تلقي خبرتنا العامة بالضوء على وسائل معينة تتباين فيها ملاحظات مثل هؤلاء الراصدين. فمثلا تبدو الأشجار على جانبي طريق . سريع وكأنها تتحرك من وجهة نظر سائق سيارة، لكنها تبدو ساكنة بالنسبة لمن يقف على جانب الطريق يحاول إيقاف سيارة. وبالمثل، فإن اللوحة الموجودة أمام سائق السيارة تبدو له ساكنة غير متحركة (وهو ما نأمله!)، لكنها مثل باقي السيارة تبدو متحركة بالنسبة لمن يقف على جانب الطريق ومثل هذه الخواص الأساسية والتلقائية للكيفية التي عليها العالم لا تلاحظها إلا بالكاد.

وتزعم النسبية الخاصة، رغم ذلك أن الفروق في : الملاحظات : بين الاثنين السائق والواقف إلى جانب الطريق أكثر دقة وحدة. وتقدم النظرية إعلاناً غريباً يتضمن أن الراصدين للحركة النسبية سيكون لهما تقويم مختلف للمسافة وللزمان. ويعني . ذلك، كما سنرى أنه لو كانت هناك ساعتا يد متماثلتان تماما . مع شخصين يتحركان أحدهما بالنسبة للآخر فإن دقات ساعتيهما ستختلف، وبالتالي فلن يتفقا على مقدار الزمن الذي يمضي بين حادثين معينين وتبين النسبية الخاصة أن هذه المقولة لا تشهر بدقة الساعتين المعنيتين هنا، لكنها مقولة حقيقية عن الزمن نفسه. وبالمثل، فإن الراصدين المتحركين بعضهم بالنسبة لبعض والذين يقيسون الزمن لن يحصلوا على نفس النتيجة. ومرة أخرى، لا يرجع ذلك لعدم دقة وسيلة القياس أو خطأ في القياس. وتؤكد أكثر أجهزة القياس دقة في العالم أن المكان والزمان لا يحسهما كل إنسان بنفس القيمة أي نفس المسافة أو الفترة الزمنية. وتحل النسبية الخاصة التعارض بين حدسنا عن الحركة وخواص الضوء، وذلك بالطريقة الدقيقة التي وضع بها آينشتاين الخطوط الأساسية للنسبية الخاصة، لكن لذلك ثمناً: فالأشخاص الذين يتحركون بعضهم بالنسبة لبعض لن يتفقوا على المشاهدات الخاصة بكل منهم حول المكان أو الزمان. لقد مر قرن تقريباً منذ أن أعلن آينشتاين على العالم اكتشافه الدرامي، ومع ذلك فإن معظمنا يرى المكان والزمان كأمر مطلق. لم ترسخ النسبية الخاصة في نفوسنا بعد، فنحن لا نشعر بها، ومضامينها لا تمثل جزءا أساسياً في حدسنا. والسبب في ذلك بسيط جداً. تعتمد تأثيرات النسبية الخاصة في السرعة التي يتحرك بها الإنسان وبالنسبة لسرعات السيارات والطائرات وحتى سفن المكان فإن هذه التأثيرات ضئيلة. وهناك بالفعل فروق بين الإدراك الحسي للمكان والزمان عند الأفراد المستقرين على الأرض والمسافرين في سيارات وطائرات، لكن هذه الفروق من الضالة بحيث لا يمكن ملاحظتها. ومع ذلك، لو سافر أحد في رحلة مستقلا مركبة فضائية مستقبلية سرعتها تمثل جزءا محسوساً من سرعة الضوء، فإن تأثير النسبية سيبدو واضحاً تماماً. وما زال هذا جزءا من دنيا الخيال العلمي. وعلى الرغم من ذلك، كما سنناقش في ما بعد، فإن التجارب الذهنية تسمح بمشاهدات واضحة ودقيقة للخواص النسبية للمكان والزمان التي تنبأت بها نظرية آينشتاين. ولإدراك المقاييس المعنية هنا لتتخيل أننا في عام 1970، وقد ظهرت بعض السيارات الكبيرة والسريعة. أنفق سليم لتوه كل مدخراته ليشتري سيارة جديدة من نوع ترانس ،آم وقد اصطحب شقيقه جيم إلى المضمار المحلي لاختبار السيارة في سرعات غير مسموح بها من بائع السيارة. وبعد أن أدار المحرك مرق سليم بها على المضمار بسرعة 120 ميلاً في الساعة في ما كان جيم يسجل زمنه وهو يقف جانباً. ولأن سليم كان يرغب في التأكد بشكل مستقل من الزمن الذي يستغرقه، استخدم ساعة إيقاف معه داخل السيارة، وقبل نشر أبحاث آينشتاين لم يكن أحد يتساءل ما إذا كانت ساعتا إيقاف كل من سليم وجيم ستقيس نفس الزمن أم لا. ولكن طبقاً للنسبية الخاصة بينما ستسجل ساعة جيم الزمن 30 ثانية، ستسجل ساعة سليم زمنا مقداره 99999999999952.29 ثانية، أي أقل بمقدار ضئيل جداً. وبديهي أن هذا الفرق من الصغر بحيث لا يمكن أن يقاس إلا بأجهزة تتعدى بمراحل في دقتها ساعات الإيقاف اليدوية، وأنظمة تسجيل الوقت الأوليمبية، بل وحتى تتعدى أكثر الساعات الذرية الهندسية دقة. وليس غريباً أن خبرتنا اليومية لا تكشف حقيقة أن مرور الزمن يعتمد على حالة الحركة. و سيحدث نفس عدم الاتفاق بالنسبة لقياس الأطوال. فعلى سبيل المثال، وفي تجربة أخرى يستخدم فيها جيم حيلة ذكية لقياس طول سيارة سليم الجديدة : يبدأ بتشغيل ساعة الإيقاف عندما تمر أمامه مقدمة سيارة سليم ثم يوقف تشغيل الساعة عند لحظة مرور مؤخرة السيارة وحيث أن جيم يعلم أن سرعة سيارة سليم 120 ميلاً في الساعة، فهو بذلك يستطيع حساب طول السيارة، وذلك بضرب السرعة في الزمن المسجل بساعته ومرة أخرى، وقبل أينشتاين، لم يكن أحد ليتساءل عما إذا كان طول السيارة المقيس بطريقة جيم غير المباشرة سينطبق تماما على طولها الذي قاسه سليم بعناية عندما كانت السيارة واقفة على أرضية المعرض وعلى العكس تقول النسبية الخاصة أنه إذا كان سليم وجيم يجريان قياساتهما بدقة ووجد سليم أن سيارته طولها 16 قدما بالضبط، فإن جيم سيجد أن طولها 99999999999974.15 قدماً - أي بفارق ضئيل جداً، وكما سبق بالنسبة القياس الزمن، فإن الفرق ضئيل جداً لدرجة أن أجهزة القياس العادية ليست على درجة من الدقة تسمح لها باكتشاف هذا الفرق.

ومع أن هذه الفروق في غاية الضآلة إلا أنها تظهر شرخاً في المفهوم الشائع عن ثبات وعالمية المكان والزمان وكلما زادت السرعة النسبية للأفراد كما في حالة سليم وجيم، فإن الشرخ يزداد وضوحاً. وللوصول إلى فروق ملحوظة، لا بد أن تصبح السرعات المعنية جزءا لا بأس به من السرعة المحتملة القصوى - أي سرعة الضوء – التي أثبتت نظرية وقياسات ماكسويل أنها حوالى 186000 ميل في الثانية أو 670 مليون ميل في الساعة. وهذه السرعة من الكبر بحيث تلف كوكب الأرض أكثر من سبع مرات في الثانية الواحدة. وإذا كان سليم، على سبيل المثال، يقود سيارته بسرعة 580 مليون ميل في الساعة (أي 87% من سرعة الضوء) بدلاً من 120 ميلاً فقط، فإن رياضيات النسبية الخاصة تتنبأ بأن طول السيارة الذي سيقيسه جيم سيكون 8 أقدام فقط، وهو فرق كبير عما يقيسه سليم (وعن المواصفات المذكورة في كتيب السيارة وبالمثل فإن الزمن الذي يستغرقه سليم ليقطع المضمار والمقاس بواسطة جيم سيكون تقريباً ضعف الزمن الذي سيسجله سليم لنفس المضمار. وحيث أن مثل هذه السرعات الهائلة تقع بعيداً خارج أي شيء يمكن التوصل إليه حالياً، فإن ظاهرة تمدد الزمن Time Dilation و تقلص لورنتز Lorentz Contraction - كما يطلق تقنياً على هاتين الظاهرتين - ضئيلة جداً في حياتنا اليومية. فإذا حدث وكنا في عالم تنتقل فيه الأشياء بسرعات تقارب سرعة الضوء، فإن خواص المكان والزمان بهذا الشكل ستصبح حدسية تماماً - لأننا سنستشعرها بصورة دائمة بحيث لا يتطلب الأمر مناقشات أكثر من الحركة الظاهرية للأشجار على جانبي الطريق التي ذكرناها في مستهل هذا الفصل. وبما أننا لا نعيش في مثل هذا العالم، فإن هذه الخواص غير مألوفة لنا، وكما سنرى فإن إدراك وتقبل هذه الخواص يتطلب أن نعرض نظرتنا للعالم إلى تغيرات شاملة.

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

مبدأ النسبية

سرعة الضوء

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