Abdullah Jazaerli’s Reviews > الكون الأحدب: قصة النظرية النسبية > Status Update

إن ظاهرة الانكماش هذه لا يمكن أن نلاحظها على سطح الأرض
فمهما بلغت أجهزة العلم الحديث من الدقة فلن تستطيع على الأقل في العصر الذي نعيش فيه أن تقيس الانكماش الضئيل الذي تنكمشه الأجسام المتحركة بالسرعات التي نعرفها حاليا

أما إذا افترضنا جسما طوله متر ويسير بنصف سرعة الضوء، فسنجد أن طوله أصبح حوالي 86 سم
وإذا سار بسرعة 90 بالمئة من سرعة الضوء فسيصبح طوله حوالي 45 سم
وهكذا

تقول النظرية النسبية أن الأجسام تنكمش في اتجاه حركتها
أي أن الانكماش يحصل في بعد الجسم المتجه مع الحركة، لا في البعدين الآخرين

ويمكن صياغة هذا القانون بالكلمات التالية:
إذا ما تحرك مشاهدان بالنسبة لبعضهما البعض، سواء أكانا يقتربان أم يبتعدان، فسيبدو لكل منهما أن الآخر قد انكمش في اتجاه حركته، ولن يجد المشاهد أي أثر للانكماش في طوله نفسه

بعد أن قال فتزجرالد بأن الأجسام السائرة في الأثير تنكمش وتتقلص باتجاه حركتها
جاء بعده لورنتز ووضع التقدير الكمي للانكماش بمعادلة معينة

وقد استعمل آينشتاين قوانين لورنتز نفسها في النظرية النسبية الخاصة
وهذه القوانين تنطبق على كل مادة مهما كان نوعها

تقوم النظرية النسبية على فرضين مبدئيين
وهي كغيرها من فروع العلوم التي تطلب أن نسلم لها ببديهيات لا تحتاج إلى إثبات

1- الأثير
حيث قامت النظرية النسبية على تجاهل وجود الأثير كليا
وبذلك فهو ينفي وجود المكان المطلق، خاصة وأن الأثير كان من الأشياء المفترض ثباتها في الكون
فلم يبق إلا المكان النسبي والحركة النسبية

2- سرعة الضوء
بافتراض أنها سرعة مطلقة ثابتة دائما بالنسبة للمشاهد
مهما اختلفت السرعة بين المشاهد ومصدر الضوء

قام اختبار ميكلسون ومورلي لمحاولة إثبات وجود الأثير، خاصة وأن وجوده كان مسلّما به
وفكرته ببساطة هي محاولة قياس سرعة الضوء باتجاه الأثير، وبعكس اتجاهه، وبمجانبته
وكان من المتوقع وجود اختلاف

لكن ذهبت جودهم سدى، وهذا شكل صدمة للفيزياء الكلاسيكية، مما دعى بعض العلماء لمحاولة تفسير ذلك
ومن التفاسير التي صادفت قبولا مبدئيا هو ما رآه فتزجرالد، حيث قال بأن كل الأجسام تنكمش في اتجاه حركتها خلال الأثير - انكماش فتزجرالد

وقد اكتشف العلماء فيما بعد طرقا أخرى لقياس سرعة الضوء أشهرها طريقتان:
طريقة ميكلسون - بالمرايا
طريقة فيزو - بالعجلة المسننة

حاول جاليليو حساب سرعة الضوء لكنه لم يفلح في ذلك
وأول من قدّر سرعة الضوء تقديراً صحيحاً كان العالم الدنماركي رومر في أواخر القرن ال١٧، وذلك من خلال مراقبة خسوفات أقمار المشتري
حيث وجد أنها تبلغ حوالي ١٨٥ ألف ميل في الثانية

يحدثنا آينشتاين بأن الزمن يطول ويقصر حسب أمرين
حسب السرعة وهذا ما يبحثه في النظرية النسبية الخاصة
وحسب الكتلة وهذا ما يبحثه في النظرية النسبية العامة