موقع الانساب للشيخ عبدالامير البديري
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته نرحب بالزائرين والاعضاء الكرام في منتداكم الانساب للشيخ عبدالامير البديري فاهلا ومرحبا بكم
موقع الانساب للشيخ عبدالامير البديري

موقع الانساب العراقية العربية با المشجرات والوثائق

اهلا وسهلا باعضاء وزوار موقع الانساب للشيخ عبدالامير البديري فاهلا ومرحبا بكم

(أقوال مأثوره ): من عامل الناس فلم يظلمهم / وحدثهم فلم يكذبهم / ووعدهم ولم يخلفهم / فهو من كملت مروءته وظهرت عدالته ووجبت أخوته

قال الله تعالى : ( يا أيها الناس إنا خلقناكم من ذكر وأنثى وجعلناكم شعوبا وقبائل لتعارفوا إن اكرمكم عند الله اتقاكم ) سورة الحجرات أية 13.
بحـث
 
 

نتائج البحث
 


Rechercher بحث متقدم

المواضيع الأخيرة
» السادة الحيادرة
الإثنين أبريل 23, 2018 8:26 pm من طرف الباحث السومري

» كيف نقرأ الشمعة على الرسم البياني؟
الأحد أبريل 01, 2018 7:43 am من طرف رضاالعربى

» فك شفرة الشموع اليابانية
الخميس مارس 29, 2018 12:05 pm من طرف رضاالعربى

» ما الذي تعرفه عن الإيثريوم؟
الأربعاء مارس 28, 2018 1:24 pm من طرف رضاالعربى

» شاهد ....الذهب يرتفع بفعل التوترات الروسية وتراجع الدولار
الثلاثاء مارس 27, 2018 9:55 am من طرف رضاالعربى

» هل يمكن تعدين كل العملات المشفرة؟
الثلاثاء مارس 27, 2018 7:26 am من طرف رضاالعربى

» ما هي خطوات تأمين محفظة البتكوين؟
الخميس مارس 22, 2018 10:55 am من طرف نور سعيد

» صنابير البت كوين Bitcoin faucet
الخميس مارس 22, 2018 6:59 am من طرف نور سعيد

» محفظة البت كوين للهواتف المحمولة
الأربعاء مارس 21, 2018 1:56 pm من طرف نور سعيد

تسجيل صفحاتك المفضلة في مواقع خارجية
تسجيل صفحاتك المفضلة في مواقع خارجية digg  تسجيل صفحاتك المفضلة في مواقع خارجية delicious  تسجيل صفحاتك المفضلة في مواقع خارجية reddit  تسجيل صفحاتك المفضلة في مواقع خارجية stumbleupon  تسجيل صفحاتك المفضلة في مواقع خارجية slashdot  تسجيل صفحاتك المفضلة في مواقع خارجية yahoo  تسجيل صفحاتك المفضلة في مواقع خارجية google  تسجيل صفحاتك المفضلة في مواقع خارجية blogmarks  تسجيل صفحاتك المفضلة في مواقع خارجية live      

قم بحفض و مشاطرة الرابط موقع الانساب للشيخ عبدالامير البديري على موقع حفض الصفحات

قم بحفض و مشاطرة الرابط موقع الانساب للشيخ عبدالامير البديري على موقع حفض الصفحات

المتواجدون الآن ؟
ككل هناك 1 عُضو حالياً في هذا المنتدى :: 0 عضو مُسجل, 0 عُضو مُختفي و 1 زائر

لا أحد

أكبر عدد للأعضاء المتواجدين في هذا المنتدى في نفس الوقت كان 67 بتاريخ الخميس أغسطس 03, 2017 5:40 am

أهلا وسهلا بك زائرنا الكريم, أنت لم تقم بتسجيل الدخول بعد! يشرفنا أن تقوم بالدخول أو التسجيل إذا رغبت بالمشاركة في المنتدى

كيف نفهم "سرعة الضوء

اذهب الى الأسفل  رسالة [صفحة 1 من اصل 1]

1 كيف نفهم "سرعة الضوء في الأربعاء مارس 28, 2012 3:47 pm


كيف نفهم "سرعة الضوء" ؟

سرعة الضوء هي "السرعة القصوى" في الكون والطبيعة؛ فلا وجود لشيء (جسماً كان أم جسيماً) يُمْكنه أنْ يَسْبِق الضوء، أو أنْ يسير بسرعة تتجاوز سرعته، فالأشياء جميعاً، وعلى ما نَعْرِف حتى الآن، إمَّا أنْ تصل مع الضوء وإمَّا أنْ تصل بعده.

ولو سُئِلْت "كم هي سرعة الضوء؟"، لأجَبْتَ الإجابة التي حفظناها جميعاً عن ظهر قلب، وهي "300 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة". لكنَّ هذه الإجابة الصحيحة، من حيث المبدأ والأساس، قد تغدو خاطئة، إذا لم نتمثَّل جيِّداً معاني الفرضية الشهيرة الثانية في نظرية "النسبية الخاصة" لآينشتاين، التي أعلنها ونشرها سنة 1905.

بحسب هذه الفرضية، يسير الضوء في "الفراغ (Vacuum)" بسرعة ثابتة (لا تزيد، ولا تنقص) مقدارها بالضَّبْط 299.792.458 (أي 300.000 تقريباً) كيلومتر في الثانية الواحدة، على أنْ يقيسها "مراقِب مخصوص"، وليس أي مراقِب؛ وهذا "المراقِب المخصوص" هو "المراقِب غير المتسارِع، عديم الوزن، غير المتأثِّر بالجاذبية، والموجود هو نفسه في الفراغ، أو الفضاء الفارِغ، أي في خارج حقول الجاذبية، وبعيداً عنها".

ثمَّة "مختبَر (محل، موضع) مخصوص"، يقيس منه المراقِب سرعة الضوء في الفراغ (وفي الفراغ فحسب) فيجدها دائماً 300 ألف كيلومتر في الثانية، تقريباً. وهذا "المختبَر المخصوص" يمكن أن نتخيَّله على هيئة "حجرة زجاجية (شفَّافة)"، موجودة في خارج حقول الجاذبية، بعيداً عن النجوم والكواكب..، وفي داخلها يُوْجَد مراقب، مزوَّد أدوات ووسائل وأجهزة للقياس، منها على وجه الخصوص، "ساعة"، و"متر" على هيئة "قضيب معدني".

في هذا "الوسط (الفيزيائي) المثالي"، أي في هذا الفضاء الفارغ (من "المادة") والحُرُّ من الجاذبية، تسير (أي يجب أنْ تسير) هذه الحجرة (أو هذا "الإطار المرجعي" المخصوص) بسرعة ثابتة منتظَمة، وفي الاتِّجاه نفسه، أي في خطٍّ (أو مسارٍ) مستقيم.

ليس مُهِمِّاً "مقدار" سرعتها؛ فإنَّ المهم، في هذا المثال، هو أنْ تسير بسرعة ثابتة؛ قد تكون 100 متر، أو 1000 كيلومتر، أو 100 ألف كيلومتر، أو 290 ألف كيلومتر، في الثانية الواحدة.

المراقب في داخل هذه الحجرة (التي هي "إطار مرجعي"، أو "زمكان"، خاصٌّ به) هو مراقِب عديم الوزن، غير متسارِع، غير متأثِّر بالجاذبية. إنَّه مراقب موجود في داخل "مختبَرٍ ساكن"؛ فإنَّ السير في الفضاء بسرعة ثابتة منتظَمة، وفي مسارٍ مستقيم، هو، أيضاً، "حالة سكون".

هذا المراقِب سيشرع الآن يُجْري تجارب عدَّة، يقيس من خلالها سرعة الضوء؛ لكنْ يُفضَّل أنْ نَعْرِف، أوَّلاً، "ما هي السرعة"، و"ما هو الضوء".

الضوء يشبه مياه جارية؛ و"القطرة" هي، افْتراضاً أو تخيُّلاً، "الجزء الأصغر" من هذه المياه. أقول "افتراضاً أو تخيُّلاً"؛ لأنَّنا جميعاً نَعْلَم أنَّ "الجزيء (Molecule)"، وليس "القطرة"، هو هذا "الجزء الأصغر".

و"القطرة" من الضوء هي جسيم يُدْعى "فوتون ((Photon"؛ وهذا الجسيم غير قابل للتجزئة، لا يملك شيئاً ممَّا يسمَّى "كتلة السكون (Rest Mass)"، وينبغي له، من ثمَّ، أن يسير بسرعة 300 ألف كيلومتر في الثانية.

و"القطرة (من الضوء)"، أو (في تشبيه آخر) الصُرَّة، أو الحزمة، أو الرزمة، منه (أي جسيم "الفوتون") هي كوعاء يحتوي "طاقة".

الضوء يسير وينتشر، يُطْلَق ويُمْتَص، على هيئة "صُرَر (Packets, Bundles) تحتوي طاقة".

والجسيمات على نوعين: نوع كجسيم الضوء (الفوتون) لا يملك ما يسمَّى "كتلة السكون"، ونوع كجسيم الإلكترون يملكها؛ وكل جسيم يملك شيئاً من "كتلة السكون" لا يُمْكنه أبداً أن يسير بسرعة الضوء.

إنَّ الضوء هو الشيء الذي بفضله نرى الأشياء؛ وإنَّ معظمه يأتي من أشياء تُطْلِق حرارةً.

بعضٌ من المادة (كالهواء والزجاج والماء) يَخْتَرقه الضوء؛ وبعضٌ منها يرتدُّ عنه (أي لا يَخْتَرِقه).

وفي أمْر "السرعة"، نسأل: ما معنى أن تقول إنَّ هذا الجسم يسير بسرعة 100 متر في الثانية الواحدة؟

معناه هو أنَّ هذا الجسم يسير "مبتعداً عنك"، أو "مقترباً منك"، 100 متر في كل ثانية؛ فهو بعد 10 ثوانٍ من انطلاقه من حيث تَقِف، مبتعداً عنك، مثلاً، يصبح على بُعْد 1000 متر منك.

السرعة (كل سرعة غير سرعة الضوء) يجب أن تكون "نسبية"؛ فهل من جسم يسير بسرعة معيَّنة؛ لكن من غير أن يكون هناك جسم آخر، أو شيء آخر، يبتعد عنه، أو يقترب منه، ذلك الجسم السائر؟!

الجسم A والجسم B يسيران في الفضاء جنباً إلى جنب؛ وكلاهما يسير بسرعة 80 متراً في الثانية. كلاهما يرى الآخر ساكناً، فإذا أسرع الجسم A وسار بسرعة 100 متر في الثانية؛ لكن في الاتجاه نفسه، فإنَّ الجسم B الذي يَعْتَبِر نفسه ساكناً سيرى أنَّ الجسم A يسير (إلى الأمام) مبتعداً عنه بسرعة 20 متراً في الثانية؛ أمَّا إذا أسرع الجسم A وسار، في اتِّجاه معاكس، بسرعة 100 متر في الثانية، فإنَّ الجسم B الذي يَعْتَبِر نفسه ساكناً سيرى أنَّ الجسم A يسير (إلى الوراء) مبتعداً عنه بسرعة 180 متراً في الثانية.

إنَّ سرعة الجسم لا تتعيَّن إلاَّ نِسْبَةً إلى جسم آخر، ومن خلال إحدى عمليتين حسابيتين (عملية الطرح أو عملية الجمع).

وليس في الكون كله من جسم واحد (ساكن) يَصْلُح لتعيين كل سرعة (في الكون) نِسْبَةً إليه.

في الفراغ، يسير الضوء (الذي في جزئه الأصغر يشبه "رصاصة" أو "قذيفة") بسرعة ثابتة، مقدارها 300 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة (تقريباً). ويسير في الاتِّجاه نفسه، أي في خطٍّ (أو مسارٍ) مستقيم. وتعيين "السرعة (Velocity)"، على وجه العموم، إنَّما يَسْتَلْزِم تعيين شيئين هما "المقدار (أو الكمية)"، أي "مقدار الحركة"، و"الاتجاه" الذي فيه يتحرَّك الجسم أو الجسيم.

إذا كنت موجوداً في "الفضاء الفارغ (من المادة)"، أي في خارج حقول الجاذبية، وقِسْتَ سرعة "رصاصة ضوئية (أي الضوء)" أطْلَقْتَها، وأنتَ واقِفٌ، ثابتٌ، لا تتحرَّك، فسوف تجدها 300 ألف كيلومتر في الثانية؛ فهذه "الرصاصة"، وبصرف النظر عن الاتِّجاه" الذي فيه تتحرَّك، تبتعد عنك 300 ألف كيلومتر كل ثانية، أي أنَّها بَعْد 10 ثوانٍ، مثلاً، تصبح مبتعدةً عنك 3 ملايين كيلومتر.

إذا أطْلَقْتها في الاتجاه نفسه الذي تسير فيه بسرعة ثابتة مقدارها 100 ألف كيلومتر في الثانية (مثلاً) فإنَّ سرعتها تظل، بحسب قياسك لها، 300 ألف كيلومتر في الثانية؛ إنَّها لن تكون 200 ألف كيلومتر في الثانية.

وإذا أطْلَقْتها في الاتجاه نفسه الذي تسير فيه بسرعة ثابتة مقدارها 250 ألف كيلومتر في الثانية (مثلاً) فإنَّ سرعتها تظل، بحسب قياسك لها، 300 ألف كيلومتر في الثانية؛ إنَّها لن تكون 50 ألف كيلومتر في الثانية.

وإذا أطْلَقْتها في الاتجاه المعاكس وأنتَ تسير بسرعة ثابتة مقدارها 250 ألف كيلومتر في الثانية (مثلاً) فإنَّ سرعتها تظل، بحسب قياسك لها، 300 ألف كيلومتر في الثانية؛ إنَّها لن تكون 500 ألف كيلومتر في الثانية.

إنَّ سرعة الضوء (في الفراغ) ومهما كان اتِّجاهها لا تتأثَّر أبداً بسرعة المراقب (الموجود في خارج حقول الجاذبية) ما دامت سرعة هذا المراقب ثابتة المقدار والاتجاه؛ وبهذا المعنى نفهم سرعة الضوء على أنَّها "سرعة مُطْلَقَة"؛ فسرعة الضوء لا تعتمد على سرعة المراقب الذي يقيسها، ولا على سرعة مَصْدَر هذا الضوء.

في "الفضاء الفارغ (من المادة)"، أو في خارج حقول الجاذبية، "فحسب" يسير الضوء (في خطٍّ مستقيم) بسرعة ثابتة مقدارها 300 ألف كيلومتر في الثانية، مهما كان اتِّجاه حركته أو سرعته، ومهما كانت سرعة "مَصْدَر" هذا الضوء، "إذا ما (أي بـ "شرط")" كان المراقب الذي يقيسها موجوداً هو أيضاً في هذا الفضاء نفسه، ويسير بسرعة ثابتة (مهما كان مقدارها) في الاتِّجاه نفسه، أي في خطٍّ، أو مسارٍ، مستقيم.

هذا المراقب يكفي أنْ "يتسارع" كأنْ يزيد مقدار سرعته (أو يحيد عن الاستقامة في خطِّ سيره) حتى تتغيَّر سرعة الضوء في الفراغ؛ فكلَّما زادت سرعته (مثلاً) زادت سرعة الضوء (في الفراغ) بحسب قياسه لها؛ إنَّها لن تظل 300 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة؛ فهي يمكن أن تصبح (مثلاً) 400 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة.

مراقبنا هذا كان موجوداً في داخل حجرة (زجاجية) صغيرة الحجم والكتلة؛ وهذه الحجرة (الموجودة في خارج حقول الجاذبية، أو في "الفضاء الفارغ") كانت غير متسارعة؛ لأنَّها كانت تسير بسرعة ثابتة منتظَمة، في خطٍّ مستقيم.

وهذا إنَّما يعني أنَّ مراقبنا هذا كان وزنه صفراً؛ ففي داخل حجرته لا وجود لأيِّ أثر للجاذبية.

الآن تسارعت حجرته، أي تزايدت سرعتها (مثلاً). لو ظلَّت تسير في الاتِّجاه نفسه؛ ولكن بسرعة تزداد كل ثانية بما يسمح بتوليد جاذبية في داخلها تَعْدِل، لجهة شدتها، الجاذبية عند سطح الكرة الأرضية، فإنَّ مراقبنا سيكتسب وزناً مماثلاً لوزنه على سطح الأرض. وإذا ظلَّت الحجرة تسير بالتسارع الذي يولِّد في داخلها جاذبية تَعْدِل، لجهة شدَّتها، الجاذبية الأرضية، بالغةً، بعد انقضاء زمن معيَّن، سرعةً تقارب سرعة الضوء، فإنَّ مراقبنا لن يرى سرعة الضوء في الفراغ تفوق سرعته الاسمية (300 ألف كيلومتر في الثانية).

ولو كانت سرعة الحجرة تزداد كل ثانية بما يسمح بتوليد جاذبية في داخلها تَعْدِل، لجهة شدتها، الجاذبية عند سطح "نجم نيوتروني"، مثلاً، لاكتسب مراقبنا نفسه وزناً هائلاً جدَّاً؛ وإنَّ تباطؤ (أو تأخُّر، أو تمدُّد، أو انحناء) الزمن (في داخل هذه الحجرة مثلاً) هو من العواقب المترتبة حتماً على كل تسارع، وعلى التسارع الهائل، ولو ظلَّ ثابتاً.

تخيَّل أنَّ سرعة تلك الحجرة كانت تزداد 1000 متر في الثانية، كل ثانية.

عندئذٍ تصبح الثانية الواحدة عند مراقبنا أطول كثيراً من الثانية الأرضية، ويصبح متره، الموجود على هيئة قضيب معدني، أقصر كثيراً من المتر الأرضي. وقياس السرعة (كل سرعة) إنَّما يستلزم وجود "الساعة" و"المتر".

افْتَرِضْ أنَّ مراقبنا المتسارع هذا قد قاس سرعة الضوء في الفراغ فوجدها 500 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة. إنَّ هذه الزيادة النسبية (أي نسبةً إليه) في سرعة الضوء (في الفراغ) هي النتيجة المترتبة حتماً على تباطؤ الزمن، وتقلَّص المتر. وهذا التقلُّص، وذاك التباطؤ، هما النتيجة المترتبة حتماً على تسارع تلك الحجرة (مع ما يولِّده هذا التسارع من جاذبية في داخلها).

إذا ظلَّت تلك الحجرة تسير بالتسارع نفسه فإنَّ سرعة الضوء (في الفراغ) تظل هي نفسها (500 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة) من وجهة نظر مراقبنا، ولو أصبحت حجرته (بعض انقضاء زمن معيَّن) تسير بسرعة تقارب سرعة الضوء؛ فإنَّ "التسارع الثابت" لا يزيد بطء (أو تمدُّد، أو انحناء) الزمن، ولو أدَّى إلى جَعْل تلك الحجرة تسير بسرعة تقارِب سرعة الضوء.

أمَّا إذا أردت جَعْل سير الزمن في الحجرة أبطأ من ذي قبل فإنَّ عليك أنْ تزيد التسارع نفسه (وأنْ تولِّد، من ثمَّ، في داخل الحجرة جاذبية أشد وأقوى).

افْتَرِضْ أنَّك فَعَلْتَ هذا (أي زِدتَّ التسارع نفسه) فهل تظل سرعة الضوء في الفراغ مثلما قِسْتها من قبل؟

كلاَّ، لن تظل؛ فهي قد تصبح الآن 700 ألف كيلومتر في الثانية.

الحجرة بتسارعها الثابت والكبير لا بدَّ لها من أن تبلغ، بعد انقضاء زمن معيَّن، سرعة تقارب سرعة الضوء؛ فإذا توقَّفت عن التسارع، وظلَّت تسير (في الاتِّجاه نفسه) بسرعة ثابتة منتظَمة مقدارها (مثلاً) 250 ألف كيلومتر في الثانية، فإنَّ مراقبنا سيجد سرعة الضوء في الفراغ، لدى قياسه لها، قد عادت لِتَعْدِل سرعته الاسمية (300 ألف كيلومتر في الثانية).

مراقبنا غير المتسارِع وَضَعَ في طريق الضوء (أو الرصاصة الضوئية، أو "الفوتون") جداراً سميكاً من الزجاج، فوجد أنَّ سرعة الضوء قد قلَّت قليلاً عن 300 ألف كيلومتر في الثانية في أثناء سيره في داخل هذا الجدار؛ لكنَّ الضوء ما أنْ خرج من الجدار الزجاجي إلى الفراغ، أو الفضاء الفارغ، حتى استأنف السير بسرعته الاسمية، أي بسرعة 300 ألف كيلومتر في الثانية؛ فسرعة الضوء تقلُّ قليلاً جداً عن سرعته الاسمية في أثناء اختراقه بعض المواد، كالهواء والماء والزجاج؛ وفي أثناء سيره في معظم أجزاء الفضاء بين النجوم؛ ويتناسب التضاؤل في سرعة الضوء مع كثافة المادة المنتشرة في الفضاء بين النجوم.

الآن، أراد مراقبنا غير المتسارِع، والموجود في الفضاء الفارغ، أو في خارج حقول الجاذبية، أنْ يقيس سرعة الضوء الذي يسير ليس في الفضاء الفارغ وإنَّما على مقربة من "ثقب أسود"، أي في الفضاء الأقرب إلى سطح "الثقب الأسود"، والمسمَّى "أُفْق الحدث"؛ لقد قاسها، فوجدها تساوي بضعة أمتار في الثانية الواحدة.

لِنَفْتَرِضْ أنَّ هذا المراقب، مع حجرته، انطلق نحو "ثقب أسود"؛ ثمَّ شرع يسقط سقوطاً حرَّاً نحو سطحه، بعد دخوله حقل الجاذبية الخاص بهذا الجسم (أي "الثقب الأسود").

في أثناء سقوطه الحر هذا، أطلق مراقبنا من "مسدَّسه" الضوئي "رصاصة" ضوئية في الفضاء المحيط به، والذي يسقط فيه؛ ثمَّ قاس سرعتها، فوجدها 300 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة.

مراقبنا هذا، مع حجرته، يسقط سقوطاً حرَّاً؛ وهذا إنَّما يعني أنَّ حجرته (وهو أيضاً) تسقط نحو سطح "الثقب الأسود" بسرعة تزداد كل ثانية ازدياداً ثابتاً؛ لكن هائلاً. هذه الحجرة هي الآن في تسارع ثابت لم تتسبَّب به "قوَّة خارجية"، فأيُّ جسم يسقط سقوطاً حرَّاً ضمن أيِّ حقل من حقول الجاذبية لا بدَّ له من أن يتسارع، في سقوطه، تسارعاً ثابتاً (معيَّناً).

وفي أثناء هذا السقوط الحر، وبسببه، لا يَعْرِف مراقبنا شيئاً من الجاذبية في داخل حجرته، فهنا لا وجود للجاذبية، مع أنَّ الحجرة نفسها تسقط (سقوطاً حرَّاً) ضمن حقل للجاذبية الشديدة.

كل جسم في داخل هذه الحجرة الساقطة يفقد وزنه؛ وكأنْ لا فَرْق يُذْكَر بين أن يكون مراقبنا في داخل حجرته التي تعوم بحرية في خارج حقول الجاذبية وبين أن يكون في داخلها وهي تسقط سقوطاً حرَّاً ضمن حقل للجاذبية.

ولو دارت الحجرة نفسها حول "الثقب الأسود" بسرعة ثابتة المقدار فإنَّ هذا الدوران لا يأتي بما يجعله مختلفاً عن "السقوط الحر"، فـ "الدوران (ولو بسرعة ثابتة المقدار)" هو نوع من "السقوط الحر"، فلا يرى مراقبنا، من ثمَّ، في داخل حجرته الدائرة شيئاً من الجاذبية، مع أنَّ الحجرة نفسها تدور ضمن حقل الجاذبية (الخاص بـ "الثقب الأسود").

رأينا أنَّ سرعة الضوء التي قاسها مراقبنا في محله (أو موضعه) وهو يسقط سقوطاً حرَّاً نحو سطح "الثقب الأسود" تَعْدِل سرعته الاسمية (300 ألف كيلومتر في الثانية).

الرجوع الى أعلى الصفحة  رسالة [صفحة 1 من اصل 1]

صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى