SlideShare a Scribd company logo

Introduction to special relativity

•
•
Abdeljalil Elk
Abdeljalil Elk
Education
1 of 51
Download to read offline
‫ﺘﻭﺜﻴــﻕ‬ ‫ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ‬ ‫ﺍﻟﺒﻨﺩ‬ ‫ﻡ‬ ‫/‪http://www.howstuffworks.com‬‬ ‫ﺍﻟﻤﺼﺩﺭ‬ ‫1‬ ‫‪http://science.howstuffworks.com/relativity.htm‬‬ ‫ﺍﻟﻤﻭﻀﻭﻉ‬ ‫2‬ ‫ﺩ./ ﺤﺎﺯﻡ ﻓﻼﺡ ﺴﻜﻴﻙ‬ ‫ﺍﻟﻤﺘﺭﺠﻡ‬ ‫3‬ ‫ﺍﻟﻤﺭﺍﺠﻌﺔ ﺍﻟﻌﻠﻤﻴﺔ‬ ‫4‬ ‫ﺍﻟﻤﺭﺍﺠﻌﺔ ﺍﻟﻠﻐﻭﻴﺔ‬ ‫5‬ ‫ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫ﺍﻟﺘﺼﻨﻴﻑ‬ ‫6‬ ‫ﻤﻘﺎل‬ ‫ﺍﻟﻔﺌﺔ‬ ‫7‬ ‫15‬ ‫ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺼﻔﺤﺎﺕ‬ ‫8‬ ‫34‬ ‫ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺼﻭﺭ‬ ‫9‬ ‫624,11‬ ‫ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻜﻠﻤﺎﺕ‬ ‫01‬ ‫42-11-8002‬ ‫ﺍﻟﺘﺎﺭﻴﺦ‬ ‫11‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~2~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫ﻓﮭﺮس اﻟﻤﺤﺘﻮﯾﺎت‬ ‫5‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻷوﻟﻰ: أﺳﺎﺳﯿﺎت وﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻜﻮن‬ ‫8‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ: ﺗﺎﺑﻊ أﺳﺎﺳﯿﺎت وﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻜﻮن‬ ‫31‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ: اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫91‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺮاﺑﻌﺔ: اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫32‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺨﺎﻣﺴﺔ: ﻣﻔﮭﻮم اﻟﺰﻣﻦ ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫82‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺴﺎدﺳﺔ: اﻹﺛﺒﺎت اﻟﻌﻤﻠﻲ ﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺰﻣﻦ‬ ‫03‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺴﺎﺑﻌﺔ: ﻧﺴﺒﯿﺔ اﻟﻠﺤﻈﺔ‬ ‫33‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻣﻨﺔ: ﻣﺒﺪأ ﺗﻜﺎﻓﺆ اﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫73‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺘﺎﺳﻌﺔ: ظﺎھﺮة دﺑﻠﺮ‬ ‫14‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﻌﺎﺷﺮة: ﻣﻌﻀﻠﺔ اﻟﺘﻮأم ‪Twin Paradox‬‬ ‫54‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺤﺎدﯾﺔ ﻋﺸﺮ: ﺗﺎﺑﻊ ﻣﻌﻀﻠﺔ اﻟﺘﻮأم ‪Twin Paradox‬‬ ‫84‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻋﺸﺮ: اﻟﺴﻔﺮ ﻋﺒﺮ اﻟﺰﻣﻦ ‪Time Travel‬‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~3~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~4~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻷوﻟﻰ: أﺳﺎﺳﯿﺎت وﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻜﻮن‬ ‫إذا ﻛﻨﺖ ﻣﻦ ﻣﻐﺮﻣﻲ اﻷﻓﻼم اﻷﺟﻨﺒﯿﺔ ذات اﻟﺨﯿﺎل اﻟﻌﻠﻤﻲ‬ ‫‪ science fiction‬ﻓﺎﻧﻚ ﻻ ﺑﺪ وان ﺷﺎھﺪت اﺣﺪ أﻓﻼم ‪Star‬‬ ‫‪ Trek‬ﺣﯿﺚ ﻛﺜﯿﺮا ﻣﺎ ﯾﺘﺤﺪﺛﻮن ﺣﻮل ﻣﺼﻄﻠﺤﺎت ﻋﻠﻤﯿﺔ ﻣﺜﻞ‬ ‫اﺗﺼﺎل اﻟﺰﻣﺎن واﻟﻤﻜﺎن أو اﻟﺜﻘﻮب اﻟﺴﻮداء أو اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ‬ ‫واﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ اﻟﻤﺼﻄﻠﺤﺎت اﻟﻌﻠﻤﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﻌﻮد ﻓﻲ اﻷﺳﺎس إﻟﻰ‬ ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ أو ﻷﺣﺪ ﺗﻄﺒﯿﻘﺎﺗﮭﺎ.‬ ‫إذا ﺧﻄﺮ ﻋﻠﻰ ﺑﺎﻟﻚ ﻋﺰﯾﺰي اﻟﻘﺎرئ أن ﺗﻔﮭﻢ أﺳﺎﺳﯿﺎت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ‬ ‫اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺑﺪون اﻟﺪﺧﻮل ﻓﻲ اﻟﺘﻌﻘﯿﺪات اﻟﺮﯾﺎﺿﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺄﺧﺬ ﺟﺎﻧﺒﺎ‬ ‫ﻛﺒﯿﺮا ﻓﻲ ﺷﺮح اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﺤﺎﺿﺮات اﻟﺠﺎﻣﻌﯿﺔ ﻓﺎن ھﺬه اﻟﻤﻘﺎﻟﺔ ﻣﻦ ﻛﯿﻒ ﺗﻌﻤﻞ اﻷﺷﯿﺎء‬ ‫ﺳﻮف ﺗﺸﺮح ﻟﻚ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺑﺄﺳﻠﻮب ﻣﺒﺴﻂ وواﺿﺢ ﺑﺈذن ﷲ.‬ ‫أﺳﺎﺳﯿﺎت وﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻜﻮن‬ ‫ﻓﻲ ﺣﯿﺎﺗﻨﺎ ﻧﺤﻦ ﻧﺴﺘﺨﺪم ﻛﻤﯿﺎت ﻓﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ أﺳﺎﺳﯿﺔ ﻣﺜﻞ اﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﻤﺴﺎﻓﺔ واﻟﺰﻣﻦ ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ‬ ‫اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت ﺣﻮل اﻷﺷﯿﺎء ﻛﺎن ﻧﻘﻮل أن ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺴﯿﺎرة 0001 ﻛﯿﻠﻮﺟﺮام أو ﻧﻘﯿﺲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻘﻤﺮ‬ ‫واﻷرض ﺑﺄﺣﺪث اﻷﺟﮭﺰة واﻟﺘﻲ ﻧﻌﺮف إﻧﮭﺎ ﺗﺴﺎوي 000,004 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﺗﻘﺮﯾﺒﺎ وان ﻧﺤﺴﺐ اﻟﺰﻣﻦ‬ ‫اﻟﻤﺴﺘﻐﺮق ﻟﺮﺣﻠﺔ ﺑﯿﻦ دوﻟﺘﯿﻦ ﻋﻠﻰ أﻧﮭﺎ ﺳﺎﻋﺘﯿﻦ وأرﺑﻌﻮن دﻗﯿﻘﺔ وﻋﺸﺮون ﺛﺎﻧﯿﺔ. ھﺬه اﻟﻜﻤﯿﺎت أﯾﻀﺎ‬ ‫ﻧﺴﺘﺨﺪﻣﮭﺎ ﻓﻲ وﺻﻒ اﻟﻜﻮن اﻟﺬي ﻧﻌﯿﺶ ﻓﯿﮫ وﻟﻜﻦ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺗﺨﺒﺮﻧﺎ ﺑﺎن ھﺬه اﻟﻜﻤﯿﺎت اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ‬ ‫ﺗﺘﻐﯿﺮ ﺧﺼﺎﺋﺼﮭﺎ وﺗﺼﺒﺢ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ وﺗﺘﺼﺮف ﺑﻐﺮاﺑﺔ! وﻟﻜﻦ ﻗﺒﻞ أن ﻧﻮﺿﺢ اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺬﻟﻚ دﻋﻨﺎ ﻧﻮﺿﺢ‬ ‫ﺑﻌﺾ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت اﻟﻤﺘﻌﻠﻘﺔ ﺑﮭﺬه اﻟﻜﻤﯿﺎت اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ.‬ ‫اﻟﻤﻜﺎن ‪Space‬‬ ‫اﻟﻤﻜﺎن ھﻮ اﻟﺬي ﻧﺤﺪده ﺑﺜﻼﺛﺔ ﻣﺘﻐﯿﺮات وھﻲ اﻟﺒﻌﺪ اﻷﻓﻘﻲ‬ ‫واﻟﺒﻌﺪ اﻟﺮأﺳﻲ واﻻرﺗﻔﺎع واﻟﺘﻲ ﻧﻌﺮﻓﮭﺎ ﺑﺎﻷﺑﻌﺎد اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ‬ ‫واﻟﺘﻲ ﻧﺤﺪدھﺎ ﺑﺎﻹﺣﺪاﺛﯿﺎت اﻟﺜﻼﺛﺔ ‪ x,y,z‬ﻓﻤﺜﻼ وأﻧﺖ‬ ‫ﺟﺎﻟﺲ ﻓﻲ اﻟﻐﺮﻓﺔ وأردت أن ﺗﺤﺪد ﻣﻜﺎن اﻟﻤﺼﺒﺎح‬ ‫اﻟﻜﮭﺮﺑﻲ اﻟﻤﻌﻠﻖ ﻓﻲ ﺳﻘﻒ اﻟﻐﺮﻓﺔ ﻓﺎﻧﻚ ﺳﻮف ﺗﻔﺘﺮض‬ ‫ﻧﻘﻄﺔ ﻣﺮﻛﺰﯾﺔ ﺗﺴﻨﺪ ﻟﮭﺎ ﻗﯿﺎﺳﺎﺗﻚ وﻟﺘﻜﻦ اﺣﺪ أرﻛﺎن اﻟﻐﺮﻓﺔ‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~5~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫ﻓﺘﺤﺪد ﻛﻢ ﯾﺒﻌﺪ اﻟﻤﺼﺒﺎح ﻋﻦ ﺟﺎﻧﺒﻲ اﻟﺤﺎﺋﻂ وﻛﻢ ﯾﺮﺗﻔﻊ ﻋﻦ ﺳﻄﺢ اﻷرض ھﺬه اﻷﺑﻌﺎد اﻟﺜﻼﺛﺔ ﻧﺴﺘﺨﺪﻣﮭﺎ‬ ‫طﻮال اﻟﻮﻗﺖ ﻓﻲ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﻣﻮاﻗﻌﻨﺎ ﻋﻠﻰ اﻷرض وﻛﺬﻟﻚ ﻧﺴﺘﺨﺪﻣﮭﺎ ﻓﻲ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﻣﻮاﻗﻊ اﻷﻗﻤﺎر اﻟﺼﻨﺎﻋﯿﺔ‬ ‫واﻟﻄﺎﺋﺮات واﻷﺑﻨﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻷرض وداﺋﻤﺎ ﻧﺨﺘﺎر ﻧﻘﻄﺔ إﺳﻨﺎد ﻣﺤﺪدة ﻟﻨﺼﻒ اﻷﺑﻌﺎد ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﺎ.‬ ‫وﺑﺴﺒﺐ ھﺬه اﻷﺑﻌﺎد اﻟﺜﻼﺛﺔ أﺻﺒﺢ ﻟﺪﯾﻨﺎ ﻣﺼﻄﻠﺤﺎت ﻣﺜﻞ ﯾﻤﯿﻦ وﯾﺴﺎر وﻓﻮق وﺗﺤﺖ وأﻣﺎم وﺧﻠﻒ.‬ ‫اﻟﺰﻣﺎن ‪Time‬‬ ‫ﯾﻌﺘﺒﺮ اﻟﺰﻣﺎن ھﻮ اﻟﺒﻌﺪ اﻟﺮاﺑﻊ ﻟﻸﺑﻌﺎد اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺤﺪﺛﻨﺎ ﻋﻨﮭﺎ ﻗﺒﻞ‬ ‫ﻗﻠﯿﻞ، ﻓﻔﻲ اﻟﺤﯿﺎة اﻟﻌﺎدﯾﺔ ﻧﺴﺘﺨﺪم اﻟﺰﻣﻦ ﻛﺄداة ﻟﻘﯿﺎس وﺗﺤﺪﯾﺪ زﻣﻦ‬ ‫ﺣﺪوث ﺣﺪث ﻣﻌﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻔﻀﺎء. ﻣﺜﻼ ﻧﻘﻮل إن اﻟﻄﺎﺋﺮة أﻗﻠﻌﺖ ﻣﻦ‬ ‫اﻟﻤﻄﺎر ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﺜﺎﻣﻨﺔ ﺻﺒﺎﺣﺎ أو أن ﻧﺴﺘﺨﺪم اﻟﺰﻣﻦ ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ ﻣﻮﻋﺪ‬ ‫اﻻﺟﺘﻤﺎع وھﻨﺎ ﻧﺴﺘﺨﺪم اﻷﺑﻌﺎد اﻷرﺑﻌﺔ ﻓﻨﺤﺪد ﻣﻜﺎن اﻻﺟﺘﻤﺎع وزﻣﻨﮫ‬ ‫وﻻ ﯾﻤﻜﻦ أن ﯾﺘﻢ اﻻﺟﺘﻤﺎع إذا اﻋﺘﻤﺪﻧﺎ ﻓﻘﻂ ﻋﻠﻰ ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻟﻤﻜﺎن ﻓﻘﺪ ﻻ‬ ‫ﯾﻠﺘﻘﻲ أي ﻣﻦ اﻟﻤﺪﻋﻮﯾﻦ ﻋﻠﻰ اﻻﺟﺘﻤﺎع ﻣﻊ ﺑﻌﻀﮭﻢ اﻟﺒﻌﺾ وﻛﺬﻟﻚ إذا‬ ‫ﺗﻢ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﻣﻮﻋﺪ اﻻﺟﺘﻤﺎع ﺑﺪون ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻟﻤﻜﺎن ﻓﻘﺪ ﯾﺬھﺐ ﻛﻞ ﻣﺪﻋﻮ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻤﺤﺪد ﻟﻤﻜﺎن ﻣﻦ ﻻ ﯾﻌﺮﻓﮫ اﻵﺧﺮون ﻟﺬﻟﻚ اﻷﺑﻌﺎد اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ‬ ‫واﻟﺰﻣﺎﻧﯿﺔ ﻣﺘﻼزﻣﯿﻦ وﻧﺴﺘﺨﺪﻣﮭﻤﺎ ﺑﺎﺳﺘﻤﺮار ﻣﻊ ﺑﻌﻀﮭﻤﺎ اﻟﺒﻌﺾ وﻟﮭﺬا‬ ‫ﺳﻮف ﻧﻄﻠﻖ ﻋﻠﯿﮭﻤﺎ اﻟﺰﻣﻜﺎن ‪ .spacetime‬أي اﻧﮫ إذا ﺣﺪث أي‬ ‫ﺣﺪث ﻓﻲ اﻟﻜﻮن ﻓﺎﻧﮫ ﯾﺤﺪث ﻓﻲ ﻣﻜﺎن وزﻣﺎن ﻣﺤﺪد. ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻜﺎن ﯾﺄﺧﺬ‬ ‫ﺟﺎﻧﺒﺎ ﻣﮭﻤﺎ ﻓﻲ ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻷﺣﺪاث وﺳﻮف ﻧﻼﺣﻆ إن اﻟﺰﻣﻦ ﺳﻮف ﯾﺨﺘﻠﻒ ﻣﻦ ﺷﺨﺺ ﻵﺧﺮ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻘﻮﻣﺎن‬ ‫ﺑﻘﯿﺎﺳﺎت ﻟﺠﺴﻢ ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﻤﺎ، ﻛﻤﺎ إن اﻟﺰﻣﻜﺎن ﺳﻮف ﯾﻠﻐﻲ ﻣﻔﮭﻮم اﻵﻧﯿﺔ أو اﻟﻠﺤﻈﯿﺔ أي ان ﺷﯿﺌﯿﺎن‬ ‫ﺣﺪﺛﺎن ﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻠﺤﻈﺔ. واﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ ھﺬه اﻷﻣﻮر اﻟﻐﺮﯾﺒﺔ.‬ ‫اﻟﻤﺎدة ‪Matter‬‬ ‫اﻟﻤﺎدة ھﻲ أي ﺷﻲء ﯾﺸﻐﻞ ﺣﯿﺰا ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ. ﻓﺄي ﺟﺴﻢ ﺗﺴﺘﻄﯿﻊ‬ ‫ان ﺗﺮاه أو ﺗﻠﻤﺴﮫ أو ﯾﺘﺤﺮك ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻗﻮة ھﻮ ﻣﺎدة. وﻛﻤﺎ ﻧﻌﻠﻢ‬ ‫ان اﻟﻤﺎدة ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﺑﻼﯾﯿﻦ اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت اﻟﺪﻗﯿﻘﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﻌﺮف ﺑﺎﺳﻢ‬ ‫اﻟﺬرات. ﻓﺎﻟﻤﺎء ﻋﻠﻰ ﺳﺒﯿﻞ اﻟﻤﺜﺎل ھﻮ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ﻣﺮﻛﺐ ﻣﻦ‬ ‫اﺗﺤﺎد ذرﺗﯿﻦ ھﯿﺪروﺟﯿﻦ وذرة أﻛﺴﺠﯿﻦ ﻣﻊ ﺑﻌﻀﮭﻤﺎ اﻟﺒﻌﺾ‬ ‫ﻟﯿﺸﻜﻞ ﺟﺰئ اﻟﻤﺎء ‪.H2O‬‬ ‫وﻟﺘﻮﺿﯿﺢ اﻷﻣﺮ أﻛﺜﺮ دﻋﻨﺎ ﻧﺪﺧﻞ ﻓﻲ ﺗﺮﻛﯿﺐ اﻟﺬرة ﻧﻔﺴﮭﺎ ﺣﯿﺚ‬ ‫ان ﻛﻞ ذرة ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﺛﻼﺛﺔ ﺟﺴﯿﻤﺎت ھﻲ اﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت‬ ‫اﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت واﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت‬ ‫واﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت واﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~6~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫ﻣﻮﺟﻮدة ﻣﺮﻛﺰ اﻟﺬرة ﻓﻲ ﺣﯿﺰ ﺻﻐﯿﺮ ﺟﺪا ﯾﺴﻤﻰ اﻟﻨﻮاة ‪ nucleus‬واﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت ﺗﺪور ﺣﻮل اﻟﻨﻮاة ﻓﻲ‬ ‫ﻣﺪارات ﻣﺤﺪدة. اﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت ﺟﺴﯿﻤﺎت ﻟﯿﺲ ﻟﮭﺎ ﺷﺤﻨﺔ ﻓﻲ ﺣﯿﻦ ان ﺷﺤﻨﺔ اﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت ﻣﻮﺟﺒﺔ اﻟﺸﺤﻨﺔ‬ ‫واﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت ذات ﺷﺤﻨﺔ ﺳﺎﻟﺒﺔ. ﺗﻌﺘﺒﺮ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت واﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت ﻛﺒﯿﺮة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻜﺘﻠﺔ اﻹﻟﻜﺘﺮون‬ ‫ﺣﯿﺚ ان ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺒﺮوﺗﻮن ﺗﻌﺎدل ﻛﺘﻠﺔ 0002 إﻟﻜﺘﺮون ﺗﻘﺮﯾﺒﺎ. ﺗﻌﺘﻤﺪ ﺧﻮاص اﻟﻤﻮاد ﻋﻠﻰ ﻋﺪد اﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت‬ ‫واﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت واﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت اﻟﺘﻲ ﺗﺸﻜﻠﮭﺎ.‬ ‫اﻟﺤﺮﻛﺔ ‪Motion‬‬ ‫أي ﺷﻲء ﯾﻐﯿﺮ ﻣﻜﺎﻧﮫ ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ ﻧﻘﻮل اﻧﮫ ﯾﺘﺤﺮك، وﺗﺨﯿﻞ‬ ‫اﻵن اﻷﺷﯿﺎء اﻟﺘﻲ ﺗﺘﺤﺮك ﺣﻮﻟﻚ وإذا ﻧﻈﺮت ﻟﻸﻣﺮ ﺑﺸﻜﻞ‬ ‫أوﺳﻊ ﺳﺘﺪرك اﻧﻚ وأﻧﺖ ﺟﺎﻟﺲ ﺗﻘﺮأ اﻵن أﯾﻀﺎ ﺗﺘﺤﺮك ﻣﻊ‬ ‫ﺣﺮﻛﺔ اﻟﻜﺮة اﻷرﺿﯿﺔ وﺳﻮف ﺗﻜﺘﺸﻒ أن ﻛﻞ ﺷﻲء ﻓﻲ ھﺬا‬ ‫اﻟﻜﻮن ﻓﻲ ﺣﺮﻛﺔ ﻣﺴﺘﻤﺮة. وﻛﻤﺎ ﺳﻨﺮى ﻓﯿﻤﺎ ﺑﻌﺪ أن ھﻨﺎك‬ ‫اﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ اﻷﻣﻮر اﻟﺸﯿﻘﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺼﺎﺣﺐ اﻟﺤﺮﻛﺔ ﻋﻨﺪ دراﺳﺘﮭﺎ.‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻣﻦ ھﺬا اﻟﻤﻘﺎل ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻦ اﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﻄﺎﻗﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~7~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ: ﺗﺎﺑﻊ أﺳﺎﺳﯿﺎت وﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻜﻮن‬ ‫اﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﻄﺎﻗﺔ ‪Mass and Energy‬‬ ‫اﻟﻜﺘﻠﺔ ﻟﮭﺎ ﺗﻌﺮﯾﻔﯿﻦ ﻣﮭﻤﯿﻦ، ﻓﺎﻟﺘﻌﺮﯾﻒ اﻷول ﻋﺎم وﯾﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ ﻛﻞ‬ ‫اﻷﺣﻮال وﯾﻌﺮﻓﮫ اﻟﺠﻤﯿﻊ ﻋﻠﻰ ان اﻟﻜﺘﻠﺔ ھﻲ ﻣﺎ ﯾﺤﺘﻮﯾﮫ اﻟﺠﺴﻢ ﻣﻦ‬ ‫ﻣﺎدة )أي ﻣﻘﺪار ﻣﺎ ﯾﺤﺘﻮﯾﮫ اﻟﺠﺴﻢ ﻣﻦ ﺟﺴﯿﻤﺎت ذرﯾﺔ ﻣﺜﻞ‬ ‫اﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت واﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت واﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت(. وإذا ﻣﺎ ﻗﻤﻨﺎ ﺑﻀﺮب‬ ‫اﻟﻜﺘﻠﺔ ﻓﻲ ﻋﺠﻠﺔ اﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ اﻷرﺿﯿﺔ ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﻛﻤﯿﺔ ﻓﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ‬ ‫ﺗﻌﺮف ﺑﺎﻟﻮزن ‪ .weight‬ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ ﻧﺘﻨﺎول اﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ اﻷطﻌﻤﺔ ﻋﻠﻰ‬ ‫ﺳﺒﯿﻞ اﻟﻤﺜﺎل ﻓﺎن وزﻧﻨﺎ ﯾﺰداد وﻓﻲ اﻟﻮاﻗﻊ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺠﺴﻢ ھﻲ اﻟﺘﻲ‬ ‫ازدادت، وﯾﺠﺐ ان ﻧﻨﺘﺒﮫ ﻻن اﻟﻜﺘﻠﺔ ﻻ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﻣﻜﺎن وﺟﻮدھﺎ‬ ‫ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ ﻓﻤﺜﻼ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺠﺴﻢ ﻋﻠﻰ اﻷرض ھﻲ ﻧﻔﺴﮭﺎ ﻛﺘﻠﺘﮫ ﻋﻠﻰ‬ ‫اﻟﻘﻤﺮ أو ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺸﺘﺮي أو ﺣﺘﻰ ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ واﻟﺬي ﯾﺘﻐﯿﺮ ھﻨﺎ ھﻮ اﻟﻮزن، ﻻن اﻟﻮزن ھﻮ ﻣﻘﺪار ﺗﺄﺛﯿﺮ‬ ‫اﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﻜﺘﻠﺔ وﻻن اﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ ﺗﺘﻐﯿﺮ ﻓﺎن اﻟﻮزن ﯾﺘﻐﯿﺮ وﻟﻜﻦ اﻟﻜﺘﻠﺔ ﺗﺒﻘﻰ ﺛﺎﺑﺘﺔ.‬ ‫أﻣﺎ اﻟﺘﻌﺮﯾﻒ اﻟﺜﺎﻧﻲ ﻟﻠﻜﺘﻠﺔ ھﻮ ﻣﻘﺪار اﻟﻘﻮة اﻟﻼزﻣﺔ ﻟﺠﻌﻞ اﻟﺠﺴﻢ ﯾﺘﺴﺎرع. واﻟﻜﺘﻠﺔ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﺣﺮﻛﺔ‬ ‫اﻷﺟﺴﺎم ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺒﻌﻀﮭﺎ اﻟﺒﻌﺾ ﻛﻤﺎ أﺛﺒﺘﺖ ذﻟﻚ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ. ﺣﯿﺚ وﺿﺤﺖ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ‬ ‫اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ان ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺠﺴﻢ ﺗﺰداد ﻛﻠﻤﺎ زادت ﺳﺮﻋﺘﮫ، وﺑﺎﻟﺘﺄﻛﯿﺪ ھﺬا أﻣﺮ ﻏﺮﯾﺐ ان ﺗﺰداد اﻟﻜﺘﻠﺔ ﺑﺰﯾﺎدة‬ ‫ﺳﺮﻋﺘﮭﺎ واﻷﻣﺮ اﻷﺧﺮ اﻟﺬي أﺿﺎﻓﺘﮫ ﻟﻨﺎ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ان اﻟﻜﺘﻠﺔ ھﻲ ﺻﻮرة ﻣﻦ ﺻﻮر اﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﻤﻌﻨﻰ‬ ‫اﻧﮫ ﯾﻤﻜﻦ ان ﻧﺤﻮل اﻟﻜﺘﻠﺔ إﻟﻰ طﺎﻗﺔ وان ﺗﺘﺤﻮل اﻟﻄﺎﻗﺔ إﻟﻰ ﻛﺘﻠﺔ. وﻟﻘﺪ ﻛﺎن ﻟﻤﺒﺪأ ﺗﻜﺎﻓﺊ اﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫اﻟﻔﻀﻞ ﻓﻲ اﻛﺘﺸﺎف اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﻮوﯾﺔ واﺳﺘﺨﺪاﻣﺎﺗﮭﺎ اﻟﻤﺘﻌﺪدة.‬ ‫ﻓﻲ ھﺬه اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﻮﺿﻮع ﺳﻮف ﯾﺒﺪو اﻟﺘﻌﺮﯾﻒ اﻟﺠﺪﯾﺪ ﻟﻠﻜﺘﻠﺔ ﺻﻌﺐ ﺑﻌﺾ اﻟﺸﻲء وﻟﻜﻦ ﺳﻮف ﯾﺘﻢ‬ ‫ﺗﻮﺿﯿﺤﮫ ﻓﯿﻤﺎ ﺑﻌﺪ أﺛﻨﺎء ﺷﺮح ﻧﺘﺎﺋﺞ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ واﻟﻤﻄﻠﻮب ھﻨﺎ ان ﻧﺘﺬﻛﺮ ان ھﻨﺎك ﻋﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻜﺘﻠﺔ‬ ‫واﻟﻄﺎﻗﺔ.‬ ‫اﻟﻄﺎﻗﺔ ‪Energy‬‬ ‫ﺗﻌﺮف اﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﺄﻧﮭﺎ ﻣﻘﯿﺎس ﻟﻘﺪرة ﻧﻈﺎم ﻣﻌﯿﻦ ﻋﻠﻰ ﺑﺬل ﺷﻐﻞ ‪ .work‬وﺗﻮﺟﺪ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻓﻲ أﺷﻜﺎل ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ‬ ‫ﻣﺜﻞ طﺎﻗﺔ اﻟﻮﺿﻊ ‪ potential energy‬أو طﺎﻗﺔ ﺣﺮﻛﺔ ‪ kinetic energy‬أو ﻏﯿﺮھﺎ. وﻛﻤﺎ ﻧﻌﻠﻢ ﻓﺎن‬ ‫اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻻ ﺗﻔﻨﻰ وﻻ ﺗﺴﺘﺤﺪث ﻣﻦ ﻋﺪم وﻟﻜﻦ ﺗﺘﺤﻮل ﻣﻦ ﺷﻜﻞ ﻷﺧﺮ ﻣﺜﻞ ان ﺗﺘﺤﻮل اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ إﻟﻰ‬ ‫طﺎﻗﺔ ﺣﺮﻛﯿﺔ ا وان ﺗﺘﺤﻮل اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﻮوﯾﺔ إﻟﻰ طﺎﻗﺔ ﻛﮭﺮﺑﯿﺔ وھﻜﺬا ﺑﺤﯿﺚ ﺗﻜﻮن داﺋﻤﺎ طﺎﻗﺔ اﻟﻨﻈﺎم‬ ‫ﻣﺤﻔﻮظﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~8~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﻀﻮء ‪Light‬‬ ‫اﻟﻀﻮء ھﻮ ﺷﻜﻞ ﻣﻦ أﺷﻜﺎل اﻟﻄﺎﻗﺔ وﯾﻮﺟﺪ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺘﯿﻦ أﺣﯿﺎﻧﺎ ﯾﻜﻮن ﻟﻠﻀﻮء ﺧﻮاص ﺗﺸﺒﮫ ﺧﻮاص‬ ‫اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت وأﺣﯿﺎﻧﺎ أﺧﺮى ﯾﻜﻮن ﻟﻠﻀﻮء ﺧﻮاص اﻷﻣﻮاج ﻓﻤﺜﻼ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﺪرس ظﺎھﺮة اﻻﻧﻌﻜﺎس أو‬ ‫اﻻﻧﻜﺴﺎر ﻟﻠﻀﻮء ﻧﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻊ اﻟﻀﻮء ﻋﻠﻰ اﻧﮫ ﺟﺴﯿﻤﺎت ﻣﺎدﯾﺔ وﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﺪرس ﺣﯿﻮد وﺗﺸﺘﺖ اﻟﻀﻮء‬ ‫ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ ﻧﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻊ اﻟﻀﻮء ﻋﻠﻰ اﻧﮫ ﻣﻮﺟﺎت. وﻟﮭﺬا ﻓﺎن اﻟﻀﻮء ﺧﺎﺻﯿﺔ ﻣﺰدوﺟﺔ ﺗﻌﺮف‬ ‫ﺑﺎﺳﻢ ‪ .duality‬وﯾﺠﺐ اﻻﻧﺘﺒﺎه ھﻨﺎ إﻟﻰ ان ھﺬا اﻟﺴﻠﻮك اﻟﻤﺰدوج ﻟﻠﻀﻮء ﻻ ﯾﻌﻨﻲ ان ﻧﺠﺪ ان اﻟﻀﻮء‬ ‫ﯾﺘﺼﺮف ﻛﺠﺴﯿﻤﺎت وأﻣﻮاج ﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻮﻗﺖ وﯾﻜﻮن ﻟﻠﻀﻮء ﺳﻠﻮك ﻣﺤﺪد ﺣﺴﺐ اﻟﻈﺎھﺮة اﻟﺘﻲ ﻧﺪرﺳﮭﺎ‬ ‫ﺑﺤﯿﺚ ﺗﻄﻐﻰ اﻟﺨﺼﺎﺋﺺ اﻟﻤﻮﺟﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﺨﺼﺎﺋﺺ اﻟﺠﺴﻤﯿﺔ ﻓﻲ ظﺎھﺮة اﻟﺤﯿﻮد ﺑﯿﻨﻤﺎ ﺗﻄﻐﻰ اﻟﺨﻮاص‬ ‫اﻟﺠﺴﯿﻤﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﺨﻮاص اﻟﻤﻮﺟﯿﺔ ﻓﻲ ظﺎھﺮة اﻻﻧﻌﻜﺎس. وﻟﮭﺬا ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻄﻠﻖ ﻋﻠﻰ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻷﻣﻮاج‬ ‫اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ ‪ electromagnetic radiation‬إذا ﻛﻨﺎ اﻟﻀﻮء ﯾﺘﺼﺮف ﻛﺎﻧﮫ ﻣﻮﺟﺔ وﻧﻄﻠﻖ ﻋﻠﻰ‬ ‫اﻟﻀﻮء ﻓﻮﺗﻮﻧﺎت ‪ photons‬ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﺴﻠﻚ اﻟﻀﻮء ﺳﻠﻮك اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت. ﺑﻤﻌﻨﻰ ان اﻟﻔﻮﺗﻮﻧﺎت ھﻲ أﺷﻌﺔ‬ ‫ﻛﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ واﻷﺷﻌﺔ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ ھﻲ ﻓﻮﺗﻮﻧﺎت.‬ ‫اﻟﻔﻮﺗﻮن ‪Photon‬‬ ‫اﻟﻔﻮﺗﻮن ھﻮ اﻟﻀﻮء اﻟﺬي ﻧﺮاه ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺼﺪر اﻟﺬرة طﺎﻗﺔ. ﻓﻔﻲ اﻟﻨﻤﻮذج اﻟﺬري اﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت ﺗﺪور ﻓﻲ‬ ‫ﻣﺪارات ﻣﺤﺪدة ﺣﻮل اﻟﻨﻮاة اﻟﻤﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﺑﺮوﺗﻮﻧﺎت وﻧﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت. وﻟﮭﺬه اﻟﻤﺪارات طﺎﻗﺎت ﻣﺤﺪدة ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ‬ ‫ﯾﻨﺘﻘﻞ اﻹﻟﻜﺘﺮون ﻣﻦ ﻣﺪار ﻣﺮﺗﻔﻊ إﻟﻰ ﻣﺪار ﻣﻨﺨﻔﺾ ﻓﺎﻧﮫ ﯾﻔﻘﻂ طﺎﻗﺔ ﺗﺼﺪر ﻋﻠﻰ ﺷﻜﻞ ﻓﻮﺗﻮن ﯾﺤﻤﻞ ﻓﺮق‬ ‫اﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﺪارﯾﻦ وﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻨﺘﻘﻞ اﻹﻟﻜﺘﺮون ﻣﻦ ﻣﺪار ﻣﻨﺨﻔﺾ إﻟﻰ ﻣﺪار ﻣﺮﺗﻔﻊ ﻓﺎﻧﮫ ﯾﻤﺘﺺ طﺎﻗﺔ‬ ‫ﺗﺴﺎوي ﺑﺎﻟﻀﺒﻂ ﻓﺮق اﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﺪارﯾﻦ وﻗﺪ ﺗﻜﻮن ھﺬه اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺘﻲ ﯾﻤﺘﺼﮭﺎ ھﻲ ﻓﻮﺗﻮن وﻓﻲ ھﺬه‬ ‫اﻟﺤﺎﻟﺔ ﻧﻘﻮل ان اﻟﺬرة أﺻﺒﺤﺖ ﻣﺜﺎرة ﻻن اﻹﻟﻜﺘﺮون اﻛﺘﺴﺐ طﺎﻗﺔ ﻣﻜﻨﺘﮫ ﻣﻦ اﻻﻧﺘﻘﺎل ﻣﻦ ﻣﺪاره ﺣﻮل‬ ‫اﻟﻨﻮاة إﻟﻰ ﻣﺪار اﺑﻌﺪ. وﻟﻜﻦ ﺣﺎﻟﺔ اﻹﺛﺎرة ﺗﻠﻚ ﻻ ﺗﺪوم طﻮﯾﻼ ﻓﻤﺎ ﯾﻠﺒﺚ ان ﯾﻌﻮد اﻹﻟﻜﺘﺮون إﻟﻰ ﻣﺪاره‬ ‫اﻷﺻﻠﻲ ﻣﻄﻠﻘﺎ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺘﻲ اﻛﺘﺴﺒﮭﺎ ﻓﻲ ﺻﻮرة ﻓﻮﺗﻮن وﺗﺘﻜﺮر ھﺬه اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ طﺎﻟﻤﺎ ﺗﻮﻓﺮت ﻣﺼﺪر طﺎﻗﺔ‬ ‫ﻹﺛﺎرة اﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت )وﺑﮭﺬا ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ أﻧﺎﺑﯿﺐ اﻟﻔﻠﻮرﯾﺴﻨﺖ(.‬ ‫وﻣﻦ ھﻨﺎ ﻧﺴﺘﻨﺘﺞ ان اﻟﻔﻮﺗﻮﻧﺎت ﻧﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ إﺛﺎرة اﻟﺬرة.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~9~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﻤﻮﺟﺔ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ‬ ‫أﻣﺎ اﻟﻤﻮﺟﺔ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ ﻓﮭﻲ أﯾﻀﺎ ﺻﻮرة ﻣﻦ ﺻﻮر اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ اﻟﺤﺮﻛﺔ اﻻھﺘﺰازﯾﺔ‬ ‫ﻟﻠﺸﺤﻨﺔ.ﻓﯿﻨﺘﺞ ﻋﻦ ھﺬه اﻟﺤﺮﻛﺔ ﻣﺠﺎﻻ ً ﻛﮭﺮﺑﯿﺎ ً وﻣﺠﺎﻻ ً ﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺎ ً ﻣﺘﺮدد، وﻣﻦ ھﻨﺎ ﺟﺎءت ﺗﺴﻤﯿﺔ ھﺬه‬ ‫اﻷﻣﻮاج ﺑﺎﻷﻣﻮاج اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ، وﻛﻼ ﻣﻦ اﻟﻤﺠﺎل اﻟﻜﮭﺮﺑﻲ واﻟﻤﻐﻨﺎطﯿﺴﻲ ﻣﺘﻌﺎﻣﺪﯾﻦ ﻋﻠﻰ ﺑﻌﻀﮭﻤﺎ‬ ‫اﻟﺒﻌﺾ. ﺗﺮدد اﻟﻤﺠﺎل اﻟﻜﮭﺮﺑﻲ ﯾﺤﺪد ﺗﺮدد اﻟﻀﻮء ‪ frequency‬واﻟﺬي ﯾﻌﺘﺒﺮ اﺣﺪ اﻟﺨﻮاص اﻟﻤﻤﯿﺰة‬ ‫ﻟﻠﻀﻮء ﻓﺎﻟﺘﺮددات اﻟﺘﻲ ﻧﺮاھﺎ ھﻲ اﻟﺘﻲ ﺗﻘﻊ ﻓﻲ اﻟﻤﺪى ﺑﯿﻦ اﻷﺣﻤﺮ واﻷزرق واﻟﺘﺮددات اﻟﺘﻲ ﺗﻘﻊ ﺧﺎرج‬ ‫ھﺬا اﻟﻨﻄﺎق ﻻ ﻧﺮاھﺎ ﺑﺎﻟﻌﯿﻦ اﻟﻤﺠﺮدة ﻣﺜﻞ أﻣﻮاج اﻟﻤﯿﻜﺮووﯾﻒ أو أﻣﻮاج اﻟﺮادﯾﻮ أو أﺷﻌﺔ اﻛﺲ. وﻟﻜﻤﺎ‬ ‫زادت ﺗﺮدد اﻷﺷﻌﺔ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ زادت طﺎﻗﺘﮫ. ﻓﻤﺜﻼ طﺎﻗﺔ أﺷﻌﺔ اﻛﺲ ﻛﺒﯿﺮة وﻟﺬﻟﻚ ﺗﺴﺘﻄﯿﻊ ھﺬه‬ ‫اﻷﺷﻌﺔ اﺧﺘﺮاق أﺟﺴﺎﻣﻨﺎ.‬ ‫ﻟﮭﺬا ﻧﻼﺣﻆ ان اﻟﻀﻮء ﯾﻨﺘﺸﺮ ﻋﻠﻰ ﻣﺪى واﺳﻊ ﻧﺴﻤﯿﮫ اﻟﻄﯿﻒ واﻟﺠﺰء اﻟﻤﺮﺋﻲ ﻣﻨﮫ ﺻﻐﯿﺮ ﺟﺪا ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﻜﻞ اﻟﻄﯿﻒ وﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻄﻠﻖ ﻛﻠﻤﺔ ﺿﻮء ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻘﺼﺪ اﻟﻄﯿﻒ اﻟﻤﺮﺋﻲ ﻣﻦ ﻛﺎﻣﻞ اﻟﻄﯿﻒ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﻲ.‬ ‫ﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻀﻮء.‪Characteristics of Light‬‬ ‫ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻨﺘﻘﻞ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ ﻓﺎﻧﮫ ﯾﻌﺘﺮﺿﮫ ﻓﻲ ﺑﻌﺾ اﻷﺣﯿﺎن ﻣﻮاد ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ، ﻣﻨﮭﺎ ﻣﺎ ﺗﺠﻌﻠﮫ ﯾﻨﻌﻜﺲ‬ ‫‪ reflection‬ﻣﺜﻞ ﺳﻄﺢ اﻟﻤﺮآة وﻣﻨﮭﺎ ﻣﺎ ﯾﺠﻌﻠﮫ ﯾﻨﺤﺮف ﻋﻦ ﻣﺴﺎره ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻨﺘﻘﻞ اﻟﻀﻮء ﻣﻦ وﺳﻂ ﻣﺎدي‬ ‫إﻟﻰ وﺳﻂ أﺧﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻓﻲ اﻟﻜﺜﺎﻓﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ وﻧﺴﻤﻰ ھﺬا اﻻﻧﺤﺮاف ﺑﺎﻻﻧﻜﺴﺎر ‪ ،refraction‬وإذا ﻛﺎن‬ ‫اﻟﻀﻮء ﯾﺤﺘﻮي ﻋﻠﻰ ﺗﺮددات ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﺜﻞ اﻟﻀﻮء اﻷﺑﯿﺾ ﻓﺎن ﻛﻞ ﺗﺮدد ﯾﻨﺤﺮف ﺑﺰاوﯾﺔ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﻤﺎ ﯾﻨﺘﺞ‬ ‫ﻋﻨﮫ ﺗﺤﻠﻞ اﻟﻀﻮء إﻟﻰ أﻟﻮان ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻧﺴﻤﯿﮭﺎ أﻟﻮان اﻟﻄﯿﻒ، وھﺬه اﻟﻈﺎھﺮة ﻧﻌﺮﻓﮭﺎ ﺑﺎﺳﻢ ظﺎھﺮة ﻗﻮس ﻗﺰح‬ ‫‪ .rainbow‬وﯾﻤﻜﻦ ان ﻧﻔﺼﻞ اﻟﻀﻮء اﻷﺑﯿﺾ إﻟﻰ أﻟﻮان اﻟﻄﯿﻒ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﻣﻨﺸﻮر ‪ prism‬ﻛﻤﺎ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ:‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~01~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫وﻟﻔﮭﻢ ﻣﺎ ﯾﺤﺪث ﻓﻲ ظﺎھﺮة اﻻﻧﻜﺴﺎر دﻋﻨﺎ ﻧﻔﺘﺮض ﻣﻮﺟﺎت اﻟﻀﻮء اﻟﺘﻲ ﺗﻌﺒﺮ اﻟﻤﻨﺸﻮر اﻟﺰﺟﺎﺟﻲ ﻓﻼﺣﻆ‬ ‫ھﻨﺎ ان اﻟﻀﻮء ﯾﻨﺤﺮف ﻋﻦ ﻣﺴﺎره ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻌﺒﺮ اﻟﺤﺪ اﻟﻔﺎﺻﻞ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﻨﺸﻮر واﻟﮭﻮاء وﯾﻌﻮد اﻟﺴﺒﺐ ﻓﻲ ذﻟﻚ‬ ‫إﻟﻰ اﺧﺘﻼف ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ ﻋﻨﮫ ﻓﻲ اﻟﺰﺟﺎج ﻓﺎﻟﺠﺰء ﻣﻦ اﻟﻤﻮﺟﺔ اﻟﺬي ﻋﺒﺮ اﻟﺰﺟﺎج ﺳﺮﻋﺘﮫ‬ ‫ﺗﻘﻞ ﺑﯿﻨﻤﺎ اﻟﺠﺰء اﻟﻤﺘﺒﻘﻲ ﻣﻦ اﻟﻤﻮﺟﺔ ﻻ ﺗﺰال ﺳﺮﻋﺘﮫ ﻛﻤﺎ ھﻲ وھﺬا ﯾﺴﺒﺐ اﻧﺤﺮاف اﻟﻀﻮء )اﻻﻧﻜﺴﺎر(‬ ‫وﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻨﻔﺬ اﻟﻀﻮء ﻣﻦ اﻟﺠﺎﻧﺐ اﻷﺧﺮ ﻟﻠﻤﻨﺸﻮر ﻓﺎﻧﮫ ﯾﺤﺪث ﻧﻔﺲ اﻟﺸﻲء. ﻓﯿﻨﻜﺴﺮ اﻟﻀﻮء ﻣﺮة أﺧﺮى.‬ ‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~11~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫ھﺬه ﺑﻌﺾ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت اﻟﻤﺘﻌﻠﻘﺔ ﺑﺎﻟﻀﻮء واﻵن ﺳﻮف ﻧﺒﺪأ ﻓﻲ ﺷﺮح ﺑﻌﺾ اﻟﻤﻔﺎھﯿﻢ اﻷﺳﺎﺳﯿﺔ ﻋﻦ ﺳﺮﻋﺔ‬ ‫اﻟﻀﻮء واﻟﺘﻲ ھﻲ ﻧﻔﺴﮭﺎ ﺳﺮﻋﺔ اﻷﻣﻮاج اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ وﯾﻤﻜﻦ ان ﻧﻄﻠﻖ ﻋﻠﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء‬ ‫ﻣﺼﻄﻠﺢ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت، ﻷﻧﻨﺎ ﻻ ﻧﺴﺘﻄﯿﻊ ان ﻧﻌﺮف ان ﺣﺪث ﻣﺎ ﻗﺪ ﺣﺪث إﻻ إذا وﺻﻠﺖ اﻟﻀﻮء‬ ‫اﻟﻤﻨﻌﻜﺲ ﻋﻦ اﻟﺤﺪث ﻟﻨﺎ ﻟﻨﺒﺼﺮه ﺑﺄﻋﯿﻨﻨﺎ ﻓﻤﺜﻼ ﻟﻮ ﺳﻘﻂ ﻛﺘﺎب ﻋﻠﻰ اﻷرض ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻌﺮف ان اﻟﻜﺘﺎب ﺳﻘﻂ‬ ‫ﻋﻠﻰ اﻷرض ﺑﺎﻧﺘﻘﺎل اﻟﻀﻮء ﻣﻦ اﻟﻜﺘﺎب إﻟﻰ أﻋﯿﻨﻨﺎ وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻧﺪرك ان ﺣﺪث ﺳﻘﻮط اﻟﻜﺘﺎب ﻗﺪ ﺣﺪث،‬ ‫ﻛﺬﻟﻚ ﻋﻨﺪ ﺣﺪوث اﻟﺒﺮق ﻧﻌﻠﻢ ﺑﺎن اﻟﻀﻮء ﺻﺪر ﻋﻦ ﺗﻔﺮﯾﻎ ﻛﮭﺮﺑﻲ ﻓﻲ اﻟﺴﺤﺎﺑﺔ وﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻮﻗﺖ ﺻﺪر‬ ‫ﺻﻮت ھﺎﺋﻞ وﻟﻜﻦ ﻻن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء اﻛﺒﺮ ﺑﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺼﻮت ﻓﻨﺮى اﻟﻀﻮء أوﻻ وﻧﻌﺮف‬ ‫ﺑﺤﺪوث اﻟﺒﺮق ﺛﻢ ﻧﺴﻤﻊ اﻟﺼﻮت ﺑﻌﺪ ذﻟﻚ.‬ ‫إذا أي ﺣﺪث ﯾﻨﺘﻘﻞ ﻟﻨﺎ ﺑﺴﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء واﻟﺘﻲ ﺗﺒﻠﻎ 000,003 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ وﻻ ﯾﻤﻜﻦ ان ﺗﻜﻮن‬ ‫أﺳﺮع ﻣﻦ ذﻟﻚ ﻻن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ھﻲ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻘﺼﻮى. ﻓﻤﺜﻼ ﻟﻮ ﺗﺨﯿﻠﻨﺎ ﻗﻄﺎر طﻮﯾﻞ ﺟﺪا ﺑﺪأ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺤﺮﻛﺔ ﻓﺎن ﻻ ﯾﻤﻜﻦ ان ﺗﺘﺤﺮك اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷوﻟﻰ واﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷﺧﯿﺮة ﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻮﻗﺖ ﻻن اﻟﻀﻮء اﻟﻘﺎدم ﻣﻦ‬ ‫اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷﺧﯿﺮة ﯾﺴﺘﻐﺮق وﻗﺖ أطﻮل ﻣﻦ اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷﻣﺎﻣﯿﺔ اﻟﻘﺮﯾﺒﺔ ﻣﻨﺎ وﻟﮭﺬا ﻧﺪرك ان اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷوﻟﻰ‬ ‫ﺗﺤﺮﻛﺖ وﺑﻌﺪ ﻋﺪھﺎ ﺗﺤﺮﻛﺖ اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷﺧﯿﺮة. ﻻﺣﻆ ھﻨﺎ ان اﻟﺤﺪث ھﻨﺎ ھﻮ ﺣﺮﻛﺔ اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷوﻟﻰ‬ ‫واﻟﺤﺪث اﻟﺜﺎﻧﻲ ھﻮ ﺣﺮﻛﺔ اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷﺧﯿﺮة.‬ ‫إذا ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ھﻲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت وھﺬا اﻷﻣﺮ ﻣﮭﻢ ﺟﺪا ﻋﻨﺪ دراﺳﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ‬ ‫وﺳﻮف ﻧﺘﻌﺮف أﻛﺜﺮ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺰﯾﺪ ﺣﻮل ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺎت اﻟﻘﺎدﻣﺔ.‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﻦ ھﺬا اﻟﻤﻘﺎل ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻦ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~21~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ: اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ‬ ‫ﻣﻦ اﻟﻤﻔﺘﺮض اﻵن ﻋﺰﯾﺰي اﻟﻘﺎرئ ان ﺗﻜﻮن ﻋﻠﻰ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺗﺎﻣﺔ‬ ‫ﺑﺄھﻢ اﻟﻜﻤﯿﺎت اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﻧﺤﺘﺎﺟﮭﺎ ﻓﻲ ﺷﺮح اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫وھﻲ اﻟﻤﻜﺎن واﻟﺰﻣﺎن واﻟﻤﺎدة واﻟﺤﺮﻛﺔ واﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ واﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫واﻟﻀﻮء ﻛﻞ ھﺬه اﻟﻤﺘﻐﯿﺮات ﺗﻌﺮﺿﺖ ﻟﮭﺎ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﺨﺎﺻﺔ وﻏﯿﺮت ﻛﻞ ﻣﻔﺎھﯿﻤﻨﺎ ﻋﻨﮭﺎ. وﻣﻔﺘﺎح ﻓﮭﻤﻨﺎ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ‬ ‫اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ھﻮ ﺗﺄﺛﯿﺮھﺎ ﻋﻠﻰ ﺧﻮاص ھﺬه اﻟﻜﻤﯿﺎت.‬ ‫ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد ‪Frame of reference‬‬ ‫ﺗﻌﺘﻤﺪ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ ﻋﻠﻰ ﻣﻔﮭﻮم ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد ‪ .reference frames‬وﻣﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد‬ ‫ﺑﺒﺴﺎطﺔ ھﻮ اﻟﻤﻜﺎن اﻟﺬي ﯾﻘﻮم ﻓﯿﮫ ﺷﺨﺺ ﻣﺎ ﺑﺮﺻﺪ ﺣﺪث ﻣﺎ. ھﺬا اﻟﺸﺨﺺ ﺳﻮف ﻧﺴﻤﯿﮫ اﻟﻤﺮاﻗﺐ‬ ‫‪ observer‬ﻷﻧﮫ ﯾﺮﺻﺪ اﻟﺤﺪث وﯾﻘﻮم ﺑﺎﻟﻘﯿﺎﺳﺎت، ﻓﻤﺜﻼ ﻋﻨﺪ ھﺬه اﻟﻠﺤﻈﺔ وأﻧﺖ ﺗﻘﺮأ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻤﻮﺿﻮع‬ ‫ﯾﻌﺘﺒﺮ ﻣﻜﺎﻧﻚ ھﻮ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد، وﻷﻧﻚ ﺟﺎﻟﺲ ﻗﺪ ﺗﻌﺘﻘﺪ إن ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎدك ﺛﺎﺑﺘﺔ، ﺑﺎﻟﺮﻏﻢ ﻣﻦ ان اﻟﻜﺮة‬ ‫اﻷرﺿﯿﺔ ﺗﺘﺤﺮك ﺣﻮل ﻣﺤﻮرھﺎ وﺗﺘﺤﺮك ﺣﻮل اﻟﺸﻤﺲ ﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻮﻗﺖ.‬ ‫وﻟﺘﻤﺜﯿﻞ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد ﺑﻄﺮﯾﻘﺔ ﯾﺴﮭﻞ اﻟﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻌﮭﺎ رﯾﺎﺿﯿﺎ ﺳﻮف ﻧﺴﺘﺨﺪم ﻣﺠﻤﻮﻋﺔ ﻣﻦ اﻹﺣﺪاﺛﯿﺎت‬ ‫‪ coordinates‬ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ ﻣﻜﺎن ﺣﺪث ﻣﻌﯿﻦ ﻣﺜﻞ ﻣﻜﺎن وﺟﻮد ﺟﺴﻢ ﻣﺎ ﻣﺜﻞ ﺷﺨﺺ أو ﺳﯿﺎرة أو ﻏﯿﺮ ذﻟﻚ‬ ‫وإذا ﻛﺎن ھﺬا اﻟﺸﺨﺺ ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻣﻌﯿﻨﺔ أو ﯾﺘﺴﺎرع ﺑﻌﺠﻠﺔ ﻣﺎ ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﺤﺘﺎج ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ إﻟﻰ اﻹﺣﺪاﺛﯿﺎت‬ ‫اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ ان ﻧﻘﯿﺲ اﻟﺰﻣﻦ ﻟﺬﻟﻚ ﺳﻮف ﻧﺴﺘﺨﺪم ﻣﻊ اﻹﺣﺪاﺛﯿﺎت ﺳﺎﻋﺔ.‬ ‫أي ﻧﻘﻄﺔ ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ ﯾﻤﻜﻦ ﺗﺤﺪﯾﺪھﺎ ﺑﺪﻗﺔ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام 3 إﺣﺪاﺛﯿﺎت ھﻲ )‪ (x,y,z‬وإذا ﻛﺎﻧﺖ ھﺬه اﻟﻨﻘﻄﺔ ﺗﻤﺜﻞ‬ ‫ﺣﺪث ﻣﺎ ﻣﺜﻞ اﻧﻔﺠﺎر ﺻﻐﯿﺮ ﻓﺎن زﻣﻦ اﻟﺤﺪث أﯾﻀﺎ ﯾﺠﺐ أن ﻧﺤﺪده ﻟﺬﻟﻚ ﺳﯿﻜﻮن ﻟﺪﯾﻨﺎ ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ إﻟﻰ‬ ‫اﻹﺣﺪاﺛﯿﺎت اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ إﺣﺪاﺛﻲ اﻟﺰﻣﻦ وﻟﺬﻟﻚ ﻓﺎن اﻟﺤﺪث ﺳﻮف ﻧﻌﺒﺮ ﻋﻨﮫ ﺑـ )‪(x,y,z,t‬‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~31~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫وھﻨﺎ ﯾﺠﺐ أن ﻧﻮﺿﺢ ﻧﻘﻄﺔ ﻣﮭﻤﺔ وھﻲ اﻧﮫ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﻤﯿﺰ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻜﻮن ﻓﻜﻞ ﻣﺤﺎور‬ ‫اﻹﺳﻨﺎد ﻣﺘﻜﺎﻓﺌﺔ. وﻧﻘﺼﺪ ﺑﺬﻟﻚ اﻧﮫ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻜﻮن ﻣﻜﺎن ﺛﺎﺑﺖ ﻻ ﯾﺘﺤﺮك، ﺣﺎول ان ﺗﻔﻜﺮ ﻓﻲ ھﺬا‬ ‫اﻷﻣﺮ وﺗﺒﺤﺚ ﻋﻦ ﻣﻜﺎن ﺛﺎﺑﺖ! ﻟﻦ ﺗﺠﺪ ﻓﻜﻞ اﻷﺟﺮام اﻟﺴﻤﺎوﯾﺔ ﻓﻲ ﺣﺮﻛﺔ ﻣﺴﺘﻤﺮة وﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻔﺘﺮض إﻧﻨﺎ ﻓﻲ‬ ‫ﺣﺎﻟﺔ ﺳﻜﻮن ﻓﮭﺬا ﻓﻘﻂ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻸﺟﺴﺎم اﻟﺘﻲ ﺣﻮﻟﻨﺎ، ﻓﺎﻟﻜﺮة اﻷرﺿﯿﺔ ﻧﻔﺴﮭﺎ ﺗﺘﺤﺮك وﻧﺤﻦ ﻧﻌﯿﺶ ﻋﻠﯿﮭﺎ،‬ ‫إذا ﻧﺤﻦ أﯾﻀﺎ ﻧﺘﺤﺮك ﻣﻌﮭﺎ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻔﺮاغ اﻟﺸﺎﺳﻊ.‬ ‫وﺑﺴﺒﺐ ﻋﺪم وﺟﻮد ﻣﻜﺎن أو ﺟﺴﻢ ﻓﻲ اﻟﻜﻮن ﻣﺴﺘﻘﺮ ﻓﺎﻧﮫ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ ﻣﻜﺎن أو ﺟﺴﻢ ﻧﻨﺴﺐ ﻟﮫ ﺣﺮﻛﺘﻨﺎ، ﻓﺈذا‬ ‫ﺗﺤﺮك ﺧﺎﻟﺪ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه ﺻﺪﯾﻘﺔ ﻣﺤﻤﺪ ﻓﺎﻧﮫ ﯾﻤﻜﻦ ﻟﻨﺎ ان ﻧﻨﻈﺮ ﻟﮭﺬا اﻷﻣﺮ ﺑﺸﻜﻞ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻛﺎن ﻧﻘﻮل ﻣﻦ وﺟﮭﺔ‬ ‫ﻧﻈﺮ ﻣﺤﻤﺪ اﻧﮫ ﯾﺘﺤﺮك ﻓﻲ اﺗﺠﺎه ﺧﺎﻟﺪ. وﻛﻼ ﻣﻦ ﺧﺎﻟﺪ وﻣﺤﻤﺪ ﻟﮫ اﻟﺤﻖ ﻓﻲ ان ﯾﺴﺘﺨﺪم وﺟﮭﺔ ﻧﻈﺮه ﻓﻲ‬ ‫ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻷﻣﺮ. وﻣﺜﺎل أﺧﺮ ﻟﻮ اﻧﻨﺎ ﻧﻈﺮﻧﺎ ﻣﻦ ﻧﺎﻓﺬة اﻟﺴﯿﺎرة اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ ﻋﻠﻰ اﻷﺷﺠﺎر ﻋﻠﻰ ﺟﺎﻧﺐ اﻟﻄﺮﯾﻖ‬ ‫ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻘﻮل ان اﻷﺷﺠﺎر ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﺎ، وﯾﻤﻜﻦ أﯾﻀﺎ ﻷي ﺷﺨﺺ ﯾﻘﻒ ﺑﺠﻮار اﻷﺷﺠﺎر ان ﯾﻘﻮل ان‬ ‫اﻟﺴﯿﺎرة ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻸﺷﺠﺎر، ﻛﻼ ﻣﻦ ﻓﻲ اﻟﺴﯿﺎرة وﻣﻦ ﯾﻘﻒ ﺑﺠﺎﻧﺐ اﻷﺷﺠﺎر اﻋﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺎور‬ ‫إﺳﻨﺎده، وﻛﻤﺎ ذﻛﺮﻧﺎ اﻧﮫ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﻤﯿﺰ ﻟﻮﺻﻒ اﻷﺣﺪاث ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ.‬ ‫طﺒﻘﺎ ﻟﻘﻮاﻧﯿﻦ ﻧﯿﻮﺗﻦ ﻟﻠﺤﺮﻛﺔ ﻓﺎن أي ﺟﺴﻢ ﻻ ﯾﻐﯿﺮ ﻣﻦ ﺣﺎﻟﺘﮫ اﻟﺤﺮﻛﯿﺔ إﻻ إذا أﺛﺮت ﻋﻠﯿﮫ ﻗﻮة ﺧﺎرﺟﯿﺔ ﻟﺬﻟﻚ‬ ‫ﻓﺎن اﻟﺠﺴﻢ اﻟﺴﺎﻛﻦ ﯾﺒﻘﻰ ﺳﺎﻛﻨﺎ ً واﻟﺠﺴﻢ اﻟﻤﺘﺤﺮك ﯾﺴﺘﻤﺮ ﻓﻲ ﺣﺮﻛﺘﮫ ﻣﺎ ﻟﻢ ﺗﺆﺛﺮ ﻋﻠﯿﮫ ﻗﻮة ﺗﻐﯿﺮ ﻣﻦ ﺣﺎﻟﺔ‬ ‫اﻟﺴﻜﻮن أو ﺣﺎﻟﺔ اﻟﺤﺮﻛﺔ.‬ ‫وﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﻜﺎ ﻧﯿﻮﺗﻦ )اﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﻜﺎ اﻟﻜﻼﺳﯿﻜﯿﺔ ‪ (classical mechanics‬ﻓﺎن ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء اﻟﻤﻤﺜﻠﺔ‬ ‫ﺑﻘﻮاﻧﯿﻦ اﻟﺤﺮﻛﺔ ﻟﻨﯿﻮﺗﻦ ‪ Newton’s law of motion‬ﻓﻲ وﺟﻮد ﻋﺠﻠﺔ اﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ اﻷرﺿﯿﺔ ﻓﺎن اﻟﻘﻮة‬ ‫ﺗﺴﺎوي اﻟﻜﺘﻠﺔ ﻓﻲ اﻟﻌﺠﻠﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~41~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫,‪force = mass × acceleration‬‬ ‫‪F = ma‬‬ ‫ﺣﯿﺚ ان ‪ F‬ﺗﻤﺜﻞ اﻟﻘﻮة و ‪ m‬ﺗﻤﺜﻞ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺠﺴﻢ و ‪ a‬ﺗﻤﺜﻞ اﻟﻌﺠﻠﺔ. وﯾﻌﺮف ھﺬا ﺑﻘﺎﻧﻮن ﻧﯿﻮﺗﻦ اﻟﺜﺎﻧﻲ‬ ‫ﻟﻠﺤﺮﻛﺔ‬ ‫ﻟﻨﻔﺘﺮض اﻧﮫ ﻣﻦ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ ان ھﺬا اﻟﻘﺎﻧﻮن ﺗﺤﻘﻖ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﻌﯿﻦ ﻛﺎن ﻧﻘﻮم ﺑﻌﻤﻞ ﺗﺠﺮﺑﺔ ﻓﻲ‬ ‫ﻣﺨﺘﺒﺮ ﻧﺪرس ﻓﯿﮭﺎ اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻌﺠﻠﺔ واﻟﻘﻮة ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮن اﻟﻜﺘﻠﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ. اﻟﺴﺆال اﻟﻤﮭﻢ اﻵن ﻣﺎذا ﻟﻮ ﻗﻤﻨﺎ‬ ‫ﺑﺎﻟﺘﺤﻘﻖ ﻣﻦ ھﺬه اﻟﻘﺎﻧﻮن ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻛﺄن ﻧﻘﻮم ﺑﺈﺟﺮاء اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻓﻲ ﻗﻄﺎر ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ‬ ‫ﺛﺎﺑﺘﺔ ‪ v‬ﻣﺜﻼ وﻟﻺﺟﺎﺑﺔ ﻋﻠﻰ ھﺬا اﻟﺴﺆال ﯾﺠﺐ ان ﻧﻌﺮف اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﻜﺎن واﻟﺴﺮﻋﺔ واﻟﻌﺠﻠﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر‬ ‫إﺳﻨﺎد ﻣﺎ وﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد أﺧﺮ، ﺑﻤﻌﻨﻰ أﺧﺮ إذا ﻛﺎﻧﺖ ﻟﺪﯾﻨﺎ ﻗﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﻜﺎن واﻟﺴﺮﻋﺔ واﻟﻌﺠﻠﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ‬ ‫ﻓﻜﻢ ﺳﺘﻜﻮن ﺗﻠﻚ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﻟﻨﻔﺲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ وﺟﻮدھﺎ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﻠﻤﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد اﻷول.‬ ‫ﻻﺣﻆ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺴﺎﺑﻖ إﻧﻨﺎ ﻗﻤﻨﺎ ﺑﺈﺿﺎﻓﺔ ﺳﺎﻋﺔ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻓﻲ ﻛﻞ‬ ‫ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻛﻤﺎ إﻧﻨﺎ رﻣﺰﻧﺎ ﻟﻠﻤﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد اﻟﺜﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﺮﻣﺰ ‪ S‬ﺑﯿﻨﻤﺎ ﻟﻤﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد اﻟﻤﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪v‬‬ ‫ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻤﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد ‪ S‬ﺑﺎﻟﺮﻣﺰ ’‪ S‬وذﻟﻚ ﻟﻠﺘﻤﯿﺰ ﺑﯿﻨﮭﻤﺎ. ﻛﺬﻟﻚ ﻣﻦ اﺟﻞ اﻟﺘﻮﺿﯿﺢ ﻓﺈﻧﻨﺎ ﺳﻮف ﻧﺮﻣﺰ‬ ‫ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺬي ﯾﻘﻮم ﺑﺎﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﻓﻲ اﻟﻤﺤﻮر ‪ S‬ﺑﺎﻟﺮﻣﺰ ‪ O‬أﻣﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﻧﻲ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد ‪ S‬ﺑﺎﻟﺮﻣﺰ‬ ‫’‪ O‬واﻵن ﻧﺮﯾﺪ ان ﻧﺮاﻗﺐ وﻧﺤﺴﺐ ﻗﯿﺎﺳﺎت ﻛﻼ ﻣﻦ اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ‪ O‬و ’‪ O‬ﻟﺤﺪث ﻣﻌﯿﻦ ﻣﺜﻞ ﻗﯿﺎس اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ‬ ‫ﺑﯿﻦ ﺷﺠﺮﺗﯿﻦ أو ﺣﺴﺎب زﻣﻦ ﺳﻘﻮط ﺣﺠﺮ ﻣﻦ ارﺗﻔﺎع ﻣﻌﯿﻦ أو ﻗﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ طﺎﺋﺮة ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﻤﺎ،‬ ‫ﻣﺎذا ﺗﺘﻮﻗﻊ ان ﺗﻜﻮن ﻗﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ﻟﮭﺬه اﻷﺣﺪاث ھﻞ ﺳﻮف ﯾﺨﺘﻠﻔﺎن أم ﯾﺘﻔﻘﺎن ﻓﻲ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~51~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﻜﺎ اﻟﻜﻼﺳﯿﻜﯿﺔ )ﻣﯿﻜﺎﻧﯿﻜﺎ ﻧﯿﻮﺗﻦ( ﺗﺨﺒﺮﻧﺎ اﻧﮫ ﺑﺎﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ وﺑﺎﻻﺷﺘﻘﺎق اﻟﺮﯾﺎﺿﻲ ان إذا ﻛﺎن‬ ‫اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﯾﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ ‪ v‬ﻓﺎن ﻗﯿﺎس اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ ﺷﺠﺮﺗﯿﻦ أو ﻗﯿﺎس زﻣﻦ‬ ‫ﺳﻘﻮط اﻟﺤﺠﺮ أو ﺗﺴﺎرع ﺳﯿﺎرة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﻤﺎ ﻟﻦ ﺗﺘﻐﯿﺮ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ، وﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻄﺎﺋﺮة ﻓﺈن‬ ‫اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﺳﻮف ﯾﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺘﮭﺎ ‪ u‬ﺑﯿﻨﻤﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﻧﻲ ﺳﻮف ﯾﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻄﺎﺋﺮة ’‪ u‬ﺣﯿﺚ ان ’‪u‬‬ ‫ھﻲ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ اﻟﺴﺮﻋﺔ ‪ u‬ﻣﻄﺮوﺣﺎ ﻣﻨﮭﺎ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪.O‬‬ ‫اﻟﺤﺪث ھﻮ اﻧﻄﻼق اﻟﻤﻜﻮك اﻟﻔﻀﺎﺋﻲ ﻓﻲ رﺣﻠﺘﮫ واﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ﻛﻼ ﻣﻨﮭﻤﺎ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎده ﯾﺼﻔﺎن ﺣﺮﻛﺔ‬ ‫اﻟﻤﻜﻮك‬ ‫ﻣﺜﻞ ھﺬه اﻷﻣﻮر ﺗﺤﺪث ﻓﻲ ﺣﯿﺎﺗﻨﺎ اﻟﻌﺎدﯾﺔ ﺣﯿﺚ إﻧﻨﺎ ﻻ ﻧﻼﺣﻆ ﻓﺮق ﻓﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ ﺷﺠﺮﺗﯿﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻘﻮم‬ ‫ﺑﻘﯿﺎﺳﮭﺎ ﺳﻮاء ﻛﻨﺎ ﻣﺘﺤﺮﻛﯿﻦ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﻤﺎ أو ﺛﺎﺑﺘﯿﻦ ﻓﮭﺬه اﻷﻣﻮر ﻋﺎدﯾﺔ ﻓﻲ ﺣﯿﺎﺗﻨﺎ اﻟﯿﻮﻣﯿﺔ ﻛﺬﻟﻚ ﻟﻮ ﻗﻠﻨﺎ ان‬ ‫ﻋﺼﺎ ﺧﺸﺒﯿﺔ ﺳﻘﻄﺖ أﻓﻘﯿﺎ ﻋﻠﻰ اﻷرض ﻓﻼ ﯾﺨﺘﻠﻒ اﺛﻨﯿﻦ ﻋﻠﻰ ان طﺮﻓﻲ اﻟﻌﺼﺎ وﺻﻼ اﻷرض ﻓﻲ ﻧﻔﺲ‬ ‫اﻟﻠﺤﻈﺔ ﺣﺘﻰ ﻟﻮ ﻛﺎن اﻟﺮاﺻﺪ ﻟﺴﻘﻮط اﻟﻌﺼﺎ ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﺎ ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪.v‬‬ ‫ھﺬه اﻟﺤﻘﺎﺋﻖ ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﺗﺼﺒﺢ ﻏﯿﺮ ﺻﺤﯿﺤﺔ وﻗﯿﺎﺳﺎت ﻛﻼ ﻣﻦ اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ﺗﺨﺘﻠﻒ ﻓﻼ‬ ‫ﯾﻌﺪ ﯾﺘﻔﻖ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﺑﺖ ﻣﻊ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﻤﺘﺤﺮك ﻓﻲ ﻗﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ ﺟﺴﻤﯿﻦ وﻛﺬﻟﻚ ﯾﺼﺒﺢ ﻗﯿﺎس‬ ‫اﻟﺰﻣﻦ ﻣﺨﺘﻠﻒ وﻛﻞ ﺷﻲء ﯾﺨﺘﻠﻒ ﻋﻤﺎ ھﻮ ﻣﺄﻟﻮف وھﺬا ﻣﺎ ﺟﻌﻞ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺗﺠﺬب اھﺘﻤﺎم اﻟﻌﻠﻤﺎء‬ ‫واﻟﺒﺎﺣﺜﯿﻦ واﻟﻤﻔﻜﺮﯾﻦ وﺗﺸﺪ اﻧﺘﺒﺎه اﻟﻤﺘﺨﺼﺼﯿﻦ واﻟﻐﯿﺮ ﻣﺘﺨﺼﺼﯿﻦ ﻷﻧﮭﺎ ﻗﻠﺒﺖ اﻟﻤﻔﺎھﯿﻢ وﻏﯿﺮت اﻟﻘﻮاﻧﯿﻦ‬ ‫اﻟﻜﻼﺳﯿﻜﯿﺔ وأظﮭﺮت ﻗﺼﻮرھﺎ وﻓﺸﻠﮭﺎ ﻓﻲ ﺗﻔﺴﯿﺮ اﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ اﻟﻈﻮاھﺮ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~61~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫ﻗﺒﻞ اﻟﺨﻮض ﻓﻲ ھﺬه اﻷﻣﻮر واﻹﺟﺎﺑﺔ ﻋﻨﮭﺎ ﺳﻨﻘﻮم ﺑﺘﻮﺿﯿﺢ ﻓﺮﺿﯿﺎت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺣﯿﺚ إﻧﮭﺎ ﻣﺒﯿﻨﺔ‬ ‫ﻋﻠﻰ ﻓﺮﺿﯿﺘﯿﻦ ﺳﻮف ﻧﻘﻮم اﻵن ﺑﺬﻛﺮ ﻧﺺ اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ واﻟﺜﺎﻧﯿﺔ وﺷﺮﺣﮭﻤﺎ‬ ‫اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻛﻤﺎ وﺿﻌﮭﺎ اﻟﻌﺎﻟﻢ اﯾﻨﺸﺘﯿﻦ ﺗﻨﺺ ﻋﻠﻰ:‬ ‫.‪The laws of physics hold true for all frames of reference‬‬ ‫واﻟﺘﻲ ﺗﻌﻨﻲ ان ﻛﻞ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء ﺻﺤﯿﺤﺔ ﻟﻜﺎﻓﺔ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد. ﻓﺎﻟﻘﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ ﺗﺴﺎﻋﺪﻧﺎ ﻋﻠﻰ ﻓﮭﻢ‬ ‫ﻛﯿﻒ وﻟﻤﺎذا ﺗﺘﺼﺮف اﻟﻤﺘﻐﯿﺮات اﻟﻌﺪﯾﺪة اﻟﺘﻲ ﻣﻦ ﺣﻮﻟﻨﺎ ﻋﻠﻰ اﻟﻨﺤﻮ اﻟﺬي ھﻲ ﻋﻠﯿﮫ. ﻛﻤﺎ إﻧﮭﺎ ﺗﺴﻤﺢ ﻟﻨﺎ‬ ‫ﺑﺎن ﺑﺘﻮﻗﻊ ﺣﺪث ﻣﻌﯿﻦ ﺣﺴﺐ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺤﻜﻤﮭﺎ ﻓﻤﺜﻼ ﻟﻮ ﻛﺎن ھﻨﺎك ﺷﺨﺺ ﯾﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ‬ ‫ﻣﻌﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﺸﺮق ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﺴﺘﻄﯿﻊ ان ﻧﺘﻮﻗﻊ أﯾﻦ ﺳﯿﻜﻮن ﺑﻌﺪ ﻣﺮور زﻣﻦ ﻗﺪره 02 دﻗﯿﻘﺔ، ﻛﺬﻟﻚ ﻟﻮ‬ ‫أردﻧﺎ ﺑﻨﺎء ﺳﻜﺔ ﺣﺪﯾﺪﯾﺔ ﻓﻨﻌﻠﻢ ﻣﻦ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء ان اﻟﺤﺪﯾﺪ ﯾﺘﻤﺪد ﺑﺎﻟﺤﺮارة وﯾﻨﻜﻤﺶ ﺑﺎﻟﺒﺮودة وﻧﺴﺘﻄﯿﻊ‬ ‫ﺣﺴﺎب ﻣﻘﺪار ھﺬا اﻟﺘﻤﺪد ﺑﺎﻟﻀﺒﻂ ﻓﺘﻘﻮم اﻟﺸﺮﻛﺔ اﻟﻤﻨﻔﺬة ﻟﻠﺴﻜﺔ اﻟﺤﺪﯾﺪﯾﺔ ﺑﺘﺮك ﻣﺴﺎﻓﺎت ﻣﺤﺪدة ﺣﺘﻰ إذا‬ ‫ﺟﺎء ﻓﺼﻞ اﻟﺼﯿﻒ وارﺗﻔﻌﺖ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻷﻗﺼﻰ ﻗﯿﻤﺔ ﻟﮭﺎ ﻓﺎن ھﺬه اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﻛﺎﻓﯿﺔ ﻟﻌﺪم ﺗﺼﺎدم ﻗﻀﺒﺎن‬ ‫اﻟﺴﻜﺔ اﻟﺤﺪﯾﺪﯾﺔ ﻣﻊ ﺑﻌﻀﮭﺎ اﻟﺒﻌﺾ، وﺗﻢ ﺣﺴﺎب اﻟﻤﺴﺎﻓﺎت اﻟﺘﻲ ﯾﺠﺐ ان ﺗﺘﺮك ﺑﯿﻦ اﻟﻘﻀﺒﺎن اﻟﺤﺪﯾﺪﯾﺔ ﺑﻨﺎء‬ ‫ﻋﻠﻰ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء اﻟﻤﻌﺮوﻓﺔ.‬ ‫ﻛﻼ اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ﯾﺼﻔﺎ ﺣﺮﻛﺔ اﻟﻜﺮة ﺑﺎﻟﻀﺒﻂ ﻛﻤﺎ ﯾﺘﻮﻗﻊ ﻣﻦ ﻗﻮاﻧﯿﻦ ﻧﯿﻮﺗﻦ وﻗﻮى اﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~71~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫وﻟﺘﻮﺿﯿﺢ ﻣﺎ اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺎن ﻛﻞ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء ﺻﺤﯿﺤﺔ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد دﻋﻨﺎ ﻧﻔﺘﺮض ان ﻟﺪﯾﻨﺎ‬ ‫أداة ﻗﯿﺎس اﻟﻄﻮل وﻟﯿﻜﻦ ﻣﺴﻄﺮة طﻮﻟﮭﺎ ﻣﺘﺮ وﺣﺠﺮ إﺳﻤﻨﺘﻲ، ﻓﺈذا ﻗﻤﻨﺎ ﺑﻘﯿﺎس اﻟﺤﺠﺮ ﺳﻨﺠﺪه داﺋﻤﺎ ﯾﺴﺎوي‬ ‫ﻧﻔﺲ اﻟﻘﯿﻤﺔ ﺳﻮاء ﻛﻨﺖ ﻓﻲ اﻟﺒﯿﺖ أو ﻓﻲ ﻗﻄﺎر ﻣﺘﺤﺮك أو ﻓﻲ طﺎﺋﺮة ﺳﺘﺠﺪ ان طﻮل اﻟﺤﺠﺮ ﻻ ﯾﺘﻐﯿﺮ‬ ‫ﺑﺘﻐﯿﺮ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد، وﻣﺜﺎل أﺧﺮ ﻋﻠﻰ ذﻟﻚ ھﻮ ان ﻧﻘﻮم ﺑﻘﯿﺎس اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻟﺒﻨﺪول طﻮﻟﮫ 21 ﺳﻢ‬ ‫ﻟﯿﻌﻤﻞ 01 اھﺘﺰازات ﻛﺎﻣﻠﺔ ﺣﻮل ﻣﻮﺿﻊ اﺳﺘﻘﺮاره، ﻣﺮة أﺧﺮى ﺳﻮف ﻧﺠﺪ ان زﻣﻦ اﻟﻌﺸﺮ اھﺘﺰازات‬ ‫ھﻮ ﻧﻔﺴﮫ ﺳﻮاء ﻛﺎن اﻟﺒﻨﺪول ﻓﻲ اﻟﻤﻨﺰل أو ﻓﻲ ﺑﺎص ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ )ﻋﻠﻰ اﻓﺘﺮاض ان اﻟﺒﺎص ﻻ‬ ‫ﯾﺘﺴﺎرع(.‬ ‫واﻵن ﻟﻨﻔﺘﺮض اﻧﻨﺎ ﺳﻨﻘﻮم ﺑﻌﻤﻞ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ ﻣﺮة أﺧﺮى وﻟﻜﻦ ﺑﻄﺮﯾﻘﺔ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﺣﯿﺚ ﺳﯿﻜﻮن ﻛﻼ ﻣﻦ‬ ‫اﻟﺤﺠﺮ واﻟﺒﻨﺪول ﻣﺘﺤﺮﻛﺎن ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﺎ )ﻧﻔﺘﺮض ان اﻟﺤﺠﺮ واﻟﺒﻨﺪول ﻓﻲ اﻟﺒﺎص وﻧﺤﻦ ﺧﺎرﺟﮫ( ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ‬ ‫ﻧﻘﻮم ﺑﺎﻟﻘﯿﺎس ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ ﺳﻨﺠﺪ ان ﻗﯿﺎﺳﺎﺗﻨﺎ ﺗﺨﺘﻠﻒ ﻋﻨﮭﺎ ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻷوﻟﻰ. وھﺬا ھﻮ اﻟﻤﻘﺼﻮد‬ ‫ﺑﺎﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ. ان ﻛﻞ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء ﺻﺤﯿﺤﺔ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد.‬ ‫ﻗﺪ ﺗﺠﺪ ﻋﺰﯾﺰي اﻟﻘﺎرئ ﻧﻔﺴﻚ ﻣﺸﻮﺷﺎ ﺑﻌﺾ اﻟﺸﻲء ﻋﻨﺪ ھﺬه اﻟﻨﻘﻄﺔ وان ﻣﺎ ذﻛﺮﺗﮫ ﻓﻲ اﻟﻔﻘﺮة اﻷﺧﯿﺮة‬ ‫ﻣﺨﺎﻟﻔﺎ ً ﻟﻠﻌﺎدة وﻟﻜﻦ اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﺳﻮف ﺗﻮﺿﺢ ھﺬا اﻷﻣﺮ وﺗﻔﺴﺮه أﻛﺜﺮ. وھﻨﺎ ﯾﺠﺐ ان ﻧﻮﺿﺢ اﻧﮫ‬ ‫ﻧﻈﺮا ﻻن ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻻ ﯾﻌﻨﻲ اﻧﮫ ﺳﻮف ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﻧﻔﺲ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﻷي ﺗﺠﺮﺑﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد‬ ‫ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ. ﻓﮭﺬا ﯾﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ طﺒﯿﻌﺔ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻓﻤﺜﻼ ﻓﻲ ﺣﺎدث ﺗﺼﺎدم ﺳﯿﺎرﺗﯿﻦ ﻓﺈﻧﻨﺎ ﺳﻮف ﻧﺠﺪ ان اﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫ﻛﺎﻧﺖ ﻣﺤﻔﻮظﺔ ﻓﻲ اﻟﺘﺼﺎدم ﺳﻮاء ﻛﻨﺎ ﻓﻲ داﺧﻞ اﻟﺴﯿﺎرة أو ﺧﺎرﺟﮭﺎ، ﻓﻘﺎﻧﻮن اﻟﺤﻔﺎظ ﻋﻠﻰ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻣﻦ‬ ‫ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻓﺎن ﺣﻔﺎظ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻣﺘﺤﻘﻖ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد.‬ ‫اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ھﻲ ﻓﺮﺿﯿﺔ ﻏﯿﺮ ﻣﺘﻮﻗﻌﺔ ﺣﯿﺚ ﺗﻨﺺ ﻋﻠﻰ:‬ ‫.‪The speed of light is measured as constant in all frames of reference‬‬ ‫ﺑﻤﻌﻨﻰ ان ﻗﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻻ ﯾﺘﻐﯿﺮ ﺑﺘﻐﯿﺮ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد!‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺮاﺑﻌﺔ ﺳﻮف ﻧﻘﻮم ﺑﺸﺮح اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﺑﺎﻟﺘﻔﺼﯿﻞ ﻟﺘﺘﻀﺢ اﻟﺼﻮرة أﻛﺜﺮ ان ﺷﺎء ﷲ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~81~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺮاﺑﻌﺔ: اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻣﺘﻤﺜﻠﺔ ﻓﻲ ﻓﺮﺿﯿﺘﮭﺎ اﻷوﻟﻰ واﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﺟﺎءت ﻏﺮﯾﺒﺔ وﻣﺨﺎﻟﻔﺔ ﻟﻜﻞ اﻟﻤﻔﺎھﯿﻢ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ ﻓﻲ‬ ‫ذﻟﻚ اﻟﻮﻗﺖ 4091 وﻓﺪ رﻓﺾ اﻟﻌﻠﻤﺎء اﻻﻋﺘﺮاف ﺑﮭﺎ ﻓﻲ ﺑﺎدئ اﻷﻣﺮ وﻟﻜﻦ ھﺬا اﻷﻣﺮ ﻟﻢ ﯾﺴﺘﻤﺮ طﻮﯾﻼ ﻓﻘﺪ‬ ‫ﻛﺎﻧﺖ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺗﻔﺴﺮ ﺗﺠﺎرب ﻋﻠﻤﯿﺔ ﻟﻢ ﯾﺘﻤﻜﻦ اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻣﻦ ﺗﻔﺴﯿﺮھﺎ ﻋﻠﻰ ﻣﺪار ﺳﻨﻮات طﻮﯾﻠﺔ‬ ‫ﺑﺎﻻﻋﺘﻤﺎد ﻋﻠﻰ اﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﻜﺎ اﻟﻜﻼﺳﯿﻜﯿﺔ ﻣﺜﻞ ﺗﺠﺮﺑﺔ ﻣﯿﻜﻠﺴﻮن ﻣﻮرﻟﻲ ﻟﻘﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻸﺛﯿﺮ‬ ‫ﻓﺠﺎءت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻟﺘﻘﻮل ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻻ ﺗﺘﻐﯿﺮ واﻧﮫ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ أﺛﯿﺮ ﻣﻦ اﻷﺳﺎس ﻋﻠﻤﺎ ﺑﺎن اﻷﺛﯿﺮ‬ ‫ھﻮ وﺳﻂ ﺧﯿﺎﻟﻲ ﺑﻨﺎ ﻋﻠﯿﮫ اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻛﻞ ﻧﻈﺮﯾﺎﺗﮭﻢ وﺗﻔﺴﯿﺮاﺗﮭﻢ وﺗﺤﻠﯿﻼﺗﮭﻢ ﺣﻮل اﻷﺷﻌﺔ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ‬ ‫ﻓﺎﺗﺖ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻟﺘﻨﻔﻲ ھﺬه اﻟﻤﺰاﻋﻢ وﺗﻔﺘﺢ آﻓﺎﻗﺎ ﺟﺪﯾﺪة. ﻟﻨﺘﺎﺑﻊ ﺳﻮﯾﺎ ﺷﺮح اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ.‬ ‫اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫ﻟﻘﺪ ﺗﺤﺪﺛﻨﺎ ﺣﻮل اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ واﻵن دور ﺷﺮح وﺗﻮﺿﯿﺢ اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ واﻟﺘﻲ‬ ‫ﺗﻨﺺ ﻋﻠﻰ ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻻ ﺗﺘﻐﯿﺮ ﺑﺘﻐﯿﺮ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد، وﻗﺪ ﯾﺒﺪو ھﺬا اﻷﻣﺮ ﻏﺮﯾﺒﺎ ﻋﻨﺪ اﻟﺘﻔﻜﯿﺮ ﻓﯿﮫ.‬ ‫ﻓﻤﻌﻨﻰ اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ اﻧﮫ ﺑﻐﺾ اﻟﻨﻈﺮ ﻋﻦ ﻣﺎ إذا ﻛﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺬي ﯾﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺛﺎﺑﺘﺎ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﻠﻀﻮء أو ﻣﺘﺤﺮﻛﺎ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻀﻮء ﻓﺈﻧﮫ ﻓﻲ ﻛﻼ اﻟﺤﺎﻟﺘﯿﻦ ﺳﺘﻜﻮن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ھﻲ ﻧﻔﺴﮭﺎ.‬ ‫اﻟﻐﺮﯾﺐ ﻓﻲ ھﺬا اﻷﻣﺮ اﻧﻨﺎ داﺋﻤﺎ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻷﺟﺴﺎم اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻣﻌﯿﻨﺔ ان ﻧﻘﻮم ﺑﺤﺴﺎب‬ ‫ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﺮاﻗﺐ، ﻋﻠﻰ ﺳﺒﯿﻞ اﻟﻤﺜﺎل اﻓﺘﺮض ان ﻋﺮﺑﺔ ﻣﺘﺤﺮﻛﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﻤﺮاﻗﺐ‬ ‫ﺑﺴﺮﻋﺔ 05 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ، ﻓﺈذا ﻗﺎم اﺣﺪ اﻷﺷﺨﺎص ﻓﻲ اﻟﻌﺮﺑﺔ ﺑﺈطﻼق رﺻﺎﺻﺔ ﺑﺴﺮﻋﺔ 02‬ ‫ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه ھﺪف ﻣﺎ ﻓﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﺳﯿﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺮﺻﺎﺻﺔ 07 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ‬ ‫أي ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺮﺻﺎﺻﺔ ھﻲ ﺳﺮﻋﺘﮭﺎ ﻋﻨﺪ اﻧﻄﻼﻗﮭﺎ ﻣﻦ اﻟﻤﺴﺪس ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ إﻟﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻌﺮﺑﺔ. أﻣﺎ إذا‬ ‫ﻗﺎم اﺣﺪ رﻛﺎب اﻟﻌﺮﺑﺔ ﺑﻘﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺮﺻﺎﺻﺔ ﻓﺴﺘﻜﻮن 02 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻷﻧﮫ ﯾﻌﺘﺒﺮ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﻠﺮﺻﺎﺻﺔ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~91~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ أﻋﻼه ﻧﻼﺣﻆ ان اﺣﺪ رﻛﺎب اﻟﺴﯿﺎرة ‪ A‬أطﻠﻖ ﺳﮭﻢ ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪ 200km/hr‬ﻓﻲ ﺣﯿﻦ ان ﺷﺨﺺ‬ ‫أﺧﺮ ‪ B‬أطﻠﻖ ﺳﮭﻤﺎ أﺧﺮ ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪ 200km/hr‬ﻻﺣﻆ ھﻨﺎ اﻧﻨﺎ ﺳﻮف ﻧﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺴﮭﻢ اﻟﺬي أطﻠﻘﮫ ‪A‬‬ ‫‪ 300km/hr‬وھﻲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺴﮭﻢ وﺳﺮﻋﺔ اﻟﺴﯿﺎرة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﺎ.‬ ‫ھﺬه ھﻲ ﺣﻘﯿﻘﺔ ﻣﺎ ﯾﺤﺪث ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻘﻮم ﺑﻘﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ أي ﺟﺴﻢ ﻣﺘﺤﺮك، وﻟﻜﻦ اﻷﻣﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻊ اﻟﻀﻮء ﻛﻤﺎ‬ ‫ﺟﺎء ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ واﻟﺘﻲ ﺧﺎﻟﻔﺖ ﻛﻞ ﻣﻌﺘﻘﺪات اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻓﻲ ذﻟﻚ اﻟﺰﻣﻦ ﺣﯿﺚ ﺗﻔﺘﺮض اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻻ ﺗﺘﻐﯿﺮ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد، ﻟﻨﻌﻮد ﻟﻤﺜﺎﻟﻨﺎ اﻟﺴﺎﺑﻖ وﻧﻔﺘﺮض ان ﺳﺎﺋﻖ اﻟﻌﺮﺑﺔ ﻗﺎم‬ ‫ﺑﺈﺷﻌﺎل ﻣﺼﺎﺑﯿﺢ اﻟﻌﺮﺑﺔ ﻓﺄﺿﺎءت اﻟﻄﺮﯾﻖ وھﻨﺎ ﺳﺘﻜﻮن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء اﻟﺨﺎرج ﻣﻦ اﻟﻤﺼﺒﺎح ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﺴﺎﺋﻖ اﻟﻌﺮﺑﺔ )اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء( ﺳﻮف ﯾﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺑـ 000,003 ﻛﯿﻠﻮ‬ ‫ﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ وھﻲ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﻌﺮوﻓﺔ ﻟﻠﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ. اﻵن ﻣﺎذا ﺳﯿﻜﻮن ﻗﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء‬ ‫ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺬي ﻋﻠﻰ اﻟﻄﺮﯾﻖ ھﻞ ﺳﺘﻜﻮن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ھﻲ 050,003 ﻛﯿﻠﻮ ﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ أي‬ ‫ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ إﻟﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻌﺮﺑﺔ ﻧﻔﺴﮭﺎ. اﻹﺟﺎﺑﺔ ھﻲ ﻻ، ﺑﻞ ﺳﺘﺒﻘﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ھﻲ ﻧﻔﺴﮭﺎ‬ ‫000,003 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ. وﻟﻔﮭﻢ ﻟﻤﺎذا ﯾﺤﺪث ھﺬا اﻷﻣﺮ ﯾﺠﺐ ان ﻧﺘﻄﺮق إﻟﻰ ﻣﻔﮭﻮم اﻟﺴﺮﻋﺔ.‬ ‫ﻛﻼ ﻣﻦ اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ‪ A‬و ‪ B‬ﯾﻘﯿﺴﺎن ﺳﺮﻋﺔ ﻧﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮء ‪ 300,000km/hr‬ﻣﮭﻤﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻌﺮﺑﺔ‬ ‫اﻟﺴﺮﻋﺔ ھﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﻤﻘﻄﻮﻋﺔ ﻓﻲ ﻓﺘﺮة ﻣﻦ اﻟﺰﻣﻦ. ﻓﻌﻠﻰ ﺳﺒﯿﻞ اﻟﻤﺜﺎل إذا ﻛﻨﺖ ﺗﻘﻄﻊ ﻣﺴﺎﻓﺔ ﻗﺪرھﺎ 06‬ ‫ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﺎن ﺳﺮﻋﺘﻚ ﺗﻜﻮن 06 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ. وﯾﻤﻜﻦ ﺑﺴﮭﻮﻟﺔ ان ﻧﻐﯿﺮ ﻣﻦ اﻟﺴﺮﻋﺔ‬ ‫ﻋﻦ طﺮﯾﻖ اﻟﻌﺠﻠﺔ أﻣﺎ ﺑﺎﻟﺰﯾﺎدة أو اﻟﻨﻘﺼﺎن. وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻟﻜﻲ ﺗﻜﻮن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺣﺘﻰ ﻟﻮ ﻛﺎن‬ ‫اﻟﻀﻮء ﻣﻨﻄﻠﻖ ﻣﻦ ﺳﯿﺎرة ﻣﺴﺮﻋﺔ ﻓﺎن ﺷﯿﺌﯿﻦ ﺳﻮف ﯾﺤﺪﺛﺎن. إﻣﺎ ان ﯾﻜﻮن ﻓﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ أو ان ﯾﻜﻮن ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺰﻣﻦ وﻟﺬﻟﻚ ﻓﺎﻧﮫ ﻧﺘﯿﺠﺔ ﻟﻠﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻓﺎن اﻧﺤﺮاف ﺳﻮف ﯾﺤﺪث ﻟﻠﻤﺴﺎﻓﺔ وﻟﻠﺰﻣﻦ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~02~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫ﻋﻠﻰ اﻟﮭﺎﻣﺶ‬ ‫ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ‪Lorentz Transformations‬‬ ‫ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ھﻲ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ﻣﻌﺎدﻻت رﯾﺎﺿﯿﺔ ﺗﻤﻜﻨﻨﺎ ﻣﻦ ﺗﺤﻮﯾﻞ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺘﻲ‬ ‫ﻗﺎم ﺑﮭﺎ ﻣﺮاﻗﺐ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد ﻣﻌﯿﻨﺔ إﻟﻰ ﻣﺮاﻗﺐ أﺧﺮ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد أﺧﺮى.‬ ‫واﻟﺴﺆال اﻵن ﻟﻤﺎذا ﻧﺮﯾﺪ ﻣﺜﻞ ھﺬه اﻟﻤﻌﺎدﻻت؟ ھﺬا ﻻن اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺗﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻊ‬ ‫ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد، ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ ﺗﺘﻮﻓﺮ ﻟﺪﯾﻨﺎ اﻷﺑﻌﺎد اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ واﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻣﺎ ﻧﺴﺘﻄﯿﻊ ان‬ ‫ﻧﺴﺘﺨﺪﻣﮭﺎ ﻟﺤﺴﺎب ﻛﻢ ﺗﻜﻮن ھﺬه اﻷﺑﻌﺎد ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد ﻟﻤﺮاﻗﺐ أﺧﺮ ﯾﺘﺤﺮك‬ ‫ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪ v‬ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﻧﻲ. ﺑﻤﻌﻨﻰ اﻧﮫ ﯾﻤﻜﻦ ان ﻧﺴﺘﺨﺪم ﻣﻌﺎدﻻت ﻟﻮرﻧﺘﺰ‬ ‫ﻟﺘﺤﻮﯾﻞ ﻗﯿﺎس اﻟﻤﺴﺎﻓﺎت واﻟﺰﻣﻦ اﻟﺬي ﻗﺎم ﺑﮫ ﻣﺮاﻗﺐ إﻟﻰ ﻣﺮاﻗﺐ أﺧﺮ. ﻓﻌﻠﻰ ﺳﺒﯿﻞ‬ ‫اﻟﻤﺜﺎل إذا ﻛﻨﺖ ﺗﺤﻠﻖ ﻓﻲ طﺎﺋﺮة وأﻧﺎ ﻣﻮﺟﻮد ﻋﻠﻰ اﻷرض، ﻓﺎﻧﻚ ﺗﺴﺘﻄﯿﻊ اﺳﺘﺨﺪام‬ ‫ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻟﺘﺤﻮﯾﻞ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎدي إﻟﻰ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎدك وأﻧﺎ اﺳﺘﻄﯿﻊ ان أﻗﻮم‬ ‫ﺑﻨﻔﺲ اﻟﺸﻲء ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎدي. ﻓﺈذا ﻛﻨﺖ ﻗﺪ ﻗﻤﺖ ﺑﻘﯿﺎس اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ ﺷﺠﺮﺗﯿﻦ‬ ‫ﻋﻠﻰ اﻟﻄﺮﯾﻖ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎدك ﻓﯿﻤﻜﻨﻨﻲ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ان اﺳﺘﺨﺪم‬ ‫ﻗﯿﺎﺳﺎﺗﻚ ﻷﺣﻮﻟﮭﺎ ﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎدي، وھﺬا ﯾﻌﻨﻲ ان ﻗﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ‬ ‫واﻟﺰﻣﻦ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد. وﻗﺪ اﺳﺘﺨﺪم اﯾﻨﺸﺘﯿﻦ ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻷﻧﮫ‬ ‫وﺟﺪ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺘﺤﻮﯾﻼت ﺗﺮﺟﻤﺔ ﺣﻘﯿﻘﯿﺔ ﻟﻨﻈﺮﯾﺘﮫ ﻓﻲ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ، ﺣﯿﺚ اﺳﺘﺨﺪم ھﺬه‬ ‫اﻟﺘﺤﻮﯾﻼت ﻓﻲ إﯾﺠﺎد اﻷﺑﻌﺎد اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ واﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻤﺤﻮر إﺳﻨﺎد‬ ‫أﺧﺮ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻜﻮن اﻟﻀﻮء ﻣﻘﺪار ﺛﺎﺑﺖ ﻓﻲ ﺟﻤﯿﻊ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد.‬ ‫ﻟﻨﻮﺿﺢ أﻛﺜﺮ ﻣﺎ اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺎﻻﻧﺤﺮاف ﻓﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ أو اﻟﺰﻣﻦ!‬ ‫اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ‪length contraction‬‬ ‫ﻓﻲ اﻟﻤﺜﺎل اﻟﺴﺎﺑﻖ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺤﺪﺛﻨﺎ ﻋﻦ إﺷﻌﺎل ﻣﺼﺎﺑﯿﺢ اﻟﻌﺮﺑﺔ، ﻓﺎن اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﻟﻘﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ ﺿﻮء‬ ‫ﻟﯿﺴﺖ ھﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﺘﻲ ﻗﻄﻌﮭﺎ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻟﻔﻌﻞ. ھﺬا اﻷﻣﺮ ﺻﻌﺐ اﻟﺘﺨﯿﻞ ﻷﻧﮫ ﯾﻌﺎرض اﻟﻤﻨﻄﻖ اﻟﺬي‬ ‫ﺗﻌﻮدﻧﺎ ﻋﻠﯿﮫ ﻓﻜﯿﻒ ان اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﺘﻲ ﻗﺴﻨﺎھﺎ ﻟﻨﺤﺴﺐ ﻣﻦ ﺧﻼﻟﮭﺎ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻟﯿﺴﺖ ھﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﺘﻲ‬ ‫ﻗﻄﻌﮭﺎ اﻟﻀﻮء؟ وﻟﻤﻦ ھﺬا ﻣﺎ ﯾﺤﺪث ﺑﺎﻟﻔﻌﻞ ﻣﻊ اﻟﻀﻮء، ﻓﺎﻷﺟﺴﺎم اﻟﻤﺎدﯾﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺗﻨﻜﻤﺶ‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~12~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﺤﺮﻛﺔ، وإذا اﻗﺘﺮب اﻟﺠﺴﻢ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺎن اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺗﻨﻜﻤﺶ أﻛﺜﺮ وأﻛﺜﺮ ﺣﺘﻰ‬ ‫ﺗﺘﻼﺷﻰ إذا اﻓﺘﺮﺿﻨﺎ ان اﻟﺠﺴﻢ ﺗﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء.‬ ‫ھﺬا اﻷﻣﺮ ﯾﺤﺪث ﻓﻲ إذا ﻛﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻋﻦ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد اﻟﺠﺴﻢ اﻟﻤﺘﺤﺮك، ﺑﻤﻌﻨﻰ‬ ‫اﻧﮫ إذا ﻛﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد اﻟﺠﺴﻢ اﻟﻤﺘﺤﺮك )أي اﻧﮫ ﻣﺘﺤﺮك ﻣﻌﮫ( ﻓﺎن أﺑﻌﺎد اﻟﺠﺴﻢ ﻟﻦ ﯾﺤﺪث‬ ‫ﻟﮭﺎ ﺗﻐﯿﺮ. ھﺬه اﻟﻈﺎھﺮة ﺗﻌﺮف ﺑﺎﺳﻢ اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ‪ .length contraction‬ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ‬ ‫ﺗﻮﺿﯿﺢ ﻟﻈﺎھﺮة اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﺣﯿﺚ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ 2 ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮن اﻟﺴﯿﺎرة ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻓﺎن طﻮﻟﮭﺎ ﯾﻜﻮن ھﻮ‬ ‫اﻟﻄﻮل اﻟﺤﻘﯿﻘﻲ وھﻮ اﻟﻄﻮل اﻟﺬي ﯾﻘﯿﺴﮫ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺴﯿﺎرة أﻣﺎ إذا ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﯿﺎرة ﻣﺘﺤﺮﻛﺔ‬ ‫ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺎن طﻮﻟﮭﺎ ﺳﻮف ﯾﻨﻜﻤﺶ وﺳﻮف ﯾﻘﯿﺴﮫ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﻤﺘﻮاﺟﺪ ﻋﻠﻰ‬ ‫اﻟﻄﺮﯾﻖ )ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎده ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻋﻦ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد اﻟﺴﯿﺎرة(.‬ ‫ﻻﺣﻆ أﯾﻀﺎ ان اﻻﻧﻜﻤﺎش ﯾﺤﺪث ﻓﻲ طﻮل اﻟﺴﯿﺎرة ﻓﻘﻂ أﻣﺎ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻻرﺗﻔﺎﻋﮭﺎ ﻟﻦ ﯾﺘﻐﯿﺮ ﻻن اﻻﻧﻜﻤﺎش‬ ‫ﯾﺤﺪث ﻓﻘﻂ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﺤﺮﻛﺔ.‬ ‫ﻓﻲ ﺣﯿﺎﺗﻨﺎ اﻟﻌﺎدﯾﺔ ﻻ ﯾﻤﻜﻨﻨﺎ ان ﻧﺸﻌﺮ أو ﻧﻘﯿﺲ اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﻻن ﻛﻞ اﻟﺴﺮﻋﺎت اﻟﺘﻲ ﻧﺘﻌﺎﻣﻞ ﺑﮭﺎ اﻗﻞ‬ ‫ﺑﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء وإذا ﻣﺎ ﻗﻮرﻧﺖ ﺑﺴﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺈﻧﮭﺎ ﺗﮭﻤﻞ ﺣﯿﺚ ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺗﺒﻠﻎ‬ ‫000,003 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ وﻟﺘﺨﯿﻞ ﻣﻘﺪار ھﺬه اﻟﺴﺮﻋﺔ ﻓﺎن اﻟﻀﻮء ﯾﺴﺘﻄﯿﻊ ان ﯾﺪور ﺣﻮل اﻟﻜﺮة‬ ‫اﻷرﺿﯿﺔ ﺳﺒﻊ ﻣﺮات ﻓﻲ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ اﻟﻮاﺣﺪة.‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺨﺎﻣﺴﺔ ﻣﻦ ھﺬا اﻟﻤﻘﺎل ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻦ ﻣﻔﮭﻮم اﻟﺰﻣﻦ ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~22~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫ﻛﯿﻒ ﺗﻌﻤﻞ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺨﺎﻣﺴﺔ: ﻣﻔﮭﻮم اﻟﺰﻣﻦ ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫ﻧﺘﺎﺑﻊ ﺷﺮح اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﻣﻌﺎدﻻت ﺗﺤﻮﯾﻼت‬ ‫ﻟﻮرﻧﺘﺰ، وذﻟﻚ ﻟﻨﺘﻤﻜﻦ ﻣﻦ ﺣﺴﺎب ﻣﻘﺪار اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ.‬ ‫ﯾﻌﺘﻤﺪ ﻣﻘﺪار اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﻋﻠﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺠﺴﻢ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ، وﻛﻤﺎ ذﻛﺮﻧﺎ ﻣﻦ ﻗﺒﻞ إن ھﺬا اﻻﻧﻜﻤﺎش ﯾﻜﻮن ﺻﻐﯿﺮ‬ ‫ﺟﺪا وﻻ ﯾﻤﻜﻦ أن ﯾﺘﻢ رﺻﺪه ﻓﻲ اﻟﺴﺮﻋﺎت اﻟﻌﺎدﯾﺔ وﻛﻠﻤﺎ‬ ‫اﻗﺘﺮب اﻟﺠﺴﻢ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء أﺻﺒﺢ اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻛﺒﺮ‬ ‫ﺗﺴﺘﺨﺪم ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻟﻠﺤﺼﻮل ﻋﻠﻰ ﻣﻘﺪار ھﺬا‬ ‫اﻻﻧﻜﻤﺎش ﻋﻨﺪ ﺳﺮﻋﺎت ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻟﺠﺴﻢ ﻣﺎ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ.‬ ‫وﻟﻠﺘﻌﺮف ﻋﻠﻰ ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻟﻨﻔﺮض ان ﻟﺪﯾﻨﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬واﻟﺬي ﻗﺎم ﺑﻘﯿﺎﺳﺎت ﻣﻜﺎﻧﯿﺔ ’‪ X‬وﻗﯿﺎﺳﺎت‬ ‫زﻣﻨﯿﺔ ’‪ t‬ﻟﺤﺪث ﻣﻌﯿﻦ ﻣﺜﻞ ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻧﻔﺠﺎر ﻓﻲ ﻣﻜﺎن ﻣﺎ ﻓﻲ اﻟﺴﻤﺎء ﻓﻜﯿﻒ ﺗﻜﻮن ﻗﯿﺎﺳﺎت ﻣﺮاﻗﺐ ‪ O‬اﻟﺬي‬ ‫ﯾﻨﻄﻠﻖ ﺑﻤﻜﻮك ﻓﻀﺎﺋﻲ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻣﻘﺪارھﺎ ‪ ،v‬ھﺬا ﻣﺎ ﺗﻘﻮم ﺑﮫ ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ واﻟﺘﻲ ھﻲ ﻋﻠﻰ اﻟﺸﻜﻞ‬ ‫اﻟﺘﺎﻟﻲ‬ ‫ﻣﻼﺣﻈﺔ: ﺳﻮف ﻧﺘﻄﺮق ﻟﻠﻤﺰﯾﺪ ﻣﻦ اﻟﺘﻔﺎﺻﯿﻞ ﺣﻮل ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻓﻲ ﺣﻠﻘﺎت ﻣﺘﺨﺼﺼﺔ.‬ ‫ﻟﻨﻔﺘﺮض إﻧﻨﺎ ﻧﺮﯾﺪ أن ﻧﻘﻮم ﺑﺤﺴﺎب ﻣﻘﺪار اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﻟﻜﺮة ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺗﺼﻞ إﻟﻰ 09% ﻣﻦ‬ ‫ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ ﻓﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﺑﺖ ‪ O‬ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻜﺮة ﺳﻮف ﯾﻘﯿﺲ اﻟﻄﻮل اﻷﺻﻠﻲ‬ ‫‪ proper length‬ﻟﻠﻜﺮة. ﻟﻨﻔﺘﺮض ان ھﺬا اﻟﻤﺮاﻗﺐ ھﻮ اﻟﺬي ﻛﺎن ﻣﻤﺴﻜﺎ ﺑﺎﻟﻜﺮة ﻗﺒﻞ إطﻼﻗﮭﺎ ﺑﺘﻠﻚ‬ ‫اﻟﺴﺮﻋﺔ، وﻗﺎم ﺑﻘﯿﺎس ﻗﻄﺮ اﻟﻜﺮة ﻓﻜﺎﻧﺖ اﻟﻜﺮة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ ﺛﺎﺑﺘﺔ أو إذا اﻓﺘﺮﺿﻨﺎ إن اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻛﺎن ﯾﺴﯿﺮ ﻣﻊ‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~32~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﻜﺮة ﺑﻨﻔﺲ ﺳﺮﻋﺘﮭﺎ ﻛﺄن ﺗﻜﻮن اﻟﻜﺮة ﻓﻲ ﻣﺮﻛﺒﺔ ﻓﻀﺎﺋﯿﺔ وﻛﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻜﺮة ھﻮ اﺣﺪ‬ ‫رﻛﺎب اﻟﻤﺮﻛﺒﺔ ﻓﻘﺎس اﻟﻄﻮل اﻷﺻﻠﻲ ﻟﻠﻜﺮة، وھﺬه اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﺗﻌﺘﺒﺮ ﻗﯿﺎﺳﺎت ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪O‬‬ ‫واﻟﺬي اﻓﺘﺮﺿﻨﺎ اﻧﮫ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻜﺮة، ﻣﻌﺎدﻻت ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﺗﺴﺎﻋﺪﻧﺎ ﻓﻲ إﯾﺠﺎد ﻗﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﺮاﻗﺐ‬ ‫’‪ O‬وھﻮ اﻟﺸﺨﺺ اﻟﻤﻮﺟﻮد ﻋﻠﻰ اﻷرض وﻛﺎﻧﺖ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻜﺮة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ ﺗﺴﺎوي 09% ﻓﻨﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ‬ ‫أﺑﻌﺎد اﻟﻜﺮة ﻛﻤﺎ ﯾﻘﯿﺴﮭﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﻓﺈذا ﻛﺎن اﻟﻄﻮل اﻷﺻﻠﻲ ﻟﻠﻜﺮة 52 ﺳﻢ وھﻮ اﻟﻄﻮل اﻟﺬي ﯾﻘﯿﺴﮫ‬ ‫اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﻓﺎن ھﺬه اﻟﻜﺮة ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻤﺮ ﺑﺠﻮار اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﺑﺴﺮﻋﺔ 09% ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺎﻧﮫ ﺳﻮف‬ ‫ﯾﺠﺪ ان اﻟﻜﺮة أﺻﺒﺤﺖ ﺑﯿﻀﺎوﯾﺔ اﻟﺸﻜﻞ وان ﻗﻄﺮھﺎ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻗﻞ ﻣﻦ ﻗﻄﺮھﺎ اﻟﻌﻤﻮدي ﻋﻠﻰ‬ ‫اﻟﺴﺮﻋﺔ ﻛﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ‬ ‫وﺑﺎﻟﺘﻌﻮﯾﺾ ﻓﻲ ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﺳﻮف ﻧﺠﺪ ان ﻗﻄﺮ اﻟﻜﺮة ﻛﻤﺎ ﯾﻘﯿﺴﮫ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ھﻮ 02 ﺳﻢ، وإذا‬ ‫ﺗﺤﺮﻛﺖ اﻟﻜﺮة ﺑﺴﺮﻋﺔ 99% ﻓﺎن ﻗﻄﺮ اﻟﻜﺮة ﺳﯿﻘﻞ أﻛﺜﺮ وﯾﺼﺒﺢ 81 ﺳﻢ. ﻻﺣﻆ ھﻨﺎ ان ﺟﻤﯿﻊ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت‬ ‫واﻻﺧﺘﻼف ﻓﻲ اﻷﺑﻌﺎد ﯾﺤﺪث ﻓﻘﻂ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﺴﺮﻋﺔ.‬ ‫ﺗﺄﺛﯿﺮ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﺰﻣﻦ‬ ‫ﻟﻘﺪ ﺗﻢ اﻟﺤﺪﯾﺚ ﻣﻦ ﻗﺒﻞ ان اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻟﺤﺪث ﻣﺎ ﺗﺼﺒﺢ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد اﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ واﻟﺘﻲ‬ ‫ﺗﻜﻮن ﻓﻲ ﺣﺮﻛﺔ ﻧﺴﺒﯿﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺒﻌﻀﮭﺎ اﻟﺒﻌﺾ. وﺗﻌﺮف ھﺬه اﻟﻈﺎھﺮة ﺑﺎﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ‪time‬‬ ‫‪ .dilation‬ﻓﺎﻟﺰﻣﻦ ﯾﺘﺒﺎطﺄ ﻣﻊ اﻟﺴﺮﻋﺔ وﯾﺼﺒﺢ ذﻟﻚ ﻣﻠﺤﻮظﺎ إذا ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺮﻋﺔ ﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ‬ ‫اﻟﻀﻮء، ﻛﻤﺎ ھﻮ اﻟﺤﺎل ﻓﻲ اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﻓﺈذا ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺮﻋﺔ ﺗﻘﺘﺮب ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ‬ ‫ﺳﻮف ﯾﺘﺒﺎطﺄ وإذا اﻓﺘﺮﺿﻨﺎ ان اﻟﺠﺴﻢ وﺻﻠﺖ ﺳﺮﻋﺘﮫ ﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ ﯾﺘﻮﻗﻒ.‬ ‫ﻣﺮة أﺧﺮى ﻧﺬﻛﺮ ان ظﺎھﺮة اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ﻣﻮﺟﻮدة وﻟﻜﻦ ﻻ ﻧﺴﺘﻄﯿﻊ ان ﻧﻠﺤﻈﮭﺎ ﻓﻲ ﺣﯿﺎﺗﻨﺎ اﻟﻌﺎدﯾﺔ‬ ‫وذﻟﻚ ﻻن اﻟﺴﺮﻋﺎت اﻟﺘﻲ ﻧﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻌﮭﺎ اﻗﻞ ﺑﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~42~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ‪Time Dilation‬‬ ‫ﻟﻨﻘﻮم ﺑﻤﺤﺎوﻟﺔ ﻹﺛﺒﺎت اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﻓﺮﺿﯿﺎت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻓﺈﻧﻨﺎ ﺳﻮف ﻧﺴﺘﻌﯿﻦ‬ ‫ﺑﺴﺎﻋﺘﯿﻦ دﻗﯿﻘﺘﯿﻦ ﺟﺪا وﻟﺘﻜﻦ ﺳﺎﻋﺎت ذرﯾﺔ ‪ atomic clocks‬وﺗﻢ ﺿﺒﻂ ھﺎﺗﯿﻦ اﻟﺴﺎﻋﺘﯿﻦ ﻗﺒﻞ ان ﻧﻘﻮم‬ ‫ﺑﺈرﺳﺎل اﺣﺪ ھﺎﺗﯿﻦ اﻟﺴﺎﻋﺘﯿﻦ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻛﺒﯿﺮة ﻓﻲ طﺎﺋﺮة ﺧﺎﺻﺔ. ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻌﻮد اﻟﻄﺎﺋﺮة ﻣﻦ رﺣﻠﺘﮭﺎ ﻓﺎن‬ ‫اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﻲ اﻟﻄﺎﺋﺮة ﺗﺘﺒﺎطﺄ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺴﺎﻋﺔ اﻷﺧﺮى ﻋﻠﻰ اﻷرض ﺑﻨﻔﺲ اﻟﻤﻘﺪار اﻟﺬي ﺗﻔﺘﺮﺿﮫ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ‬ ‫اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ. ﻟﮭﺬا ﻓﺎن اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺘﺤﺮك ﯾﻜﻮن اﻟﺰﻣﻦ ﻓﯿﮭﺎ أﺑﻄﺄ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﺮﺻﺪه ﻣﺮاﻗﺐ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺴﺎﻋﺔ‬ ‫أي اﻧﮫ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻋﻦ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ.‬ ‫ﻣﻊ اﻷﺧﺬ ﺑﻌﯿﻦ اﻻﻋﺘﺒﺎر ان اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ ﺗﺆﺧﺮ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺴﺎﻋﺔ اﻟﺜﺎﺑﺘﺔ طﺎﻟﻤﺎ اﺳﺘﻤﺮت ﻓﻲ ﺣﺮﻛﺘﮭﺎ‬ ‫أي ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻌﻮد اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻣﻦ رﺣﻠﺘﮭﺎ ﻓﺈﻧﮭﺎ ﺳﻮف ﺗﻌﻮد ﻟﻘﯿﺎس اﻟﺰﻣﻦ ﺑﻔﺲ اﻟﻤﻘﺪار اﻟﺬي ﺗﻘﯿﺴﮫ اﻟﺴﺎﻋﺔ‬ ‫اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ.‬ ‫ﻟﺘﻮﺿﯿﺢ ﻓﻜﺮة اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ دﻋﻨﺎ ﻧﺴﺘﻌﯿﻦ ﺑﺎﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﻤﻮﺿﺤﺔ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ أدﻧﺎه واﻟﺬي ﯾﺴﺘﺨﺪم ﺳﺎﻋﺔ‬ ‫ﺿﻮﺋﯿﺔ ‪ light clock‬ﻓﻜﺮﺗﮭﺎ ﺗﻌﺘﻤﺪ إرﺳﺎل ﻧﺒﻀﺔ ﺿﻮﺋﯿﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه ﻣﺮآة ﻣﺜﺒﺘﺔ أﻋﻠﻰ اﻟﺴﺎﻋﺔ وﻋﻠﻰ‬ ‫ارﺗﻔﺎع وﺗﺮﺗﺪ اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ وﺗﻌﻮد إﻟﻰ اﺳﻔﻞ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﺣﯿﺚ ﯾﺮﺻﺪھﺎ ﻛﺎﺷﻒ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻲ. وﻟﻨﻔﺘﺮض ان‬ ‫اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮء ﻟﺘﻘﻮم ﺑﺮﺣﻠﺔ ﻛﺎﻣﻠﺔ ھﻮ ﺛﺎﻧﯿﺔ واﺣﺪة.‬ ‫وھﺬه اﻟﺴﺎﻋﺔ ﺗﻌﺘﺒﺮ اﻷﻧﺴﺐ ﻟﻘﯿﺎس اﻟﺰﻣﻦ ﻷﻧﮭﺎ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ اﻟﻀﻮء وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻤﻘﺎس ﺑﻮاﺳﻄﺘﮭﺎ‬ ‫ﻟﻦ ﯾﺘﺄﺛﺮ ﺳﻮاء ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﻣﺘﺤﺮﻛﺔ أو ﺛﺎﺑﺘﺔ )ﺗﺬﻛﺮ ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﺎور‬ ‫اﻹﺳﻨﺎد(.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~52~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ أﻋﻼه إذا ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﺎ )ﻋﻠﻰ اﻋﺘﺒﺎر إﻧﻨﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬اﻟﻮاﻗﻒ ﻋﻠﻰ‬ ‫اﻷرض( ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﺮى اﻟﺸﻌﺎع اﻟﻀﻮﺋﻲ ﯾﺴﺎﻓﺮ ﺑﺰاوﯾﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﻌﺎﻛﺲ. ﻣﺎ اﻟﻔﺮق ﺑﯿﻦ اﻟﺤﺎﻟﺘﯿﻦ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺸﻜﻠﯿﻦ ‪ A‬و ‪B‬؟‬ ‫ﻻﺣﻆ اﻧﮫ ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺔ ‪ A‬ﻓﺎن اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ أرﺳﻠﺖ ﻟﻠﻌﺎﻛﺲ وﻋﺎدت وﻗﺪ ﻗﻄﻌﺖ ﻣﺴﺎﻓﺔ ﺗﺴﺎوي ﺿﻌﻒ‬ ‫اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻌﺎﻛﺲ واﻟﻜﺎﺷﻒ وﻟﺘﻜﻦ ‪ 2D‬ﺣﯿﺚ ‪ D‬ھﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻌﺎﻛﺲ واﻟﻜﺎﺷﻒ، ﻻن اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺤﺎﻟﺔ ‪ A‬ﻟﻢ ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﺣﯿﺚ ان اﻟﻀﻮء ﺻﺪر وﻋﺎد ﺑﯿﻨﻤﺎ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻻزاﻟﺖ ﺑﺠﻮاره ﻛﻤﺎ‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ،‬ ‫أﻣﺎ ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺔ ‪ B‬ﻓﺎن اﻟﺴﺎﻋﺔ أطﻠﻘﺖ اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﻋﻠﻰ ﯾﺴﺎره وﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻋﺎدت‬ ‫اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﻲ ﻣﻜﺎن أﺧﺮ ﻋﻠﻰ ﯾﻤﯿﻨﮫ أي إﻧﮭﺎ ﺗﺤﺮﻛﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﺎ، ﻣﺎذا ﯾﻌﻨﻲ ھﺬا‬ ‫اﻷﻣﺮ؟‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻷوﻟﻰ ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻟﺮﺣﻠﺔ اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﻛﺎن ﺛﺎﻧﯿﺔ واﺣﺪة ﻓﻘﻂ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺎﻋﺔ‬ ‫ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬وﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺤﺮﻛﺖ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﺎن اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﺳﻠﻜﺖ ﻣﺴﺎرا أطﻮل‬ ‫ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬وﻻن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺘﯿﻦ ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ‬ ‫ﺳﯿﺤﺘﺎج إﻟﻰ زﻣﻦ اﻛﺒﺮ ﻣﻦ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﺬا ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻘﻮل ان اﻟﺰﻣﻦ ﯾﺘﺒﺎطﺄ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~62~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫ﯾﺠﺐ ان ﻧﺬﻛﺮ ھﻨﺎ ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﯾﺠﺐ ان ﺗﻜﻮن ﻛﺒﯿﺮة ﺟﺪا وﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻟﯿﺤﺪث اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ‬ ‫اﻟﺰﻣﻨﻲ.‬ ‫ﻣﻘﺪار اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ‬ ‫ﻹﯾﺠﺎد ﻣﻘﺪار اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ﻧﺴﺘﺨﺪم ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻓﺈذا اﻓﺘﺮﺿﻨﺎ إن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻛﺎﻧﺖ 09% ﻣﻦ‬ ‫ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء. وﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻘﻮم ﻧﺤﻦ )اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﻋﻠﻰ اﻷرض( ﺑﺮﺻﺪ اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﻧﺠﺪ إﻧﮭﺎ ﺗﺤﺘﺎج‬ ‫إﻟﻰ 92.2 ﺛﺎﻧﯿﺔ. وﻣﻦ اﻟﺠﺪﯾﺮ ذﻛﺮه ان أي ﺷﺨﺺ ﯾﺘﺤﺮك ﻣﻊ اﻟﺴﺎﻋﺔ )اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬اﻟﻤﺘﺤﺮك ﻣﻊ‬ ‫اﻟﺴﺎﻋﺔ( ﻓﺎﻧﮫ ﺳﯿﺠﺪ ان اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ھﻮ 1 ﺛﺎﻧﯿﺔ. وﻟﮭﺬا ﻓﺈن اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﯾﺰداد ﻋﻤﺮه ﺑﻤﻘﺪار 1 ﺛﺎﻧﯿﺔ ﻓﻲ‬ ‫ﺣﯿﻦ ان اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﯾﺰداد ﻋﻤﺮه ﺑﻤﻘﺪار 92.2 ﺛﺎﻧﯿﺔ.‬ ‫ھﺬا اﻟﻤﻔﮭﻮم ﻣﮭﻢ ﺟﺪا، ﺣﯿﺚ ان اﻟﺴﺎﻋﺔ ﺗﻘﻮم ﺑﻘﯿﺎس اﻟﻔﺘﺮة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﺑﯿﻦ ﺣﺪﺛﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ. ھﺬه اﻟﻔﺘﺮة‬ ‫ﻣﻤﻜﻦ ان ﺗﺨﺘﻠﻒ زﻣﻨﯿﺎ ﺑﺎﻻﻋﺘﻤﺎد ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺮﺻﺪ اﻟﺤﺪث. ﻓﺈذا ﻛﺎﻧﺖ ﺳﺮﻋﺔ‬ ‫اﻟﻀﻮء ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻓﻲ ﺟﻤﯿﻊ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ ﻻ ﺑﺪ وان ﯾﻜﻮن ﻧﺴﺒﻲ وان اﻟﺰﻣﻦ ﻣﺎ ھﻮ إﻻ أداة ﻟﻘﯿﺎس‬ ‫ﺣﺮﻛﺘﻨﺎ ﻓﻲ اﻟﻤﻜﺎن. واﻟﺰﻣﻦ ﺧﺎﺻﯿﺔ ﻣﮭﻤﺔ ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ وﺟﻮد اﻷﺟﺴﺎم ﻓﻲ ﻣﻜﺎن ﻣﻌﯿﻦ ﻓﻲ ﻟﺤﻈﺔ ﻣﻌﯿﻨﺔ. وأي‬ ‫ﺣﺪث ﯾﺠﺐ ان ﯾﺤﺪد ﻓﻲ اﻟﻤﻜﺎن واﻟﺰﻣﺎن ﻣﻌﺎ وﻻ ﯾﻤﻜﻦ ان ﻧﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﻜﺎن دون اﻟﺰﻣﺎن أو اﻟﺰﻣﺎن‬ ‫دون اﻟﻤﻜﺎن.‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﻘﺎدﻣﺔ ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻦ اﻹﺛﺒﺎت اﻟﻌﻤﻠﻲ ﻟﻠﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ واﻟﺬي اﻋﺘﺒﺮ إﺛﺒﺎت ﻋﻤﻠﻲ‬ ‫ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ،‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~72~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺴﺎدﺳﺔ: اﻹﺛﺒﺎت اﻟﻌﻤﻠﻲ ﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺰﻣﻦ‬ ‫ﻗﺪ ﯾﻌﺘﻘﺪ اﻟﺒﻌﺾ ان اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ھﻮ ﻧﺎﺗﺞ ﻋﻦ ﺗﺄﺧﯿﺮ ﻓﻲ ﺳﺎﻋﺔ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻧﺎﺗﺞ ﻋﻦ ﺧﻠﻞ ﻣﺎ وﻟﻜﻦ ﻟﯿﺲ‬ ‫ھﺬا ﻣﺎ ﺗﺨﺒﺮﻧﺎ ﺑﮫ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻓﻈﺎھﺮة اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ھﻲ اﺣﺪ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﻓﺮﺿﯿﺎت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫وﺑﺎﻻﺧﺺ ﺛﺒﺎت ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ ﺟﻤﯿﻊ ﻣﺤﺎور اﻻﺳﻨﺎد ﻣﻤﺎ ﺟﻌﻞ ﻗﯿﺎس اﻟﺰﻣﻦ ﻧﺴﺒﻲ وﻗﯿﺎس اﻟﻄﻮل‬ ‫ﻧﺴﺒﻲ اﯾﻀﺎ، وھﺬا اﻣﺮ ﻣﺴﺘﻐﺮب ﺟﺪا ﻋﻠﯿﻨﺎ ان اﻟﻔﺘﺮة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﻤﺴﺘﻐﺮﻗﺔ ﻟﺤﺪث ﻣﺎ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺎور‬ ‫اﺳﻨﺎد اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻓﺎذا ﻛﺎن ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺤﺪث ﻓﺎﻧﮫ ﺳﯿﻘﯿﺲ اﻟﺰﻣﻦ اﻻﺻﻠﻲ اﻣﺎ اﻟﺬي ﯾﺘﺤﺮك ﻓﻲ ﺳﯿﺎرة‬ ‫ﻣﺴﺮﻋﺔ ﺟﺪا ﺟﺪا ﻓﺎﻧﮫ ﯾﻘﯿﺲ زﻣﻦ اﻗﻞ وﻛﻼ ﻣﻦ اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ﻗﯿﺎﺳﺎﺗﮫ دﻗﯿﻘﺔ وﺻﺤﯿﺤﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور اﺳﻨﺎده.‬ ‫ھﺬا اﻻﻣﺮ ﻟﻢ ﯾﺴﺘﺴﻐﮫ اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻓﻲ ذﻟﻚ اﻟﻮﻗﺖ اﯾﻀﺎ وﻟﻜﻦ اﻟﺘﺠﺎرب اﻟﻌﻠﻤﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﻟﻢ ﯾﻜﻦ ﻟﮭﺎ ﺗﻔﺴﯿﺮ ﺳﻮى‬ ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺟﻌﻞ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اھﻤﯿﺔ ﻛﺒﯿﺮة وﻣﺤﻂ اﻧﻈﺎر اﻟﻌﻠﻤﺎء وﻋﺎﻣﺔ اﻟﻨﺎس. وﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﻠﻘﺔ‬ ‫ﺳﻮف ﻧﻘﻮم ﺑﺬﻛﺮ اﺣﺪ اﻟﺘﺠﺎرب اﻟﺘﻲ ﺗﺆﻛﺪ وﺟﻮد اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ.‬ ‫اﻹﺛﺒﺎت اﻟﻌﻤﻠﻲ ﻟﻈﺎھﺮة اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ‬ ‫اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﺘﻲ ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻨﮭﺎ ھﻲ ﺗﺠﺮﺑﺔ اﺟﺮﯾﺖ ﻋﻠﻰ ﺟﺴﯿﻤﺎت أوﻟﯿﺔ ﺗﺪﻋﻰ اﻟﻤﯿﻮﻧﺰ ‪ muons‬وھﻲ‬ ‫ﺟﺴﯿﻤﺎت اوﻟﯿﺔ ﻣﺜﻠﮭﺎ ﻣﺜﻞ اﻹﻟﻜﺘﺮون واﻟﺒﺮوﺗﻮن واﻟﻨﯿﻮﺗﺮون واﻟﻜﻮارك وﺟﺴﯿﻤﺎت ﺑﯿﺘﺎ. وﻟﻜﻦ اﻟﻤﯿﻮن ھﻮ‬ ‫ﺟﺴﯿﻢ ﻏﯿﺮ ﻣﺴﺘﻘﺮ )ﯾﺘﺤﻮل إﻟﻰ اﻟﻜﺘﺮون ﺑﻌﺪ ﻓﺘﺮة زﻣﻨﯿﺔ ﻣﺤﺪدة( ﯾﺤﻤﻞ ﺷﺤﻨﺔ ﺗﺴﺎوي ﺷﺤﻨﺔ اﻹﻟﻜﺘﺮون‬ ‫وﻛﺘﻠﺘﮫ ﺗﻌﺎدل 702 ﻛﺘﻠﺔ اﻹﻟﻜﺘﺮون. ﺗﻨﺘﺞ ھﺬه اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت ﻓﻲ طﺒﻘﺎت اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي اﻟﻌﻠﯿﺎ ﻧﺘﯿﺠﺔ‬ ‫ﻻﻣﺘﺼﺎص اﻷﺷﻌﺔ اﻟﻜﻮﻧﯿﺔ ﻓﻲ طﺒﻘﺎت اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي. ھﺬه اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت ﻟﮭﺎ ﻋﻤﺮ ﯾﺴﺎوي 2 ﻣﯿﻜﺮوﺛﺎﻧﯿﺔ‬ ‫ﺣﺴﺐ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺘﻲ أﺟﺮﯾﺖ ﻓﻲ اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ وﯾﻌﺘﺒﺮ ھﺬا ھﻮ اﻟﻌﻤﺮ اﻷﺻﻠﻲ ﻟﻠﻤﯿﻮﻧﺎت ﻻن اﻟﻤﺮاﻗﺐ )ﻧﻌﺘﺒﺮه‬ ‫’‪ (O‬اﻟﺬي ﻗﺎس ﻋﻤﺮ اﻟﻤﯿﻮن ﻓﻲ اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ ﻛﺎن ﺛﺎﺑﺘﺎ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ.‬ ‫ﻓﺈذا ﻣﺎ ﻗﻤﻨﺎ ﺑﻌﻤﻠﯿﺔ ﺣﺴﺎﺑﯿﺔ ﺑﺴﯿﻄﺔ ﻟﻨﻘﺪر ﻓﯿﮭﺎ ﻛﻢ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﺘﻲ ﺳﻮف ﯾﻘﻄﻌﮭﺎ اﻟﻤﯿﻮن ﺑﻌﺪ ﺗﻜﻮﻧﮫ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﻄﺒﻘﺎت اﻟﻌﻠﯿﺎ ﻟﻠﻐﻼف اﻟﺠﻮي ﻣﻊ اﻟﻌﻠﻢ ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﯿﻮن ﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء، وﻹﯾﺠﺎد اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ‬ ‫اﻟﺘﻲ ﯾﻘﻄﻌﮭﺎ اﻟﻤﯿﻮن ﺧﻼل ﻓﺘﺮة ﺑﻘﺎﺋﮫ ﺑﻀﺮب ﺳﺮﻋﺘﮫ ﻓﻲ اﻟﺰﻣﻦ ﻧﺠﺪ ان ھﺬه اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺗﻘﺪر ﺑـ 054 ﻣﺘﺮ.‬ ‫وھﺬه اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﻗﺼﯿﺮ ﺟﺪا ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺴﻤﻚ اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي وﻻ ﯾﻤﻜﻦ ﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻣﻦ أن ﺗﺼﻞ ھﺬه اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت‬ ‫إﻟﻰ ﺳﻄﺢ اﻷرض. ﻛﻤﺎ ھﻮ ﻣﻮﺿﺢ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ أدﻧﺎه ﻋﻠﻰ اﻟﯿﻤﯿﻦ ﺣﯿﺚ ان اﻟﻤﯿﻮن ﯾﺘﻼﺷﻰ ﻗﺒﻞ وﺻﻮﻟﮫ‬ ‫ﻟﻸرض ﺣﺴﺐ ﻗﯿﺎﺳﺎﺗﻨﺎ اﻟﻤﻌﺘﻤﺪة ﻋﻠﻰ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت اﻟﺘﻲ وﻓﺮھﺎ ﻟﻨﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪.O‬‬ ‫وﻟﻜﻦ اﻷﻣﺮ اﻟﻌﺠﯿﺐ ھﻮ ان اﻟﻤﺮاﺻﺪ اﻷرﺿﯿﺔ رﺻﺪت وﺟﻮد ھﺬه اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت ﻋﻠﻰ ﺳﻄﺢ اﻷرض.‬ ‫اﻟﺴﺆال اﻵن ﻛﯿﻒ وﺻﻠﺖ ھﺬه اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت إﻟﻰ ﺳﻄﺢ اﻷرض وھﺬا ﯾﻌﻨﻲ أﻧﮭﺎ ﻗﻄﻌﺖ ﻣﺴﺎﻓﺔ 0084 ﻣﺘﺮ‬ ‫اﻛﺒﺮ ﺑﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﻤﺘﻮﻗﻌﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~82~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
‫وھﻨﺎ ﺟﺎء دور اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻓﻲ ﺗﻔﺴﯿﺮ ھﺬه اﻟﻨﺘﯿﺠﺔ ﺣﻲ ﻗﺎن وﺻﻮف اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت إﻟﻰ ﺳﻄﺢ اﻷرض ﻓﺎن‬ ‫زﻣﻦ ﺑﻘﺎﺋﮭﺎ ﯾﻜﻮن أطﻮل ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ﻋﻠﻰ اﻷرض ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻹﯾﺠﺎد زﻣﻦ ﺑﻘﺎء‬ ‫اﻟﻤﯿﻮن اﻟﻤﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪ 0.99c‬ﻧﺠﺪ ان زﻣﻦ ﺑﻘﺎﺋﮫ ﯾﺼﻞ إﻟﻰ 61 ﻣﯿﻜﺮوﺛﺎﻧﯿﺔ وھﺬا زﻣﻦ ﻛﺎﻓﻲ ﻟﻜﻲ‬ ‫ﺗﺼﻞ اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت إﻟﻰ ﺳﻄﺢ اﻷرض.‬ ‫ﻧﺮى ھﻨﺎ ان ﻋﻤﺮ اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت وھﻲ ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ 2 ﻣﯿﻜﺮوﺛﺎﻧﯿﺔ وﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﻣﺘﺤﺮﻛﺔ‬ ‫ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ﻛﺎن زﻣﻦ ﺑﻘﺎﺋﮭﺎ 61 ﻣﯿﻜﺮوﺛﺎﻧﯿﺔ.‬ ‫اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﻋﻠﻰ اﻟﯿﻤﯿﻦ ﻣﺘﺤﺮك ﻣﻊ اﻟﻤﯿﻮن وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﯾﻜﻮن ﺛﺎﺑﺘﺎ ً ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ واﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﻣﻮﺟﻮد‬ ‫ﻋﻠﻰ اﻷرض واﻟﻤﯿﻮن ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء.‬ ‫ﻛﺬﻟﻚ ﺗﻌﺘﺒﺮ ھﺬه اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ أﯾﻀﺎ دﻟﯿﻼ ﻋﻠﻰ اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﻓﯿﻤﻜﻦ أن ﻧﻨﻈﺮ ﻟﻸﻣﺮ ﻋﻠﻰ إن اﻟﻤﯿﻮن‬ ‫اﻟﻤﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻐﻼف اﻟﺠﻮي ﯾﺠﺪ أن ﺳﻤﻜﮫ ﻣﻨﻜﻤﺶ وﻣﻘﺪاره 054 ﻣﺘﺮ ﻓﻲ ﺣﯿﻦ ﻟﻮ ﻗﺎم اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪O‬‬ ‫ﺑﻘﯿﺎس ﺳﻤﻚ اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي ﻟﻮﺟﺪه ﯾﺼﻞ إﻟﻰ 000,01ﻣﺘﺮا ً .‬ ‫ﺗﺠﺎرب أﺧﺮى أﺟﯿﺮت ﻋﻠﻰ اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت ﻓﻲ اﻟﻌﺎم 6791 ﻓﻲ ﻣﺨﺘﺒﺮات ‪ CERN‬ﺑﺠﻨﯿﻔﺎ وذﻟﻚ ﺑﺘﻌﺠﯿﻞ‬ ‫ﻣﯿﻮﻧﺎت ﻣﻨﺘﺠﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ إﻟﻰ ﺳﺮﻋﺎت ﺗﺼﻞ إﻟﻰ 99% ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء وﺗﻢ ﻗﯿﺎس ﻋﻤﺮ ﺑﻘﺎء ھﺬه‬ ‫اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت ﻗﺒﻞ أن ﺗﺘﺤﻮل إﻟﻰ اﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت وﻛﺎﻧﺖ ﻧﺘﺎﺋﺞ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﻣﻨﻄﺒﻘﺔ ﺗﻤﺎﻣﺎ ً ﻣﻊ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ.‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﻘﺎدﻣﺔ ﺑﺈذن ﷲ ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻦ ﻧﺴﺒﯿﺔ اﻟﻠﺤﻈﺔ أو ﻧﺴﺒﯿﺔ اﻵﻧﯿﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~92~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity
Introduction to special relativity

Recommended

Learn Arabic 5
Learn Arabic 5Learn Arabic 5
Learn Arabic 5arabicresearch
 
0316 063
0316 0630316 063
0316 063hamama123
 
846
846846
846kotob arabia
 
Issue 002
Issue 002Issue 002
Issue 002iveco09
 
Materi Nahwu 1. الأفعال المبنية
Materi Nahwu 1. الأفعال المبنية Materi Nahwu 1. الأفعال المبنية
Materi Nahwu 1. الأفعال المبنيةcakis24
 
1564
15641564
1564kotob arabia
 
5790
57905790
5790kotob arabia
 
4954
49544954
4954kotob arabia
 

Recommended

Learn Arabic 5
Learn Arabic 5Learn Arabic 5
Learn Arabic 5arabicresearch
 
0316 063
0316 0630316 063
0316 063hamama123
 
846
846846
846kotob arabia
 
Issue 002
Issue 002Issue 002
Issue 002iveco09
 
Materi Nahwu 1. الأفعال المبنية
Materi Nahwu 1. الأفعال المبنية Materi Nahwu 1. الأفعال المبنية
Materi Nahwu 1. الأفعال المبنيةcakis24
 
1564
15641564
1564kotob arabia
 
5790
57905790
5790kotob arabia
 
4954
49544954
4954kotob arabia
 
Savage-Dickey paradox
Savage-Dickey paradoxSavage-Dickey paradox
Savage-Dickey paradoxChristian Robert
 
Chapter 26 relativity
Chapter 26 relativityChapter 26 relativity
Chapter 26 relativitymyrodeheaver
 
Time
TimeTime
TimeVikash Kumar
 
Physics Powerpoint
Physics PowerpointPhysics Powerpoint
Physics Powerpointksalina1
 
Tc adm
Tc admTc adm
Tc admZul Adjha
 
procesos tecnologicos
procesos tecnologicosprocesos tecnologicos
procesos tecnologicosyurleiidis ortiz
 
Carlos eduardo martinez padron gto.
Carlos eduardo martinez padron gto.Carlos eduardo martinez padron gto.
Carlos eduardo martinez padron gto.Zuka Villa Zapata
 
Trabajo de estructura de datos
Trabajo de estructura de datosTrabajo de estructura de datos
Trabajo de estructura de datosVictor Marquez Hakuna Matata
 
Anakes 30 04-2014
Anakes 30 04-2014Anakes 30 04-2014
Anakes 30 04-2014Zuhri Al Moecry
 
LineView > Real-time manufacturing intelligence
LineView > Real-time manufacturing intelligenceLineView > Real-time manufacturing intelligence
LineView > Real-time manufacturing intelligenceZori Kostadinova
 
1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie ma
1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie ma1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie ma
1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie mazsiboz
 
Manaus 2014
Manaus 2014Manaus 2014
Manaus 2014Zendy Pinedo
 
Unit 2, the melting pot
Unit 2, the melting potUnit 2, the melting pot
Unit 2, the melting potzorialjaro
 
La fisioterapia karen parra 1
La fisioterapia karen parra 1La fisioterapia karen parra 1
La fisioterapia karen parra 1Karen Parra
 
Zulay
ZulayZulay
Zulayzulay ayala
 
William Johns - An Introduction to the Baroque Period
William Johns - An Introduction to the Baroque PeriodWilliam Johns - An Introduction to the Baroque Period
William Johns - An Introduction to the Baroque PeriodWilliam Johns
 
Enlace sandra y pedro por zulema martin setien
Enlace sandra y pedro por zulema martin setienEnlace sandra y pedro por zulema martin setien
Enlace sandra y pedro por zulema martin setienZule Martin Setien
 
Sanjarenje
SanjarenjeSanjarenje
SanjarenjeZivadinka Romanovic
 
Physical education
Physical educationPhysical education
Physical educationZori Kay
 
Gelombang fis
Gelombang fisGelombang fis
Gelombang fisAdzkia Dhiarahma
 
1080
10801080
1080kotob arabia
 
1080
10801080
1080kotob arabia
 

More Related Content

Viewers also liked

Chapter 26 relativity
Chapter 26 relativityChapter 26 relativity
Chapter 26 relativitymyrodeheaver
 
Physics Powerpoint
Physics PowerpointPhysics Powerpoint
Physics Powerpointksalina1
 
Carlos eduardo martinez padron gto.
Carlos eduardo martinez padron gto.Carlos eduardo martinez padron gto.
Carlos eduardo martinez padron gto.Zuka Villa Zapata
 
LineView > Real-time manufacturing intelligence
LineView > Real-time manufacturing intelligenceLineView > Real-time manufacturing intelligence
LineView > Real-time manufacturing intelligenceZori Kostadinova
 
1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie ma
1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie ma1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie ma
1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie mazsiboz
 
Unit 2, the melting pot
Unit 2, the melting potUnit 2, the melting pot
Unit 2, the melting potzorialjaro
 
La fisioterapia karen parra 1
La fisioterapia karen parra 1La fisioterapia karen parra 1
La fisioterapia karen parra 1Karen Parra
 
William Johns - An Introduction to the Baroque Period
William Johns - An Introduction to the Baroque PeriodWilliam Johns - An Introduction to the Baroque Period
William Johns - An Introduction to the Baroque PeriodWilliam Johns
 
Enlace sandra y pedro por zulema martin setien
Enlace sandra y pedro por zulema martin setienEnlace sandra y pedro por zulema martin setien
Enlace sandra y pedro por zulema martin setienZule Martin Setien
 
Physical education
Physical educationPhysical education
Physical educationZori Kay
 

Viewers also liked (20)

Savage-Dickey paradox
Savage-Dickey paradoxSavage-Dickey paradox
Savage-Dickey paradox
 
Chapter 26 relativity
Chapter 26 relativityChapter 26 relativity
Chapter 26 relativity
 
Time
TimeTime
Time
 
Physics Powerpoint
Physics PowerpointPhysics Powerpoint
Physics Powerpoint
 
Tc adm
Tc admTc adm
Tc adm
 
procesos tecnologicos
procesos tecnologicosprocesos tecnologicos
procesos tecnologicos
 
Carlos eduardo martinez padron gto.
Carlos eduardo martinez padron gto.Carlos eduardo martinez padron gto.
Carlos eduardo martinez padron gto.
 
Trabajo de estructura de datos
Trabajo de estructura de datosTrabajo de estructura de datos
Trabajo de estructura de datos
 
Anakes 30 04-2014
Anakes 30 04-2014Anakes 30 04-2014
Anakes 30 04-2014
 
LineView > Real-time manufacturing intelligence
LineView > Real-time manufacturing intelligenceLineView > Real-time manufacturing intelligence
LineView > Real-time manufacturing intelligence
 
1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie ma
1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie ma1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie ma
1.6 na stacji kosmicznej, gdzie nie ma
 
Manaus 2014
Manaus 2014Manaus 2014
Manaus 2014
 
Unit 2, the melting pot
Unit 2, the melting potUnit 2, the melting pot
Unit 2, the melting pot
 
La fisioterapia karen parra 1
La fisioterapia karen parra 1La fisioterapia karen parra 1
La fisioterapia karen parra 1
 
Zulay
ZulayZulay
Zulay
 
William Johns - An Introduction to the Baroque Period
William Johns - An Introduction to the Baroque PeriodWilliam Johns - An Introduction to the Baroque Period
William Johns - An Introduction to the Baroque Period
 
Enlace sandra y pedro por zulema martin setien
Enlace sandra y pedro por zulema martin setienEnlace sandra y pedro por zulema martin setien
Enlace sandra y pedro por zulema martin setien
 
Sanjarenje
SanjarenjeSanjarenje
Sanjarenje
 
Physical education
Physical educationPhysical education
Physical education
 
Gelombang fis
Gelombang fisGelombang fis
Gelombang fis
 

Similar to Introduction to special relativity

القرآن والعلم الحديث
القرآن والعلم الحديثالقرآن والعلم الحديث
القرآن والعلم الحديثغايتي الجنة
 
خبث الأورام للهروب من الموت
خبث الأورام للهروب من الموتخبث الأورام للهروب من الموت
خبث الأورام للهروب من الموتProf. Mohamed Labib Salem
 

Similar to Introduction to special relativity (20)

1080
10801080
1080
 
1080
10801080
1080
 
3657
36573657
3657
 
747
747747
747
 
القرآن والعلم الحديث
القرآن والعلم الحديثالقرآن والعلم الحديث
القرآن والعلم الحديث
 
1243
12431243
1243
 
4106
41064106
4106
 
6097
60976097
6097
 
3206
32063206
3206
 
1612
16121612
1612
 
3867
38673867
3867
 
487
487487
487
 
3045
30453045
3045
 
خبث الأورام للهروب من الموت
خبث الأورام للهروب من الموتخبث الأورام للهروب من الموت
خبث الأورام للهروب من الموت
 
325
325325
325
 
7 afkar
7 afkar7 afkar
7 afkar
 
55
5555
55
 
639
639639
639
 
925
925925
925
 
1063
10631063
1063
 

Recently uploaded

GHASSOUB _Seance 2_ measurement and evaluation in education.pptx
GHASSOUB _Seance 2_ measurement and evaluation in education.pptxGHASSOUB _Seance 2_ measurement and evaluation in education.pptx
GHASSOUB _Seance 2_ measurement and evaluation in education.pptxAbderrahim GHASSOUB
 
دورة_الخطابة - فن مخاطبة الجماهير بطريقة إلقائية.pptx
دورة_الخطابة - فن مخاطبة الجماهير بطريقة إلقائية.pptxدورة_الخطابة - فن مخاطبة الجماهير بطريقة إلقائية.pptx
دورة_الخطابة - فن مخاطبة الجماهير بطريقة إلقائية.pptxMustaqimMusytari
 
planting types indoor and outdoor for decoration
planting types indoor and outdoor for decorationplanting types indoor and outdoor for decoration
planting types indoor and outdoor for decorationAhmedHikal13
 
RPT PENDIDIKAN ISLAM THN 2 (SK) 2024-2025.docx
RPT PENDIDIKAN ISLAM THN 2 (SK) 2024-2025.docxRPT PENDIDIKAN ISLAM THN 2 (SK) 2024-2025.docx
RPT PENDIDIKAN ISLAM THN 2 (SK) 2024-2025.docxNURULSADATULHASLINAA
 
GHASSOUB _Seance 6_ measurement and evaluation in education.pptx
GHASSOUB _Seance 6_ measurement and evaluation in education.pptxGHASSOUB _Seance 6_ measurement and evaluation in education.pptx
GHASSOUB _Seance 6_ measurement and evaluation in education.pptxAbderrahim GHASSOUB
 
عرض حول اخراج التلاميذ المشاغبين من القسم
عرض حول اخراج التلاميذ المشاغبين من القسمعرض حول اخراج التلاميذ المشاغبين من القسم
عرض حول اخراج التلاميذ المشاغبين من القسمouhdidaa
 
تحليل أساليب إدارة السوشيال ميديا مع فشار ميديا.pdf
تحليل أساليب إدارة السوشيال ميديا مع فشار ميديا.pdfتحليل أساليب إدارة السوشيال ميديا مع فشار ميديا.pdf
تحليل أساليب إدارة السوشيال ميديا مع فشار ميديا.pdffosharm
 
ظواهر كونية الدرس الأول الوحدة الأولى pptx
ظواهر كونية الدرس الأول الوحدة الأولى pptxظواهر كونية الدرس الأول الوحدة الأولى pptx
ظواهر كونية الدرس الأول الوحدة الأولى pptxhnanalnjarabrahym
 
اسلوب النفي في ديوان الشريف الرضي بحث تخرج
اسلوب النفي في ديوان الشريف الرضي بحث تخرجاسلوب النفي في ديوان الشريف الرضي بحث تخرج
اسلوب النفي في ديوان الشريف الرضي بحث تخرج2trhzry9ny
 
IntegratedMulti TrophicAquaculture Systems Aquaculture experts Forum.pdf
IntegratedMulti TrophicAquaculture Systems Aquaculture experts Forum.pdfIntegratedMulti TrophicAquaculture Systems Aquaculture experts Forum.pdf
IntegratedMulti TrophicAquaculture Systems Aquaculture experts Forum.pdfAbd El-Rahman Khattaby
 
ملخص درس الموقع والحركة علوم صف ٣ وزارى.
ملخص درس الموقع والحركة علوم صف ٣ وزارى.ملخص درس الموقع والحركة علوم صف ٣ وزارى.
ملخص درس الموقع والحركة علوم صف ٣ وزارى.HSabri3
 

Recently uploaded (11)

GHASSOUB _Seance 2_ measurement and evaluation in education.pptx
GHASSOUB _Seance 2_ measurement and evaluation in education.pptxGHASSOUB _Seance 2_ measurement and evaluation in education.pptx
GHASSOUB _Seance 2_ measurement and evaluation in education.pptx
 
دورة_الخطابة - فن مخاطبة الجماهير بطريقة إلقائية.pptx
دورة_الخطابة - فن مخاطبة الجماهير بطريقة إلقائية.pptxدورة_الخطابة - فن مخاطبة الجماهير بطريقة إلقائية.pptx
دورة_الخطابة - فن مخاطبة الجماهير بطريقة إلقائية.pptx
 
planting types indoor and outdoor for decoration
planting types indoor and outdoor for decorationplanting types indoor and outdoor for decoration
planting types indoor and outdoor for decoration
 
RPT PENDIDIKAN ISLAM THN 2 (SK) 2024-2025.docx
RPT PENDIDIKAN ISLAM THN 2 (SK) 2024-2025.docxRPT PENDIDIKAN ISLAM THN 2 (SK) 2024-2025.docx
RPT PENDIDIKAN ISLAM THN 2 (SK) 2024-2025.docx
 
GHASSOUB _Seance 6_ measurement and evaluation in education.pptx
GHASSOUB _Seance 6_ measurement and evaluation in education.pptxGHASSOUB _Seance 6_ measurement and evaluation in education.pptx
GHASSOUB _Seance 6_ measurement and evaluation in education.pptx
 
عرض حول اخراج التلاميذ المشاغبين من القسم
عرض حول اخراج التلاميذ المشاغبين من القسمعرض حول اخراج التلاميذ المشاغبين من القسم
عرض حول اخراج التلاميذ المشاغبين من القسم
 
تحليل أساليب إدارة السوشيال ميديا مع فشار ميديا.pdf
تحليل أساليب إدارة السوشيال ميديا مع فشار ميديا.pdfتحليل أساليب إدارة السوشيال ميديا مع فشار ميديا.pdf
تحليل أساليب إدارة السوشيال ميديا مع فشار ميديا.pdf
 
ظواهر كونية الدرس الأول الوحدة الأولى pptx
ظواهر كونية الدرس الأول الوحدة الأولى pptxظواهر كونية الدرس الأول الوحدة الأولى pptx
ظواهر كونية الدرس الأول الوحدة الأولى pptx
 
اسلوب النفي في ديوان الشريف الرضي بحث تخرج
اسلوب النفي في ديوان الشريف الرضي بحث تخرجاسلوب النفي في ديوان الشريف الرضي بحث تخرج
اسلوب النفي في ديوان الشريف الرضي بحث تخرج
 
IntegratedMulti TrophicAquaculture Systems Aquaculture experts Forum.pdf
IntegratedMulti TrophicAquaculture Systems Aquaculture experts Forum.pdfIntegratedMulti TrophicAquaculture Systems Aquaculture experts Forum.pdf
IntegratedMulti TrophicAquaculture Systems Aquaculture experts Forum.pdf
 
ملخص درس الموقع والحركة علوم صف ٣ وزارى.
ملخص درس الموقع والحركة علوم صف ٣ وزارى.ملخص درس الموقع والحركة علوم صف ٣ وزارى.
ملخص درس الموقع والحركة علوم صف ٣ وزارى.
 

Introduction to special relativity

  • 1.
  • 2. ‫ﺘﻭﺜﻴــﻕ‬ ‫ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ‬ ‫ﺍﻟﺒﻨﺩ‬ ‫ﻡ‬ ‫/‪http://www.howstuffworks.com‬‬ ‫ﺍﻟﻤﺼﺩﺭ‬ ‫1‬ ‫‪http://science.howstuffworks.com/relativity.htm‬‬ ‫ﺍﻟﻤﻭﻀﻭﻉ‬ ‫2‬ ‫ﺩ./ ﺤﺎﺯﻡ ﻓﻼﺡ ﺴﻜﻴﻙ‬ ‫ﺍﻟﻤﺘﺭﺠﻡ‬ ‫3‬ ‫ﺍﻟﻤﺭﺍﺠﻌﺔ ﺍﻟﻌﻠﻤﻴﺔ‬ ‫4‬ ‫ﺍﻟﻤﺭﺍﺠﻌﺔ ﺍﻟﻠﻐﻭﻴﺔ‬ ‫5‬ ‫ﻓﻴﺯﻴﺎﺀ‬ ‫ﺍﻟﺘﺼﻨﻴﻑ‬ ‫6‬ ‫ﻤﻘﺎل‬ ‫ﺍﻟﻔﺌﺔ‬ ‫7‬ ‫15‬ ‫ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺼﻔﺤﺎﺕ‬ ‫8‬ ‫34‬ ‫ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺼﻭﺭ‬ ‫9‬ ‫624,11‬ ‫ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻜﻠﻤﺎﺕ‬ ‫01‬ ‫42-11-8002‬ ‫ﺍﻟﺘﺎﺭﻴﺦ‬ ‫11‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~2~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 3. ‫ﻓﮭﺮس اﻟﻤﺤﺘﻮﯾﺎت‬ ‫5‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻷوﻟﻰ: أﺳﺎﺳﯿﺎت وﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻜﻮن‬ ‫8‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ: ﺗﺎﺑﻊ أﺳﺎﺳﯿﺎت وﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻜﻮن‬ ‫31‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ: اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫91‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺮاﺑﻌﺔ: اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫32‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺨﺎﻣﺴﺔ: ﻣﻔﮭﻮم اﻟﺰﻣﻦ ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫82‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺴﺎدﺳﺔ: اﻹﺛﺒﺎت اﻟﻌﻤﻠﻲ ﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺰﻣﻦ‬ ‫03‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺴﺎﺑﻌﺔ: ﻧﺴﺒﯿﺔ اﻟﻠﺤﻈﺔ‬ ‫33‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻣﻨﺔ: ﻣﺒﺪأ ﺗﻜﺎﻓﺆ اﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫73‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺘﺎﺳﻌﺔ: ظﺎھﺮة دﺑﻠﺮ‬ ‫14‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﻌﺎﺷﺮة: ﻣﻌﻀﻠﺔ اﻟﺘﻮأم ‪Twin Paradox‬‬ ‫54‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺤﺎدﯾﺔ ﻋﺸﺮ: ﺗﺎﺑﻊ ﻣﻌﻀﻠﺔ اﻟﺘﻮأم ‪Twin Paradox‬‬ ‫84‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻋﺸﺮ: اﻟﺴﻔﺮ ﻋﺒﺮ اﻟﺰﻣﻦ ‪Time Travel‬‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~3~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 4. ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~4~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 5. ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻷوﻟﻰ: أﺳﺎﺳﯿﺎت وﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻜﻮن‬ ‫إذا ﻛﻨﺖ ﻣﻦ ﻣﻐﺮﻣﻲ اﻷﻓﻼم اﻷﺟﻨﺒﯿﺔ ذات اﻟﺨﯿﺎل اﻟﻌﻠﻤﻲ‬ ‫‪ science fiction‬ﻓﺎﻧﻚ ﻻ ﺑﺪ وان ﺷﺎھﺪت اﺣﺪ أﻓﻼم ‪Star‬‬ ‫‪ Trek‬ﺣﯿﺚ ﻛﺜﯿﺮا ﻣﺎ ﯾﺘﺤﺪﺛﻮن ﺣﻮل ﻣﺼﻄﻠﺤﺎت ﻋﻠﻤﯿﺔ ﻣﺜﻞ‬ ‫اﺗﺼﺎل اﻟﺰﻣﺎن واﻟﻤﻜﺎن أو اﻟﺜﻘﻮب اﻟﺴﻮداء أو اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ‬ ‫واﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ اﻟﻤﺼﻄﻠﺤﺎت اﻟﻌﻠﻤﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﻌﻮد ﻓﻲ اﻷﺳﺎس إﻟﻰ‬ ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ أو ﻷﺣﺪ ﺗﻄﺒﯿﻘﺎﺗﮭﺎ.‬ ‫إذا ﺧﻄﺮ ﻋﻠﻰ ﺑﺎﻟﻚ ﻋﺰﯾﺰي اﻟﻘﺎرئ أن ﺗﻔﮭﻢ أﺳﺎﺳﯿﺎت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ‬ ‫اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺑﺪون اﻟﺪﺧﻮل ﻓﻲ اﻟﺘﻌﻘﯿﺪات اﻟﺮﯾﺎﺿﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺄﺧﺬ ﺟﺎﻧﺒﺎ‬ ‫ﻛﺒﯿﺮا ﻓﻲ ﺷﺮح اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﺤﺎﺿﺮات اﻟﺠﺎﻣﻌﯿﺔ ﻓﺎن ھﺬه اﻟﻤﻘﺎﻟﺔ ﻣﻦ ﻛﯿﻒ ﺗﻌﻤﻞ اﻷﺷﯿﺎء‬ ‫ﺳﻮف ﺗﺸﺮح ﻟﻚ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺑﺄﺳﻠﻮب ﻣﺒﺴﻂ وواﺿﺢ ﺑﺈذن ﷲ.‬ ‫أﺳﺎﺳﯿﺎت وﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻜﻮن‬ ‫ﻓﻲ ﺣﯿﺎﺗﻨﺎ ﻧﺤﻦ ﻧﺴﺘﺨﺪم ﻛﻤﯿﺎت ﻓﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ أﺳﺎﺳﯿﺔ ﻣﺜﻞ اﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﻤﺴﺎﻓﺔ واﻟﺰﻣﻦ ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ‬ ‫اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت ﺣﻮل اﻷﺷﯿﺎء ﻛﺎن ﻧﻘﻮل أن ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺴﯿﺎرة 0001 ﻛﯿﻠﻮﺟﺮام أو ﻧﻘﯿﺲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻘﻤﺮ‬ ‫واﻷرض ﺑﺄﺣﺪث اﻷﺟﮭﺰة واﻟﺘﻲ ﻧﻌﺮف إﻧﮭﺎ ﺗﺴﺎوي 000,004 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﺗﻘﺮﯾﺒﺎ وان ﻧﺤﺴﺐ اﻟﺰﻣﻦ‬ ‫اﻟﻤﺴﺘﻐﺮق ﻟﺮﺣﻠﺔ ﺑﯿﻦ دوﻟﺘﯿﻦ ﻋﻠﻰ أﻧﮭﺎ ﺳﺎﻋﺘﯿﻦ وأرﺑﻌﻮن دﻗﯿﻘﺔ وﻋﺸﺮون ﺛﺎﻧﯿﺔ. ھﺬه اﻟﻜﻤﯿﺎت أﯾﻀﺎ‬ ‫ﻧﺴﺘﺨﺪﻣﮭﺎ ﻓﻲ وﺻﻒ اﻟﻜﻮن اﻟﺬي ﻧﻌﯿﺶ ﻓﯿﮫ وﻟﻜﻦ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺗﺨﺒﺮﻧﺎ ﺑﺎن ھﺬه اﻟﻜﻤﯿﺎت اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ‬ ‫ﺗﺘﻐﯿﺮ ﺧﺼﺎﺋﺼﮭﺎ وﺗﺼﺒﺢ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ وﺗﺘﺼﺮف ﺑﻐﺮاﺑﺔ! وﻟﻜﻦ ﻗﺒﻞ أن ﻧﻮﺿﺢ اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺬﻟﻚ دﻋﻨﺎ ﻧﻮﺿﺢ‬ ‫ﺑﻌﺾ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت اﻟﻤﺘﻌﻠﻘﺔ ﺑﮭﺬه اﻟﻜﻤﯿﺎت اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ.‬ ‫اﻟﻤﻜﺎن ‪Space‬‬ ‫اﻟﻤﻜﺎن ھﻮ اﻟﺬي ﻧﺤﺪده ﺑﺜﻼﺛﺔ ﻣﺘﻐﯿﺮات وھﻲ اﻟﺒﻌﺪ اﻷﻓﻘﻲ‬ ‫واﻟﺒﻌﺪ اﻟﺮأﺳﻲ واﻻرﺗﻔﺎع واﻟﺘﻲ ﻧﻌﺮﻓﮭﺎ ﺑﺎﻷﺑﻌﺎد اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ‬ ‫واﻟﺘﻲ ﻧﺤﺪدھﺎ ﺑﺎﻹﺣﺪاﺛﯿﺎت اﻟﺜﻼﺛﺔ ‪ x,y,z‬ﻓﻤﺜﻼ وأﻧﺖ‬ ‫ﺟﺎﻟﺲ ﻓﻲ اﻟﻐﺮﻓﺔ وأردت أن ﺗﺤﺪد ﻣﻜﺎن اﻟﻤﺼﺒﺎح‬ ‫اﻟﻜﮭﺮﺑﻲ اﻟﻤﻌﻠﻖ ﻓﻲ ﺳﻘﻒ اﻟﻐﺮﻓﺔ ﻓﺎﻧﻚ ﺳﻮف ﺗﻔﺘﺮض‬ ‫ﻧﻘﻄﺔ ﻣﺮﻛﺰﯾﺔ ﺗﺴﻨﺪ ﻟﮭﺎ ﻗﯿﺎﺳﺎﺗﻚ وﻟﺘﻜﻦ اﺣﺪ أرﻛﺎن اﻟﻐﺮﻓﺔ‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~5~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 6. ‫ﻓﺘﺤﺪد ﻛﻢ ﯾﺒﻌﺪ اﻟﻤﺼﺒﺎح ﻋﻦ ﺟﺎﻧﺒﻲ اﻟﺤﺎﺋﻂ وﻛﻢ ﯾﺮﺗﻔﻊ ﻋﻦ ﺳﻄﺢ اﻷرض ھﺬه اﻷﺑﻌﺎد اﻟﺜﻼﺛﺔ ﻧﺴﺘﺨﺪﻣﮭﺎ‬ ‫طﻮال اﻟﻮﻗﺖ ﻓﻲ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﻣﻮاﻗﻌﻨﺎ ﻋﻠﻰ اﻷرض وﻛﺬﻟﻚ ﻧﺴﺘﺨﺪﻣﮭﺎ ﻓﻲ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﻣﻮاﻗﻊ اﻷﻗﻤﺎر اﻟﺼﻨﺎﻋﯿﺔ‬ ‫واﻟﻄﺎﺋﺮات واﻷﺑﻨﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻷرض وداﺋﻤﺎ ﻧﺨﺘﺎر ﻧﻘﻄﺔ إﺳﻨﺎد ﻣﺤﺪدة ﻟﻨﺼﻒ اﻷﺑﻌﺎد ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﺎ.‬ ‫وﺑﺴﺒﺐ ھﺬه اﻷﺑﻌﺎد اﻟﺜﻼﺛﺔ أﺻﺒﺢ ﻟﺪﯾﻨﺎ ﻣﺼﻄﻠﺤﺎت ﻣﺜﻞ ﯾﻤﯿﻦ وﯾﺴﺎر وﻓﻮق وﺗﺤﺖ وأﻣﺎم وﺧﻠﻒ.‬ ‫اﻟﺰﻣﺎن ‪Time‬‬ ‫ﯾﻌﺘﺒﺮ اﻟﺰﻣﺎن ھﻮ اﻟﺒﻌﺪ اﻟﺮاﺑﻊ ﻟﻸﺑﻌﺎد اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺤﺪﺛﻨﺎ ﻋﻨﮭﺎ ﻗﺒﻞ‬ ‫ﻗﻠﯿﻞ، ﻓﻔﻲ اﻟﺤﯿﺎة اﻟﻌﺎدﯾﺔ ﻧﺴﺘﺨﺪم اﻟﺰﻣﻦ ﻛﺄداة ﻟﻘﯿﺎس وﺗﺤﺪﯾﺪ زﻣﻦ‬ ‫ﺣﺪوث ﺣﺪث ﻣﻌﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻔﻀﺎء. ﻣﺜﻼ ﻧﻘﻮل إن اﻟﻄﺎﺋﺮة أﻗﻠﻌﺖ ﻣﻦ‬ ‫اﻟﻤﻄﺎر ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﺜﺎﻣﻨﺔ ﺻﺒﺎﺣﺎ أو أن ﻧﺴﺘﺨﺪم اﻟﺰﻣﻦ ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ ﻣﻮﻋﺪ‬ ‫اﻻﺟﺘﻤﺎع وھﻨﺎ ﻧﺴﺘﺨﺪم اﻷﺑﻌﺎد اﻷرﺑﻌﺔ ﻓﻨﺤﺪد ﻣﻜﺎن اﻻﺟﺘﻤﺎع وزﻣﻨﮫ‬ ‫وﻻ ﯾﻤﻜﻦ أن ﯾﺘﻢ اﻻﺟﺘﻤﺎع إذا اﻋﺘﻤﺪﻧﺎ ﻓﻘﻂ ﻋﻠﻰ ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻟﻤﻜﺎن ﻓﻘﺪ ﻻ‬ ‫ﯾﻠﺘﻘﻲ أي ﻣﻦ اﻟﻤﺪﻋﻮﯾﻦ ﻋﻠﻰ اﻻﺟﺘﻤﺎع ﻣﻊ ﺑﻌﻀﮭﻢ اﻟﺒﻌﺾ وﻛﺬﻟﻚ إذا‬ ‫ﺗﻢ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﻣﻮﻋﺪ اﻻﺟﺘﻤﺎع ﺑﺪون ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻟﻤﻜﺎن ﻓﻘﺪ ﯾﺬھﺐ ﻛﻞ ﻣﺪﻋﻮ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻤﺤﺪد ﻟﻤﻜﺎن ﻣﻦ ﻻ ﯾﻌﺮﻓﮫ اﻵﺧﺮون ﻟﺬﻟﻚ اﻷﺑﻌﺎد اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ‬ ‫واﻟﺰﻣﺎﻧﯿﺔ ﻣﺘﻼزﻣﯿﻦ وﻧﺴﺘﺨﺪﻣﮭﻤﺎ ﺑﺎﺳﺘﻤﺮار ﻣﻊ ﺑﻌﻀﮭﻤﺎ اﻟﺒﻌﺾ وﻟﮭﺬا‬ ‫ﺳﻮف ﻧﻄﻠﻖ ﻋﻠﯿﮭﻤﺎ اﻟﺰﻣﻜﺎن ‪ .spacetime‬أي اﻧﮫ إذا ﺣﺪث أي‬ ‫ﺣﺪث ﻓﻲ اﻟﻜﻮن ﻓﺎﻧﮫ ﯾﺤﺪث ﻓﻲ ﻣﻜﺎن وزﻣﺎن ﻣﺤﺪد. ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻜﺎن ﯾﺄﺧﺬ‬ ‫ﺟﺎﻧﺒﺎ ﻣﮭﻤﺎ ﻓﻲ ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻷﺣﺪاث وﺳﻮف ﻧﻼﺣﻆ إن اﻟﺰﻣﻦ ﺳﻮف ﯾﺨﺘﻠﻒ ﻣﻦ ﺷﺨﺺ ﻵﺧﺮ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻘﻮﻣﺎن‬ ‫ﺑﻘﯿﺎﺳﺎت ﻟﺠﺴﻢ ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﻤﺎ، ﻛﻤﺎ إن اﻟﺰﻣﻜﺎن ﺳﻮف ﯾﻠﻐﻲ ﻣﻔﮭﻮم اﻵﻧﯿﺔ أو اﻟﻠﺤﻈﯿﺔ أي ان ﺷﯿﺌﯿﺎن‬ ‫ﺣﺪﺛﺎن ﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻠﺤﻈﺔ. واﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ ھﺬه اﻷﻣﻮر اﻟﻐﺮﯾﺒﺔ.‬ ‫اﻟﻤﺎدة ‪Matter‬‬ ‫اﻟﻤﺎدة ھﻲ أي ﺷﻲء ﯾﺸﻐﻞ ﺣﯿﺰا ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ. ﻓﺄي ﺟﺴﻢ ﺗﺴﺘﻄﯿﻊ‬ ‫ان ﺗﺮاه أو ﺗﻠﻤﺴﮫ أو ﯾﺘﺤﺮك ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻗﻮة ھﻮ ﻣﺎدة. وﻛﻤﺎ ﻧﻌﻠﻢ‬ ‫ان اﻟﻤﺎدة ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﺑﻼﯾﯿﻦ اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت اﻟﺪﻗﯿﻘﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﻌﺮف ﺑﺎﺳﻢ‬ ‫اﻟﺬرات. ﻓﺎﻟﻤﺎء ﻋﻠﻰ ﺳﺒﯿﻞ اﻟﻤﺜﺎل ھﻮ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ﻣﺮﻛﺐ ﻣﻦ‬ ‫اﺗﺤﺎد ذرﺗﯿﻦ ھﯿﺪروﺟﯿﻦ وذرة أﻛﺴﺠﯿﻦ ﻣﻊ ﺑﻌﻀﮭﻤﺎ اﻟﺒﻌﺾ‬ ‫ﻟﯿﺸﻜﻞ ﺟﺰئ اﻟﻤﺎء ‪.H2O‬‬ ‫وﻟﺘﻮﺿﯿﺢ اﻷﻣﺮ أﻛﺜﺮ دﻋﻨﺎ ﻧﺪﺧﻞ ﻓﻲ ﺗﺮﻛﯿﺐ اﻟﺬرة ﻧﻔﺴﮭﺎ ﺣﯿﺚ‬ ‫ان ﻛﻞ ذرة ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﺛﻼﺛﺔ ﺟﺴﯿﻤﺎت ھﻲ اﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت‬ ‫اﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت واﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت‬ ‫واﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت واﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~6~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 7. ‫ﻣﻮﺟﻮدة ﻣﺮﻛﺰ اﻟﺬرة ﻓﻲ ﺣﯿﺰ ﺻﻐﯿﺮ ﺟﺪا ﯾﺴﻤﻰ اﻟﻨﻮاة ‪ nucleus‬واﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت ﺗﺪور ﺣﻮل اﻟﻨﻮاة ﻓﻲ‬ ‫ﻣﺪارات ﻣﺤﺪدة. اﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت ﺟﺴﯿﻤﺎت ﻟﯿﺲ ﻟﮭﺎ ﺷﺤﻨﺔ ﻓﻲ ﺣﯿﻦ ان ﺷﺤﻨﺔ اﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت ﻣﻮﺟﺒﺔ اﻟﺸﺤﻨﺔ‬ ‫واﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت ذات ﺷﺤﻨﺔ ﺳﺎﻟﺒﺔ. ﺗﻌﺘﺒﺮ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت واﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت ﻛﺒﯿﺮة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻜﺘﻠﺔ اﻹﻟﻜﺘﺮون‬ ‫ﺣﯿﺚ ان ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺒﺮوﺗﻮن ﺗﻌﺎدل ﻛﺘﻠﺔ 0002 إﻟﻜﺘﺮون ﺗﻘﺮﯾﺒﺎ. ﺗﻌﺘﻤﺪ ﺧﻮاص اﻟﻤﻮاد ﻋﻠﻰ ﻋﺪد اﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت‬ ‫واﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت واﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت اﻟﺘﻲ ﺗﺸﻜﻠﮭﺎ.‬ ‫اﻟﺤﺮﻛﺔ ‪Motion‬‬ ‫أي ﺷﻲء ﯾﻐﯿﺮ ﻣﻜﺎﻧﮫ ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ ﻧﻘﻮل اﻧﮫ ﯾﺘﺤﺮك، وﺗﺨﯿﻞ‬ ‫اﻵن اﻷﺷﯿﺎء اﻟﺘﻲ ﺗﺘﺤﺮك ﺣﻮﻟﻚ وإذا ﻧﻈﺮت ﻟﻸﻣﺮ ﺑﺸﻜﻞ‬ ‫أوﺳﻊ ﺳﺘﺪرك اﻧﻚ وأﻧﺖ ﺟﺎﻟﺲ ﺗﻘﺮأ اﻵن أﯾﻀﺎ ﺗﺘﺤﺮك ﻣﻊ‬ ‫ﺣﺮﻛﺔ اﻟﻜﺮة اﻷرﺿﯿﺔ وﺳﻮف ﺗﻜﺘﺸﻒ أن ﻛﻞ ﺷﻲء ﻓﻲ ھﺬا‬ ‫اﻟﻜﻮن ﻓﻲ ﺣﺮﻛﺔ ﻣﺴﺘﻤﺮة. وﻛﻤﺎ ﺳﻨﺮى ﻓﯿﻤﺎ ﺑﻌﺪ أن ھﻨﺎك‬ ‫اﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ اﻷﻣﻮر اﻟﺸﯿﻘﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺼﺎﺣﺐ اﻟﺤﺮﻛﺔ ﻋﻨﺪ دراﺳﺘﮭﺎ.‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻣﻦ ھﺬا اﻟﻤﻘﺎل ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻦ اﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﻄﺎﻗﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~7~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 8. ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ: ﺗﺎﺑﻊ أﺳﺎﺳﯿﺎت وﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻜﻮن‬ ‫اﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﻄﺎﻗﺔ ‪Mass and Energy‬‬ ‫اﻟﻜﺘﻠﺔ ﻟﮭﺎ ﺗﻌﺮﯾﻔﯿﻦ ﻣﮭﻤﯿﻦ، ﻓﺎﻟﺘﻌﺮﯾﻒ اﻷول ﻋﺎم وﯾﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ ﻛﻞ‬ ‫اﻷﺣﻮال وﯾﻌﺮﻓﮫ اﻟﺠﻤﯿﻊ ﻋﻠﻰ ان اﻟﻜﺘﻠﺔ ھﻲ ﻣﺎ ﯾﺤﺘﻮﯾﮫ اﻟﺠﺴﻢ ﻣﻦ‬ ‫ﻣﺎدة )أي ﻣﻘﺪار ﻣﺎ ﯾﺤﺘﻮﯾﮫ اﻟﺠﺴﻢ ﻣﻦ ﺟﺴﯿﻤﺎت ذرﯾﺔ ﻣﺜﻞ‬ ‫اﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت واﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت واﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت(. وإذا ﻣﺎ ﻗﻤﻨﺎ ﺑﻀﺮب‬ ‫اﻟﻜﺘﻠﺔ ﻓﻲ ﻋﺠﻠﺔ اﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ اﻷرﺿﯿﺔ ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﻛﻤﯿﺔ ﻓﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ‬ ‫ﺗﻌﺮف ﺑﺎﻟﻮزن ‪ .weight‬ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ ﻧﺘﻨﺎول اﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ اﻷطﻌﻤﺔ ﻋﻠﻰ‬ ‫ﺳﺒﯿﻞ اﻟﻤﺜﺎل ﻓﺎن وزﻧﻨﺎ ﯾﺰداد وﻓﻲ اﻟﻮاﻗﻊ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺠﺴﻢ ھﻲ اﻟﺘﻲ‬ ‫ازدادت، وﯾﺠﺐ ان ﻧﻨﺘﺒﮫ ﻻن اﻟﻜﺘﻠﺔ ﻻ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﻣﻜﺎن وﺟﻮدھﺎ‬ ‫ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ ﻓﻤﺜﻼ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺠﺴﻢ ﻋﻠﻰ اﻷرض ھﻲ ﻧﻔﺴﮭﺎ ﻛﺘﻠﺘﮫ ﻋﻠﻰ‬ ‫اﻟﻘﻤﺮ أو ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺸﺘﺮي أو ﺣﺘﻰ ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ واﻟﺬي ﯾﺘﻐﯿﺮ ھﻨﺎ ھﻮ اﻟﻮزن، ﻻن اﻟﻮزن ھﻮ ﻣﻘﺪار ﺗﺄﺛﯿﺮ‬ ‫اﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﻜﺘﻠﺔ وﻻن اﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ ﺗﺘﻐﯿﺮ ﻓﺎن اﻟﻮزن ﯾﺘﻐﯿﺮ وﻟﻜﻦ اﻟﻜﺘﻠﺔ ﺗﺒﻘﻰ ﺛﺎﺑﺘﺔ.‬ ‫أﻣﺎ اﻟﺘﻌﺮﯾﻒ اﻟﺜﺎﻧﻲ ﻟﻠﻜﺘﻠﺔ ھﻮ ﻣﻘﺪار اﻟﻘﻮة اﻟﻼزﻣﺔ ﻟﺠﻌﻞ اﻟﺠﺴﻢ ﯾﺘﺴﺎرع. واﻟﻜﺘﻠﺔ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﺣﺮﻛﺔ‬ ‫اﻷﺟﺴﺎم ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺒﻌﻀﮭﺎ اﻟﺒﻌﺾ ﻛﻤﺎ أﺛﺒﺘﺖ ذﻟﻚ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ. ﺣﯿﺚ وﺿﺤﺖ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ‬ ‫اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ان ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺠﺴﻢ ﺗﺰداد ﻛﻠﻤﺎ زادت ﺳﺮﻋﺘﮫ، وﺑﺎﻟﺘﺄﻛﯿﺪ ھﺬا أﻣﺮ ﻏﺮﯾﺐ ان ﺗﺰداد اﻟﻜﺘﻠﺔ ﺑﺰﯾﺎدة‬ ‫ﺳﺮﻋﺘﮭﺎ واﻷﻣﺮ اﻷﺧﺮ اﻟﺬي أﺿﺎﻓﺘﮫ ﻟﻨﺎ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ان اﻟﻜﺘﻠﺔ ھﻲ ﺻﻮرة ﻣﻦ ﺻﻮر اﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﻤﻌﻨﻰ‬ ‫اﻧﮫ ﯾﻤﻜﻦ ان ﻧﺤﻮل اﻟﻜﺘﻠﺔ إﻟﻰ طﺎﻗﺔ وان ﺗﺘﺤﻮل اﻟﻄﺎﻗﺔ إﻟﻰ ﻛﺘﻠﺔ. وﻟﻘﺪ ﻛﺎن ﻟﻤﺒﺪأ ﺗﻜﺎﻓﺊ اﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫اﻟﻔﻀﻞ ﻓﻲ اﻛﺘﺸﺎف اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﻮوﯾﺔ واﺳﺘﺨﺪاﻣﺎﺗﮭﺎ اﻟﻤﺘﻌﺪدة.‬ ‫ﻓﻲ ھﺬه اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﻮﺿﻮع ﺳﻮف ﯾﺒﺪو اﻟﺘﻌﺮﯾﻒ اﻟﺠﺪﯾﺪ ﻟﻠﻜﺘﻠﺔ ﺻﻌﺐ ﺑﻌﺾ اﻟﺸﻲء وﻟﻜﻦ ﺳﻮف ﯾﺘﻢ‬ ‫ﺗﻮﺿﯿﺤﮫ ﻓﯿﻤﺎ ﺑﻌﺪ أﺛﻨﺎء ﺷﺮح ﻧﺘﺎﺋﺞ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ واﻟﻤﻄﻠﻮب ھﻨﺎ ان ﻧﺘﺬﻛﺮ ان ھﻨﺎك ﻋﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻜﺘﻠﺔ‬ ‫واﻟﻄﺎﻗﺔ.‬ ‫اﻟﻄﺎﻗﺔ ‪Energy‬‬ ‫ﺗﻌﺮف اﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﺄﻧﮭﺎ ﻣﻘﯿﺎس ﻟﻘﺪرة ﻧﻈﺎم ﻣﻌﯿﻦ ﻋﻠﻰ ﺑﺬل ﺷﻐﻞ ‪ .work‬وﺗﻮﺟﺪ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻓﻲ أﺷﻜﺎل ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ‬ ‫ﻣﺜﻞ طﺎﻗﺔ اﻟﻮﺿﻊ ‪ potential energy‬أو طﺎﻗﺔ ﺣﺮﻛﺔ ‪ kinetic energy‬أو ﻏﯿﺮھﺎ. وﻛﻤﺎ ﻧﻌﻠﻢ ﻓﺎن‬ ‫اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻻ ﺗﻔﻨﻰ وﻻ ﺗﺴﺘﺤﺪث ﻣﻦ ﻋﺪم وﻟﻜﻦ ﺗﺘﺤﻮل ﻣﻦ ﺷﻜﻞ ﻷﺧﺮ ﻣﺜﻞ ان ﺗﺘﺤﻮل اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ إﻟﻰ‬ ‫طﺎﻗﺔ ﺣﺮﻛﯿﺔ ا وان ﺗﺘﺤﻮل اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﻮوﯾﺔ إﻟﻰ طﺎﻗﺔ ﻛﮭﺮﺑﯿﺔ وھﻜﺬا ﺑﺤﯿﺚ ﺗﻜﻮن داﺋﻤﺎ طﺎﻗﺔ اﻟﻨﻈﺎم‬ ‫ﻣﺤﻔﻮظﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~8~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 9. ‫اﻟﻀﻮء ‪Light‬‬ ‫اﻟﻀﻮء ھﻮ ﺷﻜﻞ ﻣﻦ أﺷﻜﺎل اﻟﻄﺎﻗﺔ وﯾﻮﺟﺪ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺘﯿﻦ أﺣﯿﺎﻧﺎ ﯾﻜﻮن ﻟﻠﻀﻮء ﺧﻮاص ﺗﺸﺒﮫ ﺧﻮاص‬ ‫اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت وأﺣﯿﺎﻧﺎ أﺧﺮى ﯾﻜﻮن ﻟﻠﻀﻮء ﺧﻮاص اﻷﻣﻮاج ﻓﻤﺜﻼ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﺪرس ظﺎھﺮة اﻻﻧﻌﻜﺎس أو‬ ‫اﻻﻧﻜﺴﺎر ﻟﻠﻀﻮء ﻧﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻊ اﻟﻀﻮء ﻋﻠﻰ اﻧﮫ ﺟﺴﯿﻤﺎت ﻣﺎدﯾﺔ وﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﺪرس ﺣﯿﻮد وﺗﺸﺘﺖ اﻟﻀﻮء‬ ‫ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ ﻧﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻊ اﻟﻀﻮء ﻋﻠﻰ اﻧﮫ ﻣﻮﺟﺎت. وﻟﮭﺬا ﻓﺎن اﻟﻀﻮء ﺧﺎﺻﯿﺔ ﻣﺰدوﺟﺔ ﺗﻌﺮف‬ ‫ﺑﺎﺳﻢ ‪ .duality‬وﯾﺠﺐ اﻻﻧﺘﺒﺎه ھﻨﺎ إﻟﻰ ان ھﺬا اﻟﺴﻠﻮك اﻟﻤﺰدوج ﻟﻠﻀﻮء ﻻ ﯾﻌﻨﻲ ان ﻧﺠﺪ ان اﻟﻀﻮء‬ ‫ﯾﺘﺼﺮف ﻛﺠﺴﯿﻤﺎت وأﻣﻮاج ﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻮﻗﺖ وﯾﻜﻮن ﻟﻠﻀﻮء ﺳﻠﻮك ﻣﺤﺪد ﺣﺴﺐ اﻟﻈﺎھﺮة اﻟﺘﻲ ﻧﺪرﺳﮭﺎ‬ ‫ﺑﺤﯿﺚ ﺗﻄﻐﻰ اﻟﺨﺼﺎﺋﺺ اﻟﻤﻮﺟﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﺨﺼﺎﺋﺺ اﻟﺠﺴﻤﯿﺔ ﻓﻲ ظﺎھﺮة اﻟﺤﯿﻮد ﺑﯿﻨﻤﺎ ﺗﻄﻐﻰ اﻟﺨﻮاص‬ ‫اﻟﺠﺴﯿﻤﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﺨﻮاص اﻟﻤﻮﺟﯿﺔ ﻓﻲ ظﺎھﺮة اﻻﻧﻌﻜﺎس. وﻟﮭﺬا ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻄﻠﻖ ﻋﻠﻰ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻷﻣﻮاج‬ ‫اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ ‪ electromagnetic radiation‬إذا ﻛﻨﺎ اﻟﻀﻮء ﯾﺘﺼﺮف ﻛﺎﻧﮫ ﻣﻮﺟﺔ وﻧﻄﻠﻖ ﻋﻠﻰ‬ ‫اﻟﻀﻮء ﻓﻮﺗﻮﻧﺎت ‪ photons‬ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﺴﻠﻚ اﻟﻀﻮء ﺳﻠﻮك اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت. ﺑﻤﻌﻨﻰ ان اﻟﻔﻮﺗﻮﻧﺎت ھﻲ أﺷﻌﺔ‬ ‫ﻛﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ واﻷﺷﻌﺔ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ ھﻲ ﻓﻮﺗﻮﻧﺎت.‬ ‫اﻟﻔﻮﺗﻮن ‪Photon‬‬ ‫اﻟﻔﻮﺗﻮن ھﻮ اﻟﻀﻮء اﻟﺬي ﻧﺮاه ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺼﺪر اﻟﺬرة طﺎﻗﺔ. ﻓﻔﻲ اﻟﻨﻤﻮذج اﻟﺬري اﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت ﺗﺪور ﻓﻲ‬ ‫ﻣﺪارات ﻣﺤﺪدة ﺣﻮل اﻟﻨﻮاة اﻟﻤﻜﻮﻧﺔ ﻣﻦ ﺑﺮوﺗﻮﻧﺎت وﻧﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت. وﻟﮭﺬه اﻟﻤﺪارات طﺎﻗﺎت ﻣﺤﺪدة ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ‬ ‫ﯾﻨﺘﻘﻞ اﻹﻟﻜﺘﺮون ﻣﻦ ﻣﺪار ﻣﺮﺗﻔﻊ إﻟﻰ ﻣﺪار ﻣﻨﺨﻔﺾ ﻓﺎﻧﮫ ﯾﻔﻘﻂ طﺎﻗﺔ ﺗﺼﺪر ﻋﻠﻰ ﺷﻜﻞ ﻓﻮﺗﻮن ﯾﺤﻤﻞ ﻓﺮق‬ ‫اﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﺪارﯾﻦ وﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻨﺘﻘﻞ اﻹﻟﻜﺘﺮون ﻣﻦ ﻣﺪار ﻣﻨﺨﻔﺾ إﻟﻰ ﻣﺪار ﻣﺮﺗﻔﻊ ﻓﺎﻧﮫ ﯾﻤﺘﺺ طﺎﻗﺔ‬ ‫ﺗﺴﺎوي ﺑﺎﻟﻀﺒﻂ ﻓﺮق اﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﺪارﯾﻦ وﻗﺪ ﺗﻜﻮن ھﺬه اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺘﻲ ﯾﻤﺘﺼﮭﺎ ھﻲ ﻓﻮﺗﻮن وﻓﻲ ھﺬه‬ ‫اﻟﺤﺎﻟﺔ ﻧﻘﻮل ان اﻟﺬرة أﺻﺒﺤﺖ ﻣﺜﺎرة ﻻن اﻹﻟﻜﺘﺮون اﻛﺘﺴﺐ طﺎﻗﺔ ﻣﻜﻨﺘﮫ ﻣﻦ اﻻﻧﺘﻘﺎل ﻣﻦ ﻣﺪاره ﺣﻮل‬ ‫اﻟﻨﻮاة إﻟﻰ ﻣﺪار اﺑﻌﺪ. وﻟﻜﻦ ﺣﺎﻟﺔ اﻹﺛﺎرة ﺗﻠﻚ ﻻ ﺗﺪوم طﻮﯾﻼ ﻓﻤﺎ ﯾﻠﺒﺚ ان ﯾﻌﻮد اﻹﻟﻜﺘﺮون إﻟﻰ ﻣﺪاره‬ ‫اﻷﺻﻠﻲ ﻣﻄﻠﻘﺎ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺘﻲ اﻛﺘﺴﺒﮭﺎ ﻓﻲ ﺻﻮرة ﻓﻮﺗﻮن وﺗﺘﻜﺮر ھﺬه اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ طﺎﻟﻤﺎ ﺗﻮﻓﺮت ﻣﺼﺪر طﺎﻗﺔ‬ ‫ﻹﺛﺎرة اﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت )وﺑﮭﺬا ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ أﻧﺎﺑﯿﺐ اﻟﻔﻠﻮرﯾﺴﻨﺖ(.‬ ‫وﻣﻦ ھﻨﺎ ﻧﺴﺘﻨﺘﺞ ان اﻟﻔﻮﺗﻮﻧﺎت ﻧﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ إﺛﺎرة اﻟﺬرة.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~9~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 10. ‫اﻟﻤﻮﺟﺔ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ‬ ‫أﻣﺎ اﻟﻤﻮﺟﺔ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ ﻓﮭﻲ أﯾﻀﺎ ﺻﻮرة ﻣﻦ ﺻﻮر اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ اﻟﺤﺮﻛﺔ اﻻھﺘﺰازﯾﺔ‬ ‫ﻟﻠﺸﺤﻨﺔ.ﻓﯿﻨﺘﺞ ﻋﻦ ھﺬه اﻟﺤﺮﻛﺔ ﻣﺠﺎﻻ ً ﻛﮭﺮﺑﯿﺎ ً وﻣﺠﺎﻻ ً ﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺎ ً ﻣﺘﺮدد، وﻣﻦ ھﻨﺎ ﺟﺎءت ﺗﺴﻤﯿﺔ ھﺬه‬ ‫اﻷﻣﻮاج ﺑﺎﻷﻣﻮاج اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ، وﻛﻼ ﻣﻦ اﻟﻤﺠﺎل اﻟﻜﮭﺮﺑﻲ واﻟﻤﻐﻨﺎطﯿﺴﻲ ﻣﺘﻌﺎﻣﺪﯾﻦ ﻋﻠﻰ ﺑﻌﻀﮭﻤﺎ‬ ‫اﻟﺒﻌﺾ. ﺗﺮدد اﻟﻤﺠﺎل اﻟﻜﮭﺮﺑﻲ ﯾﺤﺪد ﺗﺮدد اﻟﻀﻮء ‪ frequency‬واﻟﺬي ﯾﻌﺘﺒﺮ اﺣﺪ اﻟﺨﻮاص اﻟﻤﻤﯿﺰة‬ ‫ﻟﻠﻀﻮء ﻓﺎﻟﺘﺮددات اﻟﺘﻲ ﻧﺮاھﺎ ھﻲ اﻟﺘﻲ ﺗﻘﻊ ﻓﻲ اﻟﻤﺪى ﺑﯿﻦ اﻷﺣﻤﺮ واﻷزرق واﻟﺘﺮددات اﻟﺘﻲ ﺗﻘﻊ ﺧﺎرج‬ ‫ھﺬا اﻟﻨﻄﺎق ﻻ ﻧﺮاھﺎ ﺑﺎﻟﻌﯿﻦ اﻟﻤﺠﺮدة ﻣﺜﻞ أﻣﻮاج اﻟﻤﯿﻜﺮووﯾﻒ أو أﻣﻮاج اﻟﺮادﯾﻮ أو أﺷﻌﺔ اﻛﺲ. وﻟﻜﻤﺎ‬ ‫زادت ﺗﺮدد اﻷﺷﻌﺔ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ زادت طﺎﻗﺘﮫ. ﻓﻤﺜﻼ طﺎﻗﺔ أﺷﻌﺔ اﻛﺲ ﻛﺒﯿﺮة وﻟﺬﻟﻚ ﺗﺴﺘﻄﯿﻊ ھﺬه‬ ‫اﻷﺷﻌﺔ اﺧﺘﺮاق أﺟﺴﺎﻣﻨﺎ.‬ ‫ﻟﮭﺬا ﻧﻼﺣﻆ ان اﻟﻀﻮء ﯾﻨﺘﺸﺮ ﻋﻠﻰ ﻣﺪى واﺳﻊ ﻧﺴﻤﯿﮫ اﻟﻄﯿﻒ واﻟﺠﺰء اﻟﻤﺮﺋﻲ ﻣﻨﮫ ﺻﻐﯿﺮ ﺟﺪا ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﻜﻞ اﻟﻄﯿﻒ وﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻄﻠﻖ ﻛﻠﻤﺔ ﺿﻮء ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻘﺼﺪ اﻟﻄﯿﻒ اﻟﻤﺮﺋﻲ ﻣﻦ ﻛﺎﻣﻞ اﻟﻄﯿﻒ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﻲ.‬ ‫ﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻀﻮء.‪Characteristics of Light‬‬ ‫ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻨﺘﻘﻞ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ ﻓﺎﻧﮫ ﯾﻌﺘﺮﺿﮫ ﻓﻲ ﺑﻌﺾ اﻷﺣﯿﺎن ﻣﻮاد ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ، ﻣﻨﮭﺎ ﻣﺎ ﺗﺠﻌﻠﮫ ﯾﻨﻌﻜﺲ‬ ‫‪ reflection‬ﻣﺜﻞ ﺳﻄﺢ اﻟﻤﺮآة وﻣﻨﮭﺎ ﻣﺎ ﯾﺠﻌﻠﮫ ﯾﻨﺤﺮف ﻋﻦ ﻣﺴﺎره ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻨﺘﻘﻞ اﻟﻀﻮء ﻣﻦ وﺳﻂ ﻣﺎدي‬ ‫إﻟﻰ وﺳﻂ أﺧﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻓﻲ اﻟﻜﺜﺎﻓﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ وﻧﺴﻤﻰ ھﺬا اﻻﻧﺤﺮاف ﺑﺎﻻﻧﻜﺴﺎر ‪ ،refraction‬وإذا ﻛﺎن‬ ‫اﻟﻀﻮء ﯾﺤﺘﻮي ﻋﻠﻰ ﺗﺮددات ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﺜﻞ اﻟﻀﻮء اﻷﺑﯿﺾ ﻓﺎن ﻛﻞ ﺗﺮدد ﯾﻨﺤﺮف ﺑﺰاوﯾﺔ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﻤﺎ ﯾﻨﺘﺞ‬ ‫ﻋﻨﮫ ﺗﺤﻠﻞ اﻟﻀﻮء إﻟﻰ أﻟﻮان ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻧﺴﻤﯿﮭﺎ أﻟﻮان اﻟﻄﯿﻒ، وھﺬه اﻟﻈﺎھﺮة ﻧﻌﺮﻓﮭﺎ ﺑﺎﺳﻢ ظﺎھﺮة ﻗﻮس ﻗﺰح‬ ‫‪ .rainbow‬وﯾﻤﻜﻦ ان ﻧﻔﺼﻞ اﻟﻀﻮء اﻷﺑﯿﺾ إﻟﻰ أﻟﻮان اﻟﻄﯿﻒ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﻣﻨﺸﻮر ‪ prism‬ﻛﻤﺎ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ:‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~01~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 11. ‫وﻟﻔﮭﻢ ﻣﺎ ﯾﺤﺪث ﻓﻲ ظﺎھﺮة اﻻﻧﻜﺴﺎر دﻋﻨﺎ ﻧﻔﺘﺮض ﻣﻮﺟﺎت اﻟﻀﻮء اﻟﺘﻲ ﺗﻌﺒﺮ اﻟﻤﻨﺸﻮر اﻟﺰﺟﺎﺟﻲ ﻓﻼﺣﻆ‬ ‫ھﻨﺎ ان اﻟﻀﻮء ﯾﻨﺤﺮف ﻋﻦ ﻣﺴﺎره ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻌﺒﺮ اﻟﺤﺪ اﻟﻔﺎﺻﻞ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﻨﺸﻮر واﻟﮭﻮاء وﯾﻌﻮد اﻟﺴﺒﺐ ﻓﻲ ذﻟﻚ‬ ‫إﻟﻰ اﺧﺘﻼف ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ ﻋﻨﮫ ﻓﻲ اﻟﺰﺟﺎج ﻓﺎﻟﺠﺰء ﻣﻦ اﻟﻤﻮﺟﺔ اﻟﺬي ﻋﺒﺮ اﻟﺰﺟﺎج ﺳﺮﻋﺘﮫ‬ ‫ﺗﻘﻞ ﺑﯿﻨﻤﺎ اﻟﺠﺰء اﻟﻤﺘﺒﻘﻲ ﻣﻦ اﻟﻤﻮﺟﺔ ﻻ ﺗﺰال ﺳﺮﻋﺘﮫ ﻛﻤﺎ ھﻲ وھﺬا ﯾﺴﺒﺐ اﻧﺤﺮاف اﻟﻀﻮء )اﻻﻧﻜﺴﺎر(‬ ‫وﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻨﻔﺬ اﻟﻀﻮء ﻣﻦ اﻟﺠﺎﻧﺐ اﻷﺧﺮ ﻟﻠﻤﻨﺸﻮر ﻓﺎﻧﮫ ﯾﺤﺪث ﻧﻔﺲ اﻟﺸﻲء. ﻓﯿﻨﻜﺴﺮ اﻟﻀﻮء ﻣﺮة أﺧﺮى.‬ ‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~11~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 12. ‫ھﺬه ﺑﻌﺾ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت اﻟﻤﺘﻌﻠﻘﺔ ﺑﺎﻟﻀﻮء واﻵن ﺳﻮف ﻧﺒﺪأ ﻓﻲ ﺷﺮح ﺑﻌﺾ اﻟﻤﻔﺎھﯿﻢ اﻷﺳﺎﺳﯿﺔ ﻋﻦ ﺳﺮﻋﺔ‬ ‫اﻟﻀﻮء واﻟﺘﻲ ھﻲ ﻧﻔﺴﮭﺎ ﺳﺮﻋﺔ اﻷﻣﻮاج اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ وﯾﻤﻜﻦ ان ﻧﻄﻠﻖ ﻋﻠﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء‬ ‫ﻣﺼﻄﻠﺢ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت، ﻷﻧﻨﺎ ﻻ ﻧﺴﺘﻄﯿﻊ ان ﻧﻌﺮف ان ﺣﺪث ﻣﺎ ﻗﺪ ﺣﺪث إﻻ إذا وﺻﻠﺖ اﻟﻀﻮء‬ ‫اﻟﻤﻨﻌﻜﺲ ﻋﻦ اﻟﺤﺪث ﻟﻨﺎ ﻟﻨﺒﺼﺮه ﺑﺄﻋﯿﻨﻨﺎ ﻓﻤﺜﻼ ﻟﻮ ﺳﻘﻂ ﻛﺘﺎب ﻋﻠﻰ اﻷرض ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻌﺮف ان اﻟﻜﺘﺎب ﺳﻘﻂ‬ ‫ﻋﻠﻰ اﻷرض ﺑﺎﻧﺘﻘﺎل اﻟﻀﻮء ﻣﻦ اﻟﻜﺘﺎب إﻟﻰ أﻋﯿﻨﻨﺎ وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻧﺪرك ان ﺣﺪث ﺳﻘﻮط اﻟﻜﺘﺎب ﻗﺪ ﺣﺪث،‬ ‫ﻛﺬﻟﻚ ﻋﻨﺪ ﺣﺪوث اﻟﺒﺮق ﻧﻌﻠﻢ ﺑﺎن اﻟﻀﻮء ﺻﺪر ﻋﻦ ﺗﻔﺮﯾﻎ ﻛﮭﺮﺑﻲ ﻓﻲ اﻟﺴﺤﺎﺑﺔ وﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻮﻗﺖ ﺻﺪر‬ ‫ﺻﻮت ھﺎﺋﻞ وﻟﻜﻦ ﻻن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء اﻛﺒﺮ ﺑﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺼﻮت ﻓﻨﺮى اﻟﻀﻮء أوﻻ وﻧﻌﺮف‬ ‫ﺑﺤﺪوث اﻟﺒﺮق ﺛﻢ ﻧﺴﻤﻊ اﻟﺼﻮت ﺑﻌﺪ ذﻟﻚ.‬ ‫إذا أي ﺣﺪث ﯾﻨﺘﻘﻞ ﻟﻨﺎ ﺑﺴﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء واﻟﺘﻲ ﺗﺒﻠﻎ 000,003 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ وﻻ ﯾﻤﻜﻦ ان ﺗﻜﻮن‬ ‫أﺳﺮع ﻣﻦ ذﻟﻚ ﻻن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ھﻲ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻘﺼﻮى. ﻓﻤﺜﻼ ﻟﻮ ﺗﺨﯿﻠﻨﺎ ﻗﻄﺎر طﻮﯾﻞ ﺟﺪا ﺑﺪأ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺤﺮﻛﺔ ﻓﺎن ﻻ ﯾﻤﻜﻦ ان ﺗﺘﺤﺮك اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷوﻟﻰ واﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷﺧﯿﺮة ﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻮﻗﺖ ﻻن اﻟﻀﻮء اﻟﻘﺎدم ﻣﻦ‬ ‫اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷﺧﯿﺮة ﯾﺴﺘﻐﺮق وﻗﺖ أطﻮل ﻣﻦ اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷﻣﺎﻣﯿﺔ اﻟﻘﺮﯾﺒﺔ ﻣﻨﺎ وﻟﮭﺬا ﻧﺪرك ان اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷوﻟﻰ‬ ‫ﺗﺤﺮﻛﺖ وﺑﻌﺪ ﻋﺪھﺎ ﺗﺤﺮﻛﺖ اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷﺧﯿﺮة. ﻻﺣﻆ ھﻨﺎ ان اﻟﺤﺪث ھﻨﺎ ھﻮ ﺣﺮﻛﺔ اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷوﻟﻰ‬ ‫واﻟﺤﺪث اﻟﺜﺎﻧﻲ ھﻮ ﺣﺮﻛﺔ اﻟﻌﺮﺑﺔ اﻷﺧﯿﺮة.‬ ‫إذا ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ھﻲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت وھﺬا اﻷﻣﺮ ﻣﮭﻢ ﺟﺪا ﻋﻨﺪ دراﺳﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ‬ ‫وﺳﻮف ﻧﺘﻌﺮف أﻛﺜﺮ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺰﯾﺪ ﺣﻮل ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺎت اﻟﻘﺎدﻣﺔ.‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﻦ ھﺬا اﻟﻤﻘﺎل ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻦ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~21~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 13. ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ: اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ‬ ‫ﻣﻦ اﻟﻤﻔﺘﺮض اﻵن ﻋﺰﯾﺰي اﻟﻘﺎرئ ان ﺗﻜﻮن ﻋﻠﻰ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺗﺎﻣﺔ‬ ‫ﺑﺄھﻢ اﻟﻜﻤﯿﺎت اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﻧﺤﺘﺎﺟﮭﺎ ﻓﻲ ﺷﺮح اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫وھﻲ اﻟﻤﻜﺎن واﻟﺰﻣﺎن واﻟﻤﺎدة واﻟﺤﺮﻛﺔ واﻟﻜﺘﻠﺔ واﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ واﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫واﻟﻀﻮء ﻛﻞ ھﺬه اﻟﻤﺘﻐﯿﺮات ﺗﻌﺮﺿﺖ ﻟﮭﺎ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﺨﺎﺻﺔ وﻏﯿﺮت ﻛﻞ ﻣﻔﺎھﯿﻤﻨﺎ ﻋﻨﮭﺎ. وﻣﻔﺘﺎح ﻓﮭﻤﻨﺎ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ‬ ‫اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ھﻮ ﺗﺄﺛﯿﺮھﺎ ﻋﻠﻰ ﺧﻮاص ھﺬه اﻟﻜﻤﯿﺎت.‬ ‫ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد ‪Frame of reference‬‬ ‫ﺗﻌﺘﻤﺪ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ ﻋﻠﻰ ﻣﻔﮭﻮم ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد ‪ .reference frames‬وﻣﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد‬ ‫ﺑﺒﺴﺎطﺔ ھﻮ اﻟﻤﻜﺎن اﻟﺬي ﯾﻘﻮم ﻓﯿﮫ ﺷﺨﺺ ﻣﺎ ﺑﺮﺻﺪ ﺣﺪث ﻣﺎ. ھﺬا اﻟﺸﺨﺺ ﺳﻮف ﻧﺴﻤﯿﮫ اﻟﻤﺮاﻗﺐ‬ ‫‪ observer‬ﻷﻧﮫ ﯾﺮﺻﺪ اﻟﺤﺪث وﯾﻘﻮم ﺑﺎﻟﻘﯿﺎﺳﺎت، ﻓﻤﺜﻼ ﻋﻨﺪ ھﺬه اﻟﻠﺤﻈﺔ وأﻧﺖ ﺗﻘﺮأ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻤﻮﺿﻮع‬ ‫ﯾﻌﺘﺒﺮ ﻣﻜﺎﻧﻚ ھﻮ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد، وﻷﻧﻚ ﺟﺎﻟﺲ ﻗﺪ ﺗﻌﺘﻘﺪ إن ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎدك ﺛﺎﺑﺘﺔ، ﺑﺎﻟﺮﻏﻢ ﻣﻦ ان اﻟﻜﺮة‬ ‫اﻷرﺿﯿﺔ ﺗﺘﺤﺮك ﺣﻮل ﻣﺤﻮرھﺎ وﺗﺘﺤﺮك ﺣﻮل اﻟﺸﻤﺲ ﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻮﻗﺖ.‬ ‫وﻟﺘﻤﺜﯿﻞ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد ﺑﻄﺮﯾﻘﺔ ﯾﺴﮭﻞ اﻟﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻌﮭﺎ رﯾﺎﺿﯿﺎ ﺳﻮف ﻧﺴﺘﺨﺪم ﻣﺠﻤﻮﻋﺔ ﻣﻦ اﻹﺣﺪاﺛﯿﺎت‬ ‫‪ coordinates‬ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ ﻣﻜﺎن ﺣﺪث ﻣﻌﯿﻦ ﻣﺜﻞ ﻣﻜﺎن وﺟﻮد ﺟﺴﻢ ﻣﺎ ﻣﺜﻞ ﺷﺨﺺ أو ﺳﯿﺎرة أو ﻏﯿﺮ ذﻟﻚ‬ ‫وإذا ﻛﺎن ھﺬا اﻟﺸﺨﺺ ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻣﻌﯿﻨﺔ أو ﯾﺘﺴﺎرع ﺑﻌﺠﻠﺔ ﻣﺎ ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﺤﺘﺎج ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ إﻟﻰ اﻹﺣﺪاﺛﯿﺎت‬ ‫اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ ان ﻧﻘﯿﺲ اﻟﺰﻣﻦ ﻟﺬﻟﻚ ﺳﻮف ﻧﺴﺘﺨﺪم ﻣﻊ اﻹﺣﺪاﺛﯿﺎت ﺳﺎﻋﺔ.‬ ‫أي ﻧﻘﻄﺔ ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ ﯾﻤﻜﻦ ﺗﺤﺪﯾﺪھﺎ ﺑﺪﻗﺔ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام 3 إﺣﺪاﺛﯿﺎت ھﻲ )‪ (x,y,z‬وإذا ﻛﺎﻧﺖ ھﺬه اﻟﻨﻘﻄﺔ ﺗﻤﺜﻞ‬ ‫ﺣﺪث ﻣﺎ ﻣﺜﻞ اﻧﻔﺠﺎر ﺻﻐﯿﺮ ﻓﺎن زﻣﻦ اﻟﺤﺪث أﯾﻀﺎ ﯾﺠﺐ أن ﻧﺤﺪده ﻟﺬﻟﻚ ﺳﯿﻜﻮن ﻟﺪﯾﻨﺎ ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ إﻟﻰ‬ ‫اﻹﺣﺪاﺛﯿﺎت اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ إﺣﺪاﺛﻲ اﻟﺰﻣﻦ وﻟﺬﻟﻚ ﻓﺎن اﻟﺤﺪث ﺳﻮف ﻧﻌﺒﺮ ﻋﻨﮫ ﺑـ )‪(x,y,z,t‬‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~31~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 14. ‫وھﻨﺎ ﯾﺠﺐ أن ﻧﻮﺿﺢ ﻧﻘﻄﺔ ﻣﮭﻤﺔ وھﻲ اﻧﮫ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﻤﯿﺰ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻜﻮن ﻓﻜﻞ ﻣﺤﺎور‬ ‫اﻹﺳﻨﺎد ﻣﺘﻜﺎﻓﺌﺔ. وﻧﻘﺼﺪ ﺑﺬﻟﻚ اﻧﮫ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻜﻮن ﻣﻜﺎن ﺛﺎﺑﺖ ﻻ ﯾﺘﺤﺮك، ﺣﺎول ان ﺗﻔﻜﺮ ﻓﻲ ھﺬا‬ ‫اﻷﻣﺮ وﺗﺒﺤﺚ ﻋﻦ ﻣﻜﺎن ﺛﺎﺑﺖ! ﻟﻦ ﺗﺠﺪ ﻓﻜﻞ اﻷﺟﺮام اﻟﺴﻤﺎوﯾﺔ ﻓﻲ ﺣﺮﻛﺔ ﻣﺴﺘﻤﺮة وﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻔﺘﺮض إﻧﻨﺎ ﻓﻲ‬ ‫ﺣﺎﻟﺔ ﺳﻜﻮن ﻓﮭﺬا ﻓﻘﻂ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻸﺟﺴﺎم اﻟﺘﻲ ﺣﻮﻟﻨﺎ، ﻓﺎﻟﻜﺮة اﻷرﺿﯿﺔ ﻧﻔﺴﮭﺎ ﺗﺘﺤﺮك وﻧﺤﻦ ﻧﻌﯿﺶ ﻋﻠﯿﮭﺎ،‬ ‫إذا ﻧﺤﻦ أﯾﻀﺎ ﻧﺘﺤﺮك ﻣﻌﮭﺎ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﻔﺮاغ اﻟﺸﺎﺳﻊ.‬ ‫وﺑﺴﺒﺐ ﻋﺪم وﺟﻮد ﻣﻜﺎن أو ﺟﺴﻢ ﻓﻲ اﻟﻜﻮن ﻣﺴﺘﻘﺮ ﻓﺎﻧﮫ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ ﻣﻜﺎن أو ﺟﺴﻢ ﻧﻨﺴﺐ ﻟﮫ ﺣﺮﻛﺘﻨﺎ، ﻓﺈذا‬ ‫ﺗﺤﺮك ﺧﺎﻟﺪ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه ﺻﺪﯾﻘﺔ ﻣﺤﻤﺪ ﻓﺎﻧﮫ ﯾﻤﻜﻦ ﻟﻨﺎ ان ﻧﻨﻈﺮ ﻟﮭﺬا اﻷﻣﺮ ﺑﺸﻜﻞ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻛﺎن ﻧﻘﻮل ﻣﻦ وﺟﮭﺔ‬ ‫ﻧﻈﺮ ﻣﺤﻤﺪ اﻧﮫ ﯾﺘﺤﺮك ﻓﻲ اﺗﺠﺎه ﺧﺎﻟﺪ. وﻛﻼ ﻣﻦ ﺧﺎﻟﺪ وﻣﺤﻤﺪ ﻟﮫ اﻟﺤﻖ ﻓﻲ ان ﯾﺴﺘﺨﺪم وﺟﮭﺔ ﻧﻈﺮه ﻓﻲ‬ ‫ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻷﻣﺮ. وﻣﺜﺎل أﺧﺮ ﻟﻮ اﻧﻨﺎ ﻧﻈﺮﻧﺎ ﻣﻦ ﻧﺎﻓﺬة اﻟﺴﯿﺎرة اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ ﻋﻠﻰ اﻷﺷﺠﺎر ﻋﻠﻰ ﺟﺎﻧﺐ اﻟﻄﺮﯾﻖ‬ ‫ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻘﻮل ان اﻷﺷﺠﺎر ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﺎ، وﯾﻤﻜﻦ أﯾﻀﺎ ﻷي ﺷﺨﺺ ﯾﻘﻒ ﺑﺠﻮار اﻷﺷﺠﺎر ان ﯾﻘﻮل ان‬ ‫اﻟﺴﯿﺎرة ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻸﺷﺠﺎر، ﻛﻼ ﻣﻦ ﻓﻲ اﻟﺴﯿﺎرة وﻣﻦ ﯾﻘﻒ ﺑﺠﺎﻧﺐ اﻷﺷﺠﺎر اﻋﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺎور‬ ‫إﺳﻨﺎده، وﻛﻤﺎ ذﻛﺮﻧﺎ اﻧﮫ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﻤﯿﺰ ﻟﻮﺻﻒ اﻷﺣﺪاث ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ.‬ ‫طﺒﻘﺎ ﻟﻘﻮاﻧﯿﻦ ﻧﯿﻮﺗﻦ ﻟﻠﺤﺮﻛﺔ ﻓﺎن أي ﺟﺴﻢ ﻻ ﯾﻐﯿﺮ ﻣﻦ ﺣﺎﻟﺘﮫ اﻟﺤﺮﻛﯿﺔ إﻻ إذا أﺛﺮت ﻋﻠﯿﮫ ﻗﻮة ﺧﺎرﺟﯿﺔ ﻟﺬﻟﻚ‬ ‫ﻓﺎن اﻟﺠﺴﻢ اﻟﺴﺎﻛﻦ ﯾﺒﻘﻰ ﺳﺎﻛﻨﺎ ً واﻟﺠﺴﻢ اﻟﻤﺘﺤﺮك ﯾﺴﺘﻤﺮ ﻓﻲ ﺣﺮﻛﺘﮫ ﻣﺎ ﻟﻢ ﺗﺆﺛﺮ ﻋﻠﯿﮫ ﻗﻮة ﺗﻐﯿﺮ ﻣﻦ ﺣﺎﻟﺔ‬ ‫اﻟﺴﻜﻮن أو ﺣﺎﻟﺔ اﻟﺤﺮﻛﺔ.‬ ‫وﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﻜﺎ ﻧﯿﻮﺗﻦ )اﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﻜﺎ اﻟﻜﻼﺳﯿﻜﯿﺔ ‪ (classical mechanics‬ﻓﺎن ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء اﻟﻤﻤﺜﻠﺔ‬ ‫ﺑﻘﻮاﻧﯿﻦ اﻟﺤﺮﻛﺔ ﻟﻨﯿﻮﺗﻦ ‪ Newton’s law of motion‬ﻓﻲ وﺟﻮد ﻋﺠﻠﺔ اﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ اﻷرﺿﯿﺔ ﻓﺎن اﻟﻘﻮة‬ ‫ﺗﺴﺎوي اﻟﻜﺘﻠﺔ ﻓﻲ اﻟﻌﺠﻠﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~41~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 15. ‫,‪force = mass × acceleration‬‬ ‫‪F = ma‬‬ ‫ﺣﯿﺚ ان ‪ F‬ﺗﻤﺜﻞ اﻟﻘﻮة و ‪ m‬ﺗﻤﺜﻞ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺠﺴﻢ و ‪ a‬ﺗﻤﺜﻞ اﻟﻌﺠﻠﺔ. وﯾﻌﺮف ھﺬا ﺑﻘﺎﻧﻮن ﻧﯿﻮﺗﻦ اﻟﺜﺎﻧﻲ‬ ‫ﻟﻠﺤﺮﻛﺔ‬ ‫ﻟﻨﻔﺘﺮض اﻧﮫ ﻣﻦ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ ان ھﺬا اﻟﻘﺎﻧﻮن ﺗﺤﻘﻖ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﻌﯿﻦ ﻛﺎن ﻧﻘﻮم ﺑﻌﻤﻞ ﺗﺠﺮﺑﺔ ﻓﻲ‬ ‫ﻣﺨﺘﺒﺮ ﻧﺪرس ﻓﯿﮭﺎ اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻌﺠﻠﺔ واﻟﻘﻮة ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮن اﻟﻜﺘﻠﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ. اﻟﺴﺆال اﻟﻤﮭﻢ اﻵن ﻣﺎذا ﻟﻮ ﻗﻤﻨﺎ‬ ‫ﺑﺎﻟﺘﺤﻘﻖ ﻣﻦ ھﺬه اﻟﻘﺎﻧﻮن ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻛﺄن ﻧﻘﻮم ﺑﺈﺟﺮاء اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻓﻲ ﻗﻄﺎر ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ‬ ‫ﺛﺎﺑﺘﺔ ‪ v‬ﻣﺜﻼ وﻟﻺﺟﺎﺑﺔ ﻋﻠﻰ ھﺬا اﻟﺴﺆال ﯾﺠﺐ ان ﻧﻌﺮف اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﻜﺎن واﻟﺴﺮﻋﺔ واﻟﻌﺠﻠﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر‬ ‫إﺳﻨﺎد ﻣﺎ وﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد أﺧﺮ، ﺑﻤﻌﻨﻰ أﺧﺮ إذا ﻛﺎﻧﺖ ﻟﺪﯾﻨﺎ ﻗﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﻜﺎن واﻟﺴﺮﻋﺔ واﻟﻌﺠﻠﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ‬ ‫ﻓﻜﻢ ﺳﺘﻜﻮن ﺗﻠﻚ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﻟﻨﻔﺲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ وﺟﻮدھﺎ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﻠﻤﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد اﻷول.‬ ‫ﻻﺣﻆ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺴﺎﺑﻖ إﻧﻨﺎ ﻗﻤﻨﺎ ﺑﺈﺿﺎﻓﺔ ﺳﺎﻋﺔ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻓﻲ ﻛﻞ‬ ‫ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻛﻤﺎ إﻧﻨﺎ رﻣﺰﻧﺎ ﻟﻠﻤﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد اﻟﺜﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﺮﻣﺰ ‪ S‬ﺑﯿﻨﻤﺎ ﻟﻤﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد اﻟﻤﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪v‬‬ ‫ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻤﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد ‪ S‬ﺑﺎﻟﺮﻣﺰ ’‪ S‬وذﻟﻚ ﻟﻠﺘﻤﯿﺰ ﺑﯿﻨﮭﻤﺎ. ﻛﺬﻟﻚ ﻣﻦ اﺟﻞ اﻟﺘﻮﺿﯿﺢ ﻓﺈﻧﻨﺎ ﺳﻮف ﻧﺮﻣﺰ‬ ‫ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺬي ﯾﻘﻮم ﺑﺎﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﻓﻲ اﻟﻤﺤﻮر ‪ S‬ﺑﺎﻟﺮﻣﺰ ‪ O‬أﻣﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﻧﻲ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر اﻹﺳﻨﺎد ‪ S‬ﺑﺎﻟﺮﻣﺰ‬ ‫’‪ O‬واﻵن ﻧﺮﯾﺪ ان ﻧﺮاﻗﺐ وﻧﺤﺴﺐ ﻗﯿﺎﺳﺎت ﻛﻼ ﻣﻦ اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ‪ O‬و ’‪ O‬ﻟﺤﺪث ﻣﻌﯿﻦ ﻣﺜﻞ ﻗﯿﺎس اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ‬ ‫ﺑﯿﻦ ﺷﺠﺮﺗﯿﻦ أو ﺣﺴﺎب زﻣﻦ ﺳﻘﻮط ﺣﺠﺮ ﻣﻦ ارﺗﻔﺎع ﻣﻌﯿﻦ أو ﻗﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ طﺎﺋﺮة ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﻤﺎ،‬ ‫ﻣﺎذا ﺗﺘﻮﻗﻊ ان ﺗﻜﻮن ﻗﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ﻟﮭﺬه اﻷﺣﺪاث ھﻞ ﺳﻮف ﯾﺨﺘﻠﻔﺎن أم ﯾﺘﻔﻘﺎن ﻓﻲ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~51~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 16. ‫اﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﻜﺎ اﻟﻜﻼﺳﯿﻜﯿﺔ )ﻣﯿﻜﺎﻧﯿﻜﺎ ﻧﯿﻮﺗﻦ( ﺗﺨﺒﺮﻧﺎ اﻧﮫ ﺑﺎﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ وﺑﺎﻻﺷﺘﻘﺎق اﻟﺮﯾﺎﺿﻲ ان إذا ﻛﺎن‬ ‫اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﯾﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ ‪ v‬ﻓﺎن ﻗﯿﺎس اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ ﺷﺠﺮﺗﯿﻦ أو ﻗﯿﺎس زﻣﻦ‬ ‫ﺳﻘﻮط اﻟﺤﺠﺮ أو ﺗﺴﺎرع ﺳﯿﺎرة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﻤﺎ ﻟﻦ ﺗﺘﻐﯿﺮ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ، وﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻄﺎﺋﺮة ﻓﺈن‬ ‫اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﺳﻮف ﯾﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺘﮭﺎ ‪ u‬ﺑﯿﻨﻤﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﻧﻲ ﺳﻮف ﯾﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻄﺎﺋﺮة ’‪ u‬ﺣﯿﺚ ان ’‪u‬‬ ‫ھﻲ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ اﻟﺴﺮﻋﺔ ‪ u‬ﻣﻄﺮوﺣﺎ ﻣﻨﮭﺎ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪.O‬‬ ‫اﻟﺤﺪث ھﻮ اﻧﻄﻼق اﻟﻤﻜﻮك اﻟﻔﻀﺎﺋﻲ ﻓﻲ رﺣﻠﺘﮫ واﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ﻛﻼ ﻣﻨﮭﻤﺎ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎده ﯾﺼﻔﺎن ﺣﺮﻛﺔ‬ ‫اﻟﻤﻜﻮك‬ ‫ﻣﺜﻞ ھﺬه اﻷﻣﻮر ﺗﺤﺪث ﻓﻲ ﺣﯿﺎﺗﻨﺎ اﻟﻌﺎدﯾﺔ ﺣﯿﺚ إﻧﻨﺎ ﻻ ﻧﻼﺣﻆ ﻓﺮق ﻓﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ ﺷﺠﺮﺗﯿﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻘﻮم‬ ‫ﺑﻘﯿﺎﺳﮭﺎ ﺳﻮاء ﻛﻨﺎ ﻣﺘﺤﺮﻛﯿﻦ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﻤﺎ أو ﺛﺎﺑﺘﯿﻦ ﻓﮭﺬه اﻷﻣﻮر ﻋﺎدﯾﺔ ﻓﻲ ﺣﯿﺎﺗﻨﺎ اﻟﯿﻮﻣﯿﺔ ﻛﺬﻟﻚ ﻟﻮ ﻗﻠﻨﺎ ان‬ ‫ﻋﺼﺎ ﺧﺸﺒﯿﺔ ﺳﻘﻄﺖ أﻓﻘﯿﺎ ﻋﻠﻰ اﻷرض ﻓﻼ ﯾﺨﺘﻠﻒ اﺛﻨﯿﻦ ﻋﻠﻰ ان طﺮﻓﻲ اﻟﻌﺼﺎ وﺻﻼ اﻷرض ﻓﻲ ﻧﻔﺲ‬ ‫اﻟﻠﺤﻈﺔ ﺣﺘﻰ ﻟﻮ ﻛﺎن اﻟﺮاﺻﺪ ﻟﺴﻘﻮط اﻟﻌﺼﺎ ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮭﺎ ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪.v‬‬ ‫ھﺬه اﻟﺤﻘﺎﺋﻖ ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﺗﺼﺒﺢ ﻏﯿﺮ ﺻﺤﯿﺤﺔ وﻗﯿﺎﺳﺎت ﻛﻼ ﻣﻦ اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ﺗﺨﺘﻠﻒ ﻓﻼ‬ ‫ﯾﻌﺪ ﯾﺘﻔﻖ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﺑﺖ ﻣﻊ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﻤﺘﺤﺮك ﻓﻲ ﻗﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ ﺟﺴﻤﯿﻦ وﻛﺬﻟﻚ ﯾﺼﺒﺢ ﻗﯿﺎس‬ ‫اﻟﺰﻣﻦ ﻣﺨﺘﻠﻒ وﻛﻞ ﺷﻲء ﯾﺨﺘﻠﻒ ﻋﻤﺎ ھﻮ ﻣﺄﻟﻮف وھﺬا ﻣﺎ ﺟﻌﻞ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺗﺠﺬب اھﺘﻤﺎم اﻟﻌﻠﻤﺎء‬ ‫واﻟﺒﺎﺣﺜﯿﻦ واﻟﻤﻔﻜﺮﯾﻦ وﺗﺸﺪ اﻧﺘﺒﺎه اﻟﻤﺘﺨﺼﺼﯿﻦ واﻟﻐﯿﺮ ﻣﺘﺨﺼﺼﯿﻦ ﻷﻧﮭﺎ ﻗﻠﺒﺖ اﻟﻤﻔﺎھﯿﻢ وﻏﯿﺮت اﻟﻘﻮاﻧﯿﻦ‬ ‫اﻟﻜﻼﺳﯿﻜﯿﺔ وأظﮭﺮت ﻗﺼﻮرھﺎ وﻓﺸﻠﮭﺎ ﻓﻲ ﺗﻔﺴﯿﺮ اﻟﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ اﻟﻈﻮاھﺮ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~61~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 17. ‫ﻗﺒﻞ اﻟﺨﻮض ﻓﻲ ھﺬه اﻷﻣﻮر واﻹﺟﺎﺑﺔ ﻋﻨﮭﺎ ﺳﻨﻘﻮم ﺑﺘﻮﺿﯿﺢ ﻓﺮﺿﯿﺎت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺣﯿﺚ إﻧﮭﺎ ﻣﺒﯿﻨﺔ‬ ‫ﻋﻠﻰ ﻓﺮﺿﯿﺘﯿﻦ ﺳﻮف ﻧﻘﻮم اﻵن ﺑﺬﻛﺮ ﻧﺺ اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ واﻟﺜﺎﻧﯿﺔ وﺷﺮﺣﮭﻤﺎ‬ ‫اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻛﻤﺎ وﺿﻌﮭﺎ اﻟﻌﺎﻟﻢ اﯾﻨﺸﺘﯿﻦ ﺗﻨﺺ ﻋﻠﻰ:‬ ‫.‪The laws of physics hold true for all frames of reference‬‬ ‫واﻟﺘﻲ ﺗﻌﻨﻲ ان ﻛﻞ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء ﺻﺤﯿﺤﺔ ﻟﻜﺎﻓﺔ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد. ﻓﺎﻟﻘﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ ﺗﺴﺎﻋﺪﻧﺎ ﻋﻠﻰ ﻓﮭﻢ‬ ‫ﻛﯿﻒ وﻟﻤﺎذا ﺗﺘﺼﺮف اﻟﻤﺘﻐﯿﺮات اﻟﻌﺪﯾﺪة اﻟﺘﻲ ﻣﻦ ﺣﻮﻟﻨﺎ ﻋﻠﻰ اﻟﻨﺤﻮ اﻟﺬي ھﻲ ﻋﻠﯿﮫ. ﻛﻤﺎ إﻧﮭﺎ ﺗﺴﻤﺢ ﻟﻨﺎ‬ ‫ﺑﺎن ﺑﺘﻮﻗﻊ ﺣﺪث ﻣﻌﯿﻦ ﺣﺴﺐ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺤﻜﻤﮭﺎ ﻓﻤﺜﻼ ﻟﻮ ﻛﺎن ھﻨﺎك ﺷﺨﺺ ﯾﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ‬ ‫ﻣﻌﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﺸﺮق ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﺴﺘﻄﯿﻊ ان ﻧﺘﻮﻗﻊ أﯾﻦ ﺳﯿﻜﻮن ﺑﻌﺪ ﻣﺮور زﻣﻦ ﻗﺪره 02 دﻗﯿﻘﺔ، ﻛﺬﻟﻚ ﻟﻮ‬ ‫أردﻧﺎ ﺑﻨﺎء ﺳﻜﺔ ﺣﺪﯾﺪﯾﺔ ﻓﻨﻌﻠﻢ ﻣﻦ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء ان اﻟﺤﺪﯾﺪ ﯾﺘﻤﺪد ﺑﺎﻟﺤﺮارة وﯾﻨﻜﻤﺶ ﺑﺎﻟﺒﺮودة وﻧﺴﺘﻄﯿﻊ‬ ‫ﺣﺴﺎب ﻣﻘﺪار ھﺬا اﻟﺘﻤﺪد ﺑﺎﻟﻀﺒﻂ ﻓﺘﻘﻮم اﻟﺸﺮﻛﺔ اﻟﻤﻨﻔﺬة ﻟﻠﺴﻜﺔ اﻟﺤﺪﯾﺪﯾﺔ ﺑﺘﺮك ﻣﺴﺎﻓﺎت ﻣﺤﺪدة ﺣﺘﻰ إذا‬ ‫ﺟﺎء ﻓﺼﻞ اﻟﺼﯿﻒ وارﺗﻔﻌﺖ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻷﻗﺼﻰ ﻗﯿﻤﺔ ﻟﮭﺎ ﻓﺎن ھﺬه اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﻛﺎﻓﯿﺔ ﻟﻌﺪم ﺗﺼﺎدم ﻗﻀﺒﺎن‬ ‫اﻟﺴﻜﺔ اﻟﺤﺪﯾﺪﯾﺔ ﻣﻊ ﺑﻌﻀﮭﺎ اﻟﺒﻌﺾ، وﺗﻢ ﺣﺴﺎب اﻟﻤﺴﺎﻓﺎت اﻟﺘﻲ ﯾﺠﺐ ان ﺗﺘﺮك ﺑﯿﻦ اﻟﻘﻀﺒﺎن اﻟﺤﺪﯾﺪﯾﺔ ﺑﻨﺎء‬ ‫ﻋﻠﻰ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء اﻟﻤﻌﺮوﻓﺔ.‬ ‫ﻛﻼ اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ﯾﺼﻔﺎ ﺣﺮﻛﺔ اﻟﻜﺮة ﺑﺎﻟﻀﺒﻂ ﻛﻤﺎ ﯾﺘﻮﻗﻊ ﻣﻦ ﻗﻮاﻧﯿﻦ ﻧﯿﻮﺗﻦ وﻗﻮى اﻟﺠﺎذﺑﯿﺔ‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~71~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 18. ‫وﻟﺘﻮﺿﯿﺢ ﻣﺎ اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺎن ﻛﻞ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء ﺻﺤﯿﺤﺔ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد دﻋﻨﺎ ﻧﻔﺘﺮض ان ﻟﺪﯾﻨﺎ‬ ‫أداة ﻗﯿﺎس اﻟﻄﻮل وﻟﯿﻜﻦ ﻣﺴﻄﺮة طﻮﻟﮭﺎ ﻣﺘﺮ وﺣﺠﺮ إﺳﻤﻨﺘﻲ، ﻓﺈذا ﻗﻤﻨﺎ ﺑﻘﯿﺎس اﻟﺤﺠﺮ ﺳﻨﺠﺪه داﺋﻤﺎ ﯾﺴﺎوي‬ ‫ﻧﻔﺲ اﻟﻘﯿﻤﺔ ﺳﻮاء ﻛﻨﺖ ﻓﻲ اﻟﺒﯿﺖ أو ﻓﻲ ﻗﻄﺎر ﻣﺘﺤﺮك أو ﻓﻲ طﺎﺋﺮة ﺳﺘﺠﺪ ان طﻮل اﻟﺤﺠﺮ ﻻ ﯾﺘﻐﯿﺮ‬ ‫ﺑﺘﻐﯿﺮ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد، وﻣﺜﺎل أﺧﺮ ﻋﻠﻰ ذﻟﻚ ھﻮ ان ﻧﻘﻮم ﺑﻘﯿﺎس اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻟﺒﻨﺪول طﻮﻟﮫ 21 ﺳﻢ‬ ‫ﻟﯿﻌﻤﻞ 01 اھﺘﺰازات ﻛﺎﻣﻠﺔ ﺣﻮل ﻣﻮﺿﻊ اﺳﺘﻘﺮاره، ﻣﺮة أﺧﺮى ﺳﻮف ﻧﺠﺪ ان زﻣﻦ اﻟﻌﺸﺮ اھﺘﺰازات‬ ‫ھﻮ ﻧﻔﺴﮫ ﺳﻮاء ﻛﺎن اﻟﺒﻨﺪول ﻓﻲ اﻟﻤﻨﺰل أو ﻓﻲ ﺑﺎص ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ )ﻋﻠﻰ اﻓﺘﺮاض ان اﻟﺒﺎص ﻻ‬ ‫ﯾﺘﺴﺎرع(.‬ ‫واﻵن ﻟﻨﻔﺘﺮض اﻧﻨﺎ ﺳﻨﻘﻮم ﺑﻌﻤﻞ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ ﻣﺮة أﺧﺮى وﻟﻜﻦ ﺑﻄﺮﯾﻘﺔ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﺣﯿﺚ ﺳﯿﻜﻮن ﻛﻼ ﻣﻦ‬ ‫اﻟﺤﺠﺮ واﻟﺒﻨﺪول ﻣﺘﺤﺮﻛﺎن ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﺎ )ﻧﻔﺘﺮض ان اﻟﺤﺠﺮ واﻟﺒﻨﺪول ﻓﻲ اﻟﺒﺎص وﻧﺤﻦ ﺧﺎرﺟﮫ( ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ‬ ‫ﻧﻘﻮم ﺑﺎﻟﻘﯿﺎس ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ ﺳﻨﺠﺪ ان ﻗﯿﺎﺳﺎﺗﻨﺎ ﺗﺨﺘﻠﻒ ﻋﻨﮭﺎ ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻷوﻟﻰ. وھﺬا ھﻮ اﻟﻤﻘﺼﻮد‬ ‫ﺑﺎﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ. ان ﻛﻞ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء ﺻﺤﯿﺤﺔ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد.‬ ‫ﻗﺪ ﺗﺠﺪ ﻋﺰﯾﺰي اﻟﻘﺎرئ ﻧﻔﺴﻚ ﻣﺸﻮﺷﺎ ﺑﻌﺾ اﻟﺸﻲء ﻋﻨﺪ ھﺬه اﻟﻨﻘﻄﺔ وان ﻣﺎ ذﻛﺮﺗﮫ ﻓﻲ اﻟﻔﻘﺮة اﻷﺧﯿﺮة‬ ‫ﻣﺨﺎﻟﻔﺎ ً ﻟﻠﻌﺎدة وﻟﻜﻦ اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﺳﻮف ﺗﻮﺿﺢ ھﺬا اﻷﻣﺮ وﺗﻔﺴﺮه أﻛﺜﺮ. وھﻨﺎ ﯾﺠﺐ ان ﻧﻮﺿﺢ اﻧﮫ‬ ‫ﻧﻈﺮا ﻻن ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻻ ﯾﻌﻨﻲ اﻧﮫ ﺳﻮف ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﻧﻔﺲ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﻷي ﺗﺠﺮﺑﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد‬ ‫ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ. ﻓﮭﺬا ﯾﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ طﺒﯿﻌﺔ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻓﻤﺜﻼ ﻓﻲ ﺣﺎدث ﺗﺼﺎدم ﺳﯿﺎرﺗﯿﻦ ﻓﺈﻧﻨﺎ ﺳﻮف ﻧﺠﺪ ان اﻟﻄﺎﻗﺔ‬ ‫ﻛﺎﻧﺖ ﻣﺤﻔﻮظﺔ ﻓﻲ اﻟﺘﺼﺎدم ﺳﻮاء ﻛﻨﺎ ﻓﻲ داﺧﻞ اﻟﺴﯿﺎرة أو ﺧﺎرﺟﮭﺎ، ﻓﻘﺎﻧﻮن اﻟﺤﻔﺎظ ﻋﻠﻰ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻣﻦ‬ ‫ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎء وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻓﺎن ﺣﻔﺎظ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻣﺘﺤﻘﻖ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد.‬ ‫اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ھﻲ ﻓﺮﺿﯿﺔ ﻏﯿﺮ ﻣﺘﻮﻗﻌﺔ ﺣﯿﺚ ﺗﻨﺺ ﻋﻠﻰ:‬ ‫.‪The speed of light is measured as constant in all frames of reference‬‬ ‫ﺑﻤﻌﻨﻰ ان ﻗﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻻ ﯾﺘﻐﯿﺮ ﺑﺘﻐﯿﺮ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد!‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺮاﺑﻌﺔ ﺳﻮف ﻧﻘﻮم ﺑﺸﺮح اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﺑﺎﻟﺘﻔﺼﯿﻞ ﻟﺘﺘﻀﺢ اﻟﺼﻮرة أﻛﺜﺮ ان ﺷﺎء ﷲ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~81~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 19. ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺮاﺑﻌﺔ: اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻣﺘﻤﺜﻠﺔ ﻓﻲ ﻓﺮﺿﯿﺘﮭﺎ اﻷوﻟﻰ واﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﺟﺎءت ﻏﺮﯾﺒﺔ وﻣﺨﺎﻟﻔﺔ ﻟﻜﻞ اﻟﻤﻔﺎھﯿﻢ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ ﻓﻲ‬ ‫ذﻟﻚ اﻟﻮﻗﺖ 4091 وﻓﺪ رﻓﺾ اﻟﻌﻠﻤﺎء اﻻﻋﺘﺮاف ﺑﮭﺎ ﻓﻲ ﺑﺎدئ اﻷﻣﺮ وﻟﻜﻦ ھﺬا اﻷﻣﺮ ﻟﻢ ﯾﺴﺘﻤﺮ طﻮﯾﻼ ﻓﻘﺪ‬ ‫ﻛﺎﻧﺖ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺗﻔﺴﺮ ﺗﺠﺎرب ﻋﻠﻤﯿﺔ ﻟﻢ ﯾﺘﻤﻜﻦ اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻣﻦ ﺗﻔﺴﯿﺮھﺎ ﻋﻠﻰ ﻣﺪار ﺳﻨﻮات طﻮﯾﻠﺔ‬ ‫ﺑﺎﻻﻋﺘﻤﺎد ﻋﻠﻰ اﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﻜﺎ اﻟﻜﻼﺳﯿﻜﯿﺔ ﻣﺜﻞ ﺗﺠﺮﺑﺔ ﻣﯿﻜﻠﺴﻮن ﻣﻮرﻟﻲ ﻟﻘﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻸﺛﯿﺮ‬ ‫ﻓﺠﺎءت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻟﺘﻘﻮل ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻻ ﺗﺘﻐﯿﺮ واﻧﮫ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ أﺛﯿﺮ ﻣﻦ اﻷﺳﺎس ﻋﻠﻤﺎ ﺑﺎن اﻷﺛﯿﺮ‬ ‫ھﻮ وﺳﻂ ﺧﯿﺎﻟﻲ ﺑﻨﺎ ﻋﻠﯿﮫ اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻛﻞ ﻧﻈﺮﯾﺎﺗﮭﻢ وﺗﻔﺴﯿﺮاﺗﮭﻢ وﺗﺤﻠﯿﻼﺗﮭﻢ ﺣﻮل اﻷﺷﻌﺔ اﻟﻜﮭﺮوﻣﻐﻨﺎطﯿﺴﯿﺔ‬ ‫ﻓﺎﺗﺖ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻟﺘﻨﻔﻲ ھﺬه اﻟﻤﺰاﻋﻢ وﺗﻔﺘﺢ آﻓﺎﻗﺎ ﺟﺪﯾﺪة. ﻟﻨﺘﺎﺑﻊ ﺳﻮﯾﺎ ﺷﺮح اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ.‬ ‫اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫ﻟﻘﺪ ﺗﺤﺪﺛﻨﺎ ﺣﻮل اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ واﻵن دور ﺷﺮح وﺗﻮﺿﯿﺢ اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ واﻟﺘﻲ‬ ‫ﺗﻨﺺ ﻋﻠﻰ ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻻ ﺗﺘﻐﯿﺮ ﺑﺘﻐﯿﺮ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد، وﻗﺪ ﯾﺒﺪو ھﺬا اﻷﻣﺮ ﻏﺮﯾﺒﺎ ﻋﻨﺪ اﻟﺘﻔﻜﯿﺮ ﻓﯿﮫ.‬ ‫ﻓﻤﻌﻨﻰ اﻟﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ اﻧﮫ ﺑﻐﺾ اﻟﻨﻈﺮ ﻋﻦ ﻣﺎ إذا ﻛﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺬي ﯾﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺛﺎﺑﺘﺎ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﻠﻀﻮء أو ﻣﺘﺤﺮﻛﺎ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻀﻮء ﻓﺈﻧﮫ ﻓﻲ ﻛﻼ اﻟﺤﺎﻟﺘﯿﻦ ﺳﺘﻜﻮن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ھﻲ ﻧﻔﺴﮭﺎ.‬ ‫اﻟﻐﺮﯾﺐ ﻓﻲ ھﺬا اﻷﻣﺮ اﻧﻨﺎ داﺋﻤﺎ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻷﺟﺴﺎم اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻣﻌﯿﻨﺔ ان ﻧﻘﻮم ﺑﺤﺴﺎب‬ ‫ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﺮاﻗﺐ، ﻋﻠﻰ ﺳﺒﯿﻞ اﻟﻤﺜﺎل اﻓﺘﺮض ان ﻋﺮﺑﺔ ﻣﺘﺤﺮﻛﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﻤﺮاﻗﺐ‬ ‫ﺑﺴﺮﻋﺔ 05 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ، ﻓﺈذا ﻗﺎم اﺣﺪ اﻷﺷﺨﺎص ﻓﻲ اﻟﻌﺮﺑﺔ ﺑﺈطﻼق رﺻﺎﺻﺔ ﺑﺴﺮﻋﺔ 02‬ ‫ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه ھﺪف ﻣﺎ ﻓﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﺳﯿﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺮﺻﺎﺻﺔ 07 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ‬ ‫أي ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺮﺻﺎﺻﺔ ھﻲ ﺳﺮﻋﺘﮭﺎ ﻋﻨﺪ اﻧﻄﻼﻗﮭﺎ ﻣﻦ اﻟﻤﺴﺪس ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ إﻟﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻌﺮﺑﺔ. أﻣﺎ إذا‬ ‫ﻗﺎم اﺣﺪ رﻛﺎب اﻟﻌﺮﺑﺔ ﺑﻘﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺮﺻﺎﺻﺔ ﻓﺴﺘﻜﻮن 02 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻷﻧﮫ ﯾﻌﺘﺒﺮ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﻠﺮﺻﺎﺻﺔ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~91~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 20. ‫ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ أﻋﻼه ﻧﻼﺣﻆ ان اﺣﺪ رﻛﺎب اﻟﺴﯿﺎرة ‪ A‬أطﻠﻖ ﺳﮭﻢ ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪ 200km/hr‬ﻓﻲ ﺣﯿﻦ ان ﺷﺨﺺ‬ ‫أﺧﺮ ‪ B‬أطﻠﻖ ﺳﮭﻤﺎ أﺧﺮ ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪ 200km/hr‬ﻻﺣﻆ ھﻨﺎ اﻧﻨﺎ ﺳﻮف ﻧﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺴﮭﻢ اﻟﺬي أطﻠﻘﮫ ‪A‬‬ ‫‪ 300km/hr‬وھﻲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺴﮭﻢ وﺳﺮﻋﺔ اﻟﺴﯿﺎرة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﺎ.‬ ‫ھﺬه ھﻲ ﺣﻘﯿﻘﺔ ﻣﺎ ﯾﺤﺪث ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻘﻮم ﺑﻘﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ أي ﺟﺴﻢ ﻣﺘﺤﺮك، وﻟﻜﻦ اﻷﻣﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻊ اﻟﻀﻮء ﻛﻤﺎ‬ ‫ﺟﺎء ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ واﻟﺘﻲ ﺧﺎﻟﻔﺖ ﻛﻞ ﻣﻌﺘﻘﺪات اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻓﻲ ذﻟﻚ اﻟﺰﻣﻦ ﺣﯿﺚ ﺗﻔﺘﺮض اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻻ ﺗﺘﻐﯿﺮ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد، ﻟﻨﻌﻮد ﻟﻤﺜﺎﻟﻨﺎ اﻟﺴﺎﺑﻖ وﻧﻔﺘﺮض ان ﺳﺎﺋﻖ اﻟﻌﺮﺑﺔ ﻗﺎم‬ ‫ﺑﺈﺷﻌﺎل ﻣﺼﺎﺑﯿﺢ اﻟﻌﺮﺑﺔ ﻓﺄﺿﺎءت اﻟﻄﺮﯾﻖ وھﻨﺎ ﺳﺘﻜﻮن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء اﻟﺨﺎرج ﻣﻦ اﻟﻤﺼﺒﺎح ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﺴﺎﺋﻖ اﻟﻌﺮﺑﺔ )اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء( ﺳﻮف ﯾﻘﯿﺲ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺑـ 000,003 ﻛﯿﻠﻮ‬ ‫ﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ وھﻲ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﻌﺮوﻓﺔ ﻟﻠﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ. اﻵن ﻣﺎذا ﺳﯿﻜﻮن ﻗﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء‬ ‫ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺬي ﻋﻠﻰ اﻟﻄﺮﯾﻖ ھﻞ ﺳﺘﻜﻮن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ھﻲ 050,003 ﻛﯿﻠﻮ ﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ أي‬ ‫ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ إﻟﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻌﺮﺑﺔ ﻧﻔﺴﮭﺎ. اﻹﺟﺎﺑﺔ ھﻲ ﻻ، ﺑﻞ ﺳﺘﺒﻘﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ھﻲ ﻧﻔﺴﮭﺎ‬ ‫000,003 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ. وﻟﻔﮭﻢ ﻟﻤﺎذا ﯾﺤﺪث ھﺬا اﻷﻣﺮ ﯾﺠﺐ ان ﻧﺘﻄﺮق إﻟﻰ ﻣﻔﮭﻮم اﻟﺴﺮﻋﺔ.‬ ‫ﻛﻼ ﻣﻦ اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ‪ A‬و ‪ B‬ﯾﻘﯿﺴﺎن ﺳﺮﻋﺔ ﻧﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮء ‪ 300,000km/hr‬ﻣﮭﻤﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻌﺮﺑﺔ‬ ‫اﻟﺴﺮﻋﺔ ھﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﻤﻘﻄﻮﻋﺔ ﻓﻲ ﻓﺘﺮة ﻣﻦ اﻟﺰﻣﻦ. ﻓﻌﻠﻰ ﺳﺒﯿﻞ اﻟﻤﺜﺎل إذا ﻛﻨﺖ ﺗﻘﻄﻊ ﻣﺴﺎﻓﺔ ﻗﺪرھﺎ 06‬ ‫ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﺎن ﺳﺮﻋﺘﻚ ﺗﻜﻮن 06 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ. وﯾﻤﻜﻦ ﺑﺴﮭﻮﻟﺔ ان ﻧﻐﯿﺮ ﻣﻦ اﻟﺴﺮﻋﺔ‬ ‫ﻋﻦ طﺮﯾﻖ اﻟﻌﺠﻠﺔ أﻣﺎ ﺑﺎﻟﺰﯾﺎدة أو اﻟﻨﻘﺼﺎن. وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻟﻜﻲ ﺗﻜﻮن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺣﺘﻰ ﻟﻮ ﻛﺎن‬ ‫اﻟﻀﻮء ﻣﻨﻄﻠﻖ ﻣﻦ ﺳﯿﺎرة ﻣﺴﺮﻋﺔ ﻓﺎن ﺷﯿﺌﯿﻦ ﺳﻮف ﯾﺤﺪﺛﺎن. إﻣﺎ ان ﯾﻜﻮن ﻓﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ أو ان ﯾﻜﻮن ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺰﻣﻦ وﻟﺬﻟﻚ ﻓﺎﻧﮫ ﻧﺘﯿﺠﺔ ﻟﻠﻔﺮﺿﯿﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻓﺎن اﻧﺤﺮاف ﺳﻮف ﯾﺤﺪث ﻟﻠﻤﺴﺎﻓﺔ وﻟﻠﺰﻣﻦ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~02~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 21. ‫ﻋﻠﻰ اﻟﮭﺎﻣﺶ‬ ‫ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ‪Lorentz Transformations‬‬ ‫ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ھﻲ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ﻣﻌﺎدﻻت رﯾﺎﺿﯿﺔ ﺗﻤﻜﻨﻨﺎ ﻣﻦ ﺗﺤﻮﯾﻞ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺘﻲ‬ ‫ﻗﺎم ﺑﮭﺎ ﻣﺮاﻗﺐ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد ﻣﻌﯿﻨﺔ إﻟﻰ ﻣﺮاﻗﺐ أﺧﺮ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد أﺧﺮى.‬ ‫واﻟﺴﺆال اﻵن ﻟﻤﺎذا ﻧﺮﯾﺪ ﻣﺜﻞ ھﺬه اﻟﻤﻌﺎدﻻت؟ ھﺬا ﻻن اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺗﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻊ‬ ‫ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد، ﻓﻌﻨﺪﻣﺎ ﺗﺘﻮﻓﺮ ﻟﺪﯾﻨﺎ اﻷﺑﻌﺎد اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ واﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻣﺎ ﻧﺴﺘﻄﯿﻊ ان‬ ‫ﻧﺴﺘﺨﺪﻣﮭﺎ ﻟﺤﺴﺎب ﻛﻢ ﺗﻜﻮن ھﺬه اﻷﺑﻌﺎد ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد ﻟﻤﺮاﻗﺐ أﺧﺮ ﯾﺘﺤﺮك‬ ‫ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪ v‬ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﻧﻲ. ﺑﻤﻌﻨﻰ اﻧﮫ ﯾﻤﻜﻦ ان ﻧﺴﺘﺨﺪم ﻣﻌﺎدﻻت ﻟﻮرﻧﺘﺰ‬ ‫ﻟﺘﺤﻮﯾﻞ ﻗﯿﺎس اﻟﻤﺴﺎﻓﺎت واﻟﺰﻣﻦ اﻟﺬي ﻗﺎم ﺑﮫ ﻣﺮاﻗﺐ إﻟﻰ ﻣﺮاﻗﺐ أﺧﺮ. ﻓﻌﻠﻰ ﺳﺒﯿﻞ‬ ‫اﻟﻤﺜﺎل إذا ﻛﻨﺖ ﺗﺤﻠﻖ ﻓﻲ طﺎﺋﺮة وأﻧﺎ ﻣﻮﺟﻮد ﻋﻠﻰ اﻷرض، ﻓﺎﻧﻚ ﺗﺴﺘﻄﯿﻊ اﺳﺘﺨﺪام‬ ‫ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻟﺘﺤﻮﯾﻞ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎدي إﻟﻰ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎدك وأﻧﺎ اﺳﺘﻄﯿﻊ ان أﻗﻮم‬ ‫ﺑﻨﻔﺲ اﻟﺸﻲء ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎدي. ﻓﺈذا ﻛﻨﺖ ﻗﺪ ﻗﻤﺖ ﺑﻘﯿﺎس اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ ﺷﺠﺮﺗﯿﻦ‬ ‫ﻋﻠﻰ اﻟﻄﺮﯾﻖ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎدك ﻓﯿﻤﻜﻨﻨﻲ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ان اﺳﺘﺨﺪم‬ ‫ﻗﯿﺎﺳﺎﺗﻚ ﻷﺣﻮﻟﮭﺎ ﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎدي، وھﺬا ﯾﻌﻨﻲ ان ﻗﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ‬ ‫واﻟﺰﻣﻦ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد. وﻗﺪ اﺳﺘﺨﺪم اﯾﻨﺸﺘﯿﻦ ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻷﻧﮫ‬ ‫وﺟﺪ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺘﺤﻮﯾﻼت ﺗﺮﺟﻤﺔ ﺣﻘﯿﻘﯿﺔ ﻟﻨﻈﺮﯾﺘﮫ ﻓﻲ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ، ﺣﯿﺚ اﺳﺘﺨﺪم ھﺬه‬ ‫اﻟﺘﺤﻮﯾﻼت ﻓﻲ إﯾﺠﺎد اﻷﺑﻌﺎد اﻟﻤﻜﺎﻧﯿﺔ واﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻤﺤﻮر إﺳﻨﺎد‬ ‫أﺧﺮ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﻜﻮن اﻟﻀﻮء ﻣﻘﺪار ﺛﺎﺑﺖ ﻓﻲ ﺟﻤﯿﻊ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد.‬ ‫ﻟﻨﻮﺿﺢ أﻛﺜﺮ ﻣﺎ اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺎﻻﻧﺤﺮاف ﻓﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ أو اﻟﺰﻣﻦ!‬ ‫اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ‪length contraction‬‬ ‫ﻓﻲ اﻟﻤﺜﺎل اﻟﺴﺎﺑﻖ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺤﺪﺛﻨﺎ ﻋﻦ إﺷﻌﺎل ﻣﺼﺎﺑﯿﺢ اﻟﻌﺮﺑﺔ، ﻓﺎن اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﻟﻘﯿﺎس ﺳﺮﻋﺔ ﺿﻮء‬ ‫ﻟﯿﺴﺖ ھﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﺘﻲ ﻗﻄﻌﮭﺎ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻟﻔﻌﻞ. ھﺬا اﻷﻣﺮ ﺻﻌﺐ اﻟﺘﺨﯿﻞ ﻷﻧﮫ ﯾﻌﺎرض اﻟﻤﻨﻄﻖ اﻟﺬي‬ ‫ﺗﻌﻮدﻧﺎ ﻋﻠﯿﮫ ﻓﻜﯿﻒ ان اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﺘﻲ ﻗﺴﻨﺎھﺎ ﻟﻨﺤﺴﺐ ﻣﻦ ﺧﻼﻟﮭﺎ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻟﯿﺴﺖ ھﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﺘﻲ‬ ‫ﻗﻄﻌﮭﺎ اﻟﻀﻮء؟ وﻟﻤﻦ ھﺬا ﻣﺎ ﯾﺤﺪث ﺑﺎﻟﻔﻌﻞ ﻣﻊ اﻟﻀﻮء، ﻓﺎﻷﺟﺴﺎم اﻟﻤﺎدﯾﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺗﻨﻜﻤﺶ‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~12~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 22. ‫اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﺤﺮﻛﺔ، وإذا اﻗﺘﺮب اﻟﺠﺴﻢ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺎن اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺗﻨﻜﻤﺶ أﻛﺜﺮ وأﻛﺜﺮ ﺣﺘﻰ‬ ‫ﺗﺘﻼﺷﻰ إذا اﻓﺘﺮﺿﻨﺎ ان اﻟﺠﺴﻢ ﺗﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء.‬ ‫ھﺬا اﻷﻣﺮ ﯾﺤﺪث ﻓﻲ إذا ﻛﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻋﻦ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد اﻟﺠﺴﻢ اﻟﻤﺘﺤﺮك، ﺑﻤﻌﻨﻰ‬ ‫اﻧﮫ إذا ﻛﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد اﻟﺠﺴﻢ اﻟﻤﺘﺤﺮك )أي اﻧﮫ ﻣﺘﺤﺮك ﻣﻌﮫ( ﻓﺎن أﺑﻌﺎد اﻟﺠﺴﻢ ﻟﻦ ﯾﺤﺪث‬ ‫ﻟﮭﺎ ﺗﻐﯿﺮ. ھﺬه اﻟﻈﺎھﺮة ﺗﻌﺮف ﺑﺎﺳﻢ اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ‪ .length contraction‬ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ‬ ‫ﺗﻮﺿﯿﺢ ﻟﻈﺎھﺮة اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﺣﯿﺚ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ 2 ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮن اﻟﺴﯿﺎرة ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻓﺎن طﻮﻟﮭﺎ ﯾﻜﻮن ھﻮ‬ ‫اﻟﻄﻮل اﻟﺤﻘﯿﻘﻲ وھﻮ اﻟﻄﻮل اﻟﺬي ﯾﻘﯿﺴﮫ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺴﯿﺎرة أﻣﺎ إذا ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﯿﺎرة ﻣﺘﺤﺮﻛﺔ‬ ‫ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺎن طﻮﻟﮭﺎ ﺳﻮف ﯾﻨﻜﻤﺶ وﺳﻮف ﯾﻘﯿﺴﮫ اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﻤﺘﻮاﺟﺪ ﻋﻠﻰ‬ ‫اﻟﻄﺮﯾﻖ )ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎده ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻋﻦ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد اﻟﺴﯿﺎرة(.‬ ‫ﻻﺣﻆ أﯾﻀﺎ ان اﻻﻧﻜﻤﺎش ﯾﺤﺪث ﻓﻲ طﻮل اﻟﺴﯿﺎرة ﻓﻘﻂ أﻣﺎ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻻرﺗﻔﺎﻋﮭﺎ ﻟﻦ ﯾﺘﻐﯿﺮ ﻻن اﻻﻧﻜﻤﺎش‬ ‫ﯾﺤﺪث ﻓﻘﻂ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﺤﺮﻛﺔ.‬ ‫ﻓﻲ ﺣﯿﺎﺗﻨﺎ اﻟﻌﺎدﯾﺔ ﻻ ﯾﻤﻜﻨﻨﺎ ان ﻧﺸﻌﺮ أو ﻧﻘﯿﺲ اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﻻن ﻛﻞ اﻟﺴﺮﻋﺎت اﻟﺘﻲ ﻧﺘﻌﺎﻣﻞ ﺑﮭﺎ اﻗﻞ‬ ‫ﺑﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء وإذا ﻣﺎ ﻗﻮرﻧﺖ ﺑﺴﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺈﻧﮭﺎ ﺗﮭﻤﻞ ﺣﯿﺚ ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺗﺒﻠﻎ‬ ‫000,003 ﻛﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ وﻟﺘﺨﯿﻞ ﻣﻘﺪار ھﺬه اﻟﺴﺮﻋﺔ ﻓﺎن اﻟﻀﻮء ﯾﺴﺘﻄﯿﻊ ان ﯾﺪور ﺣﻮل اﻟﻜﺮة‬ ‫اﻷرﺿﯿﺔ ﺳﺒﻊ ﻣﺮات ﻓﻲ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ اﻟﻮاﺣﺪة.‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺨﺎﻣﺴﺔ ﻣﻦ ھﺬا اﻟﻤﻘﺎل ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻦ ﻣﻔﮭﻮم اﻟﺰﻣﻦ ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~22~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 23. ‫ﻛﯿﻒ ﺗﻌﻤﻞ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺨﺎﻣﺴﺔ: ﻣﻔﮭﻮم اﻟﺰﻣﻦ ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫ﻧﺘﺎﺑﻊ ﺷﺮح اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﻣﻌﺎدﻻت ﺗﺤﻮﯾﻼت‬ ‫ﻟﻮرﻧﺘﺰ، وذﻟﻚ ﻟﻨﺘﻤﻜﻦ ﻣﻦ ﺣﺴﺎب ﻣﻘﺪار اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ.‬ ‫ﯾﻌﺘﻤﺪ ﻣﻘﺪار اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﻋﻠﻰ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺠﺴﻢ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ‬ ‫ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ، وﻛﻤﺎ ذﻛﺮﻧﺎ ﻣﻦ ﻗﺒﻞ إن ھﺬا اﻻﻧﻜﻤﺎش ﯾﻜﻮن ﺻﻐﯿﺮ‬ ‫ﺟﺪا وﻻ ﯾﻤﻜﻦ أن ﯾﺘﻢ رﺻﺪه ﻓﻲ اﻟﺴﺮﻋﺎت اﻟﻌﺎدﯾﺔ وﻛﻠﻤﺎ‬ ‫اﻗﺘﺮب اﻟﺠﺴﻢ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء أﺻﺒﺢ اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻛﺒﺮ‬ ‫ﺗﺴﺘﺨﺪم ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻟﻠﺤﺼﻮل ﻋﻠﻰ ﻣﻘﺪار ھﺬا‬ ‫اﻻﻧﻜﻤﺎش ﻋﻨﺪ ﺳﺮﻋﺎت ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻟﺠﺴﻢ ﻣﺎ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ.‬ ‫وﻟﻠﺘﻌﺮف ﻋﻠﻰ ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻟﻨﻔﺮض ان ﻟﺪﯾﻨﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬واﻟﺬي ﻗﺎم ﺑﻘﯿﺎﺳﺎت ﻣﻜﺎﻧﯿﺔ ’‪ X‬وﻗﯿﺎﺳﺎت‬ ‫زﻣﻨﯿﺔ ’‪ t‬ﻟﺤﺪث ﻣﻌﯿﻦ ﻣﺜﻞ ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻧﻔﺠﺎر ﻓﻲ ﻣﻜﺎن ﻣﺎ ﻓﻲ اﻟﺴﻤﺎء ﻓﻜﯿﻒ ﺗﻜﻮن ﻗﯿﺎﺳﺎت ﻣﺮاﻗﺐ ‪ O‬اﻟﺬي‬ ‫ﯾﻨﻄﻠﻖ ﺑﻤﻜﻮك ﻓﻀﺎﺋﻲ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻣﻘﺪارھﺎ ‪ ،v‬ھﺬا ﻣﺎ ﺗﻘﻮم ﺑﮫ ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ واﻟﺘﻲ ھﻲ ﻋﻠﻰ اﻟﺸﻜﻞ‬ ‫اﻟﺘﺎﻟﻲ‬ ‫ﻣﻼﺣﻈﺔ: ﺳﻮف ﻧﺘﻄﺮق ﻟﻠﻤﺰﯾﺪ ﻣﻦ اﻟﺘﻔﺎﺻﯿﻞ ﺣﻮل ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻓﻲ ﺣﻠﻘﺎت ﻣﺘﺨﺼﺼﺔ.‬ ‫ﻟﻨﻔﺘﺮض إﻧﻨﺎ ﻧﺮﯾﺪ أن ﻧﻘﻮم ﺑﺤﺴﺎب ﻣﻘﺪار اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﻟﻜﺮة ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺗﺼﻞ إﻟﻰ 09% ﻣﻦ‬ ‫ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ ﻓﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﺑﺖ ‪ O‬ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻜﺮة ﺳﻮف ﯾﻘﯿﺲ اﻟﻄﻮل اﻷﺻﻠﻲ‬ ‫‪ proper length‬ﻟﻠﻜﺮة. ﻟﻨﻔﺘﺮض ان ھﺬا اﻟﻤﺮاﻗﺐ ھﻮ اﻟﺬي ﻛﺎن ﻣﻤﺴﻜﺎ ﺑﺎﻟﻜﺮة ﻗﺒﻞ إطﻼﻗﮭﺎ ﺑﺘﻠﻚ‬ ‫اﻟﺴﺮﻋﺔ، وﻗﺎم ﺑﻘﯿﺎس ﻗﻄﺮ اﻟﻜﺮة ﻓﻜﺎﻧﺖ اﻟﻜﺮة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ ﺛﺎﺑﺘﺔ أو إذا اﻓﺘﺮﺿﻨﺎ إن اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻛﺎن ﯾﺴﯿﺮ ﻣﻊ‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~32~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 24. ‫اﻟﻜﺮة ﺑﻨﻔﺲ ﺳﺮﻋﺘﮭﺎ ﻛﺄن ﺗﻜﻮن اﻟﻜﺮة ﻓﻲ ﻣﺮﻛﺒﺔ ﻓﻀﺎﺋﯿﺔ وﻛﺎن اﻟﻤﺮاﻗﺐ اﻟﺜﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻜﺮة ھﻮ اﺣﺪ‬ ‫رﻛﺎب اﻟﻤﺮﻛﺒﺔ ﻓﻘﺎس اﻟﻄﻮل اﻷﺻﻠﻲ ﻟﻠﻜﺮة، وھﺬه اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﺗﻌﺘﺒﺮ ﻗﯿﺎﺳﺎت ﻓﻲ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪O‬‬ ‫واﻟﺬي اﻓﺘﺮﺿﻨﺎ اﻧﮫ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻜﺮة، ﻣﻌﺎدﻻت ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﺗﺴﺎﻋﺪﻧﺎ ﻓﻲ إﯾﺠﺎد ﻗﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﺮاﻗﺐ‬ ‫’‪ O‬وھﻮ اﻟﺸﺨﺺ اﻟﻤﻮﺟﻮد ﻋﻠﻰ اﻷرض وﻛﺎﻧﺖ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻜﺮة ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ ﺗﺴﺎوي 09% ﻓﻨﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ‬ ‫أﺑﻌﺎد اﻟﻜﺮة ﻛﻤﺎ ﯾﻘﯿﺴﮭﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﻓﺈذا ﻛﺎن اﻟﻄﻮل اﻷﺻﻠﻲ ﻟﻠﻜﺮة 52 ﺳﻢ وھﻮ اﻟﻄﻮل اﻟﺬي ﯾﻘﯿﺴﮫ‬ ‫اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﻓﺎن ھﺬه اﻟﻜﺮة ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻤﺮ ﺑﺠﻮار اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﺑﺴﺮﻋﺔ 09% ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺎﻧﮫ ﺳﻮف‬ ‫ﯾﺠﺪ ان اﻟﻜﺮة أﺻﺒﺤﺖ ﺑﯿﻀﺎوﯾﺔ اﻟﺸﻜﻞ وان ﻗﻄﺮھﺎ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻗﻞ ﻣﻦ ﻗﻄﺮھﺎ اﻟﻌﻤﻮدي ﻋﻠﻰ‬ ‫اﻟﺴﺮﻋﺔ ﻛﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ‬ ‫وﺑﺎﻟﺘﻌﻮﯾﺾ ﻓﻲ ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﺳﻮف ﻧﺠﺪ ان ﻗﻄﺮ اﻟﻜﺮة ﻛﻤﺎ ﯾﻘﯿﺴﮫ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ھﻮ 02 ﺳﻢ، وإذا‬ ‫ﺗﺤﺮﻛﺖ اﻟﻜﺮة ﺑﺴﺮﻋﺔ 99% ﻓﺎن ﻗﻄﺮ اﻟﻜﺮة ﺳﯿﻘﻞ أﻛﺜﺮ وﯾﺼﺒﺢ 81 ﺳﻢ. ﻻﺣﻆ ھﻨﺎ ان ﺟﻤﯿﻊ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت‬ ‫واﻻﺧﺘﻼف ﻓﻲ اﻷﺑﻌﺎد ﯾﺤﺪث ﻓﻘﻂ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﺴﺮﻋﺔ.‬ ‫ﺗﺄﺛﯿﺮ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﺰﻣﻦ‬ ‫ﻟﻘﺪ ﺗﻢ اﻟﺤﺪﯾﺚ ﻣﻦ ﻗﺒﻞ ان اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻟﺤﺪث ﻣﺎ ﺗﺼﺒﺢ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد اﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ واﻟﺘﻲ‬ ‫ﺗﻜﻮن ﻓﻲ ﺣﺮﻛﺔ ﻧﺴﺒﯿﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺒﻌﻀﮭﺎ اﻟﺒﻌﺾ. وﺗﻌﺮف ھﺬه اﻟﻈﺎھﺮة ﺑﺎﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ‪time‬‬ ‫‪ .dilation‬ﻓﺎﻟﺰﻣﻦ ﯾﺘﺒﺎطﺄ ﻣﻊ اﻟﺴﺮﻋﺔ وﯾﺼﺒﺢ ذﻟﻚ ﻣﻠﺤﻮظﺎ إذا ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺮﻋﺔ ﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ‬ ‫اﻟﻀﻮء، ﻛﻤﺎ ھﻮ اﻟﺤﺎل ﻓﻲ اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﻓﺈذا ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺮﻋﺔ ﺗﻘﺘﺮب ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ‬ ‫ﺳﻮف ﯾﺘﺒﺎطﺄ وإذا اﻓﺘﺮﺿﻨﺎ ان اﻟﺠﺴﻢ وﺻﻠﺖ ﺳﺮﻋﺘﮫ ﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ ﯾﺘﻮﻗﻒ.‬ ‫ﻣﺮة أﺧﺮى ﻧﺬﻛﺮ ان ظﺎھﺮة اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ﻣﻮﺟﻮدة وﻟﻜﻦ ﻻ ﻧﺴﺘﻄﯿﻊ ان ﻧﻠﺤﻈﮭﺎ ﻓﻲ ﺣﯿﺎﺗﻨﺎ اﻟﻌﺎدﯾﺔ‬ ‫وذﻟﻚ ﻻن اﻟﺴﺮﻋﺎت اﻟﺘﻲ ﻧﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻌﮭﺎ اﻗﻞ ﺑﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~42~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 25. ‫اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ‪Time Dilation‬‬ ‫ﻟﻨﻘﻮم ﺑﻤﺤﺎوﻟﺔ ﻹﺛﺒﺎت اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ ﻓﺮﺿﯿﺎت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻓﺈﻧﻨﺎ ﺳﻮف ﻧﺴﺘﻌﯿﻦ‬ ‫ﺑﺴﺎﻋﺘﯿﻦ دﻗﯿﻘﺘﯿﻦ ﺟﺪا وﻟﺘﻜﻦ ﺳﺎﻋﺎت ذرﯾﺔ ‪ atomic clocks‬وﺗﻢ ﺿﺒﻂ ھﺎﺗﯿﻦ اﻟﺴﺎﻋﺘﯿﻦ ﻗﺒﻞ ان ﻧﻘﻮم‬ ‫ﺑﺈرﺳﺎل اﺣﺪ ھﺎﺗﯿﻦ اﻟﺴﺎﻋﺘﯿﻦ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻛﺒﯿﺮة ﻓﻲ طﺎﺋﺮة ﺧﺎﺻﺔ. ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻌﻮد اﻟﻄﺎﺋﺮة ﻣﻦ رﺣﻠﺘﮭﺎ ﻓﺎن‬ ‫اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﻲ اﻟﻄﺎﺋﺮة ﺗﺘﺒﺎطﺄ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺴﺎﻋﺔ اﻷﺧﺮى ﻋﻠﻰ اﻷرض ﺑﻨﻔﺲ اﻟﻤﻘﺪار اﻟﺬي ﺗﻔﺘﺮﺿﮫ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ‬ ‫اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ. ﻟﮭﺬا ﻓﺎن اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺘﺤﺮك ﯾﻜﻮن اﻟﺰﻣﻦ ﻓﯿﮭﺎ أﺑﻄﺄ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﺮﺻﺪه ﻣﺮاﻗﺐ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺴﺎﻋﺔ‬ ‫أي اﻧﮫ ﻓﻲ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻋﻦ ﻣﺤﻮر إﺳﻨﺎد اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ.‬ ‫ﻣﻊ اﻷﺧﺬ ﺑﻌﯿﻦ اﻻﻋﺘﺒﺎر ان اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ ﺗﺆﺧﺮ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺴﺎﻋﺔ اﻟﺜﺎﺑﺘﺔ طﺎﻟﻤﺎ اﺳﺘﻤﺮت ﻓﻲ ﺣﺮﻛﺘﮭﺎ‬ ‫أي ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻌﻮد اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻣﻦ رﺣﻠﺘﮭﺎ ﻓﺈﻧﮭﺎ ﺳﻮف ﺗﻌﻮد ﻟﻘﯿﺎس اﻟﺰﻣﻦ ﺑﻔﺲ اﻟﻤﻘﺪار اﻟﺬي ﺗﻘﯿﺴﮫ اﻟﺴﺎﻋﺔ‬ ‫اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ.‬ ‫ﻟﺘﻮﺿﯿﺢ ﻓﻜﺮة اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ دﻋﻨﺎ ﻧﺴﺘﻌﯿﻦ ﺑﺎﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﻤﻮﺿﺤﺔ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ أدﻧﺎه واﻟﺬي ﯾﺴﺘﺨﺪم ﺳﺎﻋﺔ‬ ‫ﺿﻮﺋﯿﺔ ‪ light clock‬ﻓﻜﺮﺗﮭﺎ ﺗﻌﺘﻤﺪ إرﺳﺎل ﻧﺒﻀﺔ ﺿﻮﺋﯿﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه ﻣﺮآة ﻣﺜﺒﺘﺔ أﻋﻠﻰ اﻟﺴﺎﻋﺔ وﻋﻠﻰ‬ ‫ارﺗﻔﺎع وﺗﺮﺗﺪ اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ وﺗﻌﻮد إﻟﻰ اﺳﻔﻞ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﺣﯿﺚ ﯾﺮﺻﺪھﺎ ﻛﺎﺷﻒ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻲ. وﻟﻨﻔﺘﺮض ان‬ ‫اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮء ﻟﺘﻘﻮم ﺑﺮﺣﻠﺔ ﻛﺎﻣﻠﺔ ھﻮ ﺛﺎﻧﯿﺔ واﺣﺪة.‬ ‫وھﺬه اﻟﺴﺎﻋﺔ ﺗﻌﺘﺒﺮ اﻷﻧﺴﺐ ﻟﻘﯿﺎس اﻟﺰﻣﻦ ﻷﻧﮭﺎ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ اﻟﻀﻮء وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻤﻘﺎس ﺑﻮاﺳﻄﺘﮭﺎ‬ ‫ﻟﻦ ﯾﺘﺄﺛﺮ ﺳﻮاء ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﻣﺘﺤﺮﻛﺔ أو ﺛﺎﺑﺘﺔ )ﺗﺬﻛﺮ ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺤﺎور‬ ‫اﻹﺳﻨﺎد(.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~52~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 26. ‫ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ أﻋﻼه إذا ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﺎ )ﻋﻠﻰ اﻋﺘﺒﺎر إﻧﻨﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬اﻟﻮاﻗﻒ ﻋﻠﻰ‬ ‫اﻷرض( ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﺮى اﻟﺸﻌﺎع اﻟﻀﻮﺋﻲ ﯾﺴﺎﻓﺮ ﺑﺰاوﯾﺔ ﻓﻲ اﺗﺠﺎه اﻟﻌﺎﻛﺲ. ﻣﺎ اﻟﻔﺮق ﺑﯿﻦ اﻟﺤﺎﻟﺘﯿﻦ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺸﻜﻠﯿﻦ ‪ A‬و ‪B‬؟‬ ‫ﻻﺣﻆ اﻧﮫ ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺔ ‪ A‬ﻓﺎن اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ أرﺳﻠﺖ ﻟﻠﻌﺎﻛﺲ وﻋﺎدت وﻗﺪ ﻗﻄﻌﺖ ﻣﺴﺎﻓﺔ ﺗﺴﺎوي ﺿﻌﻒ‬ ‫اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻌﺎﻛﺲ واﻟﻜﺎﺷﻒ وﻟﺘﻜﻦ ‪ 2D‬ﺣﯿﺚ ‪ D‬ھﻲ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻌﺎﻛﺲ واﻟﻜﺎﺷﻒ، ﻻن اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﺤﺎﻟﺔ ‪ A‬ﻟﻢ ﺗﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﺣﯿﺚ ان اﻟﻀﻮء ﺻﺪر وﻋﺎد ﺑﯿﻨﻤﺎ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻻزاﻟﺖ ﺑﺠﻮاره ﻛﻤﺎ‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ،‬ ‫أﻣﺎ ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺔ ‪ B‬ﻓﺎن اﻟﺴﺎﻋﺔ أطﻠﻘﺖ اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﻋﻠﻰ ﯾﺴﺎره وﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻋﺎدت‬ ‫اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﻲ ﻣﻜﺎن أﺧﺮ ﻋﻠﻰ ﯾﻤﯿﻨﮫ أي إﻧﮭﺎ ﺗﺤﺮﻛﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻨﺎ، ﻣﺎذا ﯾﻌﻨﻲ ھﺬا‬ ‫اﻷﻣﺮ؟‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻷوﻟﻰ ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻟﺮﺣﻠﺔ اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﻛﺎن ﺛﺎﻧﯿﺔ واﺣﺪة ﻓﻘﻂ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺴﺎﻋﺔ‬ ‫ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬وﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺤﺮﻛﺖ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻓﺎن اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﺳﻠﻜﺖ ﻣﺴﺎرا أطﻮل‬ ‫ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬وﻻن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺘﯿﻦ ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮﻛﺔ‬ ‫ﺳﯿﺤﺘﺎج إﻟﻰ زﻣﻦ اﻛﺒﺮ ﻣﻦ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻷوﻟﻰ ﻟﺬا ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻘﻮل ان اﻟﺰﻣﻦ ﯾﺘﺒﺎطﺄ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~62~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 27. ‫ﯾﺠﺐ ان ﻧﺬﻛﺮ ھﻨﺎ ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﯾﺠﺐ ان ﺗﻜﻮن ﻛﺒﯿﺮة ﺟﺪا وﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻟﯿﺤﺪث اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ‬ ‫اﻟﺰﻣﻨﻲ.‬ ‫ﻣﻘﺪار اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ‬ ‫ﻹﯾﺠﺎد ﻣﻘﺪار اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ﻧﺴﺘﺨﺪم ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻓﺈذا اﻓﺘﺮﺿﻨﺎ إن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻛﺎﻧﺖ 09% ﻣﻦ‬ ‫ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء. وﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻘﻮم ﻧﺤﻦ )اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﻋﻠﻰ اﻷرض( ﺑﺮﺻﺪ اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻀﻮﺋﯿﺔ ﻧﺠﺪ إﻧﮭﺎ ﺗﺤﺘﺎج‬ ‫إﻟﻰ 92.2 ﺛﺎﻧﯿﺔ. وﻣﻦ اﻟﺠﺪﯾﺮ ذﻛﺮه ان أي ﺷﺨﺺ ﯾﺘﺤﺮك ﻣﻊ اﻟﺴﺎﻋﺔ )اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬اﻟﻤﺘﺤﺮك ﻣﻊ‬ ‫اﻟﺴﺎﻋﺔ( ﻓﺎﻧﮫ ﺳﯿﺠﺪ ان اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ھﻮ 1 ﺛﺎﻧﯿﺔ. وﻟﮭﺬا ﻓﺈن اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﯾﺰداد ﻋﻤﺮه ﺑﻤﻘﺪار 1 ﺛﺎﻧﯿﺔ ﻓﻲ‬ ‫ﺣﯿﻦ ان اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﯾﺰداد ﻋﻤﺮه ﺑﻤﻘﺪار 92.2 ﺛﺎﻧﯿﺔ.‬ ‫ھﺬا اﻟﻤﻔﮭﻮم ﻣﮭﻢ ﺟﺪا، ﺣﯿﺚ ان اﻟﺴﺎﻋﺔ ﺗﻘﻮم ﺑﻘﯿﺎس اﻟﻔﺘﺮة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﺑﯿﻦ ﺣﺪﺛﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ. ھﺬه اﻟﻔﺘﺮة‬ ‫ﻣﻤﻜﻦ ان ﺗﺨﺘﻠﻒ زﻣﻨﯿﺎ ﺑﺎﻻﻋﺘﻤﺎد ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺎور إﺳﻨﺎد اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺮﺻﺪ اﻟﺤﺪث. ﻓﺈذا ﻛﺎﻧﺖ ﺳﺮﻋﺔ‬ ‫اﻟﻀﻮء ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻓﻲ ﺟﻤﯿﻊ ﻣﺤﺎور اﻹﺳﻨﺎد ﻓﺎن اﻟﺰﻣﻦ ﻻ ﺑﺪ وان ﯾﻜﻮن ﻧﺴﺒﻲ وان اﻟﺰﻣﻦ ﻣﺎ ھﻮ إﻻ أداة ﻟﻘﯿﺎس‬ ‫ﺣﺮﻛﺘﻨﺎ ﻓﻲ اﻟﻤﻜﺎن. واﻟﺰﻣﻦ ﺧﺎﺻﯿﺔ ﻣﮭﻤﺔ ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ وﺟﻮد اﻷﺟﺴﺎم ﻓﻲ ﻣﻜﺎن ﻣﻌﯿﻦ ﻓﻲ ﻟﺤﻈﺔ ﻣﻌﯿﻨﺔ. وأي‬ ‫ﺣﺪث ﯾﺠﺐ ان ﯾﺤﺪد ﻓﻲ اﻟﻤﻜﺎن واﻟﺰﻣﺎن ﻣﻌﺎ وﻻ ﯾﻤﻜﻦ ان ﻧﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﻜﺎن دون اﻟﺰﻣﺎن أو اﻟﺰﻣﺎن‬ ‫دون اﻟﻤﻜﺎن.‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﻘﺎدﻣﺔ ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻦ اﻹﺛﺒﺎت اﻟﻌﻤﻠﻲ ﻟﻠﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ واﻟﺬي اﻋﺘﺒﺮ إﺛﺒﺎت ﻋﻤﻠﻲ‬ ‫ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ،‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~72~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 28. ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﻻﯾﻨﺸﺘﯿﻦ‬ ‫اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﺴﺎدﺳﺔ: اﻹﺛﺒﺎت اﻟﻌﻤﻠﻲ ﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اﻟﺰﻣﻦ‬ ‫ﻗﺪ ﯾﻌﺘﻘﺪ اﻟﺒﻌﺾ ان اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ھﻮ ﻧﺎﺗﺞ ﻋﻦ ﺗﺄﺧﯿﺮ ﻓﻲ ﺳﺎﻋﺔ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻧﺎﺗﺞ ﻋﻦ ﺧﻠﻞ ﻣﺎ وﻟﻜﻦ ﻟﯿﺲ‬ ‫ھﺬا ﻣﺎ ﺗﺨﺒﺮﻧﺎ ﺑﮫ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻓﻈﺎھﺮة اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ ھﻲ اﺣﺪ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﻓﺮﺿﯿﺎت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ‬ ‫وﺑﺎﻻﺧﺺ ﺛﺒﺎت ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ ﺟﻤﯿﻊ ﻣﺤﺎور اﻻﺳﻨﺎد ﻣﻤﺎ ﺟﻌﻞ ﻗﯿﺎس اﻟﺰﻣﻦ ﻧﺴﺒﻲ وﻗﯿﺎس اﻟﻄﻮل‬ ‫ﻧﺴﺒﻲ اﯾﻀﺎ، وھﺬا اﻣﺮ ﻣﺴﺘﻐﺮب ﺟﺪا ﻋﻠﯿﻨﺎ ان اﻟﻔﺘﺮة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﻤﺴﺘﻐﺮﻗﺔ ﻟﺤﺪث ﻣﺎ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺎور‬ ‫اﺳﻨﺎد اﻟﻤﺮاﻗﺐ ﻓﺎذا ﻛﺎن ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺤﺪث ﻓﺎﻧﮫ ﺳﯿﻘﯿﺲ اﻟﺰﻣﻦ اﻻﺻﻠﻲ اﻣﺎ اﻟﺬي ﯾﺘﺤﺮك ﻓﻲ ﺳﯿﺎرة‬ ‫ﻣﺴﺮﻋﺔ ﺟﺪا ﺟﺪا ﻓﺎﻧﮫ ﯾﻘﯿﺲ زﻣﻦ اﻗﻞ وﻛﻼ ﻣﻦ اﻟﻤﺮاﻗﺒﯿﻦ ﻗﯿﺎﺳﺎﺗﮫ دﻗﯿﻘﺔ وﺻﺤﯿﺤﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﺎور اﺳﻨﺎده.‬ ‫ھﺬا اﻻﻣﺮ ﻟﻢ ﯾﺴﺘﺴﻐﮫ اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻓﻲ ذﻟﻚ اﻟﻮﻗﺖ اﯾﻀﺎ وﻟﻜﻦ اﻟﺘﺠﺎرب اﻟﻌﻠﻤﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﻟﻢ ﯾﻜﻦ ﻟﮭﺎ ﺗﻔﺴﯿﺮ ﺳﻮى‬ ‫اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﺟﻌﻞ ﻟﻠﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ اھﻤﯿﺔ ﻛﺒﯿﺮة وﻣﺤﻂ اﻧﻈﺎر اﻟﻌﻠﻤﺎء وﻋﺎﻣﺔ اﻟﻨﺎس. وﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﻠﻘﺔ‬ ‫ﺳﻮف ﻧﻘﻮم ﺑﺬﻛﺮ اﺣﺪ اﻟﺘﺠﺎرب اﻟﺘﻲ ﺗﺆﻛﺪ وﺟﻮد اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ.‬ ‫اﻹﺛﺒﺎت اﻟﻌﻤﻠﻲ ﻟﻈﺎھﺮة اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ‬ ‫اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﺘﻲ ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻨﮭﺎ ھﻲ ﺗﺠﺮﺑﺔ اﺟﺮﯾﺖ ﻋﻠﻰ ﺟﺴﯿﻤﺎت أوﻟﯿﺔ ﺗﺪﻋﻰ اﻟﻤﯿﻮﻧﺰ ‪ muons‬وھﻲ‬ ‫ﺟﺴﯿﻤﺎت اوﻟﯿﺔ ﻣﺜﻠﮭﺎ ﻣﺜﻞ اﻹﻟﻜﺘﺮون واﻟﺒﺮوﺗﻮن واﻟﻨﯿﻮﺗﺮون واﻟﻜﻮارك وﺟﺴﯿﻤﺎت ﺑﯿﺘﺎ. وﻟﻜﻦ اﻟﻤﯿﻮن ھﻮ‬ ‫ﺟﺴﯿﻢ ﻏﯿﺮ ﻣﺴﺘﻘﺮ )ﯾﺘﺤﻮل إﻟﻰ اﻟﻜﺘﺮون ﺑﻌﺪ ﻓﺘﺮة زﻣﻨﯿﺔ ﻣﺤﺪدة( ﯾﺤﻤﻞ ﺷﺤﻨﺔ ﺗﺴﺎوي ﺷﺤﻨﺔ اﻹﻟﻜﺘﺮون‬ ‫وﻛﺘﻠﺘﮫ ﺗﻌﺎدل 702 ﻛﺘﻠﺔ اﻹﻟﻜﺘﺮون. ﺗﻨﺘﺞ ھﺬه اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت ﻓﻲ طﺒﻘﺎت اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي اﻟﻌﻠﯿﺎ ﻧﺘﯿﺠﺔ‬ ‫ﻻﻣﺘﺼﺎص اﻷﺷﻌﺔ اﻟﻜﻮﻧﯿﺔ ﻓﻲ طﺒﻘﺎت اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي. ھﺬه اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت ﻟﮭﺎ ﻋﻤﺮ ﯾﺴﺎوي 2 ﻣﯿﻜﺮوﺛﺎﻧﯿﺔ‬ ‫ﺣﺴﺐ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺘﻲ أﺟﺮﯾﺖ ﻓﻲ اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ وﯾﻌﺘﺒﺮ ھﺬا ھﻮ اﻟﻌﻤﺮ اﻷﺻﻠﻲ ﻟﻠﻤﯿﻮﻧﺎت ﻻن اﻟﻤﺮاﻗﺐ )ﻧﻌﺘﺒﺮه‬ ‫’‪ (O‬اﻟﺬي ﻗﺎس ﻋﻤﺮ اﻟﻤﯿﻮن ﻓﻲ اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ ﻛﺎن ﺛﺎﺑﺘﺎ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ.‬ ‫ﻓﺈذا ﻣﺎ ﻗﻤﻨﺎ ﺑﻌﻤﻠﯿﺔ ﺣﺴﺎﺑﯿﺔ ﺑﺴﯿﻄﺔ ﻟﻨﻘﺪر ﻓﯿﮭﺎ ﻛﻢ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﺘﻲ ﺳﻮف ﯾﻘﻄﻌﮭﺎ اﻟﻤﯿﻮن ﺑﻌﺪ ﺗﻜﻮﻧﮫ ﻓﻲ‬ ‫اﻟﻄﺒﻘﺎت اﻟﻌﻠﯿﺎ ﻟﻠﻐﻼف اﻟﺠﻮي ﻣﻊ اﻟﻌﻠﻢ ان ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﯿﻮن ﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء، وﻹﯾﺠﺎد اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ‬ ‫اﻟﺘﻲ ﯾﻘﻄﻌﮭﺎ اﻟﻤﯿﻮن ﺧﻼل ﻓﺘﺮة ﺑﻘﺎﺋﮫ ﺑﻀﺮب ﺳﺮﻋﺘﮫ ﻓﻲ اﻟﺰﻣﻦ ﻧﺠﺪ ان ھﺬه اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﺗﻘﺪر ﺑـ 054 ﻣﺘﺮ.‬ ‫وھﺬه اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ ﻗﺼﯿﺮ ﺟﺪا ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺴﻤﻚ اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي وﻻ ﯾﻤﻜﻦ ﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻣﻦ أن ﺗﺼﻞ ھﺬه اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت‬ ‫إﻟﻰ ﺳﻄﺢ اﻷرض. ﻛﻤﺎ ھﻮ ﻣﻮﺿﺢ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ أدﻧﺎه ﻋﻠﻰ اﻟﯿﻤﯿﻦ ﺣﯿﺚ ان اﻟﻤﯿﻮن ﯾﺘﻼﺷﻰ ﻗﺒﻞ وﺻﻮﻟﮫ‬ ‫ﻟﻸرض ﺣﺴﺐ ﻗﯿﺎﺳﺎﺗﻨﺎ اﻟﻤﻌﺘﻤﺪة ﻋﻠﻰ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت اﻟﺘﻲ وﻓﺮھﺎ ﻟﻨﺎ اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪.O‬‬ ‫وﻟﻜﻦ اﻷﻣﺮ اﻟﻌﺠﯿﺐ ھﻮ ان اﻟﻤﺮاﺻﺪ اﻷرﺿﯿﺔ رﺻﺪت وﺟﻮد ھﺬه اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت ﻋﻠﻰ ﺳﻄﺢ اﻷرض.‬ ‫اﻟﺴﺆال اﻵن ﻛﯿﻒ وﺻﻠﺖ ھﺬه اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت إﻟﻰ ﺳﻄﺢ اﻷرض وھﺬا ﯾﻌﻨﻲ أﻧﮭﺎ ﻗﻄﻌﺖ ﻣﺴﺎﻓﺔ 0084 ﻣﺘﺮ‬ ‫اﻛﺒﺮ ﺑﻜﺜﯿﺮ ﻣﻦ اﻟﻤﺴﺎﻓﺔ اﻟﻤﺘﻮﻗﻌﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~82~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬
  • 29. ‫وھﻨﺎ ﺟﺎء دور اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ اﻟﻨﺴﺒﯿﺔ ﻓﻲ ﺗﻔﺴﯿﺮ ھﺬه اﻟﻨﺘﯿﺠﺔ ﺣﻲ ﻗﺎن وﺻﻮف اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت إﻟﻰ ﺳﻄﺢ اﻷرض ﻓﺎن‬ ‫زﻣﻦ ﺑﻘﺎﺋﮭﺎ ﯾﻜﻮن أطﻮل ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ﻋﻠﻰ اﻷرض ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﺗﺤﻮﯾﻼت ﻟﻮرﻧﺘﺰ ﻹﯾﺠﺎد زﻣﻦ ﺑﻘﺎء‬ ‫اﻟﻤﯿﻮن اﻟﻤﺘﺤﺮك ﺑﺴﺮﻋﺔ ‪ 0.99c‬ﻧﺠﺪ ان زﻣﻦ ﺑﻘﺎﺋﮫ ﯾﺼﻞ إﻟﻰ 61 ﻣﯿﻜﺮوﺛﺎﻧﯿﺔ وھﺬا زﻣﻦ ﻛﺎﻓﻲ ﻟﻜﻲ‬ ‫ﺗﺼﻞ اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت إﻟﻰ ﺳﻄﺢ اﻷرض.‬ ‫ﻧﺮى ھﻨﺎ ان ﻋﻤﺮ اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت وھﻲ ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ 2 ﻣﯿﻜﺮوﺛﺎﻧﯿﺔ وﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﻣﺘﺤﺮﻛﺔ‬ ‫ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺮاﻗﺐ ﻛﺎن زﻣﻦ ﺑﻘﺎﺋﮭﺎ 61 ﻣﯿﻜﺮوﺛﺎﻧﯿﺔ.‬ ‫اﻟﻤﺮاﻗﺐ ‪ O‬ﻋﻠﻰ اﻟﯿﻤﯿﻦ ﻣﺘﺤﺮك ﻣﻊ اﻟﻤﯿﻮن وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﯾﻜﻮن ﺛﺎﺑﺘﺎ ً ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ واﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪ O‬ﻣﻮﺟﻮد‬ ‫ﻋﻠﻰ اﻷرض واﻟﻤﯿﻮن ﻣﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﮫ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻗﺮﯾﺒﺔ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء.‬ ‫ﻛﺬﻟﻚ ﺗﻌﺘﺒﺮ ھﺬه اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ أﯾﻀﺎ دﻟﯿﻼ ﻋﻠﻰ اﻻﻧﻜﻤﺎش اﻟﻄﻮﻟﻲ ﻓﯿﻤﻜﻦ أن ﻧﻨﻈﺮ ﻟﻸﻣﺮ ﻋﻠﻰ إن اﻟﻤﯿﻮن‬ ‫اﻟﻤﺘﺤﺮك ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻐﻼف اﻟﺠﻮي ﯾﺠﺪ أن ﺳﻤﻜﮫ ﻣﻨﻜﻤﺶ وﻣﻘﺪاره 054 ﻣﺘﺮ ﻓﻲ ﺣﯿﻦ ﻟﻮ ﻗﺎم اﻟﻤﺮاﻗﺐ ’‪O‬‬ ‫ﺑﻘﯿﺎس ﺳﻤﻚ اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي ﻟﻮﺟﺪه ﯾﺼﻞ إﻟﻰ 000,01ﻣﺘﺮا ً .‬ ‫ﺗﺠﺎرب أﺧﺮى أﺟﯿﺮت ﻋﻠﻰ اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت ﻓﻲ اﻟﻌﺎم 6791 ﻓﻲ ﻣﺨﺘﺒﺮات ‪ CERN‬ﺑﺠﻨﯿﻔﺎ وذﻟﻚ ﺑﺘﻌﺠﯿﻞ‬ ‫ﻣﯿﻮﻧﺎت ﻣﻨﺘﺠﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ إﻟﻰ ﺳﺮﻋﺎت ﺗﺼﻞ إﻟﻰ 99% ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء وﺗﻢ ﻗﯿﺎس ﻋﻤﺮ ﺑﻘﺎء ھﺬه‬ ‫اﻟﻤﯿﻮﻧﺎت ﻗﺒﻞ أن ﺗﺘﺤﻮل إﻟﻰ اﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت وﻛﺎﻧﺖ ﻧﺘﺎﺋﺞ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﻣﻨﻄﺒﻘﺔ ﺗﻤﺎﻣﺎ ً ﻣﻊ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﺄﺧﯿﺮ اﻟﺰﻣﻨﻲ.‬ ‫ﻓﻲ اﻟﺤﻠﻘﺔ اﻟﻘﺎدﻣﺔ ﺑﺈذن ﷲ ﺳﻮف ﻧﺘﺤﺪث ﻋﻦ ﻧﺴﺒﯿﺔ اﻟﻠﺤﻈﺔ أو ﻧﺴﺒﯿﺔ اﻵﻧﯿﺔ.‬ ‫‪www.trgma.com‬‬ ‫~92~‬ ‫د./ ﺣﺎزم ﻓﻼح ﺳﻛﯾك‬