 |
| نظرية النسبية الخاصة لألبرت أينشتاين |
النسبية الخاصة هي نظرية وضعها عالم الفيزياء المشهور ألبرت أينشتاين عام 1905. غيرت النسبية الخاصة طريقة فهمنا للزمان والمكان والحركة والضوء. قبل أن يضع أينشتياين نظريته هذه، كان العلماء يعتقدون أن الزمن مطلق، بمعنى أن الزمن يمر بنفس المعدل في كل مكان في هذا الكون، لكن جاءت النسبية الخاصة لتكشف لنا أن سرعة مرور الزمن ليست ثابتة، وأنها تختلف تبعا لعدة متغيرات، وأن سرعة الضوء هي الشيء الوحيد الثابت في هذا الكون.
الحركة نسبية تبعا للنسبية الخاصة
لا يمكن القول إن هناك شيئا ما يتحرك دون تحديد بالنسبة لماذا، أي أن الصحيح أن نقول إن السيارة تتحرك بسرعة 120 كم في الساعة بالنسبة للأرض، والخطأ أن نقول إن السيارة تتحرك بسرعة 120 كم، أي يجب نحدد جملة مرجعية عندما نتحدث عن الحركة. إذا كان هناك سياراتان تسيران بجانب بعضهما على نفس الطريق وبنفس الاتجاه وبسرعة ثابتة تبلغ 100 كم في الساعة بالنسبة للأرض لكلا السياراتين، فإن سرعة السيارة الأولى بالنسبة للثانية ستكون مساوية للعدد صفر لأنها لا تبتعد عنها مع مرور الوقت. كما تلاحظ تغيرت قيمة السرعة عندما قمنا بتغيير الجملة المرجعية، حيث كانت سرعة إحدى السياراتين 100 كم في الساعة عندما كانت الأرض هي الجملة المرجعية، بينما أصبحت السرعة صفرا عندما تغيرت الجملة المرجعية إلى السيارة الثانية.انصهار الزمان والمكان
اعتقد علماء الفيزياء قبل مجيء أينشتاين أنه ليس هناك ارتباط بين الزمان المكان، على الأقل ليس بالطريقة التي أخبرتنا عنها النسبية الخاصة.تبعا للنسبية الخاصة، الزمان والمكان ليسا شيئين منفصلين، بل هما شيء واحد أطلق عليه اسم "نسيج الزمكان" أي نسيج الزمان والمكان. تخبرنا قوانين النسبية الخاصة أنه كلما زادت سرعة تحركنا في المكان كلما قلت سرعة مرور الزمن علينا، بمعنى أن الزمن يمر أسرع عندما تكون في المنزل منه عندما تقود سيارة، وذلك لأن سرعتك المكانية في المنزل كانت صفرا بالنسبة للأرض بينما سرعتك في السيارة أكبر من الصفر بالتسبة للأرض إذا كنت تقود.
ولشرح الفكرة بشكل مبسط أكثر، نسوق المثال الشهير التالي. إذا ركب أحد توأم، عمر كل واحد منهما 7 سنوات، مركبة فضائية تسير بسرعة قريبة من سرعة الضوء، وبقي الآخر على الأرض، فإنه بعد مرور 53 سنة على الأرض، سيكون قد أصبح عمر الذي على الأرض 60 سنة، بينما الذي في المركبة الفضائية، سيكون قد زاد عمره ثلاث سنوات فقط.