إعـــــــلان

Collapse
No announcement yet.

حدود الزمان- المكان في النظرية النسبية (الخاصة والعامة) لالبرت اينشتاين بحث في اصل الكون

Collapse
X
 
  • Filter
  • الوقت
  • Show
Clear All
new posts
  • الرؤيا الصادقة
    عضو نشيط
    • 24-08-2010
    • 281

    حدود الزمان- المكان في النظرية النسبية (الخاصة والعامة) لالبرت اينشتاين بحث في اصل الكون



    حدود الزمان- المكان في النظرية النسبية (الخاصة والعامة) لالبرت اينشتاين بحث في اصل الكون

    منقول من منتديات ستار تايمز

    المكان في النظرية النسبية (الخاصة والعامة) لالبرت اينشتاين بحث في اصل الكون , فالميكانيكا الكلاسيكية بصورة عامة كانت تقوم على فرضيتين كما يقول انشتاين لم يقم عليهما دليل.

    -الفترة الزمانية (الزمن) التي تفصل بين حادثتين مستقلة عن حالة الحركة التي عليها مجموعة الاسناد التي نرجع اليها.

    2-الفترة المكانية (المسافة) بين نقطتين على جسم جاسيء مستقلة عن حالة الحركة التي عليها مجموعة الاسناد التي نرجع اليها.

    ولقد ادى التسليم بهاتين الفرضيتين الى تناقض لا يمكن حله في قوانين الطبيعة الاساسية التي يفترض ثباتها وعدم تغيرها، ومثال ذلك التناقض الذي حدث ما بين قانون سرعة انتشار الضوء في الفراغ وهي سرعة ثابتة لا يمكن ان تتغير وتقدر بـ 300000 كم/ث وبين نظرية تركيب السرعات التي تنص على آلية تتلخص في طرح السرعات المتوازية وجمع السرعات المتقابلة أو المتعاكسة ما قد يؤدي إلى التناقض مع مفترضات بهذا القانون الثابت.

    تخيل ايها القارئ العزيز عربة قطار تتحرك عل القضبان بسرعة قدرها (ع) وتخيل رجلا يعبر العربة طولا في اتجاه سير القطار بسرعة قدرها (ع) فبأي سرعة يتحرك هذا الرجل بالنسبة إلى قضبان السكة الحديد..؟ إذا ظل الرجل ساكنا في العربة مدة ثانية فانه يقطع في هذه الثانية مسافة قدرها (ع) مساوية عدديا لسرعة العربة ولكنه في الواقع نظرا إلى سيره في العربة يقطع في هذه الثانية مسافة اضافية قدرها (ع) بالنسبة إلى العربة وبالتالي بالنسبة إلى القضبان ايضا وتساوي عدديا سرعة سيره وهكذا يكون مجموع ما يقطعه في الثانية بالنسبة إلى القضبان هو س=ع+ (ع). أي سرعة سير القطار على السكة الحديد مضافا اليها سرعة الرجل داخل ذلك القطار وهذا ما يدعى قانون تركيب السرعات، ولكن دعنا نفترض الان اننا (ارسلنا شعاعا ضوئيا على طول الطريق (طريق السكة الحديدية للقطار) فان راس هذا الشعاع يتحرك بالسرعة ج بالنسبة للطريق ولكننا إذا تخيلنا عربة القطار تسير بسرعة ثابتة على الطريق قدرها (ع) في اتجاه شعاع الضوء نفسه فماذا تكون سرعة انتشار الضوء بالنسبة إلى عربة القطار..؟ من الواضح ان حسب معطيات التجربة السابقة لمحصلة السرعات ستكون كما يلي: س=ج-ع. أي سرعة الضوء مطروحا منها سرعة العربة وهكذا يكون انتشار الضوء بالنسبة للعربة اقل من (ج. و) وستكون السرعة اكثر من ج بالنسبة إلى عربة القطار إذا كانت تلك العربة تنطلق بسرعة ثابتة وعكس سير الخط الضوئي، وبما اننا سلمنا بثبات قوانين الطبيعة ومن بينها قانون سرعة انتشار الضوء فان النتائج الآنفة التي تقدمها نظرية محصلة السرعات تتناقض بشكل صارخ مع معطيات ذلك القانون الثابت الذي يجب ان يظل واحدا كغيره من القوانين الاخرى الأساسية في كل الاحوال وفي كل منظومات الاسناد الثابتة أو المتحركة.

    ولقد ادرك اينشتاين ان سبب هذه التناقضات الاشكالية يعود إلى طبيعة متصوراتنا ذاتها عن الزمان والمكان حيث جرى النظر اليهما كإطارين مستقلين أو منفصلين احدهما عن الاخر فكانت الخطوة الاولى في سبيل بناء النظرية النسبية الخاصة هي تحليل أو تفكيك تلك التصورات الكلاسيكية عن الزمان والمكان واستبدالها بمفاهيم اجرائية اخرى من مثل منظومة الاحداثيات التي لا تضم ابعاد المكان الثلاثة فقط وانما تتضمن حتما بعدا رابعا زمانيا فلكل حادثة في الكون مكانها وزمانها الخاصين اللذان لا ينفصلان عنها واللذان ينشآن حسب منظومة اسناد معينة تختلف عن قيم وتغيرات زمانية ومكانية لحادثة اخرى ترتبط بمنظومة مغايرة وهكذا فأي حادثة يمكن ان تعطي قيما متغيرة حسب مجاميع منظومات الاسناد المرتبطة بها فليس هناك ثمة إطار واحد وثابت يشتمل على الكل. وانما هناك بالاحرى ازمنة وامكنة عديدة حسب منظمات الارجاع التي رصدت الظاهرة من خلالها فتصور زمانا كليا واحدا مستقلا عن المكان يؤدي إلى كل تلك التناقضات الاشكالية السابقة التي رأيناها.

    من جهة اخرى يقول اينشتاين.إذا فرضنا اني اقف بنافذة عربة قطار يسير بسرعة انتقال منتظمة واني اسقطت حجرا على طريق السكة الحديدية دون ان اقذف به فاني إذا تغاضيت عن اثر مقاومة الهواء اجد ان هذا الحجر يظهر بالنسبة لي كأنه يسقط في خط مستقيم بينما يراه رجل واقف على جانب الطريق يسقط إلى الارض في منحنى يسمى قطعا مكافئا، ويتساءل اينشتاين فيما إذا كانت النقط التي مر بها الحجر (في الحقيقة) على خط مستقيم أو على منحنى قطع مكافئ أو فيما إذا كانت الحركة في (مكان)، ويرى اينشتاين ان الطريق إلى الحل يكمن في ان نحذف اولا وقبل كل شيء تلك الكلمة الغامضة (المكان) التي تقضي الامانة ان نعترف باننا لا نستطيع ان نكونّ عنها ادنى فكرة، ثم نحل محلها عبارة- الحركة بالنسبة إلى مجموعة استناد جاسئة، لقد اصبحنا في موقف يؤهلنا لان نقول: ان الحجر يقطع عند سقوطه خطا مستقيما بالنسبة إلى مجموعة اسناد جاسئة بعربة القطار، ولكنه بالنسبة إلى مجموعة اسناد مرتبطة ارتباطا جاسئا بالارض وبقضيب السكة الحديدية فان سقوطه يشكل قطعا مكافئا، ونحن نرى بوضوح، بفضل هذا المثل انه لا وجود لشيء مستقل الوجود انما كل ما هناك هو مجرد مسار نسبي إلى مجموعة اسناد خاصة.

    اذن مع النسبية الخاصة اصبح للعامل الطبيعي ثلاثة ابعاد مكانية وبعد رابع زماني تتعين الحوادث الفردية من خلالهما حيث ان الزمان كان يلعب في الفيزياء قبل النسبية دورا مختلفا أو اكثر استقلالا إذا قورن باحداثيات المكان. وهذا هو الاصل في العادة التي جرينا عليها من اعتبار الزمان متصلا مستقلا.
    وفي الواقع يعتبر الزمن في نظر الميكانيكا الكلاسيكية مطلقا بمعنى انه مستقل عن موضع مجموعة الاسناد وحالتها من الحركة.
    والنحو الراعي الابعاد في تصور العالم هو الوضع الطبيعي في النظرية النسبية حيث تجرد هذه النظرية (..) الزمن من استقلاله.


    (النسبية العامة وانحناء الفضاء الزماني- المكاني).

    شكل المجال الجذبوي العام وعلاقته بانحناء الكون المكاني - والزماني محور ابحاث النسبية العامة، فلقد دل المثال الذي طرحه اينشتاين على العلاقة الحتمية ما بين التسارع والجاذبية من ناحية وعلاقتهما المفترضة بمسألة انحناء الكون من ناحية اخرى عندما يكون احدهم داخل صندوق مغلق، كالمصعد مثلا، فانه لا يستطيع ان يعرف ان كان الصندوق ساكنًا في مجال الارض الجذبوي أو انه يتسارع بفعل صاروخ في الفضاء الحر (أي بمعنى ان اينشتاين يرى التطابق التام بين التسارع أو الصعود الحر في الفضاء وبين الجاذبية، ويكون الأمر سواء إذا قلنا ان التفاحة سقطت على راس نيوتن بسبب الجاذبية أو ان الارض ونيوتن يتسارعان إلى الأعلى.. ولكن تجدر الإشارة إلى ان هذا التكافؤ يصدق فقط في حالة كون الارض مسطحة اما إذا كان الارض كروية فاننا سنجد ان (الافراد على جانبين متقابلين من العالم سيتسارعون هكذا في اتجاهين متضادين، ولكنهم مع ذلك يبقون على مسافة ثابتة احدهما من الاخر. وبالرغم من هذه المفارقة عاد اينشتاين ليؤكد بان هذا التكافؤ سيكون صالحا للعمل به إذا كانت هندسة الزمان المكان (الزمكان) منحنية وليست مسطحة، كما كان يفترض وقتذاك. وكانت فكرته هي ان الكتلة والطاقة ستسببان انحناء الزمكان بطريقة ما لم تتحدد بعد والاجرام مثل التفاحة والكواكب ستحاول ان تتحرك خلال الزمكان في خطوط مستقيمة، ولكن مساراتها ستبدو منحنية بوساطة المجال الجذبوي لان المكان- الزمان منحن. وفي قياس تقريبي لا يؤخذ حرفيا، دعنا نتخيل بساطا من المطاط يستطيع المرء ان يضع كرة كبيرة فوقه ويجعله منحنيا لتمثل الشمس. وسيؤدي وزن الكرة الكبيرة إلى انخفاض في البساط ويجعله منخفضا قرب الشمس. إذا دحرجنا الان كرات (بلي) صغيرة فوق البساط، فإنها لن تتدحرج في خط مستقيم للجانب الاخر وانما تدور بدلا من ذلك حول الوزن الثقيل، مثلما تدور الكواكب حول الشمس.

    ولقد تمخض عن هذه النظرية نتائج فلسفية مهمة منها ان للكون بداية في الزمان والمكان وان له تاريخ انبثاق تشرحه نظرية الانفجار الكبير. فالنظرية الفيزيائية الحديثة لا ترى مبررا لاستمرار الكون موجودا منذ الأزل دون ان يصل مرحلة التعادل الحراري أو نفوذ الطاقة وهذا يعني مباشرة افتراض اصل زماني محدد ظهر عنده الكون وسيختفي عند نقطة لا حقا ايضا. ولكن اينشتاين لم يقل صراحة بان للكون بداية معينة في الزمان وعد ذلك البحث ضربا من ضروب التفكير الميتافيزيقي وظل متحفظا بصدد فكرة البداية تلك. فلقد كانت النـزعة العامة بين الفيزيائيين النظريين، بمن فيهم اينشتاين هي الاعتقاد بان الزمان ينبغي ان يكون لا نهائيا في كلا الاتجاهين والا سوف تكون هناك أسئلة مربكة حول تكوين الكون بدا انها خارج مجال العالم (ان تصورات الفيزياء الكلاسيكية عن كون لامتناه في الزمان تجيزها هندسة الاشكال المستوية والمسطحة والخطوط المستقيمة التي يمتد طرفاها عبر اتجاهين وبلا توقف.

    اما مع فرض الانحناء وامكانية تلاقي الخطوط المتوازية كما دلت على ذلك هندسة (ريمان) فان قيام البدايات والنهايات امر ممكن ويوضح الاستدلال الآتي ما ذهبت اليه النسبية حول الانحناء: إذا كان الكون بلا حد نهائي فان خطوط الضوء المنبعثة من احد الاجرام السماوية مثلا اما ستواصل سيراً لا نهائي لا يتوقف عند حد أو ستصل إلى تخوم الكون ثم تعبر إلى الفراغ؟ ولكننا إذا افترضنا هذا السير المستمر جاز لنا ان نقول ان الشعاع الضوئي يمر بالنقاط ا.ب.ج دون ان يمر بالنقطة (هـ) التي تقع على بعد لا نهائي بالرغم من وقوع جميع النقاط على خط مستقيم واحد وهذا تناقض لانه ليس هناك مبرر مقنع لبلوغ نقطة دون الاخرى. اما اجتياز الحدود النهائية إلى الفراغ فيلغيه افتراض اللانهائية الذي وصفنا به الكون. لم يتبق سوى ان نفترض ان الشعاع يعود من جديد إلى نقطة انطلاقة بعد ان يصل التخوم الكونية وهذا ما يؤكد نظرية الانحناء التي قال بها اينشتاين.


    (النسبية العامة واصل الكون الزماني والمكاني)

    كان للنسبية العامة الأثر الفاعل في توجيه مسار البحث نحو اصل ومصير الكون، فبعدما كان يظن في السابق ان للكون ماضيا لا نهائيا أي موجودا منذ القدم وانه ثابت لم يتغير بالزمان، بينت الابحاث بضرورة توقف سلسلة الاسباب الطبيعية عند نقطة معينة تكون هي المصدر أو الاساس الذي انبثق عنه كوننا الحالي وتلك النقطة الافتراضية هي مفردة الانفجار الكبير (إذا كانت نظرية النسبية صحيحة يكون الكون قد بدا بحرارة وكثافة لا نهائيتين عند مفردة الانفجار الكبير ومع تمدد الكون اخذت حرارة الاشعاع تقل وعند زمن يقرب من جزء من مائة من الثانية بعد الانفجار الكبير تكون درجة الحرارة قد وصلت إلى مائة بليون درجة، ويحوي الكون عندها في الغالب فوتونات والكترونات وجسيمات نيوترينو(جسيمات خفيفة)،.. وخلال الدقائق الثلاث التالية يبرد الكون إلى حوالي بليون واحد من الدرجات فتبدأ البروتونات والنيترونات في الاتحاد لتشكيل هيليوم وهيدروجين وعناصر اخرى خفيفة. بعد ذلك بمئات الآلاف من السنين تنخفض الحرارة إلى الاف معدودة من الدرجات وعندها تكون الالكترونات قد أبطأت إلى الحد الذي تمسك عنده النوى الخفيفة بتلك الالكترونات لتشكيل الذرات اما العناصر التي صنعنا منها مثل الكروبون والاوكسجين فهي لا تتشكل الا بعد ذلك ببليون سنة.


    (لانهائية التاريخ الكوني في الزمان التخيلي)

    طرحت مسالة الكون مفهوم الزمان التخيلي وهو مفهوم مجرد تجيزه الرياضيات البحتة كقياس للزمان بما يسمى الارقام التخيلية فماذا تعنيه هذه الارقام يستطيع المرء ان ينظر إلى الارقام العادية الواقعية مثل 1و2و3 وهلم جرا على انها تناظر مواقع على خط يمتد من اليمين إلى اليسار، الصفر في الوسط والارقام الايجابية الواقعية إلى اليمين والارقام الواقعية السلبية إلى اليسار.. يمكننا بعدها ان نمثل الارقام التخيلية على انها تناظر مواقع على خط رأسي: الصفر مرة اخرى في الوسط بينما ترسم الارقام التخيلية الايجابية إلى اعلى والسلبية إلى اسفل.. وبالتالي فانه يمكن النظر إلى الارقام التخيلية على انها نوع جديد من الارقام التي تتعامد على الارقام العادية الواقعية.. وبما انها قيم رياضية بحتة فهي لا تحتاج إلى التحقق الفيزيقي ..

    ان الزمان التخيلي يسلك وكأنه بعد مكاني رابع وبالتالي يستطيع المرء ان يعكس اتجاهاً في الزمان كما يفعل ذلك في المكان بالزيادة أو النقصان.. إذا كان الزمان الواقعي يسير بخط مستقيم من الماضي إلى المستقبل ولا يمكن السير عكس ذلك الاتجاه فان الزمان التخيلي يوفر تلك الامكانية..


    (الزمان التخيلي ونظرية التواريخ المتعددة للكون)

    وقد تحدى فيها الفرض الاساس بأن (وجد فينان طريقة جديدة قوية للتفكير في ميكانيكا الكم) كل جسيم له تاريخ واحد معين.. وطرح بدلا من ذلك ان الجسيمات تتحرك من موضوع إلى آخر خلال أي مسار ممكن في الزمان.. والفكرة التي تقوم على اساسها هذه النظرية هي ان الكون له بداية محددة في الزمان الواقعي ولكن ليس له تلك البداية المفترضة في الزمان التخيلي أي بمعنى "يسلك الزمان التخيلي بما يماثل تماما اتجاها آخر في المكان وبالتالي فانه يمكن التفكير في تواريخ الكون في الزمان التخيلي كأسطح منحنية وهي مثل الكرة أو مستوية أو في شكل سرج ولكنها اسطح لها أربعة أبعاد بدلا من بعدين "بمعنى لا نهائية الزمان التخيلي الذي رأينا تعامده على الزمان الواقعي" وان احدى النقاط المهمة التي يمكن لنا ان نلاحظها هي ان الكثير من التواريخ الممكنة للكون لن تمر بالسلسلة المتعاقبة التي تتشكل فيها المجرات والنجوم وهي سلسلة ضرورية لنشأتنا نحن".

    ان هناك تواريخ عديدة للكون ومعظم هذه التواريخ أو الاكوان الممكنة غير ملائمة لنشأة حياة ذكية فهي اما خاوية أو تبقى لزمن اقصر لو اكثر ما ينبغي واما هي منحنية اكثر مما ينبغي" وتجدر الإشارة ان الابعاد الثلاثية لكوننا الحالي هي التي أتاحت الظروف الملائمة لنشأة الحياة وان كل الاكوان الاخرى التي يمكن تصورها على وفق الزمان التخيلي قد تكون لها ابعاد اكثر أو اقل مما لا يوفر فرصة الحياة في تلك الاكوان "لماذا نعيش في تاريخ يكون فيه ثمانية ابعاد ملفوفة لحجم صغير تاركة لنا بعدين فقط نلاحظهما؟ إذا هناك حيوان ببعدين فقط سيجد ان هضم الطعام مهمة بالغة الصعوبة فلو كانت لديه قناة هضمية تمر مباشرة من خلاله لشطرت الحيوان إلى قسمين ويخر الكائن المسكين مفككا إلى جزئين وبالتالي فان اتجاهين مسطحين لن يكونا كافيين لشيء معقد كالحياة الذكية ومن الجانب الآخر لو كان هناك الاربعة اتجاهات أو اكثر هي تقريبا مسطحة ستزداد قوة الجاذبية بين أي جسمين بسرعة كبيرة عندما يقترب احدهما من الآخر ويعني هذا ان الكواكب لن يكون لها مدارات مستقرة حول شموسها فهي اما سوف تتهاوى داخل الشمس أو تفر لتبتعد خارجا إلى الظلام والبرودة".
    قال يماني آل محمد الامام احمد الحسن (ع) ..أيها الأحبة تحملوا المشقة واقبلوا القليل من الحلال واقلوا العرجة على الدنيا ولا تداهنوا الطواغيت وأعوانهم فان فرج آل محمد وفرجكم قريب إن شاء الله إن مع العسر يسرا إن مع العسر يسرا
  • محمد الانصاري
    MyHumanity First
    • 22-11-2008
    • 5048

    #2
    رد: حدود الزمان- المكان في النظرية النسبية (الخاصة والعامة) لالبرت اينشتاين بحث في اصل الكون

    شّےـكےـرٱ عَےـلى ٱلمِےـوِضوِعَےـ
    وِجَےـزٱكےـمِےـ ٱللهےـِ خٌےـيّےـر ٱلجَےـزٱء
    بّےـٱلتُےـوِفُےـيّےـقَےـ . . ...

    ---


    ---


    ---

    Comment

    Working...
    X
    😀
    🥰
    🤢
    😎
    😡
    👍
    👎