تغطية شاملة

هل ستسقط التفاحة والتفاحة المضادة بنفس السرعة؟

يريد الفيزيائيون التحقق من وجود شذوذ محتمل في اللبنات الأساسية للنظرية النسبية المعروفة باسم تباين لورنتز، والذي بموجبه ليست قوانين الفيزياء هي نفسها تمامًا في جميع أنحاء الكون

أبل ومكافحة التفاح. من سيصل إلى برج بيزا أولا؟ الصورة: جامعة إنديانا
أبل ومكافحة التفاح. من سيصل إلى برج بيزا أولا؟ الصورة: جامعة إنديانا

طور فيزيائيون من جامعة إنديانا طريقة مبتكرة وواعدة لتحديد الشذوذ المحتمل في اللبنات الأساسية لنظرية النسبية لأينشتاين المعروفة باسم "تباين لورنتز". إذا تم تأكيد النتائج، فإن هذا الشذوذ من شأنه أن يدحض الاعتقاد بأن قوانين الفيزياء تظل كما هي بالنسبة لجسمين يسافران بسرعة ثابتة أو يدوران بالنسبة لبعضهما البعض.

لقد أخذ أستاذ الفيزياء في جامعة إنديانا آلان كوستيلكي وطالب الدكتوراه جاي تايسون التناظر الدقيق الذي تنطوي عليه النسبية وأظهر في مقال سيتم نشره في Physical Review Letters أنه قد يكون هناك انتهاك غير متوقع لثبات لورنتز يمكن اكتشافه من خلال التجارب.

يقول كوستيلكي: "من المثير للدهشة والمشجع أن هناك عددًا كبيرًا نسبيًا من انتهاكات النسبية، والتي لا يزال من الممكن اكتشافها، على الرغم من مرور قرن من التجارب الدقيقة بالفعل". "إن اكتشافها يشبه العثور على جمل في كومة قش بدلاً من العثور على إبرة."

إذا ساعدت النتائج في الكشف عن الدليل الأول على انتهاكات لورنتز، فإنها ستثبت أن النسبية ليست نظرية دقيقة. لن يبدو الزمكان هو نفسه في جميع الاتجاهات، وستكون هناك انتهاكات للنسبية قابلة للقياس، على الرغم من أنها ستكون صغيرة.

تشبه الانتهاكات تفضيل الاتجاه في مساحة زمنية فارغة ناتجة عن فراغ على شكل شبكة في حقول الخلفية. ويتم فصل الحقول عن مجموعة الجسيمات والقوى المعروفة لدينا والتي يتم تفسيرها من خلال النظرية المعروفة باسم "النموذج القياسي". وهي نظرية تتضمن النظرية النسبية لأينشتاين.

حقول الخلفية هي مفهوم مشتق من تعميم النظرية التي طورها كوستيلكي ويطلق عليها "النموذج القياسي الموسع". ويأتي هذا النموذج ليشرح كل انتهاكات النسبية.

من الصعب اكتشاف حقول الخلفية، لكنها تقدم نموذجًا قياسيًا خاصًا بها لتحديد ما إذا كان الجسم يتحرك أم لا وفي أي اتجاه يتحرك. إذا تم تطبيق حقل على جسيمات معينة، فإن سلوك الجسيمات يتغير وهذا قد يكشف عن انتهاك النسبية الناجم عن هذا المجال. تشوه الجاذبية الحقول، وهذا يؤثر على سلوك الجسيمات التي من شأنها أن تكشف عن انتهاك خفي.

تغير الانتهاكات الجديدة خصائص جاذبية الأجسام بناءً على حركتها وتكوينها. تتحرك الأجسام الموجودة على سطح الأرض دائمًا بشكل مختلف في الفصول المختلفة، وذلك لأن الأرض تدور حول الشمس. سوف يسقط التفاح بشكل أسرع في مواسم معينة. ويمكن أن تسقط أشياء مختلفة مثل التفاح أو البرتقال بمعدلات مختلفة.

يقول كوستيلكي: "لم يتم تخصيص أي تجربة للبحث عن الاختلافات الموسمية وتأثيرها على متغيرات سقوط الأجسام في جاذبية KDA". "منذ زمن نيوتن قبل 300 عام، كان من المفترض أن التفاح يتساقط بنفس المعدل في الصيف والشتاء."

يعد اكتشاف التغير في الزمن مشكلة أخرى، حيث أن التغير في معدل السقوط سيكون ضئيلاً لأن الجاذبية قوة ضعيفة. تقترح الورقة الجديدة تجارب محتملة قد تجد التأثيرات. ومن بينها أيضًا قياس خصائص الجاذبية وتأثيرها على المادة في الأرض وفي الفضاء.

يتنبأ النموذج القياسي الموسع بأن الجسيمات والجسيمات المضادة سوف تتفاعل بشكل مختلف مع بعضها البعض في حقول الخلفية. سوف تتأثر المادة والمادة المضادة بشكل مختلف بالجاذبية. لذا فإن التفاح ومضاد التفاح سوف يسقطان بمعدل مختلف أيضًا!

يقول كوستيلكي: "إن خصائص الجاذبية للمادة المضادة لا تزال غير مستكشفة إلى حد كبير". "إذا تم إسقاط تفاحة وتفاحة مضادة في وقت واحد من برج بيزا المائل، فلا أحد يعرف ما إذا كانت ستصطدمان بالأرض في نفس الوقت أم لا."

لإشعار الباحثين

تعليقات 26

  1. يهودا:
    لم أكن أحاول التقليل من قيمة كلماتك.
    وفي رأيي أن كلامك تضليل للجمهور وتشويه سمعة الموقع، لذلك وجدت من المناسب الإشارة إلى ذلك.
    لم أكن أعتقد أنك ستحاول القول بأن التشهير هو عمل أكثر ملاءمة من الإشارة إلى أنه تشهير.

    شكرا على أمنيات يوم الميلاد.
    كادت الرحلة إلى البرتغال أن تفوتني عندما انكسر مقعد الدراجة وتركني مسطحًا على الطريق.

  2. وإلى جانب مايكل، أفهم أن هذا الأسبوع هو عيد ميلادك، لذلك أتمنى لك عيد ميلاد سعيدًا، ومواصلة التعليقات المثيرة للاهتمام مهما كانت، وكل ذلك بروح طيبة ومن أجل العلم!

    شاب شالوم
    سابدارمش يهودا

  3. إلى مايكل
    ما عليك سوى إلقاء نظرة على التلميحات التي تظهر في ردك. كلمات مثل: "بدأنا من جديد"، "ردود الفعل غير المتحضرة"، "رجل في الشارع". ما الهدف من هذا التوجه في كلامك؟، للتقليل من قيمة كلامي؟، أعتقد أنه غير ضروري.
    أنا، كمهندس في الإدارة الصناعية، أعتقد أن هناك قيمة معينة (كبيرة أو صغيرة) للأشياء التي أقولها عن الطريقة التي تدار بها الأمور في النظريات العلمية.

    شاب شالوم
    سابدارمش يهودا

  4. نعوم:
    وفيما يلي رد أستاذ الفيزياء من جامعة تل أبيب (خبير العلاقات).
    ولا أذكر اسمه لأنني لم أطلب (وبالتالي لم أحصل) الإذن بنشر كلامه نيابة عنه:

    شالوم
    لست على دراية بتاريخ هذه الحجة. هذا منشور
    ورقة لذلك يجب أن يكون شخص ما قد وافق عليها (محرر المجلة
    "التقدم في الفيزياء"). الادعاء متطرف وكذلك الادعاء بذلك
    تم الكشف عن موجات الجاذبية من خلال نفس التجربة. لا شي منه
    يعتبر صحيحا ولكن هذا في حد ذاته ليس دليلا على الفشل أو
    عدم الدقة في التجربة. وينبغي استشارة المتخصصين الحقيقيين

  5. يهوذا - وفيما يتعلق بابتعاد القمر عن الأرض - هناك تفسير تقليدي يعتمد على القوى المعروفة.
    إذا كنت تعرف كيفية إجراء الحسابات، فسترى أن نفس المسافة بالضبط تنتج أيضًا عن جاذبية لا سيج (لأنها تعطي نفس قوة الجاذبية) وهذا لا علاقة له بتوسع الكون.
    من قوانين الجاذبية يمكن أيضًا استنتاج أنه في ظل ظروف معينة، سيقترب القمر أيضًا من الأرض بدلاً من الابتعاد (وهذا سيحدث إذا كان مداره أقل من المدار الثابت بالنسبة للأرض) وكانت مثل هذه الظواهر (التي تتعارض مع فكرتك) أيضًا لاحظ.

  6. يهودا:
    هل بدأنا من جديد؟
    تعليقاتك التي تضحك على النظرية المقبولة لا تخضع للرقابة هنا أيضًا. لماذا طرحت مسألة الرقابة على التعليقات؟ هل نسيتم أن هذه الرقابة تنطبق فقط على التعليقات غير المتحضرة؟

    والسؤال لماذا يسمح للعلماء بما لا يسمح به لك - أفترض أنه يمكنك الإجابة بنفسك بمجرد أن تسأل نفسك لماذا لا تسمح لكل شخص في الشارع بتحليلك.

  7. نعوم،

    يتحدث كوهيل عن النسبية العامة في سياق الجاذبية.
    ترى النسبية الجاذبية على أنها انحناء للزمكان، بينما في النظرية المبتكرة يقترح وجود مخلوق آخر - موجات الجاذبية. إذا قمت بإدخال كلمة "الجاذبية" في ويكيبيديا، فسوف ترى أن كل نظرية تقدم هذه القوة، الجاذبية، كشيء آخر. وفقا لنظرية الكم، هذه هي الجسيمات - الجرافيتونات. وبحسب النسبية فهو انحناء في الفضاء. وفقا لنظريات مبتكرة أخرى - موجات الجاذبية.

    ومن الواضح أن نظرية أينشتاين ليست مثالية. تمامًا كما أن نظرية الكم، ونظرية نيوتن، وكل نظرية فيزيائية أخرى ليست مثالية. في اليوم الذي نكتشف فيه النظرية الحقيقية التي تمثل الواقع، لن نحتاج إلى الكثير من النظريات، كل واحدة منها تتنبأ بالنتائج في مجال معين فقط. ولكن ستكون هناك نظرية واحدة تشرح كل شيء ببساطة.

    إن النظريات الموجودة في النموذج القياسي لم يتم إثباتها بشكل كامل، ومعها جميعًا هناك مشاكل، وهذا أمر ينساه الكثيرون هنا، ويميلون إلى التحدث وكأن الفيزياء التي نعرفها هي الحقيقة الوحيدة والأبدية المعطاة على جبل سيناء.

    بالمناسبة، هل يمكنك تفسير هذه الجملة التي كتبتها - "إذا كان من الممكن العثور على تغيرات في سرعة الضوء كدالة لاتجاه القياس، فإن سرعة الضوء ليست ثابتة لجميع أنظمة القصور الذاتي، من هذا ويترتب على ذلك أن الزمن ليس بعداً إضافياً، ولذلك في رأيه هناك ثلاثة أبعاد فقط وليس زمكان رباعي الأبعاد.

  8. ونسيت حاجة جميلة تانية:-

    في رأيي أن الكون يتوسع حتى في الصخور الصغيرة وبعد القمر عن الأرض هو نتيجة لتوسع الكون ويثبت ذلك. سنتيمتران ونصف في السنة بسبب توسع الكون و13 ملم أخرى في السنة بسبب تغير سرعة الضوء مما يسبب خطأ في القياس في شعاع الليزر المستخدم للقياس.
    مرة أخرى، غير مقبول.
    لدي بعض الأشياء غير المقبولة ولكن أعتقد أن ما قلته يكفي.

    لكن يا لها من ليلة مظلمة.
    سابدارمش يهودا

  9. قرأت المقال والتعليقات وأجد صعوبة في تصديق أن موقع العلوم يسمح لنفسه بإخبارنا عن أشياء لا تتوافق مع الإجماع العلمي المقبول.
    والدي العزيز - ماذا سيحدث لأرواح طلابنا الأعزاء البريئة؟؟؟
    وأين الرقابة "المباركة"؟؟؟

    قبل يومين، أرسل داني إلى موقعي الإلكتروني عنوان مقال ظهر في مجلة Universe Today حول مفهوم جديد في علم الكونيات - "الأحواض المظلمة" التي تجمع بين الكتلة المظلمة والطاقة المظلمة.

    http://www.universetoday.com/2009/04/22/dark-matter-dark-energy-now-theres-dark-gulping/

    أكثر ما أثار إعجابي هو مجموعة التعليقات المقدمة على هذا المقال هناك في موقع Universe Today وهو موقع أكثر أهمية "قليلاً" مما هو معروف. ولم يفكر أحد هناك في مراقبة المعلقين الذين سخروا من المقال نفسه ومن فكرة الكتلة المظلمة والطاقة المظلمة والثقوب السوداء.

    ألم يحن الوقت لوقف الرقابة هنا؟؟؟

    عندما أرى هذه المقالات المقتبسة هنا، كلها تتحدث عن أشياء غير مقبولة، فلماذا يُسمح للأساتذة المحترمين هنا أن يقولوا إن سرعة الضوء ليست ثابتة، وعندما يقول خادمكم الأمين ذلك، فهو غير مقبول؟

    لماذا تم حظر مقال كتبت فيه أنه إذا كانت الكتلة المظلمة تتكون من جسيمات كما يفترضون، فإن الكتلة المظلمة في الواقع تحتوي على كل خصائص الغاز مع كل ما يليها؟ هل من غير المنطقي أن نقول مثل هذا الشيء؟

    وأكرر - في رأيي:-
    وتختلف سرعة الضوء في حدود 1 سم في الثانية في السنة.
    إن وزن الأجسام الصغيرة يعتمد أيضًا على الزمن،
    لا يوجد شيء اسمه نقطة مفردة لأنها خارج نطاق تعريف القوانين الفيزيائية الموجودة.
    تم تعديل قانون نيوتن للجاذبية للمسافات الكبيرة، وفي الواقع يصبح صفرًا عند المسافات الكونية الكبيرة.
    إن حركة المجرات ناتجة عن الضغط الناتج عن حركة الجزيئات الكثيرة في الكون وليس عن الجاذبية.

    هل يبدو هذا جنونًا بالنسبة لك؟؟، هل تريد فرض رقابة عليه؟؟، أنا حقًا لا أهتم ويمكنك أن تفعل ما تريد هناك في المعرفة.

    شاب شالوم
    سابدارمش يهودا
    العلوم والطبيعة - سابدارمش

  10. نعوم:
    نحن في صحبة جيدة لأنه اتضح أنه حتى الأشخاص الجادين جدًا لم يسمعوا بها حقًا.
    فيما يلي الإجابة التي أرسلها لي البروفيسور ران دونجي - الخبير في نظرية الأوتار من جامعة بنسلفانيا:

    مرحبا مايكل،

    آسف، ليس لدي أي خبرة على الإطلاق في الفيزياء التجريبية، لذلك من الواضح أنني الشخص الخطأ لتقييم هذا. تعليقي الوحيد هو:

    * اعتقدت أن السرعة التقليدية هي 299792.458 كيلومترًا أو شيء من هذا القبيل، ويبدو أن قيمتها المركزية هي 300,000 بالضبط؟

    * لكوني من الجانب المتهالك/المحافظ، فإنني أميل إلى الشك إلى حد ما عندما يعلن شخص ما أن "هذه التطورات تغير تمامًا الفيزياء الأساسية وفهمنا للواقع". 🙂 من الواضح أن شخصًا ما من الخارج يحاول الدخول.

    سنصل إلى إسرائيل يوم 14 مايو ونغادر يوم 28. سيكون من الرائع أن أراك. من فضلك اتصل بي في منزل والدي وسنضع الخطط.

    ليهيتروت,
    رون

  11. مايكل،

    فيما يتعلق بالجملة الأخيرة - يكاد يكون من المؤكد أن هذا صحيح.

    إن النتائج التي توصل إليها تقوض إحدى بديهيتي النظرية النسبية الخاصة، لذلك لا أفهم الادعاء بأنه لا يوجد تناقض مع هذه النظرية.

    أحب أن أسمع المزيد من التعليقات والتوضيحات

  12. نعوم:
    بدأت بالنظر إلى المقال.
    وهو نفسه يدعي أنه لا يتعارض مع النظرية النسبية الخاصة، بل ويؤكد أن نتائجها قد تم اختبارها في العديد من التجارب وتبين أنها صحيحة.
    لا أعرف ماذا أقول بعد الآن.
    سأحاول التعمق أكثر وإشراك الأصدقاء الذين يشاركون بنشاط في هذا الموضوع.
    في ظاهر الأمر، يبدو لي أنه لو كان هناك شيء جدي في الأمر، لكنا سمعنا بالفعل المزيد من الضجيج.

  13. יעל

    ما قصدته هو أن أسأل رأيك حول استنتاجاته، التي تقوض في الواقع أساس النسبية الخاصة.

    إذا كان من الممكن إيجاد تغيرات في سرعة الضوء اعتمادا على اتجاه القياس، فإن سرعة الضوء ليست ثابتة لجميع أنظمة القصور الذاتي، ويترتب على ذلك أن الزمن ليس بعدا إضافيا، لذلك في رأيه هناك 3 أبعاد فقط وليس زمكان رباعي الأبعاد.

    والسؤال هو ما إذا كان هذا مقالًا مقصورًا على فئة معينة لا معنى له أم مقالًا جادًا يقوض النظرية النسبية

    مايكل، يهودا - ما رأيك؟

    (بالمناسبة، إنقباض لورنتز مرتبط بالنسبية الخاصة وليس العامة)

  14. مرحبًا نعوم،

    لقد قمت بمراجعة مقدمة المقال وخاتمته وعلى حسب ما فهمته
    يحاول السيد كاهيل في الواقع أن يتساءل عما إذا كانت سرعة الضوء هي نفسها في أي اتجاه نقيسه. وفي النهاية توصل إلى نتيجة مفادها أن الضوء لا يتحرك في كل اتجاه بنفس السرعة. فعندما يقيس سرعة الضوء في اتجاه مركز مجرتنا مثلا، حيث توجد كتلة كبيرة جدا، يحدث انحراف في قياس الضوء مقارنة بالاتجاهات الأخرى. ويخلص إلى أن ذلك بسبب موجات الجاذبية الأعلى في هذا الاتجاه. وهذا هو دليله على وجود موجات الجاذبية.
    ويقول أيضًا أن هذا يتناقض مع الحجج الواردة في النسبية العامة لأينشتاين وأنه ربما تكون هذه تصحيحات في النظرية حيث أن سرعة الضوء تحدد اسمًا ثابتًا.
    ويذكر أيضًا تجربة ميكلسون مورلي، والتي أعتقد أنها كانت أول تجربة أجروها لقياس سرعة الضوء، حيث استخدموا نبضًا ذهابًا وإيابًا. على عكس النبض الذي يتم إرساله في هذه التجربة - فقط ذهابًا وإيابًا دون ذهاب وإياب.
    ثم يذكر ميللر الذي حاول أيضاً قياس سرعة الضوء المتحرك داخل الأثير (مادة نظرية تملأ الفضاء بأكمله) لأنهم في الواقع حاولوا إثبات وجود الأثير وفق شذوذ في قياس الضوء، وهو انحراف كانوا يأملون في العثور عليه في سرعة الضوء المقاسة بالنسبة لاتجاه حركة As DHA، لكنهم في ذلك الوقت لم يجدوا أي انحرافات وأثبتوا أن "الموقع" لم يكن موجودا.
    ويدعي أيضًا فيما يتعلق بالنسبية أنه ينبغي النظر إلى الزمكان على أنه ثلاثي الأبعاد، وليس رباعي الأبعاد كما اقترح أينشتاين (أي ثلاثة أبعاد للمكان وواحد للزمان) لأن الزمن، في رأيه، خاصية مختلفة المضمون. يصف الوقت عملية وليس محورًا هندسيًا مثل الفضاء.
    ويذكر أيضًا مفهوم تقصير الطول لورينز فيتزغراند وهو ادعاء ينبثق من النسبية العامة ويقول إنه إذا تحركت بسرعات عالية جدًا جدًا فسوف تصبح أقصر وسترى أيضًا بيئتك بأكملها أقصر في الطول.

    لتلخيص،
    ادعاءات السيد كوهيل في المقال:
    1) سرعة الضوء ليست ثابتة
    2) وجود موجات الجاذبية
    3) تؤثر موجات الجاذبية على سرعة الفوتونات
    4) الكون مكون من ثلاثة أبعاد وليس أربعة كما تقترح النسبية، والزمن يصف عملية وليس بعداً هندسياً.

    ربما أسأت فهم حجج السيد كوهيل، وأود أن أسمع ردكم على ذلك.

  15. يائيل بيتر,

    وجدت المقال في الرابط التالي:

    http://blog.hasslberger.com/docs/Cahill_Experiment.pdf

    باختصار، يدعي المؤلف أن افتراض أينشتاين الأساسي بشأن تماثل سرعة الضوء في جميع الاتجاهات، بغض النظر عن الإطار المرجعي - هو ببساطة غير صحيح.
    ووفقا له، إذا تم إجراء القياس بشكل صحيح، أي قياس سرعة الضوء ليس بطريقة "العودة إلى الخلف" ولكن فقط عن طريق "go-go"، فإنك تحصل على انحراف كبير يعتمد على اتجاه القياس.

    سأكون سعيدًا جدًا إذا وجدت الوقت لمراجعة المقال (وهو أمر ليس بالأمر السهل على الإطلاق) والتعبير عن رأيك.

  16. بالنسبة لموتي، فكيف عندما التقى المعادون للسامية واليهود، أصبح اليهود إشعاعًا ولم يحدث شيء لمعادي السامية؟

  17. هناك قصة جميلة سمعتها عن كون مصنوع من المادة المضادة - سنسميه المادة المضادة للكون. وفي داخل الكون المضاد درب التبانة المضاد، وفي داخله مضاد الأرض. في الأرض المضادة يوجد مبنى مضاد، داخل المبنى المضاد توجد غرفة مضادة. افتح الباب المضاد وبجوار المضاد اجلس طاولة ... معاد للسامية

  18. إذا كانت شجرته مضادة فلن نرى أي تغيير كبير،
    ولكن في حالة الشجرة العادية،
    يسقط مضاد التفاحة بعيدًا عن الشجرة، أو حتى ينطلق... اعتمادًا على أي جزء من الجملة يتم التعبير عن مضادها.

  19. سوف تطير التفاحة المضادة دائمًا في الاتجاه المعاكس للتفاحة في القوة الثالثة، لذلك سوف تنقلب.

  20. النسبية العامة تتحدث عن فضاء يحتوي فقط على مجال جاذبية لا يضطرب بمجالات أخرى، ومن الواضح أنه إذا كان هناك مجالات أخرى تزعج مجال الجاذبية فسنحصل على "انتهاك" ولكن هذا لا يعد انتهاكا للنظرية النسبية ، فهو مخالفة للشروط.
    إن النظرية النسبية لا تتنبأ بما إذا كان الكون يحقق شروط الفراغ التي تنص عليها النظرية النسبية، وحدها التجربة هي التي تستطيع إثبات ذلك. لذلك لا يوجد أي انتهاك.

    ؟؟؟؟

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.