نظرية النسبية

السفر عبر الزمن Time Travel هل يمكننا أن نسافر إلى الماضي، أو إلى المستقبل؟ هل هذا ممكن؟ وهل أفلام الخيال العلمي تحمل في طياتها ثقة العلماء في أن يتحقق حلم الإنسان في السفر عبر الزمن؟ في عام 1971 قام العلماء بتجربة حول نسبية الزمان, فتم وضع أربع ساعات ذرية من السيزيوم على طائرات نفاثة تقوم […]

معضلة التوأم باستخدام نسبية اللحظة Twin Paradox Using Simultaneous Events نسبية اللحظة أداة رائعة لفهم الكثير من الظواهر المتعلقة بالنظرية النسبية. وسوف نقوم بالاعتماد على نسبية اللحظة في توضيح معضلة التوأم مرة أخرى، لذا سوف نعود لكل من خالد ومحمد حيث أن خالد يسافر لمدة 12 ساعة بسرعة 60% من سرعة الضوء ويعود بنفس السرعة. وبهذا

معضلة التوأم Twin Paradox نعلم انه من قواعد النظرية النسبية وأساسياتها انه من الممكن أن يكون هناك أكثر من مراقب في محاور إسناد مختلفة وكل مراقب له الحق في أن يشاهد الأحداث معتمدا على محور إسناده ويمكن أن تختلف مشاهدته عن مراقب أخر في محاور إسناد أخرى، ولذلك كان هناك تأخير في الزمن وكان هناك

ظاهرة دبلر Doppler Effect ظاهرة دبلر في النظرية النسبية تنص على ان المراقب يلاحظ انزياح في ترددات الأمواج الكهرومغناطيسية نتيجة لحركة مصدر الأمواج بالنسبة للمراقب.  ويكون اتجاه الانزياح معتمدا على العلاقة بين اتجاه انتشار الأمواج الكهرومغناطيسية والمراقب فاما ان يكون مبتعدا أو مقتربا منها.  ويعتمد مقدار الانزياح على مقدار السرعة فكلما كانت السرعة كبيرة كلما

مبدأ تكافؤ الكتلة والطاقة The Unification of Energy and Mass من أشهر معادلات الفيزياء معادلة تكافؤ الكتلة والطاقة والتي تنص على ان الطاقة تساوي الكتلة في مربع السرعة أي E=mc2. ماذا تخبرنا هذه المعادلة بالضبط؟ رياضيا، نقول بما أن سرعة الضوء مقدار ثابت فان الزيادة أو النقصان لكتلة نظام ساكن يتناسب طرديا بالزيادة أو النقصان لطاقة

مما سبق نلاحظ ان النظرية النسبية جاءت بمفاهيم جديدة وافكار عجيبة فكنا في السابق نعرف ان السرعات نسبية فسرعة سيارة بالنسبة للسائق تختلف بالنسبة لسائق اخر في سيارة اخرى وهذا بالنسبة لنا امر نعيشه وندركه، وربما تكون قد قرأت في كتاب الفيزياء المسلية عن قائد الطائرة الذي استطاع ان يمسك رصاصة بيده وذلك لانه كان

قد يعتقد البعض ان التأخير الزمني هو ناتج عن تأخير في ساعة المراقب ناتج عن خلل ما ولكن ليس هذا ما تخبرنا به النظرية النسبية فظاهرة التأخير الزمني هي احد النتائج فرضيات النظرية النسبية وبالاخص ثبات سرعة الضوء في جميع محاور الاسناد مما جعل قياس الزمن نسبي وقياس الطول نسبي ايضا، وهذا امر مستغرب جدا

نتابع شرح الانكماش الطولي باستخدام معادلات تحويلات لورنتز، وذلك لنتمكن من حساب مقدار الانكماش الطولي.  يعتمد مقدار الانكماش الطولي على سرعة الجسم بالنسبة للمراقب، وكما ذكرنا من قبل إن هذا الانكماش يكون صغير جدا ولا يمكن أن يتم رصده في السرعات العادية وكلما اقترب الجسم من سرعة الضوء أصبح الانكماش اكبر تستخدم تحويلات لورنتز للحصول

النظرية النسبية متمثلة في فرضيتها الأولى والثانية جاءت غريبة ومخالفة لكل المفاهيم الفيزيائية في ذلك الوقت 1904 وفد رفض العلماء الاعتراف بها في بادئ الأمر ولكن هذا الأمر لم يستمر طويلا فقد كانت النظرية النسبية تفسر تجارب علمية لم يتمكن العلماء من تفسيرها على مدار سنوات طويلة بالاعتماد على الميكانيكا الكلاسيكية مثل تجربة ميكلسون مورلي

النظرية النسبية الخاصة من المفترض الآن عزيزي القارئ ان تكون على معرفة تامة بأهم الكميات الفيزيائية التي نحتاجها في شرح النظرية النسبية وهي المكان والزمان والمادة والحركة والكتلة والجاذبية والطاقة والضوء كل هذه المتغيرات تعرضت لها النظرية النسبية الخاصة وغيرت كل مفاهيمنا عنها. ومفتاح فهمنا للنظرية النسبية الخاصة هو تأثيرها على خواص هذه الكميات. محاور الإسناد