المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
تـشكيـل اتـجاهات المـستـهلك والعوامـل المؤثـرة عليـها
2024-11-27
النـماذج النـظريـة لاتـجاهـات المـستـهلـك
2024-11-27
{اصبروا وصابروا ورابطوا }
2024-11-27
الله لا يضيع اجر عامل
2024-11-27
ذكر الله
2024-11-27
الاختبار في ذبل الأموال والأنفس
2024-11-27

Timofei Fedorovic Osipovsky
9-7-2016
مصادر الأخطاء وعناصر الدقة لجهاز GPS- أخطاء فادحة
10-7-2022
تأثيـرات الإنترنـت على المنظمـة والإجـراءات الإداريـة فيها
7/11/2022
التسلّط على النفس والأعضاء‌
21-12-2021
سعيد بن حكيم أبو زيد العبسي
17-10-2017
الدنيا دار بلاء
25-11-2014


تقلص الأطوال  
  
1307   10:12 صباحاً   التاريخ: 2023-02-09
المؤلف : راسل ستانارد
الكتاب أو المصدر : النسبية (مقدمة قصية جدا)
الجزء والصفحة : الفصل الأول (ص19 – ص22)
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / النظرية النسبية / النظرية النسبية الخاصة /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 1-9-2019 1488
التاريخ: 2023-02-11 1226
التاريخ: 2023-08-07 1249
التاريخ: 2023-02-11 1134

تخيل أن ثمة مركبة فضائية تسافر صوب كوكب بعيد. في ضوء معرفة كل من سرعة المركبة  والمسافة بين الأرض والكوكب  يستطيع مسئول المراقبة حساب الزمن  الذي من المفترض أن تستغرقه الرحلة كما تسجله ساعته. وسيجد أن

يستطيع رائد الفضاء إجراء النوعية نفسها من الحسابات. لكننا نعرف بالفعل أن الزمن الخاص به 't لن يكون مساويا للزمن الخاص بمسؤول المراقبة؛ وذلك بسبب الإبطاء الزمني. إذن، ألن يجد رائد الفضاء أنه وصل في وقت مبكر عن المفترض؛ وأنه من المستحيل أن يكون قد قطع المسافة  بالسرعة 0 في الوقت المسجل 't؟ سيمكنه هذا من أن يستنتج أن لا بد وأنه هو الذي كان يتحرك. وهذا، مجددا، من شأنه أن يخرق مبدأ النسبية. من الواضح أن هناك خطأ ما. لكن ما هو؟ ليس الأمر متعلقا بالسرعة  لأن كلًا من مسئول المراقبة ورائد الفضاء متفقان على سرعتهما النسبية. كلا، بل يكمن حل المعضلة في تقديرهما النسبي للمسافة بين الأرض والكوكب. فمثلما أن لمسؤول المراقبة زمنه الخاص t ولرائد الفضاء زمنه الخاص 't فإن لمسئول المراقبة تقديره الخاص للمسافة  ولرائد الفضاء تقديره الخاص للمسافة ' كيف تختلف المسافتان؟ الجواب: بالمعدل نفسه الذي اختلف به الزمنان:

لرائد الفضاء:

لكن لمسؤول المراقبة:

ومن ثم:

                     

بعبارة أخرى: لا يجد رائد الفضاء أي غرابة في زمن الوصول إلى الكوكب. فالزمن الذي تسجله ساعته أقل من الزمن الذي سجلته ساعة مسؤول المراقبة؛ لأنه من منظور رائد الفضاء هو لم يقطع المسافة عينها التي يزعم مسئول المراقبة أنه قطعها. فبسرعة قدرها 67% من سرعة الضوء c، يكون زمن الرحلة من منظور رائد الفضاء أربعة أخماس الزمن الذي يقول مسئول المراقبة إن الرحلة استغرقته؛ وذلك لأن رائد الفضاء يؤمن بأنه قطع أربعة أخماس المسافة وحسب؛ ومن ثم، يوجد اتساق تام بين تقدير رائد الفضاء لزمن الرحلة وتقديره للمسافة المقطوعة فيها؛ مثلما يتسق تقديرا مسؤول المراقبة هو الآخر بخصوص الزمن والمسافة.

وبهذا نأتي لثاني النتائج المترتبة على نظرية النسبية. فالسرعة لا تؤثر على الزمن وحسب، بل هي تؤثر أيضا على المكان. فمن منظور رائد الفضاء، كل شيء يتحرك نسبة إليه ينضغط، أو يتقلص. وهذا لا ينطبق فقط على المسافة بين الأرض والكوكب، بل على شكل الأرض نفسه، وشكل الكوكب نفسه؛ إذ إنهما لم يعودا كرويي الشكل. إن كل المسافات في اتجاه الحركة تتقلص؛ وهو ما يجعل المسافات المتعامدة على اتجاه الحركة دون تغيير. وهذه الظاهرة تعرف باسم «تقلص الأطوال».

وبالطبع، من خلال مبدأ النسبية، ما ينطبق على رائد الفضاء ينطبق بالمثل على مسؤول المراقبة؛ فالمسافات التي تتحرك نسبة إليه تتقلص. وبالسرعة التي تتحرك بها المركبة الفضائية - والبالغة 67% من سرعة الضوء c - سيبدو طول المركبة المتحركة من منظور مسؤول المراقبة 5/4 طولها الفعلي حين كانت ساكنة على منصة الإطلاق. وليس هذا مقتصرا على المركبة وحدها، بل على جميع محتوياتها؛ بما فيها جسد رائد الفضاء؛ إذ سيبدو جسده منضغطا (انظر الشكل 1-5). لكن رائد الفضاء لن يشعر بهذا؛ إذ إن جسده لن يصير منضغطا وكأن ثقلًا ضخما موضوع على صدره مثلًا. فالتأثير هنا ليس تأثيرا ميكانيكيا، بل إن الفضاء نفسه هو الذي تقلص. وهذا النوع من التقلص يؤثر على كل شيء، بما في ذلك ذرات جسد رائد الفضاء؛ إذ يقل حجمها في اتجاه الحركة؛ ومن ثم لن تحتاج مساحة كبيرة لتتوافق مع حجم الجسد؛ وهكذا لن يشعر رائد الفضاء بشيء، كما أنه لن «يرى» أن أي شيء في مركبته قد انضغط حجمه؛ وسبب هذا أن الشبكية الموجودة في مؤخرة عينه ستنضغط بالنسبة نفسها؛ ومن ثم ستأخذ الصورة المعروضة أمام الشبكية نفس مقدار المساحة المتاحة، وهكذا ستكون الإشارات المرسلة إلى المخ طبيعية. كل هذا يصح مهما كانت السرعة التي يتحرك بها رائد الفضاء، وعند الاقتراب من سرعة الضوء، ستكون المركبة الفضائية منضغطة إلى سمك أقل من سمك القرص المدمج، ومع هذا فرائد الفضاء الموجود داخلها لن يشعر بشيء، ولن يرى أن ثمة شيئا غير طبيعي.

تبقى نقطة أخيرة قبيل ترك موضوع تقلص الأطوال؛ فالشكل 1-5 يوضح ما يخلص إليه مسؤول المراقبة بشأن المركبة بينما تتخطاه مسرعة؛ إذ يتقلص طولها. لكن هل هذا ما «يراه» فعلا بأم عينيه؟ هل هذا هو ما ستبدو عليه الصورة الملتقطة للمركبة؟ هنا علينا أن نضع في الاعتبار الزمن المحدد الذي يستغرقه الضوء للانتقال من أجزاء المركبة

شكل 1-5: من منظور مسؤول المراقبة، لن يتقلص طول المركبة الفضائية وحده، بل ستتقلص كل محتوياتها أيضا.

 

المختلفة إلى العدسة، سواء عدسة عين مسؤول المراقبة أو عدسة الكاميرا. إذا كانت تقترب منه، على سبيل المثال، يكون لدى الضوء المنبعث من المقدمة المخروطية للمركبة مسافة أقل ليقطعها مقارنة بالضوء الصادر عن مؤخرتها؛ ومن ثم سيستغرق وقتا أقل في الوصول. لكن ما نراه في الصورة الفوتوغرافية يتألف من الضوء الذي وصل كله في الوقت عينه. في هذه الحالة، لا بد أن يكون الضوء المنبعث من المؤخرة قد انطلق في وقت مبكر عن الضوء الذي سيؤلف صورة المقدمة المخروطية للمركبة؛ ومن ثم، فإن ما يراه مسؤول المراقبة، وما يسجل في الصورة الفوتوغرافية، ليس ما تبدو عليه المركبة في لحظة بعينها، وإنما ما بدت عليه أجزاء مختلفة من المركبة في لحظات مختلفة. إن الصورة مشوهة؛ وهذا التشويه يجعل المركبة تبدو وكأنها مدارة، وليست منضغطة. وفقط حين يضع المرء في اعتباره أزمنة الرحلة المختلفة التي قطعها الضوء المؤلف لمختلف أجزاء صورة المركبة، يستطيع حساب (لاحظ أننا نستخدم كلمة «حساب» مجددا) أن المركبة ليست في واقع الأمر مدارة، وإنما تتحرك قبالته مباشرة، وأن طولها قد تقلص.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.