نظرية النسبية الخاصة و تطبيقاتها ؟( الجزء الثاني )
 |
| نظرية النسبية الخاصة و تطبيقاتها ؟( الجزء الثاني ) |
تتمة لما تحدثنا عنه في مقال سابق عن نظرية النسبية الخاصة و تطبيقاتها ؟
من المفارقات الغريبة التي تثير الدهشة وسببتها نظرية النسبية الخاصة مفارقة تعرف بمفارقة التوأمين , فلو ذهب أحد التوأمين برحلة فضائية بسرعة كبيرة جداً وأمضى عاماً كاملاً بتلك الرحلة فإنه عندما يعود إلى الأرض سيجد شقيقه التوأم أكبر منه بعشرات السنين .
ولكن أين هي المفارقة ؟
بما أن الحركة مفهوم نسبي فهذا يعني أن التوأم الذي انطلق بالمركبة الفضائية تحرك بسرعة كبيرة بالنسبة للتوأم الذي بقي على الأرض وكذلك الأمر فإن الذي بقي على الأرض نحرك بنفس السرعة بالنسبة لمن ركب المركبة الفضائية , إذاً من هو الشخص الذي تحرك فعلاً ؟ ومن هو الشخص الذي كبر بسرعة أكبر من الآخر ؟ أسئلة غريبة لن نعرف أجوبتها أبداً .
نتائج أخرى غريبة أظهرتها نسبية أينشتاين الخاصة :
فقد أدت إلى تغيير الكثير من القوانين المعروفة مثل قوانين نيوتن في الميكانيك ولكن عند السرعات الكبيرة فقط وكذلك أعيدت صياغة قوانين الطاقة بما يتناسب مع المفاهيم الجديدة و قد أدت هذه الإعادة إلى اكتشاف أن الجسم غير المتحرك بالنسبة لمرجع ما يمتلك طاقة تسمى الطاقة السكونية ناتجة عن مجرد إمتلاكه لكتلة ما وبأن الطاقة الكلية لجسم متحرك تساوي مجموع طاقته السكونية وطاقته الحركية ومن هنا خرجت معادلة اينشتاين الشهيرة في الطاقة و التي تقول بأن الطاقة الكلية لأي جسم تساوي جداء كتلته بمربع سرعة الضوء .
وبناءً على ذلك ظهر مفهوم جديد يقول بأن الطاقة والكتلة مقداران متكافئان فبالتالي يمكن تحويل الطاقة إلى كتلة كما يمكن تحويل الكتلة إلى طاقة وهذه كانت أساس بناء الطاقة النووية التي تعتمد على انشطار نواة الذرة ما يحوّل جزءاً من كتلتها إلى طاقة .والحقيقة أن التفاعلات النووية سواء كانت تفاعلات انشطار أو تفاعلات اندماج يحدث فيها تحول جزء من الكتلة إلى طاقة .
وكذلك أمكن تحويل الطاقة إلى كتلة باستخدام أجهزة خاصة تسمى المسرعات فعند اصطدام جسيمين دقيقين يحملان طاقة كبيرة لأنهما يسيران بسرعة قريبة من سرعة الضوء فإن جزءاً من طاقتهما تتحول إلى كتلة .
والآن ما هي تطبيقات نظرية النسبية ؟
في الحقيقة تطبيقاتها كثيرة ونحن نستعملها يومياً
فأحدها هو نظام تحديد المواقع الموجود في الهواتف المحمولة ويعتمد على التواصل مع الأقمار الصناعية التي تسير بسرعات عالية في الفضاء فيجب تطبيق قوانين أينشتاين عليها ولو طبقنا عليها قوانين الفيزياء التقليدية لأظهرت أخطاءً كبيرة في تحديد المواقع فبعد يوم واحد فقط سيكون خطأ تحديد الموقع قريباً من عشرة كيلو مترات .
وهكذا نرى بأن القوانين الفيزيائة المؤكدة اليوم قد تحتاج إلى تعديل في المستقبل بما يتناسب مع الاكتشافات الجديدة وحتى نظرية النسبية بفرعيها النسبية الخاصة والنسبية العامة تحتاج لتعديل بما يتناسب مع الاكتشافات الكثيرة التي تظهر بوتيرة متسارعة كل يوم .
بقلمي سليمان أبو طافش ✍️
إرسال تعليق
كُن مشرقاً بحروفك، بلسماً بكلماتك