النسبية الخاصة

إذا كنت من مغرمي الأفلام الأجنبیة ذات الخیال العلمي
Star فانك لا بد وان شاھدت احد أفلام science fiction
حیث كثیرا ما یتحدثون حول مصطلحات علمیة مثل Trek
اتصال الزمان والمكان أو الثقوب السوداء أو التأخیر الزمني والكثیر من المصطلحات العلمیة التي تعود في الأساس إلى النظریة النسبیة لاینشتین أو لأحد تطبیقاتھا.
إذا خطر على بالك عزیزي القارئ أن تفھم أساسیات النظریة النسبیة بدون الدخول في التعقیدات الریاضیة التي تأخذ جانبا كبیرا في شرح النظریة النسبیة في المحاضرات الجامعیة فان ھذه المقالة من كیف تعمل الأشیاء
سوف تشرح لك النظریة النسبیة بأسلوب مبسط وواضح بإذن لله.
أساسیات وخصائص الكون
في حیاتنا نحن نستخدم كمیات فیزیائیة أساسیة مثل الكتلة والمسافة والزمن لتحدید الكثیر من
المعلومات حول الأشیاء كان نقول أن كتلة السیارة 1000 كیلوجرام أو نقیس المسافة بین القمر
والأرض بأحدث الأجھزة والتي نعرف إنھا تساوي 400,000 كیلومتر تقریبا وان نحسب الزمن
المستغرق لرحلة بین دولتین على أنھا ساعتین وأربعون دقیقة وعشرون ثانیة. ھذه الكمیات أیضا
نستخدمھا في وصف الكون الذي نعیش فیھ ولكن النظریة النسبیة تخبرنا بان ھذه الكمیات الفیزیائیة
تتغیر خصائصھا وتصبح مختلفة وتتصرف بغرابة! ولكن قبل أن نوضح المقصود بذلك دعنا نوضح
بعض المعلومات المتعلقة بھذه الكمیات الفیزیائیة.
Space المكان
المكان ھو الذي نحدده بثلاثة متغیرات وھي البعد الأفقي والبعد الرأسي والارتفاع والتي نعرفھا بالأبعاد المكانیة فمثلا وأنت x,y,z والتي نحددھا بالإحداثیات الثلاثة جالس في الغرفة وأردت أن تحدد مكان المصباح
الكھربي المعلق في سقف الغرفة فانك سوف تفترض نقطة مركزیة تسند لھا قیاساتك ولتكن احد أركان الغرفة فتحدد كم یبعد المصباح عن جانبي الحائط وكم یرتفع عن سطح الأرض ھذه الأبعاد الثلاثة نستخدمھا طوال الوقت في تحدید مواقعنا على الأرض وكذلك نستخدمھا في تحدید مواقع الأقمار الصناعیة والطائرات والأبنیة على الأرض ودائما نختار نقطة إسناد محددة لنصف الأبعاد بالنسبة لھا.
وبسبب ھذه الأبعاد الثلاثة أصبح لدینا مصطلحات مثل یمین ویسار وفوق وتحت وأمام وخلف

أصبح لدینا مصطلحات مثل یمین ویسار وفوق وتحت وأمام وخلف
.
Time الزمان
یعتبر الزمان ھو البعد الرابع للأبعاد المكانیة التي تحدثنا عنھا قبل
قلیل، ففي الحیاة العادیة نستخدم الزمن كأداة لقیاس وتحدید زمن
حدوث حدث معین في الفضاء. مثلا نقول إن الطائرة أقلعت من
المطار في الساعة الثامنة صباحا أو أن نستخدم الزمن لتحدید موعد
الاجتماع وھنا نستخدم الأبعاد الأربعة فنحدد مكان الاجتماع وزمنھ
ولا یمكن أن یتم الاجتماع إذا اعتمدنا فقط على تحدید المكان فقد لا
یلتقي أي من المدعوین على الاجتماع مع بعضھم البعض وكذلك إذا
تم تحدید موعد الاجتماع بدون تحدید المكان فقد یذھب كل مدعو في
الزمن المحدد لمكان من لا یعرفھ الآخرون لذلك الأبعاد المكانیة
والزمانیة متلازمین ونستخدمھما باستمرار مع بعضھما البعض ولھذا
أي انھ إذا حدث أي .spacetime سوف نطلق علیھما الزمكان
حدث في الكون فانھ یحدث في مكان وزمان محدد. في النظریة النسبیة الخاصة فان الزمكان یأخذ جانبا مھما في تحدید الأحداث وسوف نلاحظ إن الزمن سوف یختلف من شخص لآخر عندما یقومان بقیاسات لجسم متحرك بالنسبة لھما، كما إن الزمكان سوف یلغي مفھوم الآنیة أو اللحظیة أي ان شیئیان حدثان في نفس اللحظة. والكثیر من ھذه الأمور الغریبة
يتبع....... .

المادة
المادة ھي أي شيء یشغل حیزا في الفراغ. فأي جسم تستطیع ان تراه أو تلمسھ أو یتحرك بواسطة قوة ھو مادة. وكما نعلم ان المادة مكونة من بلایین الجسیمات الدقیقة التي تعرف باسم الذرات. فالماء على سبیل المثال ھو عبارة عن مركب من اتحاد ذرتین ھیدروجین وذرة أكسجین مع بعضھما البعض .H2O لیشكل جزئ الماء ولتوضیح الأمر أكثر دعنا ندخل في تركیب الذرة نفسھا حیث ان كل ذرة مكونة من ثلاثة جسیمات ھي النیوترونات والبروتونات والالكترونات. النیوترونات والبروتونات

والالكترونات تدور حول النواة في nucleus موجودة مركز الذرة في حیز صغیر جدا یسمى النواة مدارات محددة. النیوترونات جسیمات لیس لھا شحنة في حین ان شحنة البروتونات موجبة الشحنة والالكترونات ذات شحنة سالبة. تعتبر كتلة البروتونات والنیوترونات كبیرة بالنسبة لكتلة الإلكترون حیث ان كتلة البروتون تعادل كتلة 2000 إلكترون تقریبا. تعتمد خواص المواد على عدد الالكترونات والبروتونات والنیوترونات التي تشكلھا .
Motion الحركة
أي شيء یغیر مكانھ في الفراغ نقول انھ یتحرك، وتخیل الآن الأشیاء التي تتحرك حولك وإذا نظرت للأمر بشكل أوسع ستدرك انك وأنت جالس تقرأ الآن أیضا تتحرك مع حركة الكرة الأرضیة وسوف تكتشف أن كل شيء في ھذا الكون في حركة مستمرة. وكما سنرى فیما بعد أن ھناك الكثیر من الأمور الشیقة التي تصاحب الحركة عند دراستھا
يتبع....