العبقري الذي غيرَ مجرى التاريخ
الفيزياء والفلك >>>> فيزياء
Image: AP Photo
مُقدمًا للعالم المعادلةَ الأشهر على مرِّ التاريخ E=MC^2، وفاتحًا الأفق أمام علمٍ جديدٍ يُدعى بفيزياء النسبية.
إن ورقة آينشتاين أطاحت بنظام نيوتن، وذلك بعدَ توصله إلى أن الأجسام تتقلص والزمن يتباطأ عندها كلّما اقتربت من سرعة الضوء -واضعًا سرعة الضوء كحدٍّ أقصى لا يمكن تجاوزه، ليعيدَ نظرنا في مفاهيم المكان والزمان. فالتزامن ليس مطلقًا ولكنه يعتمد على حركة الراصد(1).
وتدل كلمة "خاصة" في النسبية الخاصة إلى حقيقة أنها في الواقع مجرد حالة خاصة من النظرية النسبية الأكثر عمومية التي طرحها أينشتاين في عام 1916.
وتتعامل النسبية العامة مع جميع الأطر المرجعية - وليس فقط جميع الأطر المرجعية ذات القصور الذاتي فقط(2).
فقد كانَ للنسبية الخاصة تأثيرٌ كبيرٌ في حساب الظواهر عالية السرعة وفهمها، بل وكان لها تأثير أكثر أهمية في طرق التفكير.
وكان اقتراحه للنسبية الخاصة بناءً على مسلمتين: الأولى هي أن قوانين الطبيعة هي نفسها في جميع الأطر المرجعية بالقصور الذاتي، والثانية هي أن سرعة الضوء ثابتة وتبقى نفسها في جميع الأطر المرجعية بالقصور الذاتي على نحوٍ مستقل عن حركة المصدر والمراقب.
والفرضية الثانية تلغي الحاجة إلى الوسط، كما كان يعتقد العلماء وجود مادة الأثير التي ينتقل من خلالها ضوء الشمس إلينا(2).
إن نظرية النسبية الخاصة توفر الأساس لفيزياء الجسيمات والنظرية النسبية العامة لأينشتاين؛ وهي آخر نقطة اتفاق بينهما(1).
وتنص نظرية آينشتاين إلى اختلاف سرعة الأجسام المتحركة بالنسبة لكل راصدٍ على حدا طالما لم تبلغ سرعة الضوء، وأن الأطوال تتقلص كلما ازدادت سرعة الأجسام حسب القانون: L=L₀√(1-v²c²)
وأن الزمن يتباطئ عند الجسم المتحرك كلما اقتربنا من سرعة الضوء وفق المعادلة: T=t₀/√1-(v²c²) (3)
إن نظرية النسبية الخاصة قد وفرت الأساسَ لفيزياء الجسيمات والنظرية النسبية العامة، وكانت أول وآخر نقطة اتفاقٍ بينهما.
وما زال العلماء يعملون على إيجاد التفسير الأصح والأدق لبعض المفاهيم التي ما زالت مبهمةً إلى يومنا هذا، لكن اتّفق الجميع على أهمية ما قدم آلبرت آينشتاين للمجتمع العلمي وللبشرية جمعاء.
المصادر:
2. Special Relativity - an overview | ScienceDirect Topics [Internet]. Sciencedirect.com. 2015. Available from: هنا
3.Hill JM, Cox BJ. Einstein’s special relativity beyond the speed of light. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2012 Oct 3;468(2148):4174–92
