اشتهر ألبرت أينشتاين بأشياء كثيرة، لكن أعظم أفكاره هي نظرية النسبية. لقد غيرت إلى الأبد فهمنا للمكان والزمان.
في عام 1905، قرر ألبرت أينشتاين أن قوانين الفيزياء هي نفسها لجميع المراقبين غير المتسارعين، وأن سرعة الضوء في الفراغ كانت مستقلة عن حركة جميع المراقبين. كانت هذه نظرية النسبية الخاصة. قدم إطارًا جديدًا لجميع الفيزياء واقترح مفاهيم جديدة للمكان والزمان. ثم قضى أينشتاين 10 سنوات محاولًا تضمين التسارع في النظرية ونشر نظريته عن النسبية العامة في عام 1915. وفيه، قرر أن الأجسام الضخمة تسبب تشوهًا في الزمكان، الذي يُشعر به الجاذبية.
عادة ما تشمل نظرية النسبية نظريتين مترابطتين لألبرت أينشتاين: النسبية الخاصة والنسبية العامة، تنطبق النسبية الخاصة على جميع الظواهر الفيزيائية في غياب الجاذبية. تشرح النسبية العامة قانون الجاذبية وعلاقته بقوى الطبيعة الأخرى، وتنطبق على العالم الكوني والفيزيائي الفلكي، بما في ذلك علم الفلك. حولت النظرية الفيزياء النظرية وعلم الفلك خلال القرن العشرين، لتحل محل نظرية الميكانيكا التي يرجع تاريخها إلى 200 عام والتي تم إنشاؤها في الأساس بواسطة إسحاق نيوتن، وقد أدخلت مفاهيم بما في ذلك الزمكان ككيان موحد للفضاء والزمان، ونسبية التزامن، ووقت الحركة والجاذبية. تمدد، وانكماش الطول. في مجال الفيزياء، حسّنت النسبية علم الجسيمات الأولية وتفاعلاتها الأساسية، إلى جانب الدخول في العصر النووي. مع النسبية، تنبأ علم الكون والفيزياء الفلكية بظواهر فلكية غير عادية مثل النجوم النيوترونية، والثقوب السوداء، وموجات الجاذبية.
(ألبرت أينشتاين 1879- 1955)
ما هي النسبية العامة؟
إنها في الأساس نظرية الجاذبية. الفكرة الأساسية هي أنه بدلاً من كونها قوة غير مرئية تجذب الأشياء لبعضها البعض، فإن الجاذبية هي انحناء أو انحراف الفضاء. كلما كان الجسم أكبر حجمًا، كلما زاد انحراف المساحة المحيطة به.
ما هي النسبية الخاصة؟
تستند النظرية إلى مفهومين رئيسيين. أولاً ، لا يسمح العالم الطبيعي بإطارات مرجعية “مميزة”. طالما أن الجسم يتحرك في خط مستقيم بسرعة ثابتة (أي بدون تسارع) ، فإن قوانين الفيزياء هي نفسها بالنسبة للجميع. إنه يشبه إلى حد ما عندما تنظر من نافذة قطار وترى قطارًا مجاورًا يبدو أنه يتحرك – ولكن هل يتحرك أم أنك؟ قد يكون من الصعب معرفة ذلك. أدرك أينشتاين أنه إذا كانت الحركة متجانسة تمامًا ، فمن المستحيل حرفيًا معرفة ذلك – وحدد هذا على أنه مبدأ مركزي للفيزياء. ثانيًا ، ينتقل الضوء بسرعة غير متغيرة تبلغ 186000 ميل في الثانية. بغض النظر عن مدى سرعة تحرك المراقب أو مدى سرعة تحرك الجسم الباعث للضوء ، فإن قياس سرعة الضوء ينتج دائمًا نفس النتيجة. انطلاقا من هذين الافتراضين ، أظهر أينشتاين أن المكان والزمان متشابكان بطرق لم يدركها العلماء من قبل. من خلال سلسلة من التجارب الفكرية ، أثبت أينشتاين أن عواقب النسبية الخاصة غالبًا ما تكون غير بديهية – حتى مذهلة.
إذا كنت في صاروخ وتمر بجانب صديقك في صاروخ متطابق ولكن يتحرك بشكل أبطأ، على سبيل المثال، سترى أن ساعة صديقك تدق ببطء أكثر من ساعتك (يطلق الفيزيائيون هذا على “تمدد الوقت”). علاوة على ذلك، سيبدو صاروخ صديقك أقصر من صاروخك. إذا تسارع صاروخك، ستزيد كتلة الصاروخ. كلما ذهبت بشكل أسرع ، أصبحت الأشياء أثقل وكلما قاوم صاروخك جهودك لجعله أسرع. أظهر أينشتاين أن لا شيء لديه كتلة يمكن أن يصل إلى سرعة الضوء. نتيجة أخرى للنسبية الخاصة هي أن المادة والطاقة قابلة للتبادل عبر المعادلة الشهيرة E = mc² (حيث ترمز E إلى الطاقة ، m للكتلة ، و c² سرعة الضوء مضروبة في حد ذاتها). نظرًا لأن سرعة الضوء هي رقم كبير ، حتى كمية صغيرة من الكتلة تعادل – ويمكن تحويلها إلى – كمية كبيرة جدًا من الطاقة. هذا هو السبب في أن القنابل الذرية والهيدروجينية قوية جدًا.
جونزاليس “يمكننا اختبار النسبية العامة واجتازت النسبية العامة الاختبار.”
المراجع:
Einstein, Albert : n”
Einstein A.
ترجمة و تحرير : البشير الحيزم
مراجعة : سهى غابري
