أهلا أعضاء حسوب الكرام

كبداية

لنتخيل سيارة تسير في طريق بسرعة 100 كلم في الساعة، ومتطوعنا "احمد" يمشي بسرعة 20 كلم في الساعة. فمن البديهي أن نعتبر سرعة احمد بالنسبة للسيارة هي 80 كلم/ساعة.. وإن سار احمد ب100 كلم/ساعة سيعتبر ساكنا بالنسبة للسيارة.

وهذا ماكان متعتقدا عن جميع الأجسام، حتى الضوء الذي كان يعتبر وقتها جسيما عاديا، إلى أن جاء العالم ماكسويل الذي وحدُ بين الكهرباء والمغناطيس. حيث عندما قام بتجارب حول الضوء وجد أن سرعته هي سرعة الموجات الكهرمغناطسية، ومن ذلك الوقت تم إعتبار أن الضوء موجة كهرمغناطسية، والعجيب أن تجاربه على سرعات الضوء فقد وجد أن للضوء سرعة ثابتة بالنسبة لكل المشاهدين. يعني أنه مهما بلغت سرعة أحمد فستظل سرعته بالنسبة للضوء هي c والتي تقارب 10 أس 8 كلم في الثانية.

لنحاكي التجربة التالية لنتعرف على الغرابة في الأمر:

تخيل صديقنا أحمد يسير بسرعة 20 كلم في الساعة، وسيارة بسرعة 100 كلم في الساعة بالإضافة إلى وجود موجة ضوء تسير في نفس إتجاه سيرهم. فالغريب أننا سنجد أن سرعة الضوء بالنسبة لمراقب ساكن هي نفسها سرعة الضوء بالنسبة لأحمد هي نفسها سرعة الضوء بالنسبة للسيارة، بل هي نفسها حتى بالنسبة لجسم يسير بسرعة 10% من سرعة الضوء... وتساوي سرعة الضوء بالنسبة لنا، بينما سرعاتنا مختلفة (يجدر الإشارة هنا) أنها ليست بسبب مشكلة في الرصد أو لأن سرعة الضوء كبيرة جدا، بل بسبب أن أحد مفاهيمنا الإعتيادية خاطئ كما سيجد أينشتاين ذلك بعد.

ملاحظة إن لم تجد الأمر غريبا حتى الأن فأعد القراءة بتأني

أينشتاين وتفسيره الجديد الذي سيأوي المعضلة

كان أينشتاين رائعا في المحاكاة، فبمحاكاته لتجارب شبيهة بالتي ذكرناها بالأعلى، أدرك أن هنالك مشكلة حقيقية لمفاهمنا العادية. فتجارب مكسويل تخبرنا بأن أشياء لانملك لها تفسيرات تحدث. (أي أن الميكانيك الكلاسيكية لم تملك تفسيرات لهذه المعضلة) وإلا فكيف تكون سرعة الضوء هي نفسها بالنسبة لجميع المراقبين سواء الثابتين أو حتى المتحركين بسرعات مختلفة.

لذلك فسر أينشتاين في النسبية الخاصة أن فهمنا للزمن غير صحيح، والفهم الجديد هو أن الزمن غير مطلق كما كان يُعتقد، فالزمن ماهو إلا بُعْدُُ يتأثر بالسرعات، (وسيتبين بالجاذبيات بصفة عامة في النسبية العامة من بعد) حيث أن سرعة الزمن عند صاحب السرعات العالية أضأل من سرعة الزمن عند صاحب السرعات الأبطأ. وكتبسيط لهذه الفكرة أكثر، فيعتبر أن كل شخص يسير بسرعة الضوء في الزمكان. أي جسم كان ساكنا أو متحركا فهو يسير بسرعة الضوء، فإن كانت سرعته في أبعاد المكان 0 فسرعته في بعد الزمان هي c وإن كانت سرعته في أبعاد المكان هي c/2 فسرعته في بعد الزمان هي c/2... ليكون المجموع دائما هو c حيث c هي سرعة الضوء

رياضيات النسبية

الفيديو التالي يحتوي على مبرهنة للقاعدة السابقة (الإبطاء الزمني)

https://www.youtube.com/watch?v=FJwQXgpIKy4

السرعة والطول والكثلة

حقيقة الأمر، فالسرعة لاتؤثر على الزمان فقط، بل حتى على الطول والكثلة.

حيث أن زيادة السرعة تؤدي إلى تقلص الجسم وهذا الطرح كان موضوعا قبل أيشتاين من قبل عالم لاأتذكر إسمه :3

الكثلة أيضا تتأثر بالسرعة فزيادة السرعة تؤدي إلى زيادة الكثلة...

والصور التالية هي للمعادلات التلاث التي تصف هذا:

https://suar.me/r1OYJ

______________________________

أتمنى أن يكون الشرح مفهوما، وأي إضافة فمرحبا.

كإشارة: الضوء هو موجة كهرمغناطيسية سيتضح من بعد أن لها خاصة جسمية تسمى الفوتون. أو بالأحرى جسيم موجي. وقد أوضح الأمر أكثر لاحقا...

بعض المراجع:

https://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%D9%85%D8%AF%D8%AF_%D8%A7%D9%84%D8%B2%D9%85%D9%86

https://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%D9%82%D9%84%D8%B5_%D8%A7%D9%84%D8%A3%D8%B7%D9%88%D8%A7%D9%84

https://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9_%D8%B3%D8%A7%D9%83%D9%86%D8%A9