Mr.Mohamed Ramadan / / الحجز للترم الاول لعام 2023/2022

                                     النسبية

                   

 -من بعد اكتشاف الإنسان إن الأرض كروية مش مسطحة -زي ما هو كان شايف-، واكتشافه إن الأرض مش مركز الكون -زي ما كان هو متوقع-، بدأ يظهر عند الإنسان مفهوم جديد اسمه (نسبية الحركة)
ببساطة، لو أنا دلوقتي قدامي عربيتين، واحدة منهم بتتحرك بسرعة 30، والتانية بتتحرك بسرعة 50.. لو الأولى بتمشي عكس التانية، اللي راكب فالأولى هيحس إن التانية معدية جنبه بسرعة 80، مع إن هي هي نفس العربية هتكون ماشية بسرعة 50 أصلا جيبنا ال80 منين؟ .. وفي نفس الوقت لو العربيتين ماشيين جنب بعض، اللي راكب فالأولى هيحس إن التانية ماشية جانبه بسرعة 20، يعني سرعة بطيئة جدا بالنسبة لسرعتها الحقيقية.. السبب في الحالتين كان نسبية الحركة
لحد دلوقتي كلام جميل وبديهي جدا، طيب.. لو احنا شيلنا شوية العربيات دي بقا وحطينا سفينتين فضاء، دلوقتي احنا معلوماتنا عن الضوء معلومتين، سرعة الضوء ثابتة، الضوء بيمشي في خطوط مستقيمة..
لو بطريقة ما مشيت سفينتين الفضاء دول بسرعة الضوء، وعديتهم جنب بعض فاتجاه مخالف، البديهي إني لو جوا واحدة، أشوف التانية معدية جنبي بضعف سرعة الضوء، بس للأسف أنا برضه هشوف التانية ماشية بسرعة الضوء، حتى اللي فالسفينة التانية هيشوفك ماشي بسرعة الضوء، مش هتعديها، بس الخدعة فالاتنين خدعة زمن مش سرعة..

هو ده بقا الكلام اللي مش بديهي، سرعة الضوء في حد ذاتها مبتخضعش للحركة النسبية، دي بقت حقيقة، زيها زي الشمس بالظبط، وعشان نوضح الموضوع أكتر.. فانا هنرجع شوية لأول خطوة للعالم ألبرت أينشتاين في تفسيره للنسبية..

ببساطة أينشتاين تصور إن أنت لو قدامك قطر، القطر ده فوقيه ساعة حائط عادية.. والقطر ده ماشي.. ببساطة طول ما القطر ده بيزيد في سرعته، أنت عينك هتلاحظ إن الساعة دي عقاربها بتبطأ، لحد ما القطر ده -فرضاً- يوصل لسرعة الضوء، هتلاقي إن العقارب دي ثبتت، مع إنك لو بصيت في ساعتك وقتها هتلاقي إن الساعة ف إيدك ماشية عادي جدا، وده كان الأساس اللي النظرية النسبية اتبنت عليه، سرعة الضوء ثابتة، الضوء بيمشي في خطوط مستقيمة..  

 

     -تالت حقيقة معانا من حقايق الضوء، هي حاجة اسمها الطبيعة المزدوجة للموجة والجسيم، اسم فظيع جدا صح؟ ببساطة النظرية دي بتقول إن الضوء ده بيتكون من حاجتين: موجة، وجسيم.. يعني الضوء نفسه في حالات بيتصرفعلى إنه موجة، وفي حالات تانية بيتصرف على إنه جسيم.. المهم إن عالم زي إروين شرودنجر مسابش الموضوع ده يعدي بالساهل كدة، وتخيل هو نفسه تجربة بسيطة، هو قال أنا هجيب إلكترون -بيتصرف زيه زي الضوء مرة موجة ومرة جسيم- واحطه جوا مدفع، جوا صندوق مع ذرة مشعة، وأحط جوا الصندوق ده قطة، واقفل الصندوق خالص..
المفروض إن الإلكترون لو أتصرف كجسيم، هيخبط في الذرة المشعة.. وبالتالي القطة هتموت، ولو اتصرف جموجة هيعدي، فا القطة هتفضل عايشة، طيب دلوقتي لو خلينا المدفع ده يطلع إلكترون كل ساعة..؟
يبقى أنا عندي خلال ساعة واحدة، جوا الصندوق، قطة عايشة وميتة في نفس الوقت..
وده اللي كان الأساس لمبادئ علم اسمه "علم ميكانيكا الكم"

 

    -نرجع تاني لعمنا أينشتاين، ألبرت كان عنده شوية طمع زيادة في تصوره عن الكون، هو مكانش مكتفي بال3 أبعاد اللي احنا حاطينهم وكان دايما بيشوف إن طبقا لتجربته اللي جربها على القطر، الأحسن يكون الكون ب4 أبعاد مش 3 بس.. المهم إن أينشتاين اتخيل إن ال3 أبعاد دول بعد واحد واسمهم مكان، وحطهم عالمحور الأفقي س، والبعد الرابع اسمه زمان، وحطه عالمحور الرأسي ص.. ولو كررنا المحاور دي هنعمل نسيج من المحاور يعني هنعمل شبكة،  الشبكة دي سماها زمكان.. والزمكان ده ببساطة بيشكلنا الفضاء بتاعنا..
يعني كوكب الأرض موجودة ف نسيج الزمكان، وعشان كتلتها -بالتحديد كثافتها- أكبر من القمر، فا القمر بيلف حواليها.. والشمس موجودة ف نسيج الزمكان، فا عشان كتلتها -وبالتحديد كثافتها- أكبر من الأرض فا الأرض بتلف حواليها.
طيب، هيحصل ايه بقا لو أخدنا حاجة زي الشمس دي، وضغطناها خالص، بقت كتلة كبيرة جداا في حجم صغير جدا، هيحصل حاجة اسمها ثقب أسود..
الثقب الأسود ده ببساطة بيبقى تشوه في نسيج الزمكان ده، يعني النسيج مشدود جدا لدرجة كبيرة لتحت، ولحد انهاردة احنا منعرفش فيه ايه جواه، بس اللي متأكدين منه إن اللي بيدخل المجال ده من الكثافة، مبيطلعش تاني أبدا..

    -وهنا نرجع تاني لعمنا شرودنجر أو لميكانيكا الكم، ميكانيكا الكم بتتبني على حاجة اسمها نظرية عدم التأكد لهايزنبرج، ببساطة نظرية عدم التأكد دي بتقول إنك مينفعش تحدد مكان وسرعة إلكترون أو جسيم ف نفس الوقت، والمفترض، إن الكون بتاعنا إحنا في حالة تمدد.. فا معنى إنك حاطط حاجة فوق القماشة بتاعت الزمكان وبتشدها، يبقى الحاجة دي ليها سرعة.. عشان كدة كان فيه خلاف بين ميكانيكا الكم والنسبية على الثقب الأسود
النسبية بتقول فيه ثقب أسود محددين مكانه وكل بياناته.. ميكانيكا الكم بتقول حاجة بكثافة شديدة وحجم صغير زي الثقب الأسود منقدرش نحدد مكانها وسرعتها..

وبكدة فعلا احنا شوفنا تطور العقل.. من إنسان كان بيفكر فاللي شايفه على إنه حقيقة، بعدها وصل إن اللي شايفه ممكن حد تاني ميشوفهوش بنفس الشكل.. بعدها وصل إن ممكن يكون هو والحد التاني محتاجين يشوفوا الحاجة دي عشان يعرفوا فعلا حقيقتها