شرح نظرية النسبية لألبرت إينشتاين بشكل مبسط

اشتهر ألبرت أينشتاين بأشياء كثيرة ، لكن أعظم أفكاره هي نظرية النسبية بكل تأكيد، التي غيرت إلى الأبد فهمنا للفضاء والوقت ، والنسبية بعبارة بسيطة هي فكرة أن قوانين الفيزياء هي نفسها في كل مكان، نحن هنا في الأرض نتبع قوانين الضوء والجاذبية نفسها التي يتبعها شخص آخر من زاوية مختلفة في الكون. في ما يلي سنتعرف في هذا المقال في موقع مفاهيم على مفهوم النسبية العامة والخاصة بشكل بسيط؟.

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• الكونية
• النسبية الخاصة
• النسبية العامة
• تنبؤات نظرية النسية

الكونية

• كونية الفيزياء تعني أن التاريخ هو مقاطعة، سيرى المشاهدون من أماكن مختلفة في الكون توقيت الأحداث وتباعدها بشكل مختلف، فكمثال ما نعتبره مليون سنة قد يكون مجرد رمشة عين لشخص يسافر بسرعة الضوء أو يسقط في ثقب أسود.
• وفي الأخير الكل مترابط في هذا الكون الفسيح، تربطنا قوانين معقدة.

النسبية الخاصة

تنقسم نظرية أينشتاين إلى النسبية الخاصة والعامة ، تأتي النسبية الخاصة أولا ، وتستند إلى:

• سرعة الضوء الثابت للجميع ، قد يبدو الأمر بسيطا لكن له محاور بعيدة المدى.
• توصل أينشتاين إلى هذا الاستنتاج عام 1905م بعد أن أظهرت أدلة تجريبية أن سرعة الضوء لم تتغير مع دوران الأرض حول الشمس.
• تفاجئ الفيزيائيون من هذه النتائج، لأن سرعة معظم الأشياء تعتمد على الاتجاه الذي يتحرك نحوه المراقب، وقد كان رد أينشتاين أن جميع المراقبين سيقيسون سرعة الضوء والتي تقارب 186000 ميل في الثانية بغض النظر عن السرعة أو الاتجاه الذي يتجهون نحوه.
• هذا الاكتشاف الثوري الجديد جلب العديد من التساؤلات لعل أشهرها سؤال الممثل الكوميدي ستيفن رايت

" إذا كانت سفينة فضائية تسير بسرعة الضوء وقمت بتشغيل المصابيح الأمامية، ما الذي سيحصل؟"

• الجواب هو بالنسبة للركاب في داخل السفينة سيبدو الأمر عادي، لكن بالنسبة لشخص خارج السفينة لن يلاحظ المصابيح الأمامية لكون الضوء الخارج من السفينة يسير بنفس سرعة سفينة الفضاء.
• هذه التناقضات تنشأ لسبب محدد وهو أن القوانين والوقت مختلفة من مراقب لآخر، فمثلا توجد سفينة فضائية تسير بسرعة 99.9 في المائة من سرعة الضوء سيبدو طولها لمراقب خارج السفينة مترا واحدا عكس الناس داخل السفينة.
• الوقت أيضا يمر ببطء داخل هذه السفينة مقارنة بخارجها، والكتلة تزداد داخل السفينة بحيث كلما نحرك الجسم بشكل أسرع زادت كتلته الأمر الذي سيزيد من كتلة السفينة إلى ما لانهاية وبالتالي استحالة سيرها بسرعة الضوء في الأساس.

النسبية العامة

عمم أينشتاين النسبية من خلال إدخال التسارع واكتشف أنه يشوه شكل الزمان والمكان، الأمر الذي قاده نحو اكتشاف آخر وهو حقيقة الجاذبية، إذ اكتشف أينشتاين أن:

• المكان والزمان منحنيان بالقرب من جسم ضخم وهذا الانحناء هو ما نسميه قوة الجاذبية، من الصعب تصور هندسة نظرية للنسبية العامة.
• ولكن إذا افترضنا أن الزمان والمكان هو قطعة من القماش، فإن وضعنا جسما ضخما يمتد على النسيج فمحيط النسيج لن يبقى على شكل مستقيم بل سترسم منحنيات في اتجاه الجسم الكبير.

تنبؤات نظرية النسية

في الحياة اليومية لا تظهر التأثيرات الرائعة للنسبية مثل تمدد الوقت وتقلص الطول بحيث تمر بسرعة الضوء ، ولقد تنبأت نظرية النسبية بالعديد من الظواهر، تم تأكيد الكثير منها:

1. ثني الضوء حول الأجسام الضخمة.
2. تطور بطيء في مدار كوكب عطارد.
3. إطار سحب الزمكان حول الأجسام الدوارة.
4. ضعف ضوء الهروب من الجاذبية.
5. موجات الجاذبية.
6. الثقوب السوداء.
7. تزييف المكان والزمان حول الثقب الأسود أكثر كثافة من أي مكان آخر.

• منذ 100 عام، أصدر ألبرت أينشتاين بحثه "أساس النظرية العامة للنسبية" واحدة من النظريات العلمية الأكثر شهرة في القرن العشرين، قبل هذه النظرية لم نفهم حقا حقيقة الجاذبية.
• أخبرنا نيوتن عن "قوة" الجاذبية لكن نظريته لم تخبرنا كيف تؤثر الجاذبية على الأشياء، وفي عام 1905م قدم لنا ألبرت أينشتاين نظرية النسبية التي كانت الجواب على العديد من الأسئلة.