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
{آمنوا وجه النهار واكفروا آخره}
2024-11-02
{يا اهل الكتاب لم تكفرون بآيات الله وانتم تشهدون}
2024-11-02
تطهير الثوب والبدن والأرض
2024-11-02
{ودت طائفة من اهل الكتاب لو يضلونكم}
2024-11-02
الرياح في الوطن العربي
2024-11-02
الرطوبة النسبية في الوطن العربي
2024-11-02



المتجه الرباعي  
  
2007   03:57 مساءاً   التاريخ: 21-4-2016
المؤلف : د. حسون. ناظم احمد ، د. شاحوت. عياد مفتاح و د. ابراهيم. بثينة عبد المنعم
الكتاب أو المصدر : النظرية النسبية الخاصة
الجزء والصفحة : ص135
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / النظرية النسبية / النظرية النسبية الخاصة /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 27-4-2016 1525
التاريخ: 24-7-2016 2525
التاريخ: 2023-08-07 823
التاريخ: 25-4-2016 4788

المتجه الرباعي

اي حدث مثل انبعاث اشارة ضوئية يمكن ان يوصف بموضعه (x, y, z) وبالزمن t حيث وقع الحدث. هذه المتغيرات الاربعة يمكن توحيدها بتعبير واحد أو علاقة منفردة تبقى دون تغيير فيما يخص تحويلات لورنس، اي انها لا تتغير بالنسبة لجميع محاور الاسناد. ان هذا النوع من التعبير يصبح مفيدا اذا ما اردنا معرفة كميات اخرى مماثلة في الميكانيك او في مواضيع الألكتروداينمك.

لترجع مرة اخرى الى تحويلات غاليليو فنلاحظ ان المسافة r2 بين نقطتين (x1,y1,z1) و (x2,y2,z2) تبقى دون تغيير بالنسبة لمحاور الاسناد اي ان :

فاذا كانت النقطة (1) مثبتة في محور الاسناد s والنقطة (2) مثبتة في محور الاسناد تصبح r دالة للزمن، فنقول عندئذ ان r تبقى دون تغيير لان تحديدها يتم بدقة تحت التعبير نفسه في كلا محوري الاسناد. من الممكن ان نبين الان وبسهولة ان r لا تكون لها القيمة نفسها اي انها تتغير بالنسبة لتحويلات لورنس.

لنتصور وميضا ضوئيا انبعث من مصدر نقطي من نقطة الاصل o في اللحظة التي كانت فيها منطبقة على o. ان الضوء ينتقل من جميع الجهات وبسرعة c لكلا المحورين s و وعليه يكون :

    (1.1)

 

يصل الضوء الى النقطة (x, y, z) في زمن t ويصل الى النقطة (xʹ, yʹ, zʹ) في زمن فيكون لدينا :

وبصورة عامة نرى ان الاحداثيات (x, y, z) و (xʹ, yʹ, zʹ) لأي حدث منفرد ترتبط مع بعضهما بعلاقة واحدة هي :

أو :

     (1.2)

فالكمية   x2 + y2 + z2 – c2 t2 تبقى اذن دون تغيير تحت تحويلات لورنس. ان هذه الخاصية في الارتباط بين الاحداثيات الاربعة (x, y, z, t) تخضع بصورة مباشرة الى ه النوع من التحويلات.

وعليه فان اية مجموعة تتألف من اربع كميات تتحول بالطريقة نفسها التي تتحول بها الكميات (x, y, z, t) تظهر كمية مطابقة تبقى دون تغيير. ان مثل هذه الزمرة او المجموعة المكونة من كميات أربع يطلق عليها المتجه الرباعي.

قبل ان نبدأ بدراسة التمثيل الهندسي لتحويلات لورنس واستخدام المتجهات الرباعية علينا ان نعرف اولا ماذا يحدث لمتجه الموضع  ومقدارهr  عندما تدور مجموعة من الاحداثيات (x, y, z) حول احداثي معين هو z بزاوية مقدارها θ لتتحول الى مجموعة اخرى من الاحداثيات ((xʹ, yʹ, zʹ

 

الشكل (1.1) : تحويل في ثلاثة ابعاد يسمى بالتحويل التعامدي، زاوية الدوران θ هي زاوية حقيقية.

ان تحويل الاحداثيات بواسطة هذا النوع من الدوران يوصف بالمعادلات الاتية، لاحظ الشكل (1.1):

     (1.3)

ان هذا التحويل الذي يبين عملية دوران الاحداثيات حول المحور z بزاوية θ حيث تحول الاحداثيات x, y يبقى مقدار المتجه  دون تغيير اذ من الممكن ان نحصل من المعادلات (1.3) على العلاقة الاتية :

المعادلات (1.3) هي مثال لعملية تحويل في ثلاثة ابعاد يطلق عليه التحويل التعامدي. وهو تحويل حقيقي يترك مقدار المتجه  دون تغيير. ومن الممكن استخدام هذه الطريقة لتشمل ابعادا اربعة اذا اعتبرنا الكمية x2 + y2 + z2 – c2 t2 تمثل مربع بعد في احداثيات الفضاء والزمن. وعليه تعرف الاحداثيات الاربعة هذه كالاتي:

حيث ان  تكتب الكمية اذن على النحو الآتي :

    (1.4)

وهذه الكمية تبقى دون تغيير بالنسبة لتحويلات لورنس تحت شروط معينة. وتجدر الاشارة في هذا المجال الى ان الفضاء ذا الابعاد الاربعة يسمى كذلك فضاء "منكوسكي" نسبة الى العالم منكوسكي الذي أوجد مخططا لهذا الفضاء وقام بدراسته بصورة تفصيلية. في هذا الفضاء تعامل تحويلات لورنس على انها تحويل تعامدي والكمية المحددة بالإحداثيات x1,x2,x3,x4)) هي مركبات لمتجه رباعي في الفضاء ذي الابعاد الاربعة.




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.