين لا يعمل على الفضاء فقط، ولكن على ما يسمى ب الفضاء-الزمن . من أجل هذا يجب أن أوضح أنه إذا كان الفضاء-الزمن هو فضاء ذو أربعة أبعاد [ كي لا يختلط الفضاء بمعنى المكان الكوني والفضاء بمعنى الكائن الرياضياتي في دروس الجبر، كي لا يقع هذا الخلط سأشير منذ الآن إلى الأول بكلمة المكان وإلى الثاني بكلمة الفضاء]. إذا كان الفضاء-الزمن هو فضاء ذو أربعة أبعاد فليس ممنوعا، رياضياتيا، أن نعمل على جزء من هذا الفضاء (Sous espace) ببعد واحد أو اثنان أو ثلاثة. إذن يمكننا العمل على المكان كجزء من الفضاء-الزمن ذو 3 أبعاد.
المكان لا يمكن أن يكون إلا على إحدى الحالتين:
- فإما أن يكون مكمما (quantifié) مكون من أصغر أجزائه التي يمكن أن نسميها (pixels) نقيطات، الترجمة هنا غير دقيقة،
- وإما أن يكون مستمرا(continu).
في حالة الاستمرارية ليس من الصعب أن نفهم أن المكان(الفارغ) يتمتع بكل التماثلات. تماثل مركزي، محوري... أما في الحالة الأولى فبما أن النقيطات ليس لديها سلفا شكل مفضل، مكعب مثلا، فلا بد أنها تسمح كذلك بالتماثلات المشار إليها.
الآن لتكن هناك كتلة (M) ذات شكل كروي في النقطة (O) من المكان. كيف يمكننا تمثيل تقعر المكان الناتج عن تواجد هذه الكتلة؟
ما دامت هذه الكتلة كروية فإن تأثيرها على المكان سيكون نفسه حسب كل الاتجاهات الشعاعية (-dir-ections radiales) وأن هذا لا يمكن أن يكون سوى على حالتين: الشكل2 و الشكل3:

المستقيمات (D) بالأسود هي مستقيمات المكان قبل وجود الكتلة. والخطوط الحمراء هي ما يمكن أن تؤول إليه هذه الخطوط بتأثير الكتلة (M).
الشكل 2 والشكل 3 يمثلان الاحتمالين الممكنين. سوف نسمي الوضع في الشكل2 بالنموذج1 والآخر بالنموذج2.
لدينا حقيقتين:
- الأولى أنه إذا نظرنا للفضاء انطلاقا من (O)وبعيدا عن تأثير أية كتلة أخرى، فإن المكان ذو تماثل مركزي.
- الثانية هي أنه انطلاقا من (O) يمر ما لا نهاية له من المستقيمات، وأنه، في نقطة مهما تكن بعيدة عن (O)، فإن المستقيمات المارة من (O) والقريبة من هذه النقطة ومن بعضها البعض لا تحصى. أخذا بعين الاعتبار هتين الحقيقتين، فإن تقعر المكان الناتج عن (M) وحسب النموذج1 سوف يكون كما هو في الشكل4.

الدوائر السوداء (C1 C2) هي خطوط المكان قبل (M)، أما الدوائر الحمراء (C’1 C’2) فهي نفس الخطوط بعد تأثير (M).وبما أن تأثير (M) يضعف كلما ابتعدنا عنها إلى أن ينتهي تقريبا، فإن النتيجة سوف تمثل بالشكل5.

كلما ابتعدنا عن (M) ، المسافة بين الدوائر تنحو نحو الاستقرار على المسافة الموجودة بينها قبل (M).إذن، أليس هذا أشبه بكثافة شيء ما، يسمى هنا مكان ؟ لقد وصلنا إذن إلى النتيجة التالية:
• حسب النموذج1: تواجد الكتلة في المكان يؤدي إلى الزيادة في "كثافة المكان حول هذه الكتلة.
• حسب النموذج2: تواجد الكتلة في المكان يؤدي إلى النقصان في "كثافة المكان حول هذه الكتلة.
وبما أنه في مسافة، كبيرة بما فيه الكفاية، عن (O)مركز (M)، (هذه المسافة تكبر مع (M) )، ينتهي تأثير (M). يمكن أن نستنتج أن معدل كثافة المكان من (O) حتى تلك المسافة لم يتغير.
الآن، كيف سيكون المكان في حضور كتلتين وكيف ستتأثر هتين الكتلتين بتقعر المكان؟ لنعمل بالنموذج1، سوف يكون الحال كما يبين الشكل 6 .

لقد مثلت هنا الكثافة بالنقط بدل الدوائر.
نظرية نيوتن، التي ليست متناقضة مع النسبية، وإنما أتت النسبية لتحل مشاكل تجاوزت الأولى، نظرية نيوتن تقول بأنه إذا كانت (M) أكبر بكثير من (m) فإن الثانية سوف تتجه نحو الأولى. وما دام تحرك (m) حسب النسبية سيكون بسبب تقعر المكان وليس بسبب(M)، فسنكون أمام حالتين فقط :
• النموذج1.1 : المنطقة التي بها (m) سوف تدفع هذه الأخيرة.
• النموذج2.1: المنطقة التي بها (M) سوف تجذب (m) .
أعتقد أن مسألة جذب ، قوة عن بعد، ترفضها النسبية هنا.
إذن سوف لن يبق سوى النموذج1.1. في النهاية، نفس التحليل للنموذج2، سوف نحصل على نموذجين: النموذج1.1 والنموذج1.2.
خلاصة النموذج1.1:
- خاصية المادة: تفرض على المكان أن يتكثف حولها.
- خاصية المكان: المنطقة الأقل كثافة تدفع المادة كي تتجه نحو المنطقة الأكثر كثافة.
نتيجة: هذا النموذج يؤدي إلى أن المادة ستتكثف في المكان الذي به أكبر كثافة المكان وأن المكان سيتكثف في المكان الذي به أكبر كثافة المادة.
لقد ظهر هنا أنه يجب أن نميز بين المكان و المكان . انظر تعبير الخلاصة. وكأننا هنا خلقنا أثير (L’Ether)جديد. مادة و مكان يتجهان ليتركزان في نقطة واحدة من المكان. النظر الشكل:

أما النموذج1.2 فسيمثل بالشكل7:

خلاصة النموذج1.2:
خاصية المادة: تدفع بالمكان لكي يخف (se décondenser) حولها.
خاصية المكان: المنطقة الأكثر كثافة من حيث المكان تدفع المادة لتتجه نحو المنطقة الأقل كثافة من حيث المكان .
نتيجة: هذا النموذج يتجه إلى أن يتكثف المكان في المكان الأقل كثافة من حيث المادة وأن تتكثف المادة في المكان الأقل كثافة من حيث المكان . الشكل التالي يمثل ذلك:


3) لنأخذ الآن الشكل6 النموذج1.1:

ونضيف إليه الظروف التالية:
- الكتلة (m) مشحونة كهربائيا و (M) لا شحنة لها.
- وجود قوة كهربائية قوية بما فيه الكفاية لتمنع (m) من الاقتراب من (M).
ما ذا سيحصل؟
* إما أن تبقى (M) ثابتة في مكانها وهنا سنكون في تناقض مع الفيزياء النيوتونية التي تقول بأنه إذا لم تتمكن (m) من الاقتراب ستفعل ذلك (M). والمعلوم أنه في هذه الحالة لا يجب أن يكون هناك تناقض بين النظريتين.
* وإما أن تتحرك (M) نحو (m) . وهنا سنسقط في تناقض مع ما قلناه لأن المنطقة التي بها (M)، الأقل كثافة من حيث المكان ، لا تدفع المادة حسب النموذج الذي نحن فيه.
إذا عملنا بالنموذج1.2بنفس التحليل سنسقط في نفس التناقض.
أين الخلل إذن؟؟
4) الشمس: ما هو التحليل الأولي الذي أوصل إنشتاين إلى القول بأنه لا وجود لقوة جاذبية؟ هو ما يلي:
لنفترض أن هناك قوة تشد الأرض نحو الشمس. لنفترض أن الشمس انمحت من الوجود في رمش العين، حسب التعبير العربي. ما ذا سيحصل للأرض؟
- إما أن تستمر، ولو للحظة قصيرة بالدوران، وهذا تناقض لأن القوة التي تشدها لم تعد موجودة.
- وإما أنها سوف تتوقف في نفس اللحظة عن الدوران وهذا يعني أن معلومة وصلتها بسرعة لا نهائية بأن الشمس لم تعد موجودة. وهذا لا يمكن لأنه ما من شيء يمكنه التحرك بسرعة لا نهائية. سرعة الضوء هي السرعة القصوى في الكون.
في كلتا الحالتين تناقض إذن افتراض وجود القوة التي تشد الأرض نحو الشمس هو الخاطئ.
البديل الذي اقترحه إنشتاين هو أن الفضاء/المكان يتقعر بتأثير وجود المادة وهذا التقعر يؤثر على حركية المادة الأخرى.
أول ملاحظة على برهنة إنشتاين هذه هي ما يلي: الشمس تكف عن الوجود في لحظة مدتها صفر .
نعلم أن الشمس مادة. والمادة لا يمكنها لا أن تخرج للوجود ولا أن تنعدم بسرعة لا نهائية. هذا الافتراض إذن هو نفسه يخرق قوانين الفيزياء وبالتالي لا يمكن لتحليل يبنى عليه أن يصل نتيجة علمية.
لكن، بدورنا سوف نفترض أن هناك تقعر في المكان ونناقش هذه الفرضية.
لنفترض الآن أن الشمس كفت في لحظة عن الوجود. هناك احتمالين:
- التقعر، بالقرب من الأرض، يظل لمدة ولو قصيرة وبتالي يجر الأرض بعض الوقت. وهذا غير ممكن لأن سبب التقعر زال فيجب أن يزول التقعر في نفس الوقت.
- التقعر، بالقرب من الأرض، كف عن الوجود في نفس اللحظة. وهذا يعني أن معلومة وصلت قرب الأرض بسرعة غير منتهية. وهذا غير ممكن كذلك. أليست هي نفس التناقضات التي قادت إنشتاين إلى إلغاء الجاذبية؟
5) لنناقش الآن مسألة التزامن (la simultanéité): إن التحليل الذي يقدم كي يقول العلماء بأنه ليس هناك تزامن هو ما يلي: لنأخذ مصباحين مربوطين بنفس الخيط إلى قاطع (interrupteur) كما هو مبين في الشكل 8.

حين يغلق القاطع، الملاحظ الموجود في النقطة (B) وسط المصباحين سوف يلاحظ بأنهما أضاءا في نفس الوقت. لكن بالنسبة لملاحظ في النقطة (A) أو (C) فإن الأمر يختلف لأن الوقت الذي يلزم الضوء كي يصل إلى النقطة (A) انطلاقا من المصباح1 أكبر من مثيله من المصباح 2. .ونفس الشيء معكوسا بالنسبة للنقطة (C). إذن التزامن هنا شيء نسبي فلا وجود إذن لتزامن مطلق.
هل هذا التحليل منطقي؟ الملاحظ في النقطة (A) يرى فعلا ما يراه لكنه لا يعلم بأن المصابيح أضيئت بنفس القاطع. لنفترض أن الملاحظ الموجود في (A) هو من يغلق القاطع وأن الأسلاك الكهربائية بين القاطع والمصابيح بنفس الطول. في هذه الحالة فإن الملاحظ سوف يرى، بالعين فقط، أن المصابيح لم تضئ في نفس الوقت لكنه يعلم، وليس يرى، بأن المصباحين أضاءا في نفس اللحظة. ومعلومة عينيه إذن لم تعد ذات قيمة وسيقرر، رغم عينيه، بأن هناك تزامن.
الخلاصة: أن نكون على غير علم بحقيقة ما هذا لا ينفي تلك الحقيقة. وإنما يفرض علينا، بدل نفي تلك الحقيقة، أن نبحث عن الوسائل المناسبة لها كي نعلم. التزامن إذن ظاهرة لن نستطيع نفيها. هل نستطيع أن نقول أن المجرات، والأشكال الأخرى للمادة، التي لم نستطع علمها اليوم هي غير موجودة؟ إن ذلك منطق الانسان البدائي.
لنأخذ الآن مثلا آخر:
في الساعة 20:18:15 (نفس اللحظة) من يوم 12/06/2018 التقطت المستقبلات على الأرض ثلاث إشارات ضوئية، من ثلاث، اتجاهات، تشير إلى أن نجوما انفجرت. اثنتان من هذه الإشارات تشيران إلى نفس القيمة من الميل نحو الأحمر(décalage vers le rouge). سيقرر العلماء أن هذين النجمين، رغم بعدهما عنا بآلاف السنين الضوئية، سيقررون بأن النجمين انفجرا في نفس اللحظة (simultanément ). إذن التزامن موجود. عجبا.
6) لنمر الآن إلى مسألة الساعتين(Problème des deux horloges):
يأخذ العلماء ساعتين دقيقتين جدا(من نوع horloges quantiques) تضبطان على نفس الإشارة. تترك الواحدة على الأرض وتوضع الأخرى في طائرة تحلق بها لمدة غير قليلة وبسرعة أكبر قدر الإمكان. بعد الرحلة يجد العلماء أن الساعة التي قامت بالرحلة تشير إلى مدة، بعد الضبط الأول، أقل من مدة الساعة الأخرى. يقرر العلماء:
* السرعة تبطئ الوقت * ليس هناك وقت إذن * لكل وقته.
ساعتين في ظروف مختلفة تسجلان مددا مختلفة، هل هذا كاف كي نقرر بأن لا وجود للوقت إذا ؟؟ ألا يمكن أن نجد تفسيرات أخرى لهذا التباين بين الساعتين؟
حاليا، الطريقة التي حددت بها الوقت/الزمن هي ما يلي:
الثانية هي المدة الزمنية التي تهتز خلالها ذرة (Césium) 9.192.631.770 اهتزازا. ماذا أعطتنا تجربة الساعتين؟ أعطتنا بأنه خلال مدة معينة اهتزت الذرتين المستعملتين في الساعتين عددا مختلفا من الاهتزازات. قرار العلماء: هذه المدة ليست مدة واحدة، بل مدتين مختلفتين!. لماذا لا يستنتج العلماء بأن هتين الذرتين، من Césium أو غيره، ما دامتا قد اهتزتا بشكل مختلف في ظروف مختلفة، فمعنى هذا أن اهتزاز هذا النوع من الذرات يرتبط بالظروف؟ وما دامت اهتزازات هذا النوع من الذرات ترتبط بالظروف، السرعة، الاتفاع....، فلا يمكن اعتمادها لتحديد وحدة مطلقة للزمن.
في نظري: يجب أن تجرى التجربة السابقة بالطريقة التالية:
نأخذ أربع ساعات اثنتان تعتمدان على اهتزازات العنصر (X) والأخرى على العنصر (Y).نسمي الساعات (X1 X2 Y1 و Y2). نترك على الأرض (X1 Y1 ) ونضع على الطائرة (X2 و Y2). بعد الرحلة نحسب (X2-X1) و (Y2-Y1). ثم نقارن الفرقين.
إذا وجدنا أن (X2-X1) يختلف عن (Y2-Y1) فقد حلت المشكلة. الظروف تأثر في الاهتزازات وتأثيرها على (X) يختلف عن تأثيرها على (Y).
إذا وجدنا أن (X2-X1) يساوي (Y2-Y1) فالمشكلة لم تحل ولكن تبقى مفتوحة. تلك الظروف لها نفس التأثير على العنصرين المستعملين. يجب تغيير العناصر أو الظروف.
خلاصة: مشكلة الساعتين ليست مشكلة وجود أو عدم وجود الزمن/الوقت، إنها فقط مشكلة على أي شيء يجب الاعتماد كي نحدد وحدة قياس الزمن .
يقول الاختصاصيون أن نظام المواقع (GPS) لم يكن ليعمل بنجاح لو لم يأخذ في الاعتبار ما قالوه عن عدم وجود الوقت. لكن نجاح هذا النظام يمكن قوله بطريقة أخرى: لم يكن هذا النظام ليعمل بدقة لو لم يأخذ في الاعتبار أن اهتزازات العنصر المستعمل في ساعاته تخضع للظروف. وأن هذا النظام يأخذ ذلك بعين الاعتبار بين كل ساعاته.
بالنسبة للمسافة، ومقادير(des grandeurs) أخرى، كان من السهل علينا أن نحدد لها وحدات قياس ثابتة ولم تضعنا في أي تناقض حتى الآن. لكن هذا الكائن ، المقدار الغريب بعض الشيء، ما تزال الصعوبة قائمة في تحديد وحدته.
بالنسبة لهذا المقدار، وما دمنا لم نستطع تحديد وحدة مطلقة له، علينا الاكتفاء بوحدة نسبية كالتالي:
الثانية هي المدة التي تهتز فيها ذرة (Césium) 9.192.631.770 اهتزازا في الظروف التالية:
* أن تكون هذه الساعة على الأرض لا تتحرك.
*أن تكون على ارتفاع صفر متر في مكان معين.
* أن تكون الأرض في موقع معين بالنسبة للشمس، وربما حتى القمر يمكن اعتبار جاذبيته.
* أن تكون الحرارة كذا.
*....إلى ما هنالك من الظروف التي تبين لنا تأثيرها على اهتزازات ذلك العنصر.
وانطلاقا من هذا نستطيع تحديد الوقت في كل الظروف. وهذا ما يفعله نظام (GPS) دون أن يقول ليس هناك زمن .
7) أما ما يسميه العلماء ب مشكلة التوأمين ، فهذه المشكلة ليست ذوا إخراجا سينمائيا لمشكلة الساعتين. فلا داعي لمناقشتها.
///////////////////////////////////////////////////////////
a) أعتقد أن ترجمة (L’Ether) هي الأثير.
b) (la courbure de l’espace) ترجمتها الحرفية هي انحناء أو تقوس لكنني فضلت استعمال تقعر لما يحمل من معنى زائد.