من هو البرت اينشتين

موضوع: من هو البرت اينشتين 16/2/2011, 15:54

البيرت اينشتين ونظرية النسبية

من هو البرت اينشتين ولماذا ذاع صيته في ارجاء الارض؟

ألبرت أينشتاين (Albert Einstein)

(عاش ما بين 14 آذار (مارس) 1879 إلى 18 نيسان (أبريل) 1955).

عالم في الفيزياء النظرية، ولد في ألمانيا،

وحصل على الجنسيتين السويسرية و الأمريكية ، ويدين بالديانة

اليهودية. واضع النظرية النسبية العامة الشهيرة.

حاز في العام 1921 على جائزة نوبل في الفيزياء.

البرت اينشتين عالم فيزيائي قضى حياته في محاولة لفهم قوانين

الكون. كان اينشتين يسأل الكثير من الأسئلة المتعلقة بالكون ويقوم

بعمل التجارب داخل عقله.

فقد عاش اينشتين عبقريا باجماع كافة علماء عصره وبلغ اسمى

درجات المجد العلمية بخلاف العديد من العلماء الذين ماتوا

دون ان يحظوا بمتعة النجاح والتألق فمثلاً العالم ماندل الذي وضع

قوانين الوراثة لم يعرف احد أنه هو الذي وضع هذه القوانين إلا بعد

وفاته بخمسين عام، كذلك العالم والطبيب العربي ابن النفيس

الذي اكتشف الدورة الدموية في جسم الانسان لايزال مجهولا حتى الآن وغيره من الأمثلة..

كانت عبقرية اينشتين من نوع مختلف فلم يكن احديفهم شيءا عن نظريته النسبية
أو تطبيقاتها ولكن الجميع اقر بمنطقها. فقد جاءت النظريةالنسبية الخاصة
لتحير

العلماء وتغير مفاهيم الفيزياء المعروفة. ويروي أن آينشتين كان يقف في أحد شوارع هوليود

مع شارلي تشابلن فتجمع حولهما المارة، فقال آينشتين لتشابلن ((لقد تجمع الناس لينظروا

الى عبقري يفهمونه تمام الفهم وهو أنت، وعبقري لا يفهمون من أمره شيئاً وهو أنا))..

العديد من العلماء بلغوا مراتب علمية عالية نتيجة لمجهودهم الفكري أو الفني فمثلاً اديسون

وبيكاسو وأبن سينا والمتنبي اجمع الناس على تفوقهم وعبقريتهم لأنهم لمسوا ورأوا قيمة ما

يقدمون من اكتشافات واختراعات. وهذا لم يحدث مع آينشتين حيث كانت عبقريته من نوع

مختلف فما هو الذي قدمه آينشتين؟ وعن ماذا كانت عبقريته؟ وما قيمة ما قدمه؟ وعن أي

شيء تتحدث.كل ما هو معروف أنه وضع النظرية النسبية. فإذا ماحاول المرء قراءة النظرية

النسبية إلاوجد نفسه غارقاً في بحر من الألغاز لدرجة انه شاع القول بأن

هناك عشرة في العالم يفهمون النظرية النسبية وهنا يجب أن اؤوكد أن هذا غير صحيح وسوف

نقوم من خلال هذه المقالة تقديم شرح مبسط للنظرية النسبية الخاصة ونتائجها لتكون

في مستوى القارئ العادي..

حياة آينشتين

ولد آلبرت أينشتين في 14 مارس1879 في ألمانيا في مدينة صغيرة تسمى أولم وبعد .

عام انتقلت اسرته إلى ميونخ. كان والده هرمان صاحب مصنع كهروكيميائي. وكانت والدته

بولين كوخ من عشاق الموسيقى وكان له اخت تصغره بعام. تأخر آينشتين عن النطق وكان

يحب الصمت والتفكير والتأمل ولم يهوى اللعب كأقرانه. لم يكن يعجبه نظام المدرسة وطريقة

التعليم فيها التي تحصر الطالب في نطاق ضيق ولا تدع له مجالاً للأبداع واظهار امكانياته.

اهدى له والده بوصلة صغيرة في عيد ميلاده العاشر وكان لها الاثر البالغ في نفسه وبابرتها

المغناطيسية التي تشير دائما إلى الشمال والجنوب واستخلص هذا الطفل

بعد تأمل عميق أن الفضاء ليس خالياً ولا بد وأن فيه ما يحرك الاجسام ويجعلها تدور فينسق معين.

تعلق آينشتين في شبابه بعلم الطبيعة والرياضيات وبرع فيهما في البيت وليس في المدرسة

ووجد متعة في علم الهندسة وحل مسائلها. تعلم الموسيقى وهو في السادسة من عمره

وكان يعزف على الة الكمان. كانت اكبر مشكلة له اضطراره لدراسة اللغات والعلوم الانسانية

التي لا تطلق للفكر العنان وانما حفظها للحصول على الشهادة وكان كثيرا ما يحرج اساتذة

الرياضيات لتفوقه عليهم وطرده احد الاساتذة من المدرسة قائلاً له ((أن وجودك في المدرسة

يهدم احترام التلاميذ لي)) سافر بعدها ليلتحق بوالديه في ميلانو بعد ان تركوه لمشاكل مادية

في ميونخ والتحق هناك في معهد بولوتيكنيك ولكنه رسب في جميع امتحانات الالتحاق فيما

عدا الرياضيات فارشده مدير المعهد ليدرس دبلوم في احدى مدن سويسرا ليتمكن بعد عام

من الالتحاق في البوليتكنيك.

في عام 1901 بلغ اينشتين من العمر 21 عاماً وبعد عناء طويل للحصول على عمل يعيش منه

حصل على وظيفة في مكتب تسجيل براءات الاختراع في برن. قرأ الكثير عن اعمال العلماء

والفلاسفة ولم تعجبه كتاباتهم حيث وصفها بالسطحية والبعد عن العمق الفكري الذي يبحث عنه.

في العام 1905 وضع آينشتين خلال عمله في مكتب تسجيل الأختراعات العديد من النظريات

التي جعلت من العام 1905 عاماً ثورياً في تاريخ العالم. واسترعت نتائج نظرياته اهتمام

علماء الفيزياء في كافة جامعات سويسرا مما طالبوا بتغير وظيفته من كاتب إلى استاذ في الجامعة

وفي عام 1909 عين رئيسا للفيزياء النظرية في جامعة زوريخ ثم انتقل إلى جامعة براغ

الألمانية في 1910 ليشغل نفس المنصب ولكنه اضطر لمغادرتها في العام 1912 بسبب رفض

زوجته مغادرة زوريخ.....

من أعمال أينشتين .

في عام 1905 نشر اينشتين اربعة ابحاث علمية .

_الأولى في تفسير الظاهرة الكهروضوئية

_والبحث الثاني للحركة الابروانية للجزيئات

_والثالثة لطبيعة المكان والزمان

_والرابعة لديناميكا حركة الأجسام الفردية.

كان البحثان الأخيران الاساس للنظرية النسبية الخاصة والتي نتج عنها معادلة الطاقة

E=mc2 وبتحويل كتلة متناهية في الصغر امكن الحصول على طاقة هائلة (الطاقة النووية)..

في العام 1921 حصل أينشتين على جائزة نوبل لأكشتافه قانون الظاهرة

الكهروضوئية التي حيرت علماء عصره.

وضع اينشتين الاسس العلمية للعديد من المجالات الحديثة في الفيزياء

هي:

النظرية النسيبة الخاصة

النظرية النسبية العامة

ميكانيكا الكم

نظرية المجال الموحد

وحتى يومنا هذا يقف العلماء عاجزين عن تخيل كيف توصل اينشتين لهذا النظريات ولا سيما وأن التجارب التي

تجرى حتى الأن تؤكد صحة نظريات اينشتين وينشرما يقارب 1000 بحث سنوياً حول النظرية النسبية

قبل الحديث عن النظرية النسبية الخاصة وتطبيقاتها سوف نلقي بعض الضوء على حياة اينشتين

قال عنه زميله في برلين . العالم الفيزيائي لندتبورغ: كان يوجد في برلين نوعان من الفيزيائيين:

النوع الأول آينشتين، والنوع الآخر سائر الفيزيائيين.

مع اندلاع الحرب العالمية ظل آينشتين يتابع اعماله العلمية في برلين وركزنشاطه على التوسع في نظرية الجاذبية

التي نشرها في العام 1916 وهو في الثامنة والثلاثين من عمره

حاول الكثير من الاحزاب السياسية زجه في نشاطاتهم ولكنه كان دائما يقول انني لم اخلق

للسياسة وفضل الانعزال والوحدة قائلاً ((ان الفرد المنعزل هو وحده الذي يستطيع أن يفكر وبالتالي

أن يخلق قيما جديدة تتكامل بها الجماعة)) هذا ادى إلى دفع معارضيه للنيل منه. احيكت له

المؤامرات والدسائس مما داع صيته في مختلف انحاء العالم ووجهت له الدعوات من العديد من

الجامعات للتعرف عليه وسافر إلى ليدن بهولندا وعين استاذاً في جامعتها. وأسف الكثيرون في

ألمانيا لرحيله لأن شهرته العظيمة في الخارج من شأنها ان تعيد إلى المانيا هيبتها التي فقدتها

في الحرب. وتلقى كتب ودعوات من وزير التربية ليعود إلى بلده فعاد وحصل على الجنسية الألمانية

لانه في ذلك الوقت كان لايزال محتفظاً بجنسيته السويسرية.

كثرت الدعوات التي تلقاها اينشتين بسبب شهرة نظريته النسبية وكان يقابل في كل مرة يلقي

فيها محاضرة باحتفال هائل يحضره عامة الناس ليتعرفوا على هذا الرجل بالرغم من عدم

المامهم بفحوى النظرية النسبية ولكن اهتمام الناس به لم يسبق لعالم ان حظي به من قبل

فكان يستقبل استقبال المشاهير. لقد كان تقرير صادر عن البعثة الفلكية الانجليزية عام

دواعي شهرته العالمية. ولكن لكونه الماني الجنسية كان صيته في انجلترا قليل وبدعوة من

اللوردهالدين توجه آينشتين إلى انجلترا وقدمه هالدين قائلا ((إن ما صنعه نيوتن بالنسبة إلى

القرن الثامن عشر يصنعه آينشتين بالنسبة إلى القرن العشرين)).

يروى أنه تم الاعلان عن جائزة قدرها خمسة آلاف دولار لكاتب احسن ملخص للنظرية النسبية

في حدود ثلاثة آلاف كلمة فتقدم ثلاثمائة شخص وحصل على الجائزة رجل من محبي الفيزياء

ايرلاندي الجنسية عمره 61 عاماً في 1921.

ظل آينشتين يسافر بين بلدان العالم من فرنسا إلى اسبانيا إلى فلسطين وإلى الصين واليابان

وحصل على جائزة نوبل في 1923 وسلمه اياها ملك السويد وبعدها استقر في برلين وكان الزوار

من مختلف انحاء العالم يأتون له ويستمتعون بحديثه ولقاءه حتى عام 1929 والتي فيها بلغ من

العمر الخمسين عاماً قرر الاختفاء عن الانظار ولم يكن احد يعلم اين يقيم.

كان آينشتين محبا للسلم ويكره الحرب وفي نداء تلفزيوني إلى تورمان رئيس الولايات المتحدة

الاسبق قال ((لقد كان من المفروض أول الامر أن يكون سباق التسلح من قبيل التدابيرالدفاعية

ولكنه اصبح اليوم ذا طابع جنوني. لأنه لو سارت الامور على هذا المنوال فسيأتي يوم يزول فيه كل أثر للحياة على وجه البسيطة

في 18 ابريل من العام 1955 وفي مدينة برنستون مات ذلك العبقري وأخذ الناس يتحدثون عن

آينشتين من جديد وتنافست الجامعات للاستئثار بدماغ ذلك الرجل عساها تقف من فحصه على

على اسرار عبقريته.. كان آينشتين يعيش بخياله في عالم اخر له فيه الشطحات والسبحات
وكانت الموسيقى سبيله الوحيد للتنفيس عن ثورته العارمة وكان الكون بالنسبة له مسرحا

ينتزع منه الحكمة فغاص في ابعاده السحيقة وبهذا نكون قد لخصنا قصة حياة اسطورة القرن

العشرين لندخل في تفاصيل النظرية النسبية الخاصة ونتائجها.....

كما نعرف ان النسبية الخاصة سميت خاصةلأنها تدرس حالة خاصة تكون فيها الجاذبية مهملة

لذا فهذه النظرية تعانى من قصور

ان الاطار الفلسفي العلمي لمفاهيم النظرية النسبية الخاصة وضعها

العالم آينشتين في عام 1904 وسماها النظرية النسبية الخاصة وفي العام 1916 نشر

آينشتين نظريته النسبية العامة وهنا يجب أن نوضح أن كلا النظريتين هما نظرية واحدة ولكن

النظرية النسبية الخاصة تتعامل مع الأجسام المتحركة بسرعة منتظمة (بدون عجلة)، والنظرية

النسبية العامة تعالج حركة الاجسام المتسارعة وهي تشمل حركة كافة مكونات الكون من

نجوم ومجرات لانها تتحرك في مسارات دائرية وهذا يعني أن تلك الأجسام لها عجلة تغير من

اتجاه مسارها..

ولهذا فإن النظرية النسبية العامة أشمل وأعم وسنتعرض لها بشيء من التفصيل بعد استعراض

النظرية النسبية الخاصة

بمحاولة آينشتين تفسير نتائج تجربة ميكلسون مورلي وضع نظريته

النسبية الخاصة في العام 1904. بهذه النظرية غير آينشتين مفاهيم النظرية الكلاسيكية ليأتي

بمفاهيم غاية في الغرابة لم يكن احد من العلماء قد فكر بها وفتح بذلك الابواب للعلماء لعصر

جديد من العلوم الفيزيائية سميت بالعصر الذري وهو الذي نعيشه الآن. فسرت النظرية النسبية

العديد من الظواهر الطبيعية في الكون وشكلت قاعدة صلبة راسخة متماسكة.. وحتى يومنا

هذا لازالت التجارب المختلفة التي يجريها العلماء تثبت صحة النظرية النسبية. إن النظرية

النسبية غيرت مفاهيم كل شيء فخلطت المكان والزمان ووجعلت من المطلق نسبي

والمستقيم محدب كما كان لها نتائج فلسفية عديدة ولكن سنحاول التركيز على الأمور

العلمية.

فروض النظرية النسبية

قلنا في موضع سابق أن آينشتين استخدم عقله وتفكيره بشكل

شمولي للكون وامعن التفكير والتأمل ليبني الفرضيات ويجري التحليلات الرياضية بشكل مجرد

ويظهرها للعلماء لتطبيقها وهكذا هو الحال بالنسبة للنظرية النسبية حيث وضع آينشتين

فرضيتين لتكون اساساً للنظرية النسبية وطلب من الكل باعتبارها من المسلمات أو البديهيات

وهذا ما جعلالعلماء رفض الاقتناع بصحة تلك النظرية ولكن هذه النظرية اوجدت تفسيرات

وقوانين للعديد من الظواهر الكونية وفي كل مرة عقدت تجربة لابطال صحة النظرية النسبية

كانت النتائج تؤكد صحتها وتعطي دليلا جديدا على دقتها وشموليتها..

فروض النظرية النسبية هما فرضيتان الأولى متعلقة بالأثير والفرضية الثانية متعلقة بالضوء.

الفرضية الأولى تنفي وجود الأثير لأن حسب نسبية آينشتين لا يوجد

مطلق يمكن اسناد كل شيئ إليه مثل ما فعل العلماء بفرضية الأثير.

الفرضية الثانية تقول أن سرعة الضوء في الفراغ ثابتة ولا تعتمد على سرعة المشاهد.

شرح الفرضية الأولى

توضح الفرضية الأولى للنظرية النسبية أن لا وجود للأثير وكان هذا مخالف

لكافة العلماء ذلك الوقت... وبفرضية أن الأثير غير موجود فأن المكان المطلق لا وجود له ولا يوجد

إلاالمكان النسبي والسرعة النسبية. ويوضح اينشتين ذلك بمثال مركبتين فضائيتين في الكون

فلا يستطيع رواد المركبة الأولى من تحديد سرعة مركبتهم إلا بمقارنتها بالنسبة للأجرام

المتناثرة حولها أو بالنسبة للمركبة الثانية إذا مرت بالجوار وكذلك الحال بالنسبة للمركبة الثانية

وأي شخص يحاول ايجاد سرعة المركبة فإنه سيجدها بالنسبة لسرعة أخرى. وحيث أن كل

شيء في الكون يتحرك حركة دائمة ومعقدة فإن أي سرعة تحدد على اساس مقارنتها بسرعةاخرى..

مثال: اذا كنت في سفينة فضائية تسيربسرعة 10 ألاف كيلومتر في الساعة بالنسبة للأرض

ولاحظت ان سفينة أخرى تقترب منك وتجاوزت سفينتك فإن اجهزة الرصد لديك سوف

تقدر سرعة السفينة التي مرت بقربك على انها 2000 كيلو متر في الساعة وبما أن سرعتك

بالنسبة للأرض معروفة (10 ألاف كيلومتر في الساعة) فإن سرعة السفينة الفضائية الاخرى بالنسبة
للأرض ستكون 12 الف كيلو متر في الساعةلاحظ هنا اننا ارجعنا قياساتنا للسرعات بالنسبة.

للأرض فما بالك لو أننا اصبحنا لا نرى الارض

في هذا الكون الفسيح وان السرعة التى انطلقنا بها تغيرت فكل ما نستطيع قوله هو أن

سرعة السفينة الأخرى هو 2000 كيلو متر في الساعة. ولكن هذا الرقم يعبر عن احتمالات

عديدة كأن تكون أنت واقف والسفينة مرت عنك بسرعة 2000 كيلو متر في الساعة أو أن تكون

أنت متحرك بسرعة 1000 كيلو متر في الساعة وهي بسرعة 3000 كيلو متر في الساعة أو أن

تكون تلك السفينة واقفة وانت متحرك في اتجاه الارض بسرعة 2000 كيلو متر في الساعة

وهكذا . وهذا يعني أنك بحاجة إلى شيء ثابت ليرشدك على من هو المتحرك وكم هي

سرعتك واتجاهك ولهذا اسند العلماء كل ذلك إلى الاثير ليهربوا من حقيقة النسبية.. ولكن

آينشتين لم يهرب من الاعتراف بأن الأثير وهم واقر بأن كل حركة نسبية.

ماذا عن السرعة على الأرض؟ اذكر هنا ما قاله العالم نيوتن بأننا لا نعرف سفينة تتحرك في

البحر أم واقفة بأي اختبار نجريه داخل السفينة ويجب علينا أن نلجأ لاختبارات تصلنا بخارج

السفينة. كأن نراقب من على سطحها حركة الماء أو حركة الجبال لنحدد ما إذا كانت متحركة أم

ثابتة أو هل هي تقترب من الشاطئ أم تبتعد عنه.

كما اننا عندما نقول أن سرعة السيارة 100 كيلو متر في الساعة فهذا يكون بالنسبة للأرض

فإذا لم نجد ما الشيء الذي نقيس بالنسبة له فحديثنا عن السرعة لا معنى له كما لا يمكننا

باستخدام كل وسائل التكنولوجيا معرفة ما اذا كنا نتحرك او لا.. لأن كل حركة نسبية ولا يمكن

ان نتكلم عن حركة مطلقة.

سنأتي إلى علاقة هذا بتجربة مايكلسون مورلي ولكن بعد استعراض ما تعنيه

الفرضية الثانية.

شرح الفرضية الثانية

لم يكن من الصعب فهم المقصود بالفرضية الأولى للنظرية النسبية

بالرغم من صعوبة قبول هذه الفرضية من قبل العلماء في ذلك الوقت لأن العديد من الظواهر

التي قابلت العلماء فسرت على اساس وجود الأثير ونسب كل شيء إليه، ولهذا كان من

الصعب الاعتراف بفشل فرضية الأثير وهدم كل استنتاجاتهم، فحاول الكثير من العلماء اثبات

خطأ النظرية النسبية.

أما الفرضية الثانية والمتعلقة بثبات سرعة الضوء ثابتة في الفراغ مهما تغير مكان المشاهد او

الراصد لسرعة الضوء.

لتوضيح الجملة الأخيرة سوف نضرب مثالين من واقع الحياة اليومية.

مثال (1)

عندما نكون في سيارة سرعتها 100 كم/ساعة فإننا نرى الاجسام

الثابتة وكأنها هي التي تتحرك بنفس السرعة وفي الاتجاه المعاكس. ولكن عندما تأتي سيارة

من الاتجاه المعاكس تسير بسرعة 100 كم/ساعة فإن سرعتها بالنسبة لنا تكون 200

كم/ساعة (لا حظ هنا اننا جمعنا السرعتين في حالة اقتراب السيارة منا)، وإذا تجاوزنا سيارة

سرعتها 80 كم/ساعة نقيس سرعتنا بالنسبة لهذه السيارة على أنها 20 كم/ساعة

(لاحظ هنا أننا طرحنا السرعتين في حالة ابتعادنا عن السيارة الاخرى). وإذا كانت السيارة

الأخرى تسير بنفس سرعة سيارتنا فإننا نقيس سرعة تلك السيارة بالنسبة لنا على انها صفر

أي انها ثابتة بالنسبة لنا.

مثال (2)

لنفرض سيارة تسير بسرعة 100 كم/ساعة كما في الشكل وقام شخص

باطلاق رصاصة من مسدس في اتجاه حركة السيارة علماً بأن سرعة الرصاصة بالنسبة

للمسدس هي 1000 كم/ساعة ثم استدار نفس الشخص وأطلق رصاصة أخرى في اتجاه

معاكس لحركة السيارة فإذا ما قام شخص على الطريق وقاس سرعة الرصاصة في الحالة الأولى.

سيجد أنها 1100 كم/ساعة وفي الحالة الثانية سيجد سرعة الرصاصة 900كم/ساعة. وهذا

يعود إلى أن سرعة السيارة تجمع مع سرعة الرصاصة في الحالة الأولى وتطرح منها في الحالة الثانية.

هذا التسلسل المنطقي للموضوع محسوس لنا ونعرفه جيداً ولا غرابة

في ذلك ولكن ماذا يحدث اذا استبدل المسدس بمصدر ضوئي هنا يتدخل آينشتين ويقول أن

الوضع مختلف فسرعة الضوء تبقى ثابتة في كلا الحالتين وتساوي 300 ألف كم / الثانية وهذا لا

يتغير مهما بلغت سرعة السيارة ولو فرضنا جدلاً أن السيارة تسير بسرعة الضوء فإن

الضوء المنبعث من المصباح سينطلق أيضا بنفس سرعة الضوء.

بالطبع هذا غريب على مفاهيمنا ويتحدى آينشتين بذلك مفاهيم العلماء السابقين ويقول لهم

عندما سألوه كيف يمكن تصديق هذا ((ما العمل إذا كان هذا هو من قوانين الكون الأساسية؟

لم يتوصل آينشتين لهذه الفرضية باجراء التجارب وتحليل النتائج أنما توصل إليها بعد طرح

اسئلة لنفسه حول ثبات الكون والتفكير فيه ليصل إلى هذه الفرضية التي طلب من العلماء

التسليم بها ليبنوا عليها العديد من التفسيرات للظواهر الكونية. ولكن العلماء كانوا بحاجة إلى

أدلة وبراهين للاقتناع بهذه الفرضية فقام الفلكيون برصد الضوء الواصل إلى الأرض من أحد

النجوم في الفضاء وكان الهدف من هذه التجربة اثبات خطأ فرضية ثبات سرعة الضوء. وذلك

بالاعتماد على أن النجم عندما يدورر حول مركزه يكون مرة مبتعد عنا ومرة أخرى يكون النجم

مقترب منا. وعلى هذا الاساس توقع العلماء أن يرصدوا سرعتين مختلفتين للضوء في حالة

اقتراب النجم وابتعاده (توقع العلماء ان تكون سرعة الضوء وهو مقترب أكبر منها وهو مبتعد).

ولكن المراصد الفلكية لم تقيس أي تغير في سرعة الضوء.

تفسير تجربة ميكلسون مورلي على اساس النظرية النسبية

نعود الآن لتجربة ميكلسون مورلي والتي كانت نتائجها العملية مخالفة

للحسابات النظرية المبنية على فرضية الأثير وقلنا أن النتائج كانت سلبية ولم يتمكن العلماء

من ايجاد تفسير علمي مناسب مهما عدلوا في فرضية الأثير واضافوا عليه من الخصائص التي

ذكرنا بعضا منها. وبتطبيق فروض النظرية النسبية نجد ان المعضلة محلولة لان الاثير غير موجود

أصلا وان سرعة الضوء لا تتغير في اي اتجاه. وهذا اثبات آخر لصحة النظرية النسبية.

نظرية النسبية العامة

مفاهيم النسبية العامة بدون إستخدام اى معادلة رياضية .

ادخلت النسبية العامة مفهوم إنحناء الزمكان عند تواجد الكتلة او الطاقة ،

بمعنى ان الزمكان مستوى وعلى شكل خطوط مستقيمة وعند تواجد الكتلة او الطاقة يصبح

الزمكان مشوها ً بإنحناء.

يعرف الجيوديسيك بأنه اقصر طريق بين نقطتين ، وفى حالة جسم كروي

يكون الجيوديسيك هو المحيط لهذا الجسم

فسرت النسبية العامة الجاذبية على إنها نتاج إنحناء الزمكان بسبب

الكتلة او الطاقة ، اى ان كتلة تقوم بصنع إنحناء للزمكان يتولد مجال جاذبية حولها ( اى ان

الكتلة تشبه الشحنة المتولد منها مجالا ً كهربيا ً ) ، وإعتمادا ً على هذا التفسير يمكن ان

نفسر ان دوران اى جسم حول الأرض بأنه سير للجسم على الخط الجيوديسى للزمكان

المحيط بالأرض .

لنفرض ان هناك نجما ً يرسل شعاعا ً من الضوء الى الأرض ومر هذا

الضوء على الشمس ، وبفرض ان بأى وسيلة من الوسائل تمت رؤية هذا النجم عندما كانت

الشمس مضيئة فإن الموقع الذى نرى فيه النجم ليس موقعه الأصلى لأن الضوء ينحنى تجاه

حقل جاذبية الشمس والصورة التخيلية القادمة توضح هذه الفكرة :

( ضع سهم الفأرة على موضع النجم قبل إقتراب الشمس ولاحظ الفرق

من هذا نستنتج ان الضوء ينحنى تجاه حقول الجاذبية التى يمر عليها .

وهذا ما تم التأكد منه بعد عامين من وضع الفرضية حيث تمت مقارنة موضع نجم قبل كسوف الشمس

و بعده وتمت ملاحظة إختلاف موضع النجم كما توقع أينشتاين .

من اهم نتائج النسبية العامة هى حقيقة ان الجاذبية تؤثر على تردد

الضوء ، فلنفرض ان هناك نجم اه حقل جاذبية قوى يطلق شعاعا ً من الضوء ، بالقرب من النجم

سنجد تردد الضوء عالى جدا ً ومع إبتعاد الضوء عن النجم يبدأ التردد فى الإنخفاض حتى يقترب

الىالضوء الأحمر ، لهذا سمى الإنزياح التجاذبى نحو الأحمر .

سبق ان شبهنا الكتلة فى النسبية العامة بالشحنة الكهربية ، من

المعروف ان اى إضطراب يحدث فى الشحنة ( وبالتالى يحدث فى المجال الكهربى ) ينتج عنه

موجات كهرومغناطيسية . والأمر نفسه للكتلة ، فعندما يحدث إضطراب للكتلة

( وبالتالى إضراب فىحقل الجاذبية ) ينتج عنه ما نسميه امواج الجاذبية . ولكن على عكس

الأمواج الكهرومغناطيسية ،

فأمواج الجاذبية إضطراب فى الزمكان نفسه ، فتبدو هذه الأمواج كخلل زمكانى ينتشر بعيداً

عن موقع إضطراب الكتلة .

امواج الجاذبية و الإنزياح التجاذبى نحو الأحمر كلها من نتائج النظرية ،

ولكن هنا اعنى شيئين مهمين هما :

a - الثقوب السوداء : وطبعا ً معروف ما هى

الثقوب السوداء .

b - جسر أينشتاين - روزوين :

هذا المصطلح هو صياغة قديمة لمفهوم الثقب الدودى ، والمعتقد عن

الثقب الدودى انه ثقب يصل بين نقطتين فى الكون عن طريق نفق يسمى النفق الدودى ،

ومازال هذا المفهوم غير مثبت وتجرى محاولات عديدة لتخليق ثقوب دودية .

7 - نتائج النسبية العامة

1 - إنحناء الزمكان

2 - الجيوديسيك

3 - الجاذبية

4 - تأثير الجاذبية على الضوء

5 - الإنزياح التجاذبى نحو الأحمر

6 - امواج الجاذبية :

موضوع: رد: من هو البرت اينشتين 1/4/2014, 17:45