النظرية النسبية و سرعة الضوء
·
النظرية النسبية الخاصة
- النسبية الخاصة ، جزء من
النظرية الفيزيائية الواسعة للنسبية التي شكلها الفيزيائي الألماني
المولد ألبرت أينشتاين. تم تصميمه من قبل آينشتاين في عام 1905. تعتبر
النسبية ، إلى
جانب ميكانيكا الكم ، أساسية للفيزياء الحديثة.
- تقتصر النسبية الخاصة على الأشياء
التي تتحرك فيما يتعلق بالأطر المرجعية بالقصور الذاتي - أي في حالة
حركة موحدة فيما يتعلق
ببعضها البعض - والتي لا يمكن تمييزها عن بعضها البعض من خلال التجارب
الميكانيكية البحتة.
بدءًا من سلوك الضوء (وجميع الإشعاع الكهرومغناطيسي الآخر) ، تستخلص نظرية النسبية
الخاصة استنتاجات
تتعارض مع التجربة اليومية ولكنها تؤكدها تمامًا من خلال التجارب التي تفحص
الجسيمات
دون الذرية بسرعات
عالية أو تقيس التغييرات الصغيرة بين الساعات التي تسير بسرعات مختلفة. كشفت
النسبية
الخاصة أن سرعة الضوء
هي حد يمكن الاقتراب منه ولكن لا يمكن الوصول إليه بواسطة أي شيء مادي. إنه
أصل المعادلة الأكثر
شهرة في العلم ، E = mc2 ، والتي تعبر عن حقيقة
أن الكتلة والطاقة هما نفس الكيان
المادي ويمكن تغييرهما
في بعضهما البعض. (للحصول على علاج أكثر تفصيلاً للنسبية الخاصة ، انظر النسبية:
النسبية الخاصة.)
·
سرعة الضوء :
السرعة التي تنتشر بها الموجات الضوئية من خلال المواد
المختلفة. يتم تحديد قيمة سرعة الضوء في
الفراغ على وجه الخصوص بأنها 299،792،458 مترًا في الثانية
بالضبط .
- تعتبر سرعة الضوء ثابتة أساسية للطبيعة.
أهميتها أوسع بكثير من دورها في وصف خصائص الموجات
الكهرومغناطيسية. إنها
بمثابة السرعة المحددة الوحيدة للكون ، كونها الحد الأعلى لسرعة انتشار الإشارة
وسرعات جميع جسيمات المواد.
في معادلة النسبية الشهيرة ، E = mc2 ، تعمل سرعة
الضوء (c) كثابت
التناسب ، وربط مفاهيم
الكتلة (m) والطاقة المتباينة سابقًا (E)
·
ماذا لو كنت تسافر أسرع من
سرعة الضوء؟
- لقد اندهشنا عندما
كنا أطفالًا حيث تمكن سوبرمان من السفر بشكل أسرع من الرصاصة -
- في أوائل القرن العشرين ، كان للعلماء ثبات على
نظرة نيوتن للعالم. ثم جاء مع عالم رياضيات
وفيزيائي ألماني المولد باسم ألبرت أينشتاين ، وغير كل شيء.
نشر أينشتاين نظريته عن النسبية الخاصة
في عام 1905 ، والتي أدت إلى فكرة مذهلة: لا يوجد إطار
مرجعي مفضل. كل شيء غير موضوعي ،
باستثناء اللحظة. كانت نظريته مدعومة بمبدأين مهمين. ذكر
الأول أن قوانين الفيزياء نفسها تنطبق
بالتساوي في جميع الأطر المرجعية المتحركة باستمرار. قال
الثاني أن سرعة الضوء حوالي 186000
ميل في الثانية (300000 كيلومتر في الثانية) ثابتة ومستقلة
عن حركة المراقب أو مصدر الضوء. وفقًا
لأينشتاين ، إذا كان سوبرمان سيطارد شعاع ضوئي بنصف سرعة
الضوء ، فإن الشعاع سيستمر في
الابتعاد عنه بنفس السرعة بالضبط .
-
تبدو هذه المفاهيم بسيطة بشكل خادع ، ولكن لها بعض الآثار المترتبة على
الانحناء العقلي. واحدة من
هي سرعة الضوء. الكتلة والطاقة هما
نفس الكيان المادي ، ويمكن تحويلهما إلى بعضهما البعض وفقًا لهذه
المعادلة. وبسبب هذا التكافؤ ،
ستزيد الطاقة التي يمتلكها الجسم من كتلته بسبب حركته. لتوضيح الأمر
بطريقة أخرى ، كلما سافر جسم ما
بشكل أسرع ، كلما زادت كتلته ، يصبح هذا ملحوظًا فقط عندما يتحرك
الجسم بسرعة كبيرة. على سبيل
المثال ، إذا تحرك بسرعة 10٪ من سرعة الضوء ، فإن كتلته ستكون
تعليقات
إرسال تعليق