في حلقتنا اليوم سنتحدث  عن أول نتيجة من نتائج النظرية النسبية و هي تباطؤ الزمن Time dilation.
أولا اليكم هذا السؤال, لنفترض أنك في سيارة مغلقة و مظلمة من كل النواحي تتحرك بسرعة منتظمة فكيف يمكن أن تثبت لي أنك تتحرك أو بالأحرى أن السيارة تتحرك ما هي التجربة التي يمكن أن تثبت حركتك ؟
فكروا جيدا ...
حسنا في الواقع لا توجد أي تجربة ستمكنك من أن تكتشف حركتك و الدليل على ذلك أن الأرض تتحرك لكننا لا نحس بهذه الحركة بل لو احتجزنا شخصا في غرفة مغلقة و مظلمة فلن يدرك أبدا أن الأرض تدور. فسر إسحاق نيوتن هذه المسألة فيما يعرف بالقانون الثالت لنيوتن ومفاده أن الجسم الساكن ساكن و المتحرك بسرعة منتظمة متحرك ما لم تؤثر عليه أي قوة. بمعنى أن الجسم المتحرك بسرعة منتظمة هو بمثابة جسم ساكن.

ركزوا معي جيدا سننتقل الآن إلى مستوى الفيزيائيين ( سننهج تفكيرهم فقط لازال أمامنا الكثير لنصل إلى مستواهم) عندما يفكر الفيزيائي في إثبات صحة نظريته يقوم بتجربة ذهنية بسيطة و سنقوم بالأمر نفسه, تذكروا أن السرعة ثابتة. تجربتنا هذه تفترض أنك في سفينة فضائية مزودة بجهاز ليزر يطلق فوتون من أسفلها لينعكس في مرٱة تتحرك مع السفينة لكن تبعد عنها بمسافة معينة (انظر الصورة 1).

لنعد الى السيارة تخيل معي أنك راكب ترمي بقطعة نقدية نحو الأعلى لتعود إلي يديك مرة أخرى كأنك تلعب طرة أو نقشة( pile ou face ) بالنسبة لك فالقطعة ستعلوا في فضاء السيارة لتسقط وفق مسار مستقيمي لكن بالنسبة لشخص ساكن يتواجد خارج السيارة فلن يرى ذلك الخط المستقيمي و إنما سيرى مسارا منحنيا لأن السيارة تتحرك بالنسبة اليه.
العملية نفسها تتم  بالنسبة للسفينة الفضائية حيث ينطلق الفوتون الذي سيبدو لك أنه سلك مسارا مستقيميا في حين أنه سيظهر لملاحظ خارج المركبة أن سلك طريقا على شكل V (انظر الصورة 2) لأنه بكل بساطة الفوتون يأخذ اتجاه حركة المركبة.

لكن هنا نصادف مشكلا فالطريق المستقيم أقصر من الطريق V لذلك فمن المفروض أن تكون سرعة الضوء أكبر في هذا الطريق بالمقارنة مع الأخر حتى تتمكن أنت و صديقك من رؤيته في نفس الوقت يصل الى السفينة فإذا كانت سرعة الضوء ثابثة فالضوء بالنسبة لك سيصل الى السفينة قبل أن يراه الملاحظ أنه وصل إليها الشيئ الذي لا يتقبله المنطق فما العمل هل نزيد سرعة الصوء في الطريق V أو نقللها في الطريق المستقيم ؟
(إياكم و أن تفكروا في هذا فسرعة الضوء ثابثة لا تتغير تذكروا معاناة ماكسويل و أينشتاين لإثباتها) طيب ما الحل ؟ المسافة ثابتة و السرعة ثابتة فماذا سنغير لنحصل على النتيجة المنطقية ؟
نعلم أن السرعة = المسافة / الزمن
الزمن هو الحل سنغير الزمن ففي الطريق المستقيم سيمر الزمن ببطئ ببطئ ببطئ حتى يعطي وقتا أطول للضوء ليصل بحيث يتناسب مع الطريق V الطويل. يعني أن الزمن سيمر ببطئ و أنت راكب في السفينة على عكس الملاحظ الخارجي و سأبوح لك بسر فكلما زادت سرعتك أبطأ الزمن و لن تكبر بسرعة أيضا.
إنها النظرية النسبية. لا تفزعوا ستواجهون بعض الصعوبات في الفهم أولا لكننا في خدمتكم. شاهدوا الفيديو التالي "هنا" و ركزوا جيدا نرحب بتساؤلاتكم في التعليقات.
نراكم في الحلقة القادمة.
أبرز أحداث الحلقة القادمة:
-- زيادة الكتلة
-- تناقص الطول

إعداد: مريم قصباوي - أحمد طاهر

2 تعليقات

اترك رد

اكتب تعليق
أدخل اسمك هنا