أميت هاجر
ويترتب على ذلك أن بنية العالم ليست هي البنية التي اعتدنا عليها
يتضمن تاريخ العلم حالات قليلة جدًا حيث تمكنت مقالة واحدة من تغيير النظرة إلى العالم. إن مقال ألبرت أينشتاين عن النظرية النسبية الخاصة، الذي أُرسل إلى مجلة "Annalen der Physik" الشهرية في يونيو 1905 تحت عنوان "حول الديناميكا الكهربائية للأجسام المتحركة"، هو مثال على ذلك.
كانت المقالة عن النسبية الخاصة نتاج تغيير في نمط تفكير أينشتاين. وإذا كان قد حاول في المقالات السابقة التي نشرها في "عام العجائب" تفسير الظواهر الفيزيائية مستعينا بتجميع نماذج تعتمد على افتراضات وفرضيات بشأن "لبنات بناء" عالم المادة غير القابلة للرصد، ففي في مقال عن النظرية النسبية الخاصة، تحول إلى الطريقة "المبدئية"، التي لا يضع فيها الفيزيائي أي افتراضات حول بنية المادة، ولكنه ينطلق من عدد محدود من مبادئ المراقبة التي لا جدال فيها ويسأل نفسه ما هي طبيعة العالم هو إذا كانت هذه المبادئ هي العضلات في ذلك.
تبدأ النظرية النسبية الخاصة بظاهرتين لا جدال فيهما، رفعهما أينشتاين إلى مستوى المبدأ. وفقا للظاهرة الأولى والتي سميت "مبدأ النسبية"، فإنه لا يمكن التمييز تجريبيا بين نظام فيزيائي يتحرك في حركة ثابتة (على سبيل المثال، قطار يتحرك بسرعة ثابتة) ونظام ساكن (على سبيل المثال، نفس القطار، وهو بلا حراك في المحطة). هناك طريقة أخرى لوصف مبدأ النسبية، وهي القول إنه ليس من الممكن الإشارة إلى وجهة نظر تكون ساكنة "حقًا": يمكن وصف كل حدث فيزيائي بشكل متساوٍ من وجهة نظر حيث يكون الراصد في حالة ما. حركة ثابتة ومن وجهة نظر حيث لا يكون المراقب في حركة على الإطلاق. في حالة القطار، فإن وصف الحدث الذي يقترب فيه القطار من المحطة (الموصوف على هذا النحو من قبل مراقب يقف بلا حراك في المحطة ويرى القطار يقترب منه) معادل ماديًا للوصف المقابل من وجهة نظر القطار. منظر أحد الركاب في القطار، والذي يبدو منه كما لو أن المحطة هي التي تقترب من القطار (حيث أن القطار هو الذي في حالة الراحة بالنسبة لحامل التذكرة).
كان مبدأ النسبية معروفًا بالفعل منذ أيام غاليليو غاليلي واعتمده نيوتن، ولكن بدمجه مع مبدأ ثانٍ، وهو "مبدأ الضوء"، والذي بموجبه تكون سرعة الضوء في الفراغ ثابتة (أقل قليلاً (أكثر من 300,000 كم في الثانية) ولا يعتمد على سرعة مصدر الضوء، مما أدى إلى تناقض - يزعم: تخيل قطارًا ليليًا يمر بسرعة 120 كم/ساعة أمام مجرفة ساكنة بالنسبة له على بعض المنصات. داخل القطار، يسير سائق القطار بالملل بسرعة 2 كم/ساعة ويضيء مصباحه من أجل المتعة. وفقًا لمبدأ النسبية والصورة العالمية لجاليليو ونيوتن، من أجل حساب سرعة شعاع الضوء الذي يمر في جوف الليل، يجب على المجرفة ربطها بسرعة مشي حامل التذكرة ومع سرعة مشي حامل التذكرة. سرعة القطار. لكن مبدأ الضوء (الذي يجب أن يكون مقبولاً وفقًا لمبدأ النسبية في أي موقف، سواء في حالة السكون أو في الحركة الثابتة) ينص على أن سرعة الضوء يجب أن تكون ثابتة دائمًا.
إن صورة جاليليو ونيوتن للعالم (ويجب الاعتراف بذلك أيضًا، وهي صورة الفطرة السليمة) تحمل في طياتها "تضخمًا" في سرعات الضوء، وهو ما قد يعتقده مراقبون مختلفون يتحركون بسرعات مختلفة. ولذلك، حتى لا يخالف مبدأ النسبية مبدأ الضوء، يجب على المجرفة قياس المسافة التي تقطعها البطاقة بطريقة مختلفة عن البطاقة نفسها. من وجهة نظر المجرفة، ستكون هذه المسافة أقصر وسيكون مقدار الوقت الذي ستستغرقه التذكرة لتمريرها أطول.
ومن اعتبارات مماثلة، توصل أينشتاين إلى نتيجة أخرى، مفادها أن قياس الفترات الزمنية، وبالتالي أيضًا الإجابة على سؤال ما إذا كان حدثان يحدثان "في نفس الوقت"، يجب أن يتغير في الانتقال من وجهة النظر من المجرفة إلى وجهة نظر حامل التذكرة. لذلك ادعى أينشتاين أن الاستنتاج من الجمع بين مبدأ النسبية ومبدأ الضوء هو أن بنية المكان والزمان ليست هي البنية القديمة الجيدة لجاليليو ونيوتن، حيث أن المسافات والفترات الزمنية ليست مطلقة ولكنها تتغير حسب وجهة نظر المراقب.
وفقًا للنظرية النسبية الخاصة، فإن التغيرات في قياس المسافات والفترات الزمنية تعتمد فقط على سرعة القائم بالقياس (أو بشكل أكثر دقة، على السرعة النسبية للقائم بالقياس والنظام الذي يقيسه). وفي الحالات التي تقترب فيها السرعة النسبية من سرعة الضوء، فإن التأثيرات النسبية (تقصير المسافة وتباطؤ الزمن) تصبح كبيرة. على سبيل المثال، إذا سافر القطار بسرعة تعادل نصف سرعة الضوء، فإن مسافة المشي لحامل التذكرة التي سيتم قياسها بالمجرفة سيتم تقصيرها بنحو 13%. وعلى العكس من ذلك، إذا سافر القطار بعُشر سرعة الضوء، فسيتم تقصير مسافة المشي لحامل التذكرة بنسبة 0.5%. في الحالات التي تكون فيها السرعة النسبية أصغر بكثير من سرعة الضوء (على سبيل المثال، السرعات المألوفة لنا من الحياة اليومية)، تكون التأثيرات النسبية ضئيلة، لكن يجب ألا ننسى أنها موجودة دائمًا بل ويتم أخذها في الاعتبار عند تصميم الأنظمة نحن على دراية. فمن الصعب أن نتصور، على سبيل المثال، مزامنة نظام الأقمار الصناعية لتحديد المواقع دون التأثيرات التي تنبأت بها النظرية النسبية.
إن التناقض الظاهري الناشئ عن الجمع بين مبدأ النسبية ومبدأ الضوء كان يشغل العلماء حتى قبل أينشتاين. وادعى معاصرو أينشتاين -الفيزيائي الهولندي هندريك لورنتز والفيزيائي الأيرلندي جورج فرانسيس فيتزجيرالد- قبل أكثر من عشر سنوات من نشر المقال عن النظرية النسبية الخاصة، أن مصدر التناقض بين المبدأين هو في التشوهات الفعلية التي تحدث للأجسام. تمر بها أثناء تحركها بسرعة معينة - وهي التشوهات التي تظهر في تقصير المساطر أو تباطؤ الساعات. أي أنه بحسب لورينز وفيتزجيرالد، فإن راصدين يتحركان بسرعات مختلفة سيقيسان مسافات وفترات زمنية متماثلة -إذا جاز التعبير- بطريقة مختلفة، لكن الاختلاف بين القياسين لا يشير إلى أن الصورة الجاليلية النيوتونية لـ فالعالم غير صحيح، بل ينشأ من أن اختلاف السرعات يشوه المساطر والساعات ويختلف القياس. وتابع لورنتز وفيتزجيرالد أن الراصدين سيتفقان دائمًا مع بعضهما البعض حول الأحداث الفيزيائية التي يقيسانها، فقط إذا أخذا في الاعتبار التشوهات المختلفة في قياساتهما. وقد صاغ الفيزيائيان القوانين التي يجب بموجبها إجراء هذا النوع من الترجيح، والتي تسمى "تحويلات لورنتز".
كان أينشتاين أول من حاول التوفيق بين مبدأ النسبية ومبدأ الضوء باستخدام منهج "المبدأ" - فقد ادعى أن حقيقة أن مراقبين يتحركان بسرعات مختلفة من شأنه أن يصفا العالم بشكل مختلف ومع ذلك يتفقان بينهما حول الأحداث الفيزيائية وما يحدث فيه يدل على أن بنية العالم ليست هي التي اعتدنا عليها.
إن بنية العالم وفقًا لأينشتاين هي أن مفهوم الزمن ومفهوم المكان يندمجان في وحدة واحدة. من وجهة نظر هندسية، فإن العالم "كما هو بالفعل" وفقًا للنظرية النسبية يتكون من لوحة رباعية الأبعاد من الأحداث المكانية والزمانية؛ كل حدث، يقع في مكان معين وفي وقت معين، هو نقطة على اللوحة، و"المسافة" رباعية الأبعاد بين أي حدثين (على سبيل المثال، "المسافة" رباعية الأبعاد بين الحدث عندما يكون هذا (قراءة المقال والحدث عند إلقاء الصحيفة في سلة المهملات) لا يقتصر على المسافة بالمعنى المكاني للكلمة فحسب، بل يشمل البعد الزمني داخلها أيضًا. كمراقبين للعالم رباعي الأبعاد، اعتدنا على قياس نفس "المسافة" رباعية الأبعاد بين الحدثين بشكل منفصل - مسافة مكانية ثلاثية الأبعاد لبعضها البعض (بمساعدة المسطرة) ومسافة زمنية - المسافة الأبعاد لبعضها البعض (بمساعدة الساعة). ووفقا لأينشتاين، على الرغم من أن راصدين يتحركان بسرعات مختلفة سيقيسان بمساعدة المساطر والساعات مسافات ثلاثية الأبعاد وفترات زمنية أحادية البعد تختلف عن بعضها البعض، إلا أنهما سيتفقان فيما بينهما على رباعي الأبعاد " المسافة" بين الأحداث المادية. هذه "المسافة" رباعية الأبعاد بين الأحداث ستبقى ثابتة مهما اختلفت أوصاف المشاهدين.
وبعيداً عن الثورة المفاهيمية المتأصلة في النظرية النسبية، فإن عظمة أينشتاين كانت في قدرته على استخلاص من مبدأ النسبية ومبدأ الضوء تحويلات لورنتز، "قوانين الترجمة" التي تسمح بالانتقال بين قياسات مختلفة مصنوعة من وجهات نظر مختلفة والحفاظ على "المسافة" رباعية الأبعاد بين الأحداث المادية في الزمكان. ومع ذلك، على عكس لورنتز وفيتزجيرالد، رأى أينشتاين تقصير المساطر وتباطؤ الساعات كنتيجة لبنية الزمكان رباعية الأبعاد وليس للتغيرات الفيزيائية المادية التي تتحرك بها الأجسام بسرعة ثابتة في نيوتن منفصلة ومطلقة المكان والزمان يخضعان.
وهذان النهجان - نهج لورنتز للتجميع والمنهج المبدأي لأينشتاين - يتضمنان مفاهيم مختلفة تمامًا عن العالم. وفقا لأينشتاين، ليس من الممكن فقط الإشارة إلى وجهة نظر لها الأولوية على وجهات النظر الأخرى - أي وجهة نظر ثابتة يمكن من خلالها رؤية الأحداث المادية "كما هي في الواقع" ونسبية إليها. التي وجهات النظر الأخرى خاطئة - ولكن وجهة النظر هذه غير موجودة على الإطلاق. أي وصف من وجهة نظر معينة هو "صحيح" تمامًا مثل الوصف من وجهة نظر أخرى، بشرط أن ننتقل من نقطة إلى أخرى بمساعدة تحويلات لورنتز وتذكر أن هذا وصف مكاني ثلاثي الأبعاد و وصف زمني منفصل أحادي البعد، وليس وصفًا للعالم رباعي الأبعاد "كما هو في الواقع".
ومن ناحية أخرى، قال لورينز وفيتزجيرالد إن وجهة النظر المفضلة موجودة، لكن قوانين الفيزياء نفسها (أي تقصير المساطر وتباطؤ الساعات) تمنعنا من ملاحظة ذلك. ومع نشر أينشتاين، تم نسيان المساهمة الحاسمة للاثنين (وعلماء آخرين مثل عالم الرياضيات الفرنسي هنري بوانكاريه) في إنشاء النظرية النسبية الخاصة.
إن بنية العالم المشتقة من النظرية النسبية الخاصة، والتي بموجبها الفترات الزمنية والمسافات ليست أحجامًا مطلقة ولكنها تعتمد على وجهة النظر ومفهوم التزامن نسبي، تسمى اليوم "زمكان مينكوفسكي"، بعد عالم الرياضيات هيرمان مينكوفسكي، أستاذ أينشتاين، وأصبح الأمر، مثل الفوتونات، إلى خاصية الحمل الحديدي للفيزياء الحديثة، لدرجة أن الفيزيائيين يرفضون أي نظرية أن هناك خوفًا من أنها تخالف النظرية النسبية الخاصة. لم يكن الطريق إلى ذلك مفروشاً بالورود: فاللجنة التي قررت منح أينشتاين جائزة نوبل في الفيزياء عام 1921، على سبيل المثال، اشترطت قبول الجائزة بحقيقة أن أينشتاين لن يقول أي شيء عن النظرية النسبية الخاصة. (وكذلك النظرية العامة) خلال الحفل نفسه. ولم يتوقع أعضاء اللجنة أن يأتي يوم يتم فيه إحياء النسبية الخاصة، على الرغم من التغيير الجذري الذي تفرضه على المنطق السليم، في أي مسرع للجسيمات.
غدا: الصيغة الأكثر شهرة
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~127737575~~~94&SiteName=hayadan
تعليقات 4
عزيزتي لينسيم، استمري في النهوض،
يؤسفني أن أقول إنك غير دقيق. لا في فهم النظرية النسبية الخاصة لألبرت أينشتاين، ولا في الاقتباس الصحيح لما هو مكتوب في التوراة، ولا في فهم "الحل" الذي ذكرته في ردي.
لنبدأ مع أينشتاين. لقد علمت هذه العبقرية البشرية أن هناك كميات في الفيزياء ليست مطلقة، مثل المسافة والزمن، وهي تعتمد على سرعة الكيل. أما من يستطيع أن يتحرك، ويتحرك بسرعة الضوء، فإن الزمن "يتوقف" بالنسبة له. لذلك، فإن الحدث الذي "يمتد" وفقًا للساعة على مدار 24 ساعة، على سبيل المثال، سيتم قياسه بواسطة مراقب ثابت على أنه فترة مليارات السنين.
أول شيء خلق. - وفقا لنظرية "الانفجار الكبير"، "نشأ" الضوء بعد حوالي 380,000 ألف سنة منذ بداية الانفجار، عندما أصبح الكون شفافا. تم اكتشاف هذا "الضوء" عام 1964 من قبل بنزياس ويلسون من مختبرات بيل، بحيث كان انفجاره في الكون يرمز إلى نهاية المرحلة الأولى في خلق العالم. (نهاية اليوم الأول من الخلق).
النباتات قبل الشمس. - ليس لدي إجابة على هذه المسألة، ولهذا لم أتناولها على الإطلاق في ردي الأصلي بتاريخ 12 يوليو/تموز.
عمر الأرض وعمر الكون. - لم يرد في التوراة أي ذكر لعمر الأرض.
اليوم السابع - منذ أن وجه الله تعليماته إلى البشر، حرص على أن يتحدث إليهم بلغتهم ويأتيهم بمتطلبات يفهمونها ويستطيعون تنفيذها.
قصة الخلق الكتابية مأخوذة من مصدر بابلي. - نسيم حبيبي، هل تفهم معنى الافتراضات التي تطرحها هنا؟ هل يمكنك أن تتخيل موقفاً يرسل فيه ألبرت أينشتاين ورقته الشهيرة عن سرعة الضوء دون أن يكون لديه أي قدرة على إثبات صحة كلامه؟
فلماذا تعتقد أن موسى عليه السلام سمح لنفسه بنسخ مادة من مصدر بابلي دون أن يكون لديه القدرة على إثبات صحتها؟ تخيل لو تبين أن الكون كان موجودًا دائمًا، أي أنه لم يُخلق أبدًا. ماذا سيفعل موسى حينها؟
صحيح أن هناك قصص خلق لشعوب أخرى أيضًا، لكني لم أجد أبدًا أن هناك إشارة إلى الترتيب المنطقي للخلق فيها. أود أن أرى أو أتلقى منك، عزيزي نسيم، إشارة إلى المصدر البابلي الذي تشير إليه.
السبت شالوم.
اليكس لاكيش
ما تقوله خاطئ تمامًا 🙂 قصة الخلق الكتابية بعيدة جدًا عما حدث بالفعل، و"تمديد" 6 أيام إلى 13 مليارًا لا يحل المشكلة.
لنفترض أن هناك بالفعل خدعة. لنبدأ بحقيقة أن أول شيء خلق لم يكن نورًا. وبعد ذلك - يقول أن النبات خلق قبل الشمس... لا يعمل...
وبحسب ما نعرفه فإن عمر الأرض يبلغ نحو ثلث عمر الكون، ولكن ليس هذا ما هو مكتوب في التوراة.
وبعد ذلك مكتوب أن الله قدس اليوم السابع - فهل فعلا قدس ملياري سنة بعد خلق الإنسان؟ لا يسمح له بالعمل لمدة 2 مليار سنة؟ هل يمكنني أن أقول هذا لرئيسي؟
سرعة قياس الوقت لا تعتمد على العداد. ستتحرك الساعة التي ترتديها دائمًا للأمام بنفس السرعة، بغض النظر عن السرعة التي تتحرك بها، أو حتى إذا كنت قريبًا من ثقب أسود. الوقت الذي يتغير هو الزمن الخارجي بالنسبة لك، في نظام محور آخر.
ودعونا لا ننسى أن قصة الخلق الكتابية مأخوذة من مصدر بابلي - فهل تريد منا أن ننحني للإله مردوخ؟
إلى المحرر العلمي، مرحباً،
على الرغم من مرور وقت طويل بين نشر المقال أعلاه وردّي عليه، إلا أن الرؤى الدقيقة للمقال لا تزال صحيحة اليوم كما كانت عندما كتبت في أبريل 2005.
إن حجج ألبرت أينشتاين في نظريته النسبية الخاصة "تحل" التناقض الواضح بين أيام الخلق الستة وفقًا للتوراة و13.7 مليار سنة وفقًا لعدد السكان البشري.
ولم تذكر التوراة من قام بقياس الزمن من وقت الخلق إلى خلق الإنسان، لكنه بالتأكيد لم يكن إنسانا.
الآن، إذا افترضنا أن جهاز القياس الفعلي (والزمن يجب قياسه أو مقارنته بفترة زمنية معروفة أخرى)، يتحرك بسرعة الضوء أو بالقرب منها، لأن فترات الأيام تكون ممكنة تمامًا مثل فترات مليارات السنين .
فقياس الزمن يعتمد، وفقاً للنظرية النسبية لأينشتاين، على سرعة جهاز القياس.
"دليل" آخر على صدق حجج التوراة؟
الجملة "لا يمكن التمييز تجريبيا بين نظام فيزيائي يتحرك في حركة ثابتة (على سبيل المثال، قطار يتحرك بسرعة ثابتة) ونظام ساكن (على سبيل المثال، نفس القطار، الذي لا يتحرك في سرعته) المحطة)" غير مفهومة. سأصف تجربة: ضع مصدرًا للضوء في أرضية القطار وكاشفًا للضوء في سقف القطار. ينبعث فوتون واحد في اتجاه عمودي للأعلى. النقطة التي سيضرب فيها الفوتون الكاشف سوف تتأخر (في اتجاه الحركة) خلف النقطة التي تقع بالضبط فوق مصدر الضوء. يعتمد مقدار التأخر على سرعة حركة المرور. تفسير: الفوتون عديم الكتلة وبالتالي ليس له ثبات. فبينما تتحرك الحاملة مع مصدر الضوء والكاشف في اتجاه الحركة بسبب ثباتهما، يتحرك الفوتون بشكل عمودي على اتجاه الحركة فقط. ولذلك إذا كان كاشف الضوء طويلا بما فيه الكفاية، فإن الفوتون سيضربه من خلف النقطة المتعامدة مع مصدر الضوء.
يرجى توضيح هذا التناقض فيما يتعلق بالنسبية الخاصة.