10/31/2016

1

المحاضرة الخامسة•

The Relativity Theoryالنظرية النسبية حول •محمد على عثمان/ د . أ•

قسم األراضى•

نظرية فيزيائية للقياس في إطار مرجعي هي •

1905عام Albert Eiensteinألبرت أينشتاين قدمها

، The Invariant Theoryالالتغير نظرية يسميها وكان •

التسمية األكثر دقةوهي

محمد على عثمان/ د . أ

:مقدمة•

Classicalالكالسيكيةالميكانيكاقوانينعاشت• Mechanics

الحركة)Newtonنيوتن}رأسهموعلىكبارعلماءأنشأهاالتى

،(والمغناطيسيةالكهربية)Maxwellماكسويل،(والجاذبية

الزمانمنقرنينحوالى{(والنجومالكواكب)Galileoجاليليو

ماكسىاأللمانجاءحينالعشرينالقرنمطلعحتىحصينةقلعةفى

1900بالنك Planckتقديمهوهوبمدفعهالقلعةهذهضربوبدأ

Quantum"الكمنظرية" Theoryمباشرةوتاله

(أينشتاين 1905 Einsteinأمريكاالىوهاجرسويسرى–المانى

The"الخاصةالنسبيةالنظرية»وهوآخربمدفع(1940

Theory of Special Relativityبنظرية»تالها26سنفىوهو

1915Theory«العامةالنسبية of General Relativity

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

2

لمفهومكيةالكالسيبالفيزياءمقارنةمختلفةصورالنظريتانتقدم•

والطاقة,المادةكتلة,الزمن,الفضاء

changed views on space , time, mass, and energy.

ديلكبعمرهمننيوالعشرالسادسةفىوهوأينشتاينقدمهاوقد

.والمكانالزمانفينيوتننظريةعن

كدتأالتىواألبحاثالتجاربمنمزيدباجراءالضرباتوتوالت•

ثةالحديالفيزياءعصربدءليتأكدالنظريتينهاتينصحة

Modern Physics

محمد على عثمان/ د . أ

فياوضعهبدايةمنذعديدةسنواتعاشتقدالنسبيةوالنظرية•

,المختصونإاليقربهاالعاجيبرجفي1905سنة

المصرىالرياضياتعالمعنالمأثورومن•

دائما يقولكانأنه"مشرفةمصطفىى/د"•

.عشرةإالكلهالعالمفييفهمهاالالنظريةهذهإن•

.يزيائيةالفالمفاهيممنكثيرعليهاترتبالنسبيةالنظريةولكن•

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

3

النسبيةإحياء•

لفلكيينامنجديدجيلبدأالعشرينالقرنخمسينياتفيذلكبعد•

سلكيةالتردداتيدرسونالذين• الذيونللكخريطةيضعونالالا

ق البطاقة مفعمةبأجساميعج • بدت.مذهلةمسافاتبعد لىعتصدا

انينقوتقدر ممابمراحلأثقلالقويةالمنيرةاألجسامتلك•،تفسيرهعلىلنيوتنالجاذبية

.العامةالنسبيةنظريةإلىاألنظاراتجهتوهكذا•

غاز أل إلىانتباههمتحويلالفيزيائيينمنجديدجيلوبدأ•

والعجيبةمثيرةالالنتائجمنالكثيرتحليل وبدءواأينشتاين،نظرية•.السابقفياآلخرونيتجاهلهاكانالتي

محمد على عثمان/ د . أ

.فيةفلسجوانبلهاوإنما,معادالتكلهاليستالنسبيةونظرية•

ذهنهيفانبعثتأنهاأينشتاينيقول,الرياضيةالمعادالتوحتي

رةصوعليالكونيتصورأنفيهاحاولالتيشطحاتهنتيجة

.جديدة

زءجتناولمعقليال نقفسوفالفلسفيةالشطحاتهذهوأمام•

أرادمابعضنشرحأنومحاولينالرياضيةالمعادالتمنيسير

.اإلمكانقدرعلييقولهأنالعالمذلك

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

4

The Special Relativityالنظرية النسبية الخاصة •

حث في ألنها خاصة بجمل المقارنة لجاليليو وتب: النسبية الخاصة •

فى (الجاذبية , السرعة , الكتلة, المكان, الزمان) عادية مواضيع

شتاين اينوضع . ولكن من وجهة نظر مختلفة حركة منتظمة نسبية

: المبدأين التاليين ليكونا أساس النظرية

(أي اليوجد نظام في حالة الثبات المطلق)مبدأ النسبية -1•

سبة سرعة الضوء هى أقصى سرعة فى الكون وهى ثابتة بالن-2•

ث/ كم 300000وتساوى للمشاهد

اج إلى ال يحتعند جمع هذين الفرضين يمكننا استنتاج أن الضوء •

رتبط ينتقل فيه كما تنص نظرية نيوتن، فهو ال ي(أثير)وسط

reference system( بنظام مرجعي)

محمد على عثمان/ د . أ

؟معنى النسبية ما •

:التالى لتوضيح ذلك نفترض المثال •

:1مثال •

أننستطيعالاالمتحانفي10،9درجاتعلييحصالنطالبان•

انتكفإذاالكليةاإلمتحاندرجةإليتنسبلمالدرجةألننقيمهما

فكالهما100أو50منكانتإذاأماممتازانفهما10من

ثانىالأشطرمناألولفنقولالطالبانمقارنةيمكنكذلك,ضعيف

.مطلقوليسنسبيالقياسأنأى..مثال

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

5

Spaceالمكان •

؟تقدير وضع أي شئ في المكان يمكن هل :أينشتاين كان أول سؤال سأله •

ثابت ال آخروجسما جسما من األجسام يتحرك بأن مطلق وقاطع وهل يمكن اإلثبات بشكل •

؟يتحرك

:2مثال •

هوضعنقدرأننحاول,البحرعرضفىسفينةظهرعلىيمشىراكب•

معركيتحالصارىألنخاطىءالتقديرهذاولكنالسفينةلصارىبالنسبة

لألرضةبالنسبوضعهنقدرأننحاولإذن,البحرفىتتحركالتىالسفينة

االرضألنأيضاخاطىءالتقديرهذاولكنكذاوعرضكذاطولخطعند

تهامجموعمعتتحركالشمسو,الشمسحولالفضاءفىتتحركبأسرها

خرياألهيالنجميةوالمدينة.الكبرىالنجميةمدينتهامركزحولالشمسية

..التبانةمركزحولتتحركوهي..التبانةدرباسمهاهائلةمجرةمنجزءالرآخشىءحولالالنهائىالكونفىالمجراتمنعددمعتتحركاألخريهيوالتبانة

هللاإاليعلمهمحمد على عثمان/ د . أ

ي وال سبيل لمعرفة المكان المطلق أل. استحالة مؤكدة هناك إذن •

..شئ في الفضاء

ة إلي النسبي بالنسبموضعه وإنما نحن في أحسن األحوال نقدر •

ذا في ألن كذا وك.. أما وضعه الحقيقي فمستحيل معرفته كذا وكذا

وأغلب الظن أنه ال يوجد شئ اسمه . حالة حركة هي األخري

مشكلة الحركة فالمشكلة هي نفس الفإذا جئنا إلي "وضع حقيقي"

سنة ضوئية8.6يبعد عن األرض « الشعرى اليمانية»نجم #

مليون سنة 2وتبعد عنا « أندروميدا»هى مجرة الينا أقرب •

.ضوئية

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

6

السرعة النسبية •

•Relative velocity

:3مثال•

وهلة قادم في عكس االتجاه فإنك للقطار آخر حينما يمر بك قطارأنت في •حرك يخيل إليك أن قطارك واقف واآلخر هو الذي يتاألولي يختلط عليك ،

بينما ) ، وأنت عادة تقدر سرعته خطأ فيخيل إليك أنه يسير بسرعة خاطفة

.( هو في الواقع يسير بمعدل سرعة القطار الذي تركبه

خيل فأنت ي.. ومواز له .. نفس اتجاه قطارك وإذا كان يسير في •.القطارين واقفان إليك أن

سم أى أنه الوجود للحركة المطلقة ولكن تنسب حركة الجسم الى ج•بعضهماعكس اتجاه يتحركان (قطاران )آخر واذا كان الجسمان

:ليةبالمعادلة التاالنسبية طبقا لنيوتن السرعة يمكن حساب محمد على عثمان/ د . أ

•Vr = Vo + Vt

Vr: حيث • Vt, ( الراكب)المالحظسرعة Vo, النسبيةالسرعة ,

القطار اآلخر سرعة

جدا يرة الكباليصح عند السرعات ولكنه , لقوانين نيوتن هذا القانون طبقا •

رعة كل منهما وكانت س, بمركبتين فضائيتين القطارين استبدلنا فمثال اذا •

ألن السرعة ث فال يمكن تطبيق القانون فى هذه الحالة /كم200000

ضع ولذلك و, وهذا مستحيل عمليا النسبية سوف تزيد عن سرعة الضوء

:القانون التالىأينشتاين

ي زادت سرعة كل من المركبتين لتساوي سرعة الضوء فرضا وعوضت فحتى إذا •

صحة وتم اثبات. القانون فسوف تصبح السرعة النسبية أيضا هي سرعة الضوء

.القانون بتجارب أجراها العلماء بعد ذلك

السرعة النسبية بين الجسمين V حيث

( سرعة الضوء ) cV1 , V2 محمد على عثمان/ د . أوسرعتا الجسمين

10/31/2016

7

،رصيف ثابت للمالحظة إذن بحركة الجسم وسكونه يحتاج إلي القطع

ر األكثوبدون مرجع ثابت ال يمكن معرفة الحركة من السكون ، وعلي

.يمكن معرفة الحركة النسبية فقط

كل الكون فالمعروف أنه في حالة حركة كتركنا القطارات وجئنا إلي فإذا •

:طبقا للحقائق التاليةوكأجزاء

•ث/ ميل 1/4حول نفسها بسرعة األرض دوران

•ث/ ميل 18.5بسرعة حول الشمس األرض دوران

ث/ ميل 12بسرعة داخل المجرة الشمسية تتحرك المجموعة

ث / ميل 120بسرعة تدور حول نفسها المجرة

محمد على عثمان/ د . أث/ ميل 4000–600بسرعة تتباعد عن المجرات حولها المجرة

الحقيقية،من مشكلة البحث عن الحركة نيوتنتعب وقد •

ساكنا فحاول الخروج من المشكلة بافتراض أن هناك جسما •

ة تماما يوجد في مكان ما بعيد غير معروف ، تقاس به الحرك•

الحقيقة ، ثم عاد فاعترف بعجزه عن البرهنة علي وجود هذا

الفضاء نفسهالشئ الثابت هو الجسم الثابت ، واعتبر أن

ءالفضاواستمر علي هذه العقيدة بدوافع دينية ، قائال إن •

.يدل علي وجود هللا •

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

8

، نسبية قانونه األول في المن هذه الحقيقة أينشتاينوقد استخلص •

قوانين الكون واحدة لكل األجسام التي تتحرك بحركة"وهو أن

المثالولشرح هذا القانون نورد هذا . "منتظمة

عة علي السفينة الذي يتمشي علي سطحها بسرالراكب : 4مثال•

ميال 15ة بسرع، لو أن السفينة كانت تسير ميل واحدا في الساعة

في الساعة ميال 16في الساعة ، لكانت سرعته بالنسبة الي البحر

بعكس اتجاه ) ولو أنه غير اتجاهه وسار بالعكس ( . 15+1)

ميال 14( 1–15)ألصبحت سرعته بالنسبة إلي البحر ( السفينة

غم أن ، وبرالحالتين أنه لم يغير سرعته في برغم .. في الساعة

هذا سرعته في االتجاهين كانت ميال واحدا في الساعة ، ومعني

في 16أو 14يسير بسرعتين مختلفتين أنه وهو نفس الشخص

.وهذه استحالة نفس الوقت ،

محمد على عثمان/ د . أ

Forth Dimension (Time) The( الزمن)الرابع البعد •

إذا كنت طائرا في الهواء وأردت أن تحدد موضعك ، فأنت في حاجة إلي•

يها لتحدد النقطة التي أنت ف.. الطول والعرض واالرتفاع .. أبعاد ثالثة

.بالضبط

حظة وضعك يتغير من لألن .. الثالثة ال تصف لنا حركتك األبعاد وهذه •

وهو Timeالزمنوال ملموس هو ألخري علي محور رابع غير منظور

أردت أن تعرف حركتك فإن األبعاد فإذا Time is relativeبعد نسبى

أنت علي ف.. الثالثة ال تكفي ، والبد أن تضيف إليها بعدا رابعا هو الزمن

.خط طول كذا وخط عرض كذا في ارتفاع كذا في الوقت كذا

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

9

:5مثال•

مطار طائرة أقلعت منبسرعة كبيرة فإذا فرضنا أن األرض تتحرك بما أن •

رك أن الطائرة تتحال تجزم فإنك ( باريس مثال ) القاهرة إلي مطار آخر

صل حتي وتحرك ومطار باريس ثابتةأن الطائرة أو , ومطار باريس ثابت

تقابالن ويتجهان الى نفس النقطة وياالثنين يتحركان أن أو , تحت الطائرة

. وتهبط الطائرة

ائرة يالحظ حركة الطشخص يقف عاليا الوحيد الذي يستطيع الحكم هو •

بات المالحظ ال يستطيع أن يقف في مكان ثابت ثولكن ) وحركة األرض

إذا ال أحد يستطيع الجزم بالحقيقة( ... مطلق

د غير فاألبعاد الثالثة هي حدو.. وألن كل شئ في الطبيعة في حالة حركة •

لكنها رباعية والحقيقة ليست ثالثية في أبعادها و.. واقعية لألحداث الطبيعية

« الزمكان»واحد اسمه متصل"إنها المكان والزمان معا في .

•(Space – time continuum)

محمد على عثمان/ د . أ

Timeالزمان•

مرا أن إدراك الحركة المطلقة لجسم يتحرك بانتظام أأينشتاين اعتبر •

.مستحيال وبالمثل إدراك سكونه المطلق

ن إنه عاجز عن اكتشاف الحالة الحقيقية لجسم من حيث الحركة والسكو•

أن المطلقين طالما أن هذا الجسم في حالة حركة منتظمة وكل ما يستطيع

يقوله

.هذا الجسم يتحرك حركة نسبية معينة بالنسبة إلي جسم آخرإن •

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

10

؟الزمانفي أينشتاين ماذا يقول •

بة آلخر متغير يدل علي وضع جسم بالنسمقدار المكان الحقيقي هو •

لزمان فالمكان يصبح مرتبطا با.. وألن األجسام كلها متحركة ..

ود إنه موجوفي تحديد وضع أي جسم يلزم أن نقول .. بالضرورة

. ألنه في حركة دائمة .. في المكان كذا في الوقت كذا

الرابطة في نظريته إلي الزمان ليشرح هذهأينشتاين وبهذا ينقلنا •

عبير الزمان بالتفيقول أنه حتي .. الوثيقة بين الزمان والمكان

..الدارج عبارة عن تعبير عن انتقاالت رمزية في المكان

الزمن المعروف بالساعة واليوم والشهر والسنة ما هو إال •

مصطلحات ترمز إلي دوران األرض حول نفسها وحول الشمس

" .مصطلحات ألوضاع مختلفة في المكان " آخر بشكل أو

محمد على عثمان/ د . أ

الت مثال سوف يجد للزمن دالعطاردالذي يسكن اإلنسان •

.. يوما 188حول نفسه في مختلفة ، إذ أن عطارد يدور

.. دار أيضا حول الشمسوهو في هذه المدة نفسها يكون قد

طول اليوم العطاردي يساوي طول السنة ومعني هذا أن

بذلك و. تقويم يختلف تماما عن تقويمناوهو .. العطاردية

م الذي يكون الزمن مقدارا ال معني له إذا لم ينسب إلي النظا

لكل شىء موجود فى الكون زمانه أى أن .اشتق منه

حركتهالخاص طبقا لمكانه وظروف

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

11

.. علي الكون كله " اآلن" نفرض كلمة مثل وال يمكن أن •

ي معناها وحتي إذا اقتصرنا عل.. فهي أوال كلمة ذاتية نفسية

وحدوثهما معا في ذات .. الموضوعي وهو تواقت حدثين

فإن هذا التواقت ال يمكن أن يحدث بين أنظمة .. اللحظة

.مختلفة ال اتصال بينها

ن متكلما إن متكلما من نيويورك يمكن أن يخاطب في التليفو•

نما آخر في لندن ويكون األول يتحدث في ساعة الغروب بي

ومع ذلك يمكن لنا أن نجزم .. اآلخر في منتصف الليل

بب أن والس.. بتواقت الحدثين وحدوثهما معا في ذات اللحظة

احد الحدثين يحدثان معا علي أرض واحدة خاضعة لتقويم و

. هو التقويم الشمسي

وعلي كوكب بلوتو .. بأنه من الممكن أن يحدث علي األرض أما القول •

تلفة ألنها أنظمة مخ.. فهو أمر مستحيل .. مثال أحداث متواقتة في آن واحد

نتقل من واالتصال الوحيد وهو الضوء يأخذ وقتا طويال لي.. ال اتصال بينها

:ويوضح ذلك المثال التالى..واحد من هذه األنظمة إلي اآلخر

:7مثال •

كوب في التي نراها بالتلسفبعض النجوم .. نري أحيانا أشياء ال وجود لها •

أي أن الضوء المنبعث .. مليون سنة 500أعماق السماء تبعد عنا بمقدار

وء الذي وبالتالي فالض.. إلي عيوننا سنوات عديدة ليصل يحتاج إلي منها

فنحن ال نراها .. من السنين عدد هائل نلمحها به هو ضوء خرج منها منذ

تها أما ماهي.. الموغل في القدم نري ماضيها السحيق وإنما .. في الحقيقة

أو .. أت انطفأو .. انفجرت واختفت ربما تكون قد .. فاهلل وحده يعلم .. اآلن

بكل في أطراف ذلك الخالء األبدي وخرجت من مجال الرؤيةارتحلت بعيدا

ة فحالها اآلن ال يمكن أن يصلنا خبره إال بعد مضي خمسمائ.. وسائلها

أى أن حاضرنا هو ماضى بالنسبة لغيرنا ..مليون سنة محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

12

المستقبل –الحاضر –الماضى •

ى بفرض أنه تم اختراع جهاز يسجل كل حياة االنسان عل: مثال افتراضى•.عند عرضه بالسرعة المعتادة( ثانية3600) شريط فيديو مدته ساعة

(ضعف السرعة المعتادة3600)ولكن اذا جعلنا الشريط يعرض بسرع أكبر •

ولكن ,عندئذ لن يستطيع الشخص العادى أن يشاهد ويستوعب أحداث حياته •ف لو وجد آخر عنده المقدرة على متابعة السرعة العالية للشريط فانه سو

.يشاهد الشريط كله فى ثانية واحدة

: نجد أن مقارنة الشخصين عند •

الثانى وحتى مستقبله يكون بالنسبة للشخص( العادى)حاضر الشخص األول •, ( حاضر)أى خالل الثانية يكون حال األول أنه يشاهد الشريط .. ماضى

ط فعال فى حين أن الثانى شاهد الشري( مستقبل)ومازال سوف يشاهد الشريط (ماضى)

ه الشخص الثانى فى حاضره وحتى ماضيأو بعبارة أخرى يمكن قول أن •.مستقبل األول( يدرك)يرى

محمد على عثمان/ د . أ

Time dilationقانون تباطؤ الزمن –•

بهفي مكان له زمنه الخاص ( شخص)كما قلنا أن كل جسم •

ولكن كائن آخر , بمعني أن شخصا علي األرض عاش سنة •

كوكب آخر قد عاش زمن مختلف وفي كوكب ثالث زمن علي •

... وهكذا ثالث

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

13

:8مثال•

ركب سفينة الفضاء في رحلة للفضاء لمدة شهرAأن الشخص بفرض •

وأبيه , سنة 20عمره من سرعة الضوء وكان % 99.99وبسرعة تمثل

في الفضاء Aعلي مضي شهر وبعد . سنة B20أخيه وعمر سنة ، 40

سنة وعمر أبيه أصبح 40أصبح Bعمر اخيه وعودته لألرض وجد أن

ه فقط أمضاه في الفضاء ولكنزاد عمره بمقدار شهر واحد Aسنة بينما 60

سنة علي سطح األرض 20=

تباطأ ألنه تحرك بسرعة كبيرة جدا Aمعني هذا أن زمن •

(من سرعة الضوء % 99.99)

.الجديد الزمن T*, الزمن األول قبل الحركة T, المركبة سرعة Vحيث •

محمد على عثمان/ د . أ

:بالتجربة التالية1971تم اثبات صحة هذا القانون عمليا فى عام •

( جزء من الثانية109/ 1دقتها تبلغ ) سيزيومأحضرت ساعتا •

سير طائرة نفاثة توضعت الساعة األولى فى معمل والثانية فى •

.ساعة 12بسرعة كبيرة لمدة

ن بعد هبوط الطائرة تم مقارنة الوقت فى الساعتين فوجدوا أ•

عن الموجودة ثانية 1.02الساعة التى كانت فى الطائرة قد أخرت

...تماما وبتطبيق معادلة أينشتاين نتج نفس الفرق, فى المعمل

كد روخ فضاء أعلى سرعة فمن المؤاواذا استبدلنا الطائرة بص•

(أى يتباطأ أكثر) سوف يزداد الفرق

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

14

Massالكتلة•

.. ثابت الميكانيكا الكالسيكية أن الكتلة كم قد تعلمنا من علماء •

ة فيه فهي صفة جوهري.. وأنها ال تتأثر بحركة الجسم أو بسكونه

الكتلة ن الذي قلب وجه قوانين الفيزياء أثبت أأينشتاينولكن ..

ر وأنها تتغي.. وأنها مقدار متغير .. نسبية مثل الزمن والمكان

.حيث كلما ازدادت سرعة الجسم ازدادت كتلته بحركة الجسم

لهذا المألوفة حولنا والسرعة الصغيرة وال تبدو هذه الفروق في •

قترب من ولكنها في السرعات العالية التي ت.. تفوتنا فال نالحظها

لجسم حتي إذا بلغت سرعة ا.. سرعة الضوء تصبح فروقا هائلة

تصبح وبالتالي.. مثل سرعة الضوء فإن كتلته تصبح ال نهائية

مستحيلة وهذه فرضية.. مقاومته للحركة ال نهائية وبالتالي يتوقف

طبعا ألنه ال يوجد جسم يمكنه أن يتحرك بسرعة الضوء محمد على عثمان/ د . أ

:9مثال •

طول A & Bشخصان اذا افترضنا وجود •

الكتلةفى ومتساويان سم 180منهما كل •

فى الفضاء الطيران ويمكنهما ( كجم 70)•

اتجاه بعضهما عكس •

عندئذ سوف يري , ( كم 1.609= ميل1)ث / ميل 80000بسرعة •

•A زميله اآلخرB نسبيةطائرا بسرعة

(السرعتينمجموع ) ث وهى / ميل 160.000•

أينشتاين وقد وضع , وسوف يالحظ زيادة كتلته) •

:التالية لحساب الكتلةالمعادلة •

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

15

Kg 137أصبحت ( M* فى القانون ) B وبالتعويض فى القانون ينتج أن كتلة

بعد ذلك الثبات مدي صحة هذه العالقةأجريت عدة تجارب

وهي) أثبتت التجارب أن القذائف المشعة التي تطلقها مادة الراديوم واليورانيوم -

تزداد ( دقائق مادية متناهية في الصغر تنطلق بسرعة قريبة من سرعة الضوء

..كتلتها بما يتفق مع حسابات أينشتاين

% 95لتصل إلي حركة البروتون أقيمت تجربة بأمريكا بتسريع 1952في عام -

..أضعاف 3ازدادت من سرعة الضوء ووجدوا أن كتلة البروتون

إلي بسرعة االلكترون كذلك أعلن معهد التكنولوجيا في كاليفورنيا أنه وصل -

.مرة 900من سرعة الضوء فزادت كتلته % 99.9

وهذا يختلف عن الميكانيكا الكالسيكية بأن الكتلة ال تتغير مع السرعة

محمد على عثمان/ د . أ

Length contractionانكماش األطوال •

الحركةأو انكماش البعد الموجود في اتجاه •

وجود مسطرة فى مركبة تتحركافترض أينشتاين •

وفى هذه الحالة فان المسطرة سوف , بسرعة هائلة

لى حتى اذا وصلت سرعة المركبة ا( يقل طولها)تنكمش

, ا سرعة الضوء فان طول المسطرة سوف يصبح صفر

د وهذا مستحيل من الناحية العملية ألن سرعة الضوء ح

فهى مقصورة على , أقصى اليمكن لجسم أن يبلغها

.الضوء ذاته

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

16

:( افتراضي)10مثال •

عكس يطيران فى الفضاء , سم 180طول كل منهما A & Bشخصان •

زميله Bعندئذ سوف يري , ث / ميل 80000بسرعة اتجاه بعضهما

مجموع ) ث وهى / ميل 160.000طائرا بسرعة نسبية Aاآلخر •

ويصبح الطول( (ALوسوف يالحظ انكماش في طول ( السرعتين

:أينشتاينطبقا للمعادلة التى وضعها (*L)الجديد •

محمد على عثمان/ د . أ

Cحيث السرعة النسبية v،ث / ميل 186.000الضوءسرعة =

.الطول الجديد *L، األصلي الطول L, بين الشخصين

(ث / تحول السرعات الى م)

سم92= الطول الجديد L* وبالتعويض فى القانون ينتج أن

علي يحدث هذا األنكماش في الطول خالل تحركاتنا العادية ال-

وء ،األرض بالسرعات المعتادة ألنها قليلة جدا مقارنة بسرعة الض

أنه كلما تحرك الجسم بسرعة تقترب من سرعة الضوء فانأى

الجسم ينكمش أكثر وإذا وصلت سرعة الجسم إلي سرعة الضوء

.وهذا مستحيل ( صفر ) = فإن طوله سوف يتالشي ( نظريا )

محمد على عثمان/ د . أ

10/31/2016

17

العصر الذهبى للنسبية•

أننا ( 2015)بيدرو فيريرا وأخيرا يقول عالم الكونيات المعاصر •

في عصر ذهبي جديد للنسبية العامة ، حيث أعلن فريق من

أنهم اكتشفوا موجات صغيرة 2014شهر مارس الفيزيائيين في

مزاعمهم شهرة الكون وحقاقت بدأت مع ميالد ( الزمكان)في

الكتشاف أطلق عليها بعض الفيزيائيين االعالم واسعة في أنحاء

. األهم في هذا القرن

اهدة صمد هذا االكتشاف للتدقيق العلمي فسيصبح أول مشفإذا •

بعدما قدم ،ألبرت أينشتاينالتي تنبأ بها لموجات الجاذبية مباشرة

.قصيربوقت ١٩١٥عام « النسبية العامة»نظريته

محمد على عثمان/ د . أ

«شيءكلنظرية»باسممصطلحيتداولاألخيرةاآلونةفى

The theory of everythingاختصاراأو(TOE)وصفاتشكلوهى

ميعجتفسيرعلىقادرةلنظريةوالرياضياتللفيزياءالنظريالمجالفي

وربطهاكاملبشكلالفيزيائيةالظواهر .(شىءكلأي)معا

ساخرةقةبطريالعامةالنظرياتبعضلوصفيستخدمالمصطلحكانالبدايةفي

تخداماسترسخالوقتمرورمعالواسعة،لعموميتهاشيءلكلنظرياتأنهاعلى

النظرياتيدتوحأوربطتستطيعالتيالنظريةلوصفالكمفيزياءمعالمصطلح

نوويةقوةة،قوينوويةقوة)الطبيعةفياألربعةالرئيسيةبالتفاعالتالمتعلقة

(الجاذبيةكهرومغناطيسية،قوةضعيفة،

التوصلبإمكانيةالحديثالعصرفيكبارالمؤمنينأحد

المعاصرالبريطانىالفيزيائيهوالنظريةلهذه

Stephenهوكينجستيفن Hawking.

محمد على عثمان/ د . أ