النظرية النسبية .... هى من أصعب النظريات و أكثرها تحييرًا فهى جعلت كل النظريات السابقة لها بشكل عام ناقصة و قبل أن أبدأ بتفاصيل النظرية يجب أن تعرف ما هو الثابت القديم الذى عدلته النظرية ....
**** قام نيوتن بدراسة الطبيعة فوجد أن مكونات الكون كله عبارة عن أجسام و لحساب كتلة و أوزان هذه الأجسام يجب وضع الإعتبارات الآتية :
* الكتلة
- الجسم له ثلاث أبعاد مثل أى بناء و هى كالتالى:
1- طول الأرض (البعد الأول) 2- عرض الأرض (البعد الثانى) 3- ارتفاع المبنى (البعد الثالث)
- الجسم له كثافة :
وضع نيوتن فى اعتباره أن الجسم مثل البناء مثل أى شئ على الكون لتستطيع حساب كتلته يجب عليك اعتبار الأبعاد الثلاثية و هى متمثلة فى الحجم و تقاس بالمتر المكعب ... و أضاف أن لكل جسم كثافة فالحديد كثافته ليست كالورق فبالتالى وضع فى اعتباره الكثافة و هى ببساطة الوزن فى حجم معين يعنى فى مساحة متر مكعب (طولًا و عرضًا و ارتفاعًا) كتلة الحديد تكون أكثر ثقلا من الورق و هذا ناتج لكثافة المادة حيث أن كتلة أصغر مكون فى الحديد (الذرة) أثقل من أصغر كتلة مكون فى الورق (الذرة).
## و بهذا أصبحت الكتلة = الحجم × الكثافة.
* الوزن
- هو نفس قانون الكتلة مضافًا إليه الجاذبية (السقوط الحر) نظرًا لأن الوزن أبعاد ثلاثة و كثافة و قوة شد للأرض (جاذبية) ... و أحيانًا يقال على الوزن كتلة مجازًا ....
## الوزن = الكتلة (الحجم × الكثافة) × الجاذبية أو السقوط الحر.
***** أثبت جاليليو أن الجاذبية لا علاقة لها بالكتلة و أنها جميعها تتساوى فى درجة الإنجذاب للأرض حسب قربها أو بعدها من الأرض (مركز الجذب) و أن الفارق فى سرعة انجذاب بعض الأجسام يعود لمعوقات الإلتحام مع الهواء و قام بإثبات ذلك من خلال تجربة إلقاء بعض الكرات من المواد المختلفة ذات كتل مختلفة من أعلى برج بيزا و أثبت صحة نظريته .... و لإثبات ذلك بصورة مبسطة ... لو أنك ركبت طائرة و قفزت منها حاملًا فوق ظهرك 100 كيلو و كان جسمك مستقيما (إلتحام أقل مع الهواء) تنزل أسرع من كونك نائمًا على صدرك بإتجاه الأرض (إلتحام أكبر مع الهواء) حاملًا نفس الثقل ... و بالطبع أسرع من كونك فاتحًا بالباراشوت (إلتحام أكبر بكثير مع الهواء) حتى لو كنت بلا ثقل ....
****** أثبت أينشتاين أن الكتلة ليست ثلاثية الأبعاد بل أربعة أبعاد و ذلك ما جعل الأمر معقد للغاية فلقد كان البعد الرابع هو الضوء و هذا هو سر النسبية .....
* بدأ الإنسان بمعرفة الأبعاد كبعد واحد عند الصيد فكان يقف فى مكان و ينظر فى اتجاه واحد يصوب ناحيته .... ثم عرف الإتجاهين أو البعدين عندما بدأ فى حساب مساحة الأرض التى يمتلكها فكان يحسب الطول و العرض ..... ثم عرف الأبعاد الثلاثة عند البناء فبدأ يحسب الطول و العرض و الإرتفاع و بذلك أصبحت الأبعاد الثلاثة أقصى ما نعرفه فى الحياة تطبيقيًا و نظريًا ..... لكن أينشتاين قال بعدم صحة ذلك لعدة أسباب أهمها كيفية حساب الضوء و الأشعات الموجية من حيث السرعة و الكتلة و الإشكاليات مع قانون الجاذبية ....
* قامت بعض المحاولات لقياس الضوء على إعتبار الجابية و حركة الأرض فمثلا إذا تحرك قطار بسرعة 100 كيلومتر فى الساعة فى نفس الإتجاه مع قطار 120 كيلومتر فى الساعة فالفارق سيكون عشرين كيلومتر فى الساعة للقطار الثانى ... أمّا لو تحرك قطار بسرعة 100 كيلومتر فى الساعة فى عكس إتجاه قطار يسير بسرعة 120 كيلومتر فى الساعة سيكون الفارق 220 كيلومتر فى الساعة و بالفعل هذه الأرقام صحيحة و لكن ..... عند تطبيق هذه الطريقة على سرعة الضوء أثبت فشلها تمامًا حيث وجدت أن سرعة الضوء واحدة لا تتغير .....
* أينشتاين قال أن الفكرة ببساطة هى أن سرعة الضوء سرعة ثابتة لا تزيد و لا تقل و هى أقصى السرعات و تسير فى موجات دائرية غير مستقيمة و شرح خصائص الضوء التى يعرفها الجميع من إنكسار و إنعكاس و إنتشار إلى آخره .... لكن النقطة الفاصلة أنه قال أن الزمن عامل أساسى فى تحديد المكان و سرعة الضوء هى الثابت الوحيد (لأنه اعتبر أسرع شئ بالوجود هو سرعة الضوء و أى سرعة بعد تلك السرعة تعد جنونًا أو إنتحارًا .... و سيأتى شرح سبب ذلك لاحقًا) الذى نقيس من خلاله السرعات و الأماكن حيث أن الأماكن تتحرك و لا وجود لشمال أو جنوب أو غرب أو شرق أو فوق أو تحت ... بل كل الأماكن تتحرك و لا شئ ثابت مطلقًا ....
* عندما تطير طائرة فى الجو فى إتجاه مطار معين هل الطائرة هى التى تتحرك أم المطار الذى ستهبط فيه ؟ الإجابة كلاهما يتحرك !!! .... ببساطة هل أنت ثابت فى موقعك و أنت جالس الآن ؟ الإجابة لا لأن الأرض تتحرك فسرعة دوران الأرض حول الشمس تبلغ 19 ميلاً في الثانية و فى نفس الوقت سرعة دوران الأرض حول نفسها تصل إلى ربع ميل فى الثانية و فى نفس الوقت المجرة التى بداخلها الأرض تتحرك هى الأخرى ... إذن فكيف لا تشعر بذلك ؟!! تمامًا كعدم شعورك بأنك تتحرك داخل الطائرة أو القطار أو السيارة .... فبذلك المطار يتحرك و الطائرة تتحرك فلو نظرت لها من أسفل و رأيتها تطير فى الجو قد تراها بطيئة و لكنها تسير بمعدل معين يصل بها إلى وجهتها فى زمن محدد دون التأكّد يقينًا هل الأرض هى التى تقترب أكثر أم الطائرة هى التى تقترب أكثر ....
* و من خلال ذلك قال أينشتاين أن المراقب للسرعة مهما كانت دقته سيختلف عن مراقب آخر مهما كانت دقته لنفس الحدث و لكن من مكان آخر ... و لتبسيط الفكرة نعطى مثال بسيط جدًا فلو أنك داخل قطار سيمر عليك ال 100 متر فى زمن 30 ثانية مثلًا بينما و أنت ماشى سيمر عليك ال 100 متر فى زمن دقيقة و 30 ثانية فأصبحت أنت ترى المتر فى مرة 100 سم و فى مرة ثانية (داخل القطار) تراه 33 سم مع أنه هو هو نفس المتر و هكذا فإن هذا المقياس يخضع للنسبية من حيث المكان و الزمن .... و هكذا مع بقية الأشياء حتى تصل لأكثرها تعقيدًا ....
* أكّد أينشتاين إستحالة زيادة سرعة الضوء عن السرعة الثابتة التى يتحرك بها لأنها بكل بساطة تعنى الإنتحار و الإنفجار ... فعند حركة جسم معين من نقطة لنقطة يحدث تغيّر فى الطاقة .... كلما زادت السرعة كلما زاد التغير و لكنك لا تشعر به لأنك مهما وصلت بحركتك لسرعة لا تتعدى سرعة معينة لا تزال ضعيفة مقارنة بسرعة الضوء التى تصل إلى 300 كيلومتر تقريبًا فى الثانية الواحدة .... فعند وصول الجسم إلى هذه السرعة يصبح فى حالة طاقة غير طبيعية و تصل للإحتراق إن لم تكن الإنفجار و لذلك الضوء له طاقة مرتفعة بشدة و مثال على ذلك عند تجميع أشعة ضوء منتشر بعدسة و تسليطه فى نقطة واحدة على ورقة ستحترق الورقة ..... و اعتبر أينشتاين أن لكيفية تفاضل (فرق) حساب المسافة المقطوعة للأجسام حركيًا يجب أن تحسب أولا تفاضل موضع كل بعد من الأبعاد الثلاثة (بالمربع) و جمعها سويًا ثم طرحهم من تفاضل البعد الرابع (بالمربع) ... و ذلك ببساطة يعنى (تفاضل تربيع الطول + تفاضل تربيع العرض + تفاضل تربيع الإرتفاع) - تفاضل تربيع سرعة الضوء .... و انتهى أينشتاين إلى قانون يحتسب فيه مقدار التغير فى الطاقة لمادة معينة عند تقدير الكتلة و مربع الضوء و يسمى قانون تكافوء الطاقة و المادة و يتم فيه تقدير الكتلة (الأبعاد الثلاثة مضروبين فى بعضهم مع الكثافة كما فى قانون نيوتن .... حجم × كثافة) مع تقدير مربع سرعة البعد الرابع و هو الضوء (يحتسب الضوء بالمربع لأن الضوء ينتشر فى دوائر و ليس خطوط مستقيمة و بذلك يجب عند قياس الطاقة مراعاة أن الإنتشار الضوئى يتم طولًا و عرضًا فلذلك يتم حساب محيطه كما تم حساب حجم الكتلة طولًا و عرضًا و إرتفاعًا و ذلك من خلال تربيع سرعة الضوء ليحتسب محيط سرعته و ليس سرعة وصوله) .... و بذلك ببساطة أينشتاين اعتبر الضوء السرعة القياسية التى لا يزيد عليها أى سرعة أخرى و هى سرعة ثابتة و التى يتم من خلالها احتساب كتلة الأجسام و طاقتهم الكهرومغناطيسية (الأشعات) و خاصةً الضوء ....
## مقدار التغير فى الطاقة = الكتلة × مربع سرعة الضوء.
أتمنى أن أكون قد وفقت فى شرح النظرية فأنا أعلم مدى صعوبتها و لا أعلم حقيقةً مدى قدرتى على تبسيطها و لكن إن واجهتك أية مشكلة فلا تتردد فى سؤالى فقد كنت أنتوى أن أجيب على نفس السؤال و لكن لزميل غيرك كنت قد رأيت سؤاله منذ يومين و قد انتويت أن أجيبه و لكن نسيت و بسؤالك ذكرتنى ..... و معذرةً على الإطالة
**** قام نيوتن بدراسة الطبيعة فوجد أن مكونات الكون كله عبارة عن أجسام و لحساب كتلة و أوزان هذه الأجسام يجب وضع الإعتبارات الآتية :
* الكتلة
- الجسم له ثلاث أبعاد مثل أى بناء و هى كالتالى:
1- طول الأرض (البعد الأول) 2- عرض الأرض (البعد الثانى) 3- ارتفاع المبنى (البعد الثالث)
- الجسم له كثافة :
وضع نيوتن فى اعتباره أن الجسم مثل البناء مثل أى شئ على الكون لتستطيع حساب كتلته يجب عليك اعتبار الأبعاد الثلاثية و هى متمثلة فى الحجم و تقاس بالمتر المكعب ... و أضاف أن لكل جسم كثافة فالحديد كثافته ليست كالورق فبالتالى وضع فى اعتباره الكثافة و هى ببساطة الوزن فى حجم معين يعنى فى مساحة متر مكعب (طولًا و عرضًا و ارتفاعًا) كتلة الحديد تكون أكثر ثقلا من الورق و هذا ناتج لكثافة المادة حيث أن كتلة أصغر مكون فى الحديد (الذرة) أثقل من أصغر كتلة مكون فى الورق (الذرة).
## و بهذا أصبحت الكتلة = الحجم × الكثافة.
* الوزن
- هو نفس قانون الكتلة مضافًا إليه الجاذبية (السقوط الحر) نظرًا لأن الوزن أبعاد ثلاثة و كثافة و قوة شد للأرض (جاذبية) ... و أحيانًا يقال على الوزن كتلة مجازًا ....
## الوزن = الكتلة (الحجم × الكثافة) × الجاذبية أو السقوط الحر.
***** أثبت جاليليو أن الجاذبية لا علاقة لها بالكتلة و أنها جميعها تتساوى فى درجة الإنجذاب للأرض حسب قربها أو بعدها من الأرض (مركز الجذب) و أن الفارق فى سرعة انجذاب بعض الأجسام يعود لمعوقات الإلتحام مع الهواء و قام بإثبات ذلك من خلال تجربة إلقاء بعض الكرات من المواد المختلفة ذات كتل مختلفة من أعلى برج بيزا و أثبت صحة نظريته .... و لإثبات ذلك بصورة مبسطة ... لو أنك ركبت طائرة و قفزت منها حاملًا فوق ظهرك 100 كيلو و كان جسمك مستقيما (إلتحام أقل مع الهواء) تنزل أسرع من كونك نائمًا على صدرك بإتجاه الأرض (إلتحام أكبر مع الهواء) حاملًا نفس الثقل ... و بالطبع أسرع من كونك فاتحًا بالباراشوت (إلتحام أكبر بكثير مع الهواء) حتى لو كنت بلا ثقل ....
****** أثبت أينشتاين أن الكتلة ليست ثلاثية الأبعاد بل أربعة أبعاد و ذلك ما جعل الأمر معقد للغاية فلقد كان البعد الرابع هو الضوء و هذا هو سر النسبية .....
* بدأ الإنسان بمعرفة الأبعاد كبعد واحد عند الصيد فكان يقف فى مكان و ينظر فى اتجاه واحد يصوب ناحيته .... ثم عرف الإتجاهين أو البعدين عندما بدأ فى حساب مساحة الأرض التى يمتلكها فكان يحسب الطول و العرض ..... ثم عرف الأبعاد الثلاثة عند البناء فبدأ يحسب الطول و العرض و الإرتفاع و بذلك أصبحت الأبعاد الثلاثة أقصى ما نعرفه فى الحياة تطبيقيًا و نظريًا ..... لكن أينشتاين قال بعدم صحة ذلك لعدة أسباب أهمها كيفية حساب الضوء و الأشعات الموجية من حيث السرعة و الكتلة و الإشكاليات مع قانون الجاذبية ....
* قامت بعض المحاولات لقياس الضوء على إعتبار الجابية و حركة الأرض فمثلا إذا تحرك قطار بسرعة 100 كيلومتر فى الساعة فى نفس الإتجاه مع قطار 120 كيلومتر فى الساعة فالفارق سيكون عشرين كيلومتر فى الساعة للقطار الثانى ... أمّا لو تحرك قطار بسرعة 100 كيلومتر فى الساعة فى عكس إتجاه قطار يسير بسرعة 120 كيلومتر فى الساعة سيكون الفارق 220 كيلومتر فى الساعة و بالفعل هذه الأرقام صحيحة و لكن ..... عند تطبيق هذه الطريقة على سرعة الضوء أثبت فشلها تمامًا حيث وجدت أن سرعة الضوء واحدة لا تتغير .....
* أينشتاين قال أن الفكرة ببساطة هى أن سرعة الضوء سرعة ثابتة لا تزيد و لا تقل و هى أقصى السرعات و تسير فى موجات دائرية غير مستقيمة و شرح خصائص الضوء التى يعرفها الجميع من إنكسار و إنعكاس و إنتشار إلى آخره .... لكن النقطة الفاصلة أنه قال أن الزمن عامل أساسى فى تحديد المكان و سرعة الضوء هى الثابت الوحيد (لأنه اعتبر أسرع شئ بالوجود هو سرعة الضوء و أى سرعة بعد تلك السرعة تعد جنونًا أو إنتحارًا .... و سيأتى شرح سبب ذلك لاحقًا) الذى نقيس من خلاله السرعات و الأماكن حيث أن الأماكن تتحرك و لا وجود لشمال أو جنوب أو غرب أو شرق أو فوق أو تحت ... بل كل الأماكن تتحرك و لا شئ ثابت مطلقًا ....
* عندما تطير طائرة فى الجو فى إتجاه مطار معين هل الطائرة هى التى تتحرك أم المطار الذى ستهبط فيه ؟ الإجابة كلاهما يتحرك !!! .... ببساطة هل أنت ثابت فى موقعك و أنت جالس الآن ؟ الإجابة لا لأن الأرض تتحرك فسرعة دوران الأرض حول الشمس تبلغ 19 ميلاً في الثانية و فى نفس الوقت سرعة دوران الأرض حول نفسها تصل إلى ربع ميل فى الثانية و فى نفس الوقت المجرة التى بداخلها الأرض تتحرك هى الأخرى ... إذن فكيف لا تشعر بذلك ؟!! تمامًا كعدم شعورك بأنك تتحرك داخل الطائرة أو القطار أو السيارة .... فبذلك المطار يتحرك و الطائرة تتحرك فلو نظرت لها من أسفل و رأيتها تطير فى الجو قد تراها بطيئة و لكنها تسير بمعدل معين يصل بها إلى وجهتها فى زمن محدد دون التأكّد يقينًا هل الأرض هى التى تقترب أكثر أم الطائرة هى التى تقترب أكثر ....
* و من خلال ذلك قال أينشتاين أن المراقب للسرعة مهما كانت دقته سيختلف عن مراقب آخر مهما كانت دقته لنفس الحدث و لكن من مكان آخر ... و لتبسيط الفكرة نعطى مثال بسيط جدًا فلو أنك داخل قطار سيمر عليك ال 100 متر فى زمن 30 ثانية مثلًا بينما و أنت ماشى سيمر عليك ال 100 متر فى زمن دقيقة و 30 ثانية فأصبحت أنت ترى المتر فى مرة 100 سم و فى مرة ثانية (داخل القطار) تراه 33 سم مع أنه هو هو نفس المتر و هكذا فإن هذا المقياس يخضع للنسبية من حيث المكان و الزمن .... و هكذا مع بقية الأشياء حتى تصل لأكثرها تعقيدًا ....
* أكّد أينشتاين إستحالة زيادة سرعة الضوء عن السرعة الثابتة التى يتحرك بها لأنها بكل بساطة تعنى الإنتحار و الإنفجار ... فعند حركة جسم معين من نقطة لنقطة يحدث تغيّر فى الطاقة .... كلما زادت السرعة كلما زاد التغير و لكنك لا تشعر به لأنك مهما وصلت بحركتك لسرعة لا تتعدى سرعة معينة لا تزال ضعيفة مقارنة بسرعة الضوء التى تصل إلى 300 كيلومتر تقريبًا فى الثانية الواحدة .... فعند وصول الجسم إلى هذه السرعة يصبح فى حالة طاقة غير طبيعية و تصل للإحتراق إن لم تكن الإنفجار و لذلك الضوء له طاقة مرتفعة بشدة و مثال على ذلك عند تجميع أشعة ضوء منتشر بعدسة و تسليطه فى نقطة واحدة على ورقة ستحترق الورقة ..... و اعتبر أينشتاين أن لكيفية تفاضل (فرق) حساب المسافة المقطوعة للأجسام حركيًا يجب أن تحسب أولا تفاضل موضع كل بعد من الأبعاد الثلاثة (بالمربع) و جمعها سويًا ثم طرحهم من تفاضل البعد الرابع (بالمربع) ... و ذلك ببساطة يعنى (تفاضل تربيع الطول + تفاضل تربيع العرض + تفاضل تربيع الإرتفاع) - تفاضل تربيع سرعة الضوء .... و انتهى أينشتاين إلى قانون يحتسب فيه مقدار التغير فى الطاقة لمادة معينة عند تقدير الكتلة و مربع الضوء و يسمى قانون تكافوء الطاقة و المادة و يتم فيه تقدير الكتلة (الأبعاد الثلاثة مضروبين فى بعضهم مع الكثافة كما فى قانون نيوتن .... حجم × كثافة) مع تقدير مربع سرعة البعد الرابع و هو الضوء (يحتسب الضوء بالمربع لأن الضوء ينتشر فى دوائر و ليس خطوط مستقيمة و بذلك يجب عند قياس الطاقة مراعاة أن الإنتشار الضوئى يتم طولًا و عرضًا فلذلك يتم حساب محيطه كما تم حساب حجم الكتلة طولًا و عرضًا و إرتفاعًا و ذلك من خلال تربيع سرعة الضوء ليحتسب محيط سرعته و ليس سرعة وصوله) .... و بذلك ببساطة أينشتاين اعتبر الضوء السرعة القياسية التى لا يزيد عليها أى سرعة أخرى و هى سرعة ثابتة و التى يتم من خلالها احتساب كتلة الأجسام و طاقتهم الكهرومغناطيسية (الأشعات) و خاصةً الضوء ....
## مقدار التغير فى الطاقة = الكتلة × مربع سرعة الضوء.
أتمنى أن أكون قد وفقت فى شرح النظرية فأنا أعلم مدى صعوبتها و لا أعلم حقيقةً مدى قدرتى على تبسيطها و لكن إن واجهتك أية مشكلة فلا تتردد فى سؤالى فقد كنت أنتوى أن أجيب على نفس السؤال و لكن لزميل غيرك كنت قد رأيت سؤاله منذ يومين و قد انتويت أن أجيبه و لكن نسيت و بسؤالك ذكرتنى ..... و معذرةً على الإطالة
