ماهي النظرية النسبية؟

عبدالعزيزالعليوي · 21-04-2004, 01:52 PM

هل منكم احد يعرف تفسير النظرية النسبية .

98 % من العالم الذين يعرفون النظرية النسبية لايعرفون تفسيرها ......
هل انت واحد منهم......

من هو صاحب النظرية.....

إن أعمال الرياضي والفيزيائي الألماني المولد، ألبرت أنيشتاين جعلته من أشهر العلماء في التاريخ.

لقد قلب كثير من المفاهيم المترسخة منذ وقت بعيد للفيزيائي الإنكليزي اسحق نيوتن (1642-1727) وذلك عندما طرح نظريات جديدة اعتبرت ثورة في مضمارها، إذ بحثت في طبيعة الزمن، والفضاء والطاقة والجاذبية.

أصبح أنيشتاين مواطنا أمريكيا عام 1940 ولقد عارض الحرب ولكن مما يدعو إلى السخرية بأن نظرياته في آخر الأمر استخدمت لإنتاج القنابل النووية، والتي تعد من أكثر الأسلحة المدمرة للإنسانية.

لقد شاهد أنيشتاين إثبات صحة بعض نظرياته خلال حياته ونظريات أخرى أثبتت بعد مماته.

عام 1879 ولد أنيشتاين في أولم في جنوب ألمانيا في الرابع عشر من آذار ولم يستطع النطق حتى الثالثة من عمرة.

عام 1880 انتقلت عائلته إلى ميونخ، لقد كانت المدرسة بالنسبة لأنيشتاين مملة ولم يظهر إلا القليل من المهارات.

عام 1894 وبسبب تصرفاته المثيرة للفوضى فصل عن المدرسة دون مؤهلات، ثم انتقلت عائلته إلى ميلان في إيطاليا بعد كارثة تجارية.

عام 1896 التحق بأكاديمية (فيدرال بوليتيكنيك) في زيورخ بسويسرا، حيث درس الرياضيات والفيزياء، لم ينخدع بالنظام السياسي الألماني فاستغنى عن جنسيته الألمانية.

عام 1900-1901 تخرج وأصبح مواطنا سويسريا واستلم وظيفة في مكتب براءات الاختراع في برن.

عام 1903 تزوج من ميلفا مريك التي التقاها في الكلية.

عام 1905 نال شهادة الدكتوراه من جامعة زيورخ، في السادسة والعشرين من عمرة نشر أربعة أبحاث كل منها يحوي اكتشافات عظيمة في الفيزياء: تساوي الكتلة والطاقة، نظرية حركات الجزيئات، نظرية الفوتون الضوئية، ونظريته التي عرفت بالنظرية النسبية الخاصة.

عام 1909 أصبح أستاذا للفيزياء في جامعة زيورخ.

عام 1914 أصبح مدير معهد (كايزر ويلهلم) للفيزياء في برلين، وعندما نشبت الحرب العالمية الأولى سافرت عائلته وزوجته إلى سويسرا ولم يتمكنوا من العودة، هذا الافتراق أدى في النهاية إلى الطلاق مع زوجته.

عام 1916 نشر (أساس النظرية النسبية العامة) موسعا الآراء الموجودة في النظرية النسبية الخاصة.
إن معادلاته فسرت انحراف ضوء النجوم خلال كسوف الشمس (عندما تصبح وضعية القمر بين الأرض والشمس).

عام 1919 كسب تأييد وتهليل العالم عندما أعلن المجتمع الملكي في لندن بأن مراقبة كسوف الشمس الكامل من شواطئ أفريقيا أثبتت صحة نظرية أنيشتاين. أما أعماله الأخرى فقد أثبتت من قبل متابعات الرياضية الألمانية إيمي نوذر (1882-1935)، بعد ذلك تزوج انيشتاين من ايلزا، ابنة خالته وهي أرملة من برلين. قام برحلات واسعة لإلقاء المحاضرات، وكيهودي (مع أنه ليس متدينا) اتخذ موقفا مؤيدا للقضية الصهيونية.

عام 1921 تجول في الولايات المتحدة ليجمع التبرعات من أجل صندوق تأسيس فلسطين، ثم تجول في الشرق الأوسط والشرق الأقصى وأمريكا الجنوبية. ولقد منح جائزة نوبل في الفيزياء من أجل إيجاده قانون الكهروضوئية، ولعمله في مجال الفيزياء النظرية، وفي الثانية والأربعين من عمره كان لا يزال عاقدا العزم على إيجاد تفسير لسلوك كل الأشياء في الكون.

عام 1931 وكأستاذ زائر في جامعة أكسفورد في إنكلترا، ساعد على تأليف جماعة ضغط تسعى من أجل السلام، وتدعى منظمة انيشتاين الدولية لمقاومة القتال.

عام 1933 استلمت النازية السلطة في ألمانيا وأصبح هتلر رئيس الوزراء، انتقل أنيشتاين إلى الولايات المتحدة، وتفرغ لتدريس الرياضيات بعد تسلمه وظيفة في معهد الدراسات المتقدمة في برينكتون.

عام 1939 أخبر الفيزيائي الدنماركي نيلز بوهر (1880-1962) أنيشتاين بأن الفيزيائية النمساوية ليز متنر (1878-1968) والتي تعمل مع الكيميائي الألماني أوتوهان (1879-1968) في السويد قد توصلت إلى شطر ذرة اليورانيوم. اقترح بوهر بأن سلسلة من التفاعلات يمكن أن تحدث كنتيجة للنيترونات المتحررة التي يمكن أن تستمر في شطر ذرات أخرى منتجة انفجارا ضخما، وبسبب قلق أنيشتاين بأن النازيين يمكن أن يقوموا بتطوير هذه القوة ، كتب إلى الرئيس فرانكلين روزفلت ليقول له بأن يجب على الولايات المتحدة تطوير القنبلة الذرية.

عام 1940 أصبح مواطنا أمريكيا.

عام 1950 نشر مقالا ضم برهانا لمجال نظريته، لكن هذا العمل لم يحظ بالمقبوليه الواسعة في أوساط العلماء.

عام 1955 وفي الثامن عشر من نيسان توفي اينشتاين خلال نومه في منزله ببرنكتون عن عمر ناهز السادسة والسبعين، وقد ترك وراءه قضية كان يسعى فيها لخدمة مبادئ الحق والعدالة، وبمخاطرة لم يباركه أحد.

اترك لكم تفسير النظرية................

Shehab · 21-04-2004, 08:11 PM

Thank you very much

عبدالعزيزالعليوي · 26-04-2004, 05:55 PM

لتوضيح هذا الفكرة نفرض ان شخصين لديهما ساعات متماثلة تم ضبطهما بدقة، احد الشخصين قرر البقاء على الارض والشخص الآخر سافر في مركبة فضائية تسير بسرعة كبيرة، فإذا وفرت للشخص الارضي مرصدا يراقب من خلاله ساعة الشخص الفضائي فإنه كلما زادت سرعة الشخص الفضائي كلما تباطئت حركة عقارب ساعته بالنسبة للشخص الأرضي واذا ما وصلت سرعة المركبة الفضائية إلى سرعة الضوء فإن الشخص الارضي سوف يجد ان عقارب ساعة الشخص الفضائي توقفت عن الحركة أي أن الزمن توقف واصبح صفراً (لا يمكن الوصول بسرعة جسم إلى سرعة الضوء ) وهذا التباطئ في ساعة الفضائي ليس بسبب خلل في الساعة انما نتيجة لسرعته.. ))

لم سيتوقف الزمن اذا وصل الى سرعة الضوء؟
اذا صح هذا, فهذا يعني اذا ما زاد عن سرعة الجسم عن سرعة الضوء, حينها سيرجع الزمن الى الخلف او الى الماضي؟
اذا لم يرجع الى الماضي, فهذا يعني اذا ما كان سرعة الجسم يساوي سرعة الجسم او اكثر منه, فان الزمن سيظل ثابتا متوقفا ...؟

عبدالعزيزالعليوي · 10:07 AM

النظرية النسبية

................................

ماهي النظرية النسبية الخاصة؟

نحتاج قبل الدخول إلى مفاهيم النظرية النسبية تعريف مفهوم الابعاد المكانية والزمنية حيث أن كثيرا ما تعرف النظرية النسبية على انها نظرية البعد الرابع. فما هي هذا الأبعاد الاربعة وكيف نستخدمها ولماذا اينشتين العالم الأول الذي اكد على ضرورة استخدام البعد الرابع (الزمن) بالاضافة إلى الابعاد الثلاثة التي اعتمد عليها جميع العلماء من قبله...

تطور مفهوم الابعاد مع تطور الانسان واقصد هنا تطوره في الحياة ففي الزمن الأول كان الانسان يتعامل مع بعد واحد في حياته هذا جاء من احتياجه للبحث عن طعامه فكان يستخدم رمحه لاصطياد فريسته وبالتالي كان يقذف رمحه في اتجاه الفريسة حيث ينطلق الرمح في خط مستقيم وحركة الرمح هنا تكون في بعد واحد وسنرمز له بالرمز x. ومن ثم احتاج الانسان ليزرع الارض وبالتالي احتاج إلى التعامل مع مساحة من الأرض تحدد بالطول والعرض وهذا يعد استخدام بعدين هما x و y لأنه بدونهما لايستطيع تقدير مساحة الأرض المزروعة. وعندما احتاج الانسان للبناء أخذ يفكر ويحسب في البعد الثالث وهو الارتفاع. وهذه هي الابعاد الثلاثة x,y,z والتي كانت الاساس في حسابات الانسان الهندسية، وحتى مطلع القرن العشرين اعتبرها الانسان كافية لحل كل المسائل التي تقابله على سطح الكرة الأرضية. وحتى يومنا هذا نعتمد على الابعاد الثلاثة في تنقلاتنا وسفرنا وحساباتنا.

آينشتين هو العالم الوحيد الذي فكر في البعد الرابع (الزمن) وقال ان الكون الذي نعيشه ذو أربعة ابعاد وهي الطول والعرض والارتفاع والزمن. وادخل البعد الرابع في جميع حساباته. يستطيع الانسان تخيل البعد الواحد والبعدين ويمكن رسمهما ولكن البعد الثالث يحتاج منه إلى قدرات تخيلية إضافية ولكن من الصعب التفكير والتخيل بالابعاد الاربعة معا وخصوصا أن البعد الرابع وهو الزمن لايمكن رؤيته ولكننا نعيشه وندركه كمسلمة من مسلمات الوجود. فإذا اعتبرنا أن هندسة الكون تعتمد على اربعة ابعاد فإن حساباتها ستكون غاية في التعقيد ونتائجها غير متوقعة وهذا مافعله آينشتين في نظريته النسبية.

عبدالعزيزالعليوي · 27-04-2004, 10:11 AM

ان المقاييس من مساحات وحجوم وكتل وتحديد المكان والزمان والسرعة هي مقاييس معروفة في نظر الفيزياء الكلاسيكية (فيزياء جاليلو ونيوتن) فكلنا نقيس المسافات والزمن بنفس الطريقة والكيفية ولا يختلف في ذلك اثنان اذا كانت مقايسهما معايرة بدقة وهذا يعني أننا سلمنا بأن هذه المقاييس مطلقة ولكن هذا يخالف النظرية النسبية التي تقوم على أنه لا وجود لشيء مطلق في كل هذه الاشياء أنما هي نسبية، فالدقيقة (60 ثانية) التي نقيسها بساعاتنا يمكن ان يقيسها آخر على انها أقل من دقيقة أو أكثر، وكذلك المتر العياري طوله متر بالنسبة للشخص الذي يحمله ولكن بانسبة لآخر يتحرك بسرعة كبيرة بالنسبة لذلك الشخص يجد المتر 80 سنتمتر وكلما زادت سرعته كلما قل طول المتر ليصبح طول المتر صفر اذا تحرك الشخص بسرعة الضوء (سنجد انه من الاستحالة الوصول لسرعة الضوء) وهذا لا يعود لخطأ في القياسات بين الشخصين أو خلل في آلات الرصد التي يستخدمونها فكل منهما يكون صحيحا ولكن بالنسبة له. ولهذا سميت بالنظرية النسبية والكثير من الأمور المسلم بها في حياتنا والتي نعتبرها مطلقة تصبح نسبية في عالم النسبية.

بمفهوم اينشتين والتعامل مع الزمن على أنه بعد من الأبعاد يصبح كل شيء نسبياً فمثلاً نعرف أن الكتلة هي كمية المادة الموجودة في حجم معين مثل كتلة الماء في حجم سنتيمتر مكعب هي واحد جرام وكتلة الماء هذه ثابتة ولكن وزنها هو الذي يتغير تغيرا طفيفا نتيجة لتأثير الجاذبية عليها فيقل الوزن قليلا في المرتفعات ويزيد في المنخفضات نتيجة لتغير تأثير الجاذبية حسب بعدنا او قربنا من مركز الارض وهذا التغير يكون في حدود جرام واحد فقط، ولكن آينشتين يبين أن الكتلة تتخلى عن تأثير الجاذبية وتتغير في حدود أكبر بكثير قد تصل إلى الالاف ولا علاقة لتغير الكتلة بالجاذبية. إن ثبوت المقاييس والابعاد عند آينشتين في الكون لا وجود له حسب نظريته النسبية.

عبدالعزيزالعليوي · 10:31 AM

المكان في النسبية

تابع الشرح ...

اذا سألت نفسك في هذه اللحظة هل أنت ثابت أم متحرك، فستنظر حولك بكل تأكيد وتقول أنا لست متحرك فأنا ثابت امام جهاز الكمبيوتر وعلى الارض وهذا صحيح فأنت ثابت بالنسبة للكمبيوتر والارض (أي الكرة الارضية) ولكن هذا ليس صحيح بالنسبة للكون فأنت والكمبيوتر والارض التي تقف عليها تتحركوا وهذه الحركة عبارة عن مجموعة من الحركات منها حركة الارض حول نفسها وحركة الارض حول الشمس وهناك حركة للشمس والارض داخل مجرة درب التبانة ومجرة درب التبانة تتحرك بالنسبة إلى الكون.. إذا عندما اعتقدت انك ثابت فهذا بالنسبة للاشياء حولك ولكن بالنسبة للكون فكل شيء متحرك. وخذ على سبيل المثال هذه الارقام ......

سرعة دوران الأرض حول نفسها ربع ميل في الثانية وسرعة دوران الارض حول الشمس 18 ميل في الثانية والشمس والكواكب تسير بالنسبة لجيرانها النجوم بسرعة 120 ميل في الثانية ومجرة درب التبانة منطلقة في الفضاء بسرعة تصل إلى 40000 ميل في الثانية. تخيل الان كم هي سرعتك وعدد الحركات التي تتحركها بالنسبة للكون. وقدر المسافة التي قطعتها منذ بدء قراءة هذه الحلقة حتى الان.

لا احد يستطيع ان يحدد هل مجرة درب التبانة هي التي تبتعد عن المجرات الاخرى بسرعة 40000 ميل في الثانية أم ان المجرات هي التي تبتعد عنا بهذه السرعة. فعلى سبيل المثال اذا ارد شخص ان يصف لنا سفره من مطار غزة إلى مطار دبي الدولي فإنه يقول غادرت الطائرة مطار غزة في الساعة الثالثة ظهرا واتجهت شرقا لتهبط في مطار دبي الدولي الساعة السادسة مساءً.. ولكن لشخص اخر في مكان ما في الكون يرى ان الطائرة ارتفعت عن سطح الارض في غزة واخذت تتباطأ حتى وصلت مطار دبي لتهبط فيه. أو ان الطائرة ومطار دبي تحركا في اتجاهات مختلفة ليلتقيا في نقطة الهبوط.. وهنا يكون من المستحيل في الكون الواسع تحديد من الذي تحرك الطائرة ام المطار.

كذلك يجب أن نؤكد ان الاتجاهات الاربعة شمال وجنوب وشرق وغرب والكلمات فوق وتحت ويمين وشمال هي اصطلاحات لا وجود لها في الكون فلا يوجد تحت أو فوق ولاشمال أو جنوب.

ان التعامل بهذه المفاهيم الجديدة والنظرة الشاملة للكون بلاشك امر محير ولاسيما اذا ادخلنا البعد الرابع في حساباتنا فكل شيء يصبح نسبي.

عبدالعزيزالعليوي · 27-04-2004, 10:29 AM

الزمان في النسبية

لم يكتف آينشتين بأن أثبت أن المكان نسبي ولكن عمم نسبية المكان على الزمان (البعد الرابع) حيث أنه قال طالما أننا نعيش في عالم ذو أربعة ابعاد ووجد أن الأبعاد المكانية الثلاثة التي تحدد بـ x,y,z هي نسبية لا بد وان يكون الزمان (البعد الرابع) نسبياً أيضا هذا هو أينشتين الذي يفكر ويضع النظريات ويحلل النتائج في عقله ويخرج للناس بمفاهيم جديدة لم يستطيع احد ان ينفيها ولا ان يبطلها ولا ان يصدقها ولكن كانت نسبية المكان والزمان منذ ذلك الوقت وحتي يومنا هذا تبرهن على صحتها من خلال تفسيرها للعديد من الظواهر الفيزيائية التي حيرت العلماء ولم يكن امامهم الا تطبيق نظرية اينشتين ليجدوها تفسر تلك الظواهر ..

اعتبر العلماء ومن بينهم العالم نيوتن أن الزمن مطلق ويجري بالتساوي دون أية علاقة بأي مؤثر خارجي. ولكن اينشتين لم يتقيد بما سبقه من العلماء وفكر بالأمر من وجهة نظر مختلفة تشمل الكون الفسيح كيف ذلك؟؟...

تعودنا نحن سكان الكرة الأرضية على تقدير الزمن من خلال اليوم واجزائه (الساعة والدقيقة والثانية) ومضاعفاته (الاسبوع والشهر والسنة والقرن) ويومنا هو مقدار الزمن اللازم للأرض لتدور حول نفسها دورة كاملة والسنة هي مقدار الزمن اللازم للأرض لاكمال دورة كاملة حول الشمس وتساوي 365 يوم وربع اليوم. ولكن ماذا عن اليوم والسنة على كوكب عطارد أو كوكب بلوتو لا شك أن ذلك سيكون مختلف بالنسبة لمقايسنا فالسنة على كوكب عطارد ثلاثة أشهر من الوقت الذي نقيسه على الأرض بينما السنة على كوكب بلوتو فهي اكبر من ذلك بكثير وتساوي 248 سنة من سنوات الأرض.. الأمر عند هذا الحد معقول ولكن ماذا عن المجرات الأخرى كيف تقدر اليوم والسنة عندها؟ وهل يمكن استخدام الازمنة الأرضية كمقياس للزمن على ارجاء هذا الكون الفسيح؟ وتجدر الاشارة هنا إلى أن مصطلح فسيح لا يعبر عن مدى كبر حجم هذا الكون ...

silent · 29-04-2004, 10:22 AM

شكرا لك