نظرية اينشتاين
____________
يقول اينشتاين في نسبيته ان لاشيء في هذا الكون الفسيح في حالة سكون بل ان كل شيء في الكون هو في حالة حركة دائمة فالأرض تدور حول نفسها والقمر يدور حولها وهما الأثنان مع باقي كواكب المجموعة الشمسية واقمارها يدورون حول الشمس اللتي بدورها تدور حول نفسها وكل المجموعة الشمسية اللتي ننتمي اليها تدور دورانا منتظما حول مركز المجرة اللتي تنتمي اليها مجموعتنا وهذه المجرة اللتي هي احدى مليارات المجرات الأخرى واللتي لايعرف احدا عددها الى الآن تدور بدورها حول مركز الكون واللذي لايستطيع احد ان يجزم بمكانه بالرغم من كل النظريات حول هذا الموضوع . اذا فنحن نرى انفسنا واقفين على بقعة الأرض اللتي تحت ارجلنا بينما نحن في الحقيقة نتحرك مع دوران الأرض والمجموعة الشمسية والمجرة وبسرعة عالية جدا تبلغ الاف الأميال في الساعة . ولذلك فسر اينشتاين مفهوم السرعة بشكل مختلف عن نيوتن . فمثلا نيوتن يقيس سرعة سيارة تسير على الأرض تنطلق من النقطة أ الى النقطة ب بقسمة المسافة بين النقطتين ا و ب على الزمن اللذي استغرقته هذه السيارة للوصول من النقطة ا الى ب , وهذا القانون صحيح اذا كان الناظر للسيارة واقفا على الأرض , ولكنه سيكون من الخطأ تطبيق هذا القانون اذا كان الناظر الى نفس السيارة واقفا على القمر , لأن القمر يتحرك بسرعة حول الأرض والأرض تدور حول نفسها وهنا يجب تطبيق قانون النسبية لنيوتن .
لشرح كيفية قياس السرعة بحسب نيوتن سنأخذ المثال التالي واللذي يعرفه معظمنا من المدرسة . لنتصور ان سيارتين تسيران على طريق واحد بنفس السرعة ولنقل 100 كم \ ساعة وبجانب الطريق توجد سكة قطار يسير عليها قطار بسرعة 50 كم \ ساعة . فاذا كان هنالك شخص واقف على الرصيف ينظر الى السيارتين والقطار فسيحسب سرعتهم بقانون نيوتن وسيرى ان السيارتين تسيران بسرعة متساوية وهي 100 كم \ ساعة والقطار 50 كم \ ساعة . الا ان سائقي السيارتين لو نظر احدهما الى الآخر فسيران نفسيهما ثابتين وكانهمالا يتحركان لأن السرعة بالنسبة للسائقين هي سرعته ناقص سرعة السائق الثاني والنتيجة صفر . بينما سرعة السيارتين بانسبة للجالس في القطار هي 100 – 50 والنتيجة 50 كم \ ساعة . وهذا ينطبق على قياس سرعة كل الأجرام السماوية وما عليها في الكون الواسع . أي ان نظرية اينشتاين معنية بقياس سرعة الأشياء نسبة الى سرعة شيء اخر فلا شيء يقف ثابتا في هذا الكون عند اينشتاين . ويسمي اينشتاين في نظريته كل ناظر من هؤلاء الناظرين في المثال الثاني بالناظر العطالي .
الا ان نظرية اينشتاين هذه تتكلم عن اشياء تسير بسرع تسمى علميا بطيئة حتى وان كنا نراها نحن البشر سريعة لذا فأن هذه النظرية تسري على مايسمى الفضاء الأقليدي الثلاثي الأبعاد وهو ذات الفضاء اللذي تسري عليه نظرية نيوتن . ولم تفسر نظرية اينشتاين هذه حركة الأجسام بالسرع الهائلة القريبة من سرعة الضوء او المساوية له . ولهذا تسمى هذه النظرية بنظرية اينشتاين الخاصة , تمييزا لها عن نظريته العامة واللتي يشرح فيها تصرف الأجسام اللتي تسير بالسرع العالية .
نظرية اينشتاين العامة
___________________
في عام 1916 قام اينشتاين بنشر نظريته العامة في مجلة علوم اكاديمية بعد عشرة اعوام من نشره لنظريته الخاصة وكان الدافع لهذه النظرية هو أن النظرية الخاصة تركت المكان والزمان مبتورين ولان اينشتاين يرى أن الطريق إلى الوصول لتوحيد القوى الفيزيائية كان يجب أن تكون نظرية صامدة نسبيا ولان النظرية الخاصة لم تكن كذلك حاول أن يتمها بالعامة لان الخاصة لا تنطبق إلا على ما يدعى (( المراقبون العطاليون أي المراقبون الذي تحرك أحدهم بالنسبة للأخر بمتجه سرعة ثابتة )) .
نتائج النظرية
___________
الفاصل الزمني بين حدثين متغير من مراقب الى آخر لكنه يعتمد على السرع النسبية للجمل المرجعية للمراقبين.
نسبية التزامن : يمكن لحدثين متزامنين , يحدثان في نفس الوقت في مكانين منفصلين ضمن جملة مرجعية , أن يكونا غير متزامنين متعاقبين بالنسبة لمراقب في جملة مرجعية أخرى .
نسبية القياس : يمكن لعملية القياس التي يجريها مراقبين في جملتين مرجعيتين refrence systemمختلفتين أن تعطي نتائج و قياسات مختلفة لنفس الشئ المقاس .
نسبية الزمن و مفارقة التوأمين twins paradox : اذا سافر أحد توأمين في مركبة فضائية بسرعة تقارب سرعة الضوء , فسيكتشف بعد عودته للأرض بعد خمس سنوات على ساعته , مرور خمسين عاما على توقيت الارض و سيجد أن أخاه قد كبر خمسين عاما في حين لم يزد عمره هو سوى خمس سنين ... مما يعني أن الزمن يتباطأ بتزايد سرعة الجملة المرجعية التي يتم القياس بها .
وهذه السرعة أصبحت ثابت كوني ولكن لم تستند إليه قوانين نيوتن ومن ثبات سرعة الضوء اتجه اينشتاينإلى تحليل مفهومي المكان والزمان المطلقين كان عليه أن يبرهن بأن تواقت حادثين منفصلين في مكان ليس له معنى مطلق بل يتعلق بحركة المراقب.
هذا الثابت -سرعة الضوء- يعتبر من أهم الثوابت الكونية التي تدخل في بناء هذا الكون وأن القانون الذي لايحتوي عليه لا يعتبر قانون كامل بل يحتاج إلى أن يستكمل إلى أن يصبح صامد نسباويا ولم يكن اينشتاينأول من ادخل مبدأ الصمود فقد ادخله نيوتن قبله على نظريته وكان مفيد إلى حد بعيد .
الموقع