لابد أن يتناول المكون الأساسي الثاني في النسبية الخاصة الضوء وخواص حركته وعلى عكس ما نزعمه بأنه لا معنى لمقولة ينتقل جورج بسرع رعة 10 أميال الساعة" من دون تحديد نقطة مرجعية للمقارنة، فإن جهود مجموع عات الفيزيائيين التجريبيين المتتابعة على مدى ما يقرب من قرن من الزمان قد بينت أن كل الراصدين سيتفقون على أن الضوء ينتقل بسرعة 670 مليون ميل في الساعة من دون تحديد نقطة مرجعية للمقارنة " .

وقد أحدثت هذه الحقيقة ثورة في نظرتنا للعالم. ولنبدأ أولاً في إدراك ما تعنيه هذه الحقيقة، وذلك بمقارنتها بمقولات مماثلة في حالة أجسام أخرى أكثر شيوعاً. تخيل أنك كنت في الخارج في يوم رائع مشمس مع صديقة لك تمارسان إحدى اللعبات وكنتما تتقاذفان بينكما الكرة بسرعة 20 قدماً في الثانية مثلاً. وفجأة ضربت صاعقة كهربية فوق رأسيكما، الأمر الذي دفعكما للركض بحثاً عن حماية. وبعد مرور العاصفة عدتها لاستئناف اللعبة، لكنك ستلاحظ حدوث بعض التغيير.

فقد أصبح شعر صديقتك نافراً في جميع الاتجاهات، وعيناها أصبحتا متعبتين مضطربتين. وإذا نظرت إلى يديها فسيزعجك أن ترى أنها لا تنوي أن تلعب بكرة البيسبول مرة ثانية، ولكنها بدلاً من ذلك ستقذفك بقنبلة يدوية. ومن المفهوم أن حماسك للعب سيتضاءل بشدة، وستجري هارياً، لكن لأنك تجري، فإن السرعة التي تلاحقك بها هذه القنبلة ستكون أقل من 20 قدماً في الثانية، ومن خبرتنا العامة، فإنه في الحقيقة إذا كنت تجري بسرعة تقترب من 12 قدماً في الثانية، فإن سرعة اقتراب القنبلة اليدوية منك ستكون (1220) 86 أقدام في الثانية. وفي مثال آخر، إذا كنت على الجبال وبدأت كتلة من الجليد في الانهيار تجاهك، فإن فكرك سيتجه إلى الدوران والجري، لأن ذلك سيتسبب في خفض سرعة اقتراب كتلة الجليد منك - وهو أمر طيب عموماً ومرة أخرى، فإن سرعة كتلة الجليد المنهارة بالنسبة لراصد ساكن لا يتحرك ستكون أكبر من سرعتها بالنسبة للشخص الذي يجري محاولاً الابتعاد عنها. والآن لتقارن هذه المشاهدات الأساسية حول لعبة البيسبول والقنابل اليدوية والانهيارات الجليدية. مع مشاهدتنا حول الضوء، ولنجعل المقارنة أكثر إحكاماً، لنتخيل أن شعاع الضوء يتكون من "أكياس" أو "حزم" دقيقة تسمى فوتونات (صفة من صفات الضوء سنناقشها بتفصيل أكبر في الفصل الرابع). وعندما نضيء كشافاً أو ترسل شعاعاً من الليزر، فإننا في الواقع تطلق تباراً من الفوتونات في اتجاه ضوء الكشاف أو شعاع الليزر وكما فعلنا مع القنابل اليدوية والانهيارات الجليدية، فلتتخيل كيف تبدو حركة الفوتون لشخص ما أثناء حركته. ولتتخيل أن صديقتك المضطربة قد استبدلت القنبلة البدوية بشعاع قوي من الليزر. فإذا أطلقت هذا الشعاع تجاهك، وكان لديك أجهزة لقياس سرعة الفوتونات المقتربة منك هذا الشعاع، فستجد سرعتها 670 مليون ميل في الساعة، لكن ما الذي سيحدث إذا كنت ستجري هارباً كما فعلت عندما لعبت معك بالقنبلة اليدوية؟ وما هي السرعة التي ستسجلها للفوتونات المتجهة إليك؟ وحتى نفهم الأمر بصورة أفضل، تخيل أنك تركب سفينة الفضاء "إنتربرايز" وتقلت من صديقتك بسرعة 100 مليون ميل في الساعة مثلاً. وباتباع المنطق القائم على رؤية نيوتن التقليدية، وحيث أنك تبتعد، فإنه من المتوقع أن تسجل سرعة أبطأ للفوتونات المتجهة نحوك. وعلى موجه التحديد فإنك ستتوقع أن تجد سرعة الفوتونات المقتربة منك (670 مليون ميل في الساعة - 100 مليون ميل في الساعة = 570 مليون ميل في الساعة). وقد تمكنت أعداد هائلة من الأدلة التي حصل عليها العلماء. والتي يرجع تاريخها إلى العام 1880 كذلك التحليل الدقيق لتفسيرات نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسية عن الضوء من إقناع المجتمع العلمي ببطء بأن هذا في الواقع ما لا يحدث وحتى لو كنت تتقهقر فإنك ستسجل سرعة للفوتونات المقتربة منك مساوية لـ 670 مليون ميل في الساعة وليس أقل من ذلك بأية قيمة مهما صغرت، ومع أن ذلك قد يبدو غريباً جداً لأول وهلة ومختلفاً عما حدث للشخص الذي يجري مبتعداً عن كرة البيسبول أو القنبلة اليدوية أو الكتلة الجليدية المنهارة، فإن سرعة الفوتونات المقتربة دائما 670 مليون ميل في الساعة، ويحدث نفس الشيء إذا كنت تجري في اتجاه الفوتونات القادمة أو عكس اتجاهها ، فسرعة اقترابها أو ابتعادها ثابتة تماماً لا تتغير؛ وستظل تنتقل بسرعة 670 مليون ميل في الساعة. وبغض النظر عن الحركة النسبية لمصدر الفوتونات والراصد فإن سرعة الضوء دائما واحدة .

ولا تسمح الإمكانات التقنية المحدودة بإجراء مثل هذه التجارب التي وضعناها عن الضوء، غير أن تجارب المقارنة ممكنة. فمثلاً، اقترح عالم الفيزياء الهولندي ويليم دي سيتير سنة 1913 أنه يمكن استخدام زوج من النجوم يتحرك بسرعة نجمان يدوران أحدهما حول الآخر لقياس تأثير مصدر متحرك على سرعة الضوء. وقد أكدت التجارب المختلفة من هذا النوع خلال العقود الثمانية الماضية أن سرعة الضوء القادم من نجم متحرك هي نفسها سرعته من نجم ساكن - 670 مليون ميل في الساعة - في حدود دقة مذهلة لأجهزة قياس في غاية الدقة والأكثر من ذلك، فإن عدداً كبيراً من تجارب تفصيلية أخرى أجريت خلال القرن الماضي - تجارب تقيس سرعة الضوء مباشرة في ظروف مختلفة، كما أنها تختبر العديد من النتائج التي تظهر عن هذه الخاصية للضوء - كما شرحنا ذلك حالاً - وقد أكد كل ذلك ثبات سرعة الضوء.

وإذا لم تستطع تقبل هذه الخاصية للضوء، فلست وحدك. وعلى منعطف القرن، حاول علماء الفيزياء جهدهم لتفنيد ذلك، لكنهم لم يتمكنوا. وعلى العكس، فإن آينشتاين احتضن فكرة ثبات سرعة الضوء، لأنه وجد في ذلك الإجابة عن المعضلة التي كانت تقلقه منذ أن كان مراهقاً. فمهما كانت السرعة التي تلاحق بها شعاع الضوء فإنه سيظل يتحرك مبتعداً عنك بسرعة الضوء. ولن تستطيع أن تغير من السرعة الظاهرية لانتقال الضوء قيد أنملة عن 670 مليون ميل في الساعة، بل وأكثر من ذلك، فإنك لن تستطيع إبطاء، ليبدو ساكناً بالنسبة إليك. انتهت القضية، لكن الانتصار على التناقض لم يكن أمراً هيناً، فقد أيقن آينشتاين أن ثبات سرعة الضوء عني سقوط فيزياء نيوتن.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

العتبة العباسية المقدسة تكرّم الفائزين بمسابقتها الثقافية الخاصّة بذكرى ولادة الصادقين (صلوات الله عليهما)

العتبة العباسية المقدسة تستذكر السيرة العطرة للصادقَين (صلوات الله عليهما) بذكرى ولادتهما

ضمن فعاليات مهرجان رحمة للعالمين الدولي الأوَّل العتبة العباسية المقدسة تحتفي بذكرى ولادة الصادقَين (صلوات الله عليهما)

قسم الشؤون الفكرية: مجلة نبيّنا ستنشر بحوث مهرجان رحمةً للعالمين بثلاث لغات

المزيد

الآخبار الصحية

تحذير من الإفراط في شربها.. متى تصبح الماتشا خطيرة؟

من بناء العضلات إلى "تسميم الجسم".. الوجه الآخر للبروتين ؟

دراسة جديدة: مخ الانسان يغتسل أثناء النوم

هل من الآمن شرب القهوة على معدة فارغة؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

مزايا مرآة الرؤية الخلفية ذاتية التعتيم في السيارات

دراسة.. كوكب غريب أمد الأرض بمقومات الحياة !

يهدد عرش هوليود.. أول فيلم رسوم متحركة بالذكاء الاصطناعي

أكبر تغيير منذ سنوات.. هل تكشف أبل النقاب عن "iPhone Air"؟

المزيد

مواضيع ذات صلة

الحدس وعيوبه

مبدأ النسبية

اللا تناظر بين الماضي والمستقبل ( معنى اللا تناظر في الزمن)

المكان - الزمان الجديد الرباعي الأبعاد

أسرع من الضوء ؟(سرعة الضوء كحد نهائي: ماذا لو تجاوزناها؟)

مفارقة التوأمين( مفارقة التوأمين وثورة النسبية في فهم الزمكان)

هزيمة الزمن النيوتني

ماذا عن E=mc2؟

عدم التوافق بين جاذبية نيوتن والنسبية الخاصة

الفزياء والكون .. النسبية الخاصة

Relativistic energy

Relativistic mass