منذ حوالي الستة أعوام وأنا أدّون في هذا المكان الجميل ، الذي تعلمت منه الكثير والكثير ، وأستفدت منه كذلك في عديد الأمور ! ، ولأن عالم الإنترنت آن ذاك لم يكن كعالم الإنترنت اليوم ، وعالم التدوين الشخصي لم يعد ذلك العالم المليء بالمغامرة والإثارة والتشويق ، فإن التغيير أصبح واجباً .

لم يعد للتدوين الشخصي ترحيب كبير في عالم التدوين اليوم ، القاريء يبحث فقط عن معلومته ، لم يعد يهتم إذا ما كنت توّد أن تخرج اليوم لحضور مناسبة ما ، أو حتى لقاؤك مع أصدقاء لك ، حيث تجاوز عالم الإنترنت بشكل عام هذه المرحلة وأصبحت من الماضي البعيد .

أصبح الإنترنت في تسارع وأصبحت المعلومة تأتي بأسرع ما نتوقع في كل الأوقات ، وأصبحت متابعة الأخبار الشخصية وغيرها لها أماكن تسمى ” الشبكات الإجتماعية ” توّصلك بسهولة بمن تحب ، وتتيح لك براحاً طيباً من التعبير تحت غطاء “خير الكلام ما قل ودّل” ، هذا من ناحية.

ومن ناحية أخرى وبالنسبة لي قررت أن أكون أكثر واقعية في تقبل حقيقة محتوى مدونة وقفات ، حقيقة أنني لم يعد بإمكاني أن أقدم شيئاً جديداً يواكب تطور محتوى الويب وميول القراء لسياق محدد لمحتوى المواقع ، يجب علي تقبل أن مرحلة مدونة وقفات قد إنتهت وأخذت وقتها الذي اعتقد أنه كان كافيا .

لقد قررت بعد تفكير عميق أن أغلق مدونة وقفات ، وأبقي عليها كأرشيف فقط وأن تكون تدوينتي هذه هي الاخيرة في هذا المكان الذي لطالما إستمتعت به، آملاً في إيجاد سبيل آخر أكثر فائدة لي ولغيري.

شكراً لكل من دعمني طيلة الست سنوات الماضية ، وإلى كل المارّين على موضوعات هذه المدونة ومن شاركوا بأرائهم وتعليقاتهم ، وإلى كل الضيوف الذي إستضفتهم في وقفات.

أستودعكم الله ، وإلى لقاء قريب بإذن الله .

والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته

هيثم المهدي – 21-سبتمبر -2011

]]> http://www.oqz2.com/2011/09/21/%d8%a7%d9%84%d9%88%d9%82%d9%81%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%ae%d9%8a%d8%b1%d8%a9/feed/ 3 http://www.oqz2.com/2007/02/23/the-times/ http://www.oqz2.com/2007/02/23/the-times/#comments Fri, 23 Feb 2007 18:24:20 +0000 هيثم http://www.oqz2.com/?p=36 كانت العلوم القديمة تنظر إلى «الكون» هذا الفضاء المترامي، نظرة مبسطة وسطحية إلى حد كبير، فمثلا هندسة أقليدس «الهندسة التقليدية» تضع نظرياتها عن الخطوط المستقيمة والتوازي ومجموع زوايا المثلث «180 ْ» على أساس أن السطح مستو، وأن الكون ذو ثلاثة أبعاد فقط!!
عشرات القرون أمضتها البشرية تحت وطأة هذه الأفكار البسيطة إلى أن حدثت الثورة العلمية على يد نيوتن وديكارت وماكسويل وماكس بلانك وآينشتاين وغيرهم.
إنها ثورة الأسئلة الكبرى عن الكون: ألا يمكن أن يكون السطح كرويا أو غير مستو؟ أليس هناك مثلث مجموع زواياه أقل أو أكثر من «180 ْ» ؟ ولماذا لا يكون الكون ذا أربعة أبعاد؟ مثل هذه الأسئلة كانت بمثابة المغامرة المجنونة التي أفضت بنا إلى القرن العشرين بمنجزاته الرهيبة.
ولأنها مغامرة مجنونة فإن أفكار أغلب هؤلاء العلماء لم تجد أذنا صاغية على الأقل في البدايات بل كان العنت والجحود والتسفيه كالعادة. هذا بعض ما يحكيه كتاب «الكشف عن حافة الزمن» للبروفيسور جون جريبن، وصدرت ترجمته مؤخرا عن المجلس الأعلى للثقافة للأستاذ علي يوسف علي.
في هذا الكتاب متوسط الحجم يحكي جريبن بحاسته العلمية الثاقبة وبأسلوب مبسط أهم تطورات علم الفلك خلال ثلاثة قرون تقريبا. يؤصل لجهود عشرات العلماء من جنسيات مختلفة وسعيهم الحثيث لاكتشاف الكون، بهذا المعنى يعد الكتاب تأريخاً علميا للكون نفسه.

كان الاعتقاد القديم السائد أن الكون ثابت لكن جهود العلماء المتوالية أثبتت خطأ هذا التصور، إلى أن تبلور النموذج الكوني الجديد المستنبط من النظرية النسبية العامة لآينشتاين الذي فتح الباب بقوة أمام وصف لكون رباعي الأبعاد «بإضافة بعد الزمن» ومتغير الحجم، سواء بالتناقص أو التزايد، لكنه لا يقبل بالمرة كونا ثابتا! مئات من ملايين النجوم تتناثر في الكون الفسيح كما تتناثر الجزر في المحيط الهادي، ومجرات تتباعد عن بعضها البعض، وفضاء بين المجرات يتسع باطراد. حتى آينشتاين نفسه كاد ألا يستوعب عبء هذه الحقيقة المذهلة وظن أن بنظريته سوءا حاول علاجه بإدخال عامل يلغي هذا التمدد!!
بالطبع استقرت النسبية كأساس لفهمنا للكون برمته لكن هذا لا ينفي أن الكون ما زال مليئا بالألغاز وبالحقائق المجهولة، التي ربما تفوق قدرات البشر. فإذا كان العلماء تقبلوا مع الوقت فكرة التمدد الكوني وفكرة أن الكون مكدساً في نقطة مستعرة، ثم انفجرت فيما يسمى بالانفجار العظيم، إلا أن كثيرا منهم لم يتقبل الصورة العكسية للكون وهي الانهيار النجمي إلى ثقب أسود.
فاللغز الذي شغل العلماء في النصف الثاني من القرن العشرين ليس مكونات الكون ومجراته ولا قياسات الضوء أو الجاذبية، وإنما كان التركيز على الفكرة المقابلة «فكرة الانهيار». هل يمكن لأحد النجوم كالشمس مثلا أن ينهار ؟ ما طبيعة هذا الانهيار؟ وما هي أطواره المحتملة؟ وراح بعض العلماء المولعين بسيناريو الانهيار يتحدثون عن اللحظات الأخيرة في عمر الكون الشاسع، الذي سيواصل التمدد إلى أقصى نقطة ممكنة وبعدها يتقوض ويبدأ في الانكماش والتحلل إلى أن يصبح ثقبا أسود.
السير إدنجتون أعظم فلكي في القرن العشرين قال يصف هذه الحقيقة متهكماً «يظل النجم يشع ويشع، وينكمش وينكمش، حتى تقبض الجاذبية على كل الإشعاع». هذا العالم الجليل الذي أثبت صحة نظرية آينشتاين «فلكيا» عام 1919م وكان أحد أسباب شهرة هذه النظرية عالميا بعد مرور خمسة عشر عاما على طرحها، هو نفسه وقف كحائط صد ضد كل من يطرح أفكاراً عن انهيار النجم. فعندما قدم العالم الكبير تشاندرا سيخار «الحاصل على نوبل 1984م بحثه عن «الأقزام البيضاء» للجمعية الملكية الفلكية عام 1935م، نهض إدنجتون ليعلن أن نظرية تشاندرا سيخار محض هراء، دون أن يؤسس اعتراضه على سند علمي، بل على مجرد الإحساس الشخصي بالمواضع التي يمكن تطبيق قوانين الفيزياء فيها والمواضيع التي لا تطبق فيها.
نظرا لصعوبة قبول هذه الأفكار حتى لدى العلماء أنفسهم مهد البروفيسور جريبن لها في كتابه في فصلين كاملين، في الفصل الأول «التاريخ القديم» استعرض بإيجاز أهم النظريات التي ساهمت في اكتشاف الكون منذ أقليدس وحتى نيوتن، وفي الفصل الثاني «التواء الزمان والفضاء» أضاف شرحاً مبسطاً لنسبية آينشتاين التي قوّضت التصورات القديمة.
وبدءا من الفصل الثالث «النجوم المكتنزة» تبدأ الدراسة الحقيقية للغز الزمن ومسألة انهيار النجم، أول إشارة لاحتمال وجود مثل هذه النجوم المكتنزة «صغيرة الحجم كبيرة الكتلة» تعود إلى الفلكي الألماني فردريك بسل الذي تحدث عام 1840 عن وجود نجم مكتنز معتم. وانقسمت جهود العلماء فيما بعد إلى فريقين، الأول يرى أن مثل هذه النجوم لا تشع إطلاقا فهي معتمة «عكس ما هو معروف عن طبيعة النجوم عامة» وإما أنها تتسم بكثافة عالية، فعلى سبيل المثال درس العلماء نجم الشعرى اليمانية ورأوا أن ثمة نجما معتما قرينا له يتبادل التجاذب معه، وفسر الأمر بأن لمعان الشعرى ضعف لمعان أي نجم آخر وبالتالي لا يظهر لمعان النجم القرين «الشعرى ب» هذا ما قال به الفريق الأول.
لكن الفريق الآخر علل سر عتمة النجم القرين بكثافته العالية وأثبت أن كثافة هذا النجم تبلغ عشرة آلاف كثافة الرصاص.
آنذاك اشترك الفلكي الشهير هنري نوريس رسل في وضع ما يسمى «مخطط رسل» الذي يربط بين لمعان النجوم ودرجة حرارتها.
ومع بداية القرن العشرين وضع مرصد جامعة هارفارد النجوم في فئات «M، k، G، A، B، O» فالنجوم التي تقع في فئة B وO بيضاء حارة، والنجوم M وK حمراء باردة، أما شمسنا فتصنف في الفئة G المتوسطة، بما يعني أن النجوم التي تقع في الفئة M وK تكون خافتة إلى درجة الاعتام.
وفي عشرينيات القرن العشرين بدأت دراسة التركيب الداخلي للنجوم عامة على يد السير أرثر إدنجتون، وكان السؤال: «ما الذي يحدث حين تستنفد طاقة الاندماج النووي داخل النجوم، فيبدأ النجم في البرودة؟ المتوقع أن تبدأ النويات في استرداد الإلكترونات فتتحول إلى ذرات عادية، مما يترتب عليه انتفاخ قلب النجم مرة أخرى إلى غازات كالتي نعرفها ولكن للأسف على النجم لكي يفعل ذلك أن يبحث عن مصدر خارجي للطاقة، وكما عبر إدنجتون «يحتاج النجم لطاقة لكي يبرد» وحيث لا يوجد هذا المصدر الخارجي، فإن هذه العملية لن تتم ويظل النجم في حالة لا يحسد عليها واقعا تحت ضغط جاذبيته الشخصية التي تعمل على تحطيمه.
وحاول رالف فاولر عام 1926م أن يشرح كيف يتصرف النجم المحتضر خلال هذا المأزق أو «تردي النجوم» بأن قلب النجم سيظل في حالته العالية من الكثافة، غائصة نوياته في بحر من الإلكترونات، وأن التصادم بين الإلكترونات والنويات، والنويات بعضها ببعض، ينتج ضغطاً كافياً عندما ينكمش النجم إلى حجم معين، لمقاومة الجاذبية الساحقة له. أي أن هذه المادة المتردية تكون متماسكة بفعل «ضغط التردي» في صورة «غاز الكتروني منحل» لكن بعد سنوات قليلة أثبت العلماء أن هذا الغاز الالكتروني المنحل لن يكون قادراً بصفة مطلقة على دعم النجوم المكتنزة أمام ضغط الجاذبية الساحق، لتتحول هذه النجوم إلى ما يسمى بالأقزام البيضاء.
حتى ثلاثينيات القرن العشرين لم يكن العالم يعرف مكونات الذرة، كان المعروف من بنيتها عنصرين هما الإلكترون الذي يحمل الشحنة السالبة والبروتون الأثقل منه بقدر كبير ويحمل شحنة موجبة.
وفي مطلع الثلاثينيات وتحديدا عام 1932م توصل جيمس شادويك إلى وجود النيوترون وهو جسيم له نفس كتلة البروتون ولكنه لا يحمل أي شحنة. وعلى الفور بدأ السؤال الكبير: هل يمكن أن يكون هناك نجم مكون من نيوترونات خالصة؟ وجد كثير من العلماء أنه من الطبيعي أن تندمج البروتونات مع الإلكترونات تحت ظروف الضغط والحرارة الهائلين بقلب النجوم ليتحول قلب النجم إلى كرة هائلة مكونة من نيوترونات فقط ليبدأ الانفجار بقوة فظيعة مطلقاً قدراً هائلاً من الطاقة، انفجار يعادل إضاءة مجرة كاملة يسمى «السوبر نوفا».من المفترض أن قطر القزم الأبيض حوالي جزء من مائة جزء من قطر الشمس بينما قطر النجم النيوتروني يبلغ جزءا من سبعمائة جزء من قطر القزم الأبيض.
مثل هذا النجم الضئيل للغاية مكدس في كرة قطرها لا يزيد على عشرة كيلومترات لكن كتلته تعادل كتلة الشمس، وهكذا يجلس هذا النجم النيوتروني على حافة التحول إلى ثقب أسود رهيب.
وتوصل روبرت أوبنهايمر أحد صنّاع القنبلة الذرية التي ألقيت في الحرب العالمية الثانية إلى أنه حين تستنفد الطاقة الحرارية النووية وينهار النجم فإن الإنكماش سيبدو مستمرّا الى ما لا نهاية أمام عين المراقب وينزاح الضوء إلى اللون الأحمر باطراد إلى أن يتم الانهيار في غضون يوم.
ويمكن التفكير في الانزياح الأحمر عن طريق الطاقة، فالضوء الأزرق يحمل طاقة أعلى مما يحمله الضوء الأحمر، ويعتبر الانزياح الأحمر من هذه الزاوية دليلا فقط على طاقة الضوء وهو يغالب الجاذبية للفرار منها، وفي حالة نجوم كتلتها عالية ومكدسة بدرجة كبيرة يمكن للإزاحة أن تتخطى مدى اللون الأحمر لتصل إلى مدى الموجات تحت الحمراء أو الموجات الراديوية، وسوف تأتي نقطة من استمرار انكماش النجم المتهاوي تكون فيه قوة الجاذبية عند السطح من الكبر بحيث يفقد الضوء طاقته الكلية قبل أن يستطيع الفرار، سيكون الانزياح قد وصل إلى ما لا نهاية، ولن يكون هناك موجات بالمرة، هنا يكون النجم قد تحول إلى ثقب أسود، يحدث ذلك عندما تصل سرعة الهروب إلى سرعة الضوء.
خلال الفصول من الخامس إلى السابع يتحدث المؤلف باستفاضة عن طبيعة هذه الثقوب السوداء ودورها في تطور أشباه النجوم والمجرات والنابضات. بعد أن كان العلماء في بدايات القرن العشرين لا يحملون هذه الفكرة محمل الجد. لكن إمعان النظر فيها جعل العلم يبحث عن افتراض أن بالكون ثقوباً أخرى مثل ثقوب الديدان أو الثقوب البيضاء.
مثل هذه الاكتشافات والافتراضات أعادت النظر بقوة في طبيعة الزمن وآليات ضبطه، فعلى سبيل المثال ساعتنا الفلكية الأصلية تعتمد على سرعة دوران الأرض حول محورها، وبالتالي تقدر الثانية المعروفة بأنها جزء من يوم فلكي «حاصل ضرب 60 * 60 * 24» = 86400 «عدد الثوان في اليوم الواحد» ولكن لأسباب فلكية يتغير طول اليوم على مدى السنة تغيراً طفيفاً وبالتالي لا يبدو معيار الثانية منضبطاً، على هذا الأساس تحسب الثانية بدقة على أساس «الساعة الذرية» وتحديداً على أساس تردد إشعاع عنصر السيزيوم، فالثانية هي الزمن الذي ينقضى بعد انبعاث 770.631.192.9 ومضة من ذلك الإشعاع.
وإذا كانت سرعة الضوء 300 ألف كيلو متر تقريبا في الثانية «العادية» الواحدة، فإن هذا يعني أن الضوء نفسه يمكن أن يستغل طوله الموجي كمقياس لمرور الزمن ويصبح «ساعة».
والآن لنطبق مفهوم الزمن بالقرب من الثقب الأسود، ونفترض أن بعض المغامرين يحملون عنصر السيزيوم ويقيسون الزمن بتردد إشعاعه بالقرب من الثقب الأسود، بالطبع سوف تغمرهم السعادة حين يدرون أن مدى انضباط تردداته مثلما كان في موطنهم الأصلي بعيداً عن الثقب الأسود. ليس هناك أدني تغير، لكن الوقت الذي ينقضي لبث ذرة السيزيوم للعدد المذكور من الترددات عند المغامرين الذي يمثل الثانية بالنسبة لهم، يستغرق أكثر من نفس عدد الترددات لذرة السيزيوم الموجودة على مركبة المراقبين، فبالنسبة للمراقبين يعيش المغامرون حياتهم بسرعة أبطأ وإن لم يلاحظوا أي تغير في الأمر، وربما يجادلون بأن المراقبين لهم هم الذين يعيشون حياتهم بسرعة أكبر. والنتيجة أن الزمن المسجل لدى المغامرين سوف يكون أقصر مما سجل لدى المراقبين، بما يعني أن عمرهم سيكون أقل بالفعل من عمر زملائهم، فظاهرة مط الزمن ليست تأثيراً خادعاً نتيجة أسلوب مختار لقياس الزمن، وإنما وكما أدرك آينشتاين يبقى الضوء هو الشيء الوحيد الذي يعتبر مقياساً أساسياً لا يختل للطول والزمن على السواء.
في هذا الفضاء المترامي العظيم يستطيع من يعيش بالقرب من الثقوب السوداء مستغلا إياها في أن يقوم برحلة عبر الكون تستغرق منه عدة ساعات ضوئية. لكنها بالطبع وبحساب ساعتنا العادية سوف تستغرق قروناً!!

Like

Unlike

في عام 1971 قام العلماء بتجربة حول نسبية الزمان, فتم وضع أربع ساعات ذرية من السيزيوم على طائرات نفاثة تقوم برحلات منتظمة حول العالم, في اتجاهات شرقية وغربية. وبمقارنة الأزمنة التي سجلتها الساعات على الطائرات مع الزمن الذي سجل بمرصد البحرية الأمريكية, وجد أن الزمن المسجل على الطائرات أبطأ منه على الأرض بفارق ضئيل يتفق مع قوانين النسبية الخاصة. وفي عام 1976 وضعت ساعة هيدروجينية في صاروخ وصل إلى ارتفاع 10000 كيلومتر عن سطح الأرض, حيث أصبحت الساعة على الصاروخ في مجال جاذبي أضعف منه على سطح الأرض. وقورنت إشارات الساعة على الصاروخ بالساعات على الأرض, فوجد أن الساعة على الأرض أبطأ منها على الصاروخ بحوالي 4.5 جزء من عشرة آلاف مليون من الثانية, بما يتفق مع تنبؤات النسبية العامة بدقة عالية. والساعة الهيدروجينية الحديثة تعمل بدقة يعادل فيها الخطأ ثانية واحدة في كل ثلاثة ملايين سنة. وهذه القياسات تثبت – بلاشك – الظاهرة المعروفة (بتمدد) الزمن, والتي تعد أهم تنبؤات النظرية النسبية. فالتجربة الأولى تثبت أن الزمن (يتمدد) كلما ازدادت سرعة الجسم, أما التجربة الثانية فتثبت أن الزمن (يتمدد) إذا تعرض الجسم لمجال جاذبي قوي.

و(تمدد) الزمن في هذا السياق ليس مفهومًا فيزيائيًا نظريًا خاصًا بالأجسام الدقيقة دون الذرية, وإنما هو (تمدد) حقيقي في الزمن الذي يحيا فيه الإنسان. فلو زادت سرعة إنسان ما (في سفينة فضاء مثلا) إلى حوالي 87% من سرعة الضوء, فإن الزمن يبطؤ لديه بمعدل50%. فلو سافر على السفينة لمدة عشرة أعوام – مثلا – فسيجد ابنه المولود حديثًا قد أصبح عمره عشرين عامًا, أو أن أخيه التوأم يكبره بعشرة أعوام. إن (تمدد الزمن) والسفر في الزمن, بهذا المعنى, هو حقيقة مثلما أن الأرض كروية وأن المادة تتكون من ذرات وأن تحطيم الذرة يطلق طاقة هائلة. كما أن السفر بسرعة تقترب من سرعة الضوء هو أمر ممكن فيزيائيا وتكنولوجيا, فقد اقترح أحد العلماء تصميم سفينة فضائية تعتمد على محرك دمج نووي يستخدم المادة المنتشرة في الفضاء كوقود, وأن يتم التسارع بمعدل 1ج (وهو معدل التسارع على الكرة الأرضية). وفي تصميم كهذا يمكن أن تصل سرعة السفينة إلى سرعة قريبة من سرعة الضوء خلال عام واحد, وبالتالي يبطؤ الزمن إلى حد كبير, وبالنظر إلى التطور المستمر للتكنولوجيا حاليًا يصبح من المعقول تمامًا افتراض وصول تكنولوجيتنا في المستقبل إلى بناء مثل هذه السفينة النجمية. ويرى عالم الفلك كارل ساجان أن هذا يمكن أن يحدث خلال عدة مئات من السنين. وبناء على ذلك كون مجموعة من العلماء يرأسها الأمريكي كيب ثورن والروسي إيجور نوفيكوف ما أسموه بـ(كونسورتيوم) روسي – أمريكي لتحقيق تقنية تسمح بتكوين آلة للسفر في الزمان.

فماذا تعني هذه الحقائق بالنسبة لغير المتخصص في الفيزياء? هل تعني أن مفهومنا (الطبيعي) عن الزمن قد تغير? وكيف يمكن أن يكون العالم في ظل إمكان السفر عبر الزمان? وهل هذا مجرد خيال علمي? أم أنه يمكن أن يحدث فعلاً في المستقبل? هذه ليست سوى بعض التساؤلات التي تفرضها تلك الحقائق العلمية المحيرة.

ما الزمن?

لا يمثل الزمن بالنسبة للإنسان العادي سوى تتابع المواقيت الناتج عن شروق الشمس وغروبها وعن دوران الأرض حول الشمس, والقمر حول الأرض. أما الزمن عند العلماء فهو مفهوم أساسي لابد منه لضبط التجربة العلمية. ففي عصر العلم الحديث أصبح من الضروري طرح تصوّر للأسلوب العلمي يكفل إجراء التجربة العلمية بواسطة علماء مختلفين وتحقيق النتائج نفسها, وذلك يستلزم وجود مقياس دقيق للزمن ومرجعية ثابتة له بالنسبة لجميع العلماء. وكان هذا التصوّر هو التصوّر النيوتوني للزمن المطلق, فحسب اسحق نيوتن (الزمان المطلق الحقيقي, الرياضي, ينساب من تلقاء نفسه وبطبيعته الخاصة, باطراد دون علاقة بأي شيء خارجي, ويطلق عليه اسم الديمومة). وفي واقع الأمر كانت النظرة النيوتونية للكون ذي الزمان والمكان المطلقين ناجحة في تفسير 99% من حقائق الكون, وتمكنت من تحقيق تقدم كبير في العلم الحديث. ولكن مع تقدم العلم وزيادة دقة الملاحظات تكشفت العديد من الظواهر التي أدت إلى الشك في الصحة المطلقة للنظرة النيوتونية. فحسب قوانين نيوتن يجب أن تتغير سرعة الضوء بحسب سرعة واتجاه حركة مصدره, ولكن العلماء اكتشفوا في تجربة مشهورة, هي تجربة (ميكلسون – مورلي) عام 1887, أن سرعة الضوء ثابتة بغض النظر عن سرعة مصدره وعن اتجاه حركته. كما تبين من قياس حركة كواكب المجموعة الشمسية أنها تتفق مع نظرة نيوتن فيما عدا كوكب عطارد, حيث وجد فرق ضئيل جدا بين حسابات ميكانيكا نيوتن وحركته في الواقع, بالإضافة إلى هذا وذاك تعارضت ميكانيكا نيوتن مع نظرية جيمس كلارك ماكسويل عن الموجات الكهرومغناطيسية والتي تتعامل مع الضوء على أنه موجات وعلى أن سرعته ثابتة. ولم يكن هناك مفر من ظهور نظرية النسبية, فقدم ألبرت أينشتين نظرية النسبية الخاصة عام 1905 والنسبية العامة عام 1915.

انحناء الفضاء والنسبية العامة

تعرف الهندسة المستوية بالهندسة الإقليدية, نسبة إلى إقليدس الذي عاش حوالي عام 300ق.م وبواسطة هذه الهندسة يمكن توصيف أي شكل هندسي بواسطة نظام الإحداثيات الكارتيزية, أي استخدام الأسطح المستوية في توصيف الخطوط المنحنية والمجسمات الفراغية. والفضاء طبقا لهذه الهندسة هو فضاء مستو. ولم تكن تلك هي الهندسة الوحيدة الممكنة, فقد طرح لوباتشفسكي عام 1828 هندسة لاإقليدية ذات أسطح منحنية مفتوحة معتمدة على منحنى القطع الزائد. ثم طرح برنارد ريمان عام 1850 هندسة لاإقليدية معتمدة على السطح الكروي المنغلق, وطورها ويليام كليفورد عام 1870 وافترض احتمال أن يكون الفضاء الكوني رباعي الأبعاد ينطوي على تشوّهات وتضاريس تشابه تضاريس سطح الأرض. ولم يكن ينقص تصور كليفورد سوى التفسير الفيزيائي الصحيح حتى يتطابق مع نظرية النسبية العامة, التي طرحت بعد 45 عاما. فالبعد الرابع في الفضاء لم يكن سوى الزمن وتشوّهات الفضاء لم تكن سوى التأثيرات الجذبوية للأجسام.

وبتقديم آينشتين لنظرية النسبية الخاصة عام 1905 والتي وضع فيها معادلات حركة الأجسام في فضاء مستو رباعي الأبعاد, وبوجود الهندسة اللاإقليدية منذ زمن ثم طرحه لفكرة التواء الزمان والمكان بتأثير الجاذبية, تكونت لدى آينشتين المادة الخام لنظرية متكاملة للجاذبية يمكن أن تكون بديلاً لنظرية نيوتن. ولما لم يكن آينشتين بارعًا في الرياضيات فقد لجأ إلى صديقه في الدراسة مارسيل جروسمان, وكان قد أصبح آنذاك عميدًا لمعهد البوليتكنيك بزيوريخ, وكان بارعًا في الهندسة اللاإقليدية, ووجد الحل في هندسة ريمان للأسطح المنحنية المغلقة. وقدمت الصورة النهائية للنظرية في ثلاث جلسات في أكاديمية العلوم في برلين عام 1915, وطبعت عام 1916.

وكان من أهم نتائج النسبية العامة تغير نظرتنا إلى الكون, فالمكان والزمان ليسا خلفية ثابتة للأحداث, وإنما هما مساهمان نشيطان في ديناميات الكون. والفكرة الأساسية هي أنها تضم (بعد) الزمان إلى أبعاد المكان الثلاثة لتشكّل ما يسمى بمتصل (الزمكان). وتدمج النظرية تأثير الجاذبية بأن تطرح أن توزيع المادة والطاقة في الكون (يحني) و(يشوه) الزمكان بحيث أنه لا يكون مسطحا, ولما كان (الزمكان) منحنيا فإن مسارات الأجسام تظهر منحنية, وتتحرك كما لو كانت متأثرة بمجال جذبوي. وانحناء (الزمكان) لا يؤدي فقط إلى انحناء مسار الأجسام ولكنه أيضًا يؤدي إلى انحناء الضوء نفسه. وقد وجد أول برهان تجريبي لذلك عام 1919 حينما تم إثبات انحناء الضوء الصادر من أحد النجوم عند مروره بجوار الشمس بتأثير مجاله الجذبوي. وتم ذلك بمراقبة الموقع الظاهري للنجم خلال كسوف الشمس ومقارنته بموقعه الحقيقي. فالزمكان ينحني بشدة في حضور الأجسام ذات الكتلة الضخمة, ويعني ذلك أن الأجسام تنحرف في المكان أثناء الحركة وكذلك تنحني في الزمان بأن تبطئ زمنها الخاص نتيجة للتأثير الجذبوي لتلك الكتلة. فإذا تصوّرنا فضاء رباعي الأبعاد له ثلاثة أبعاد تمثل المكان وبعدا رابعا للزمان ورسمنا خط الحركة المنحنية للجسم مع تباطؤ الزمن على المحور الرابع, ظهر لنا (الزمكان) منحنيا بتأثير الكتلة الجاذبة.

الثقوب السوداء

في العام نفسه الذي ظهرت فيه النسبية العامة 1916 وطرح فكرة انحناء (الزمكان), أثبت الفلكي الألماني كارل سفارتسشيلد أنه إذا ضغطت كتلة (ك) في حدود نصف قطر صغير بما فيه الكفاية, فإن انحراف (الزمكان) سيكون كبيرا بحيث لن تتمكن أي إشارة من أي نوع من الإفلات, بما فيها الضوء نفسه, مكونا حيّزا لا يمكن رؤيته, سمي فيما بعد (الثقب الأسود). ويحدث ذلك عند انهيار نجم تتجاوز كتلته كتلتين شمسيتين, حيث ينضغط ويتداخل بفعل قوته الجاذبة حتى تكون كل مادة النجم قد انضغطت في نقطة ذات كثافة لامتناهية, تسمى نقطة التفرد الزمكاني. وأي شعاع ضوء (أو أي جسم) يرسل داخل حدود الثقب الأسود, ويسمى أفق الحدث, يسحب دون هوادة إلى مركز الثقب الأسود. ومن الناحية النظرية يبدو أنه عند الاقتراب من الثقب الأسود تتزايد انحناءة (الزمكان) حتى تبلغ أفق الحدث, الذي لا نستطيع أن نرى ما وراءه. ورغم أن فكرة وجود نجم بهذه المواصفات ترجع إلى العالم جون ميتشيل الذي قدمها في ورقة بحث عام 1783, إلا أن مساهمة سفارتسشيلد تكمن في أنه قدم حلولا للمعادلات التي تصف انهيار النجم إلى ثقب أسود على أساس نظرية النسبية. واتضح لاحقًا أن سفارتسشيلد لم يصل إلى حل واحد للثقب الأسود, وإنما إلى حلين, وهو شيء يشابه الحل الموجب والحل السالب للجذر التربيعي. فالمعادلات التي تصف الانهيار النهائي لجسم يقتحم الثقب الأسود تصف أيضا, كحل بديل, ما يحدث لجسم يخرج من الثقب الأسود (يطلق عليه في هذه الحال أحيانا (الثقب الأبيض)). وبذلك يبدو أننا إذا ما تابعنا انحناء الزمكان داخل الثقب الأسود يبدو لنا وكأنه ينفتح مرة أخرى على زمكان آخر, فكأنما الثقب الأسود يربط (زمكان) كوننا (بزمكان) مختلف تمام الاختلاف, ربما (زمكان) لكون آخر.

ولكن المشكلة كانت في أن أي مادة تدخل مثل هذا الثقب الأسود ستسقط حتمًا في التفردية المركزية لتنسحق بشكل يخرج عن فهمنا. ولكن مع تقدم الأبحاث وجدت هذه المشكلة حلا, فقد ثبت أن كل الأجسام المادية في الكون تدور سواء كانت مجرات أو نجوما أو كواكب, ومن ثم فإننا نتوقع أن تدور الثقوب السوداء بالمثل. وفي تلك الحال يمكن أن يدخل جسم ما إلى الثقب الأسود ويخرج من الناحية الأخرى دون أن يمر بالمفردة ويتحطم, وذلك بتأثير دوران الثقب الأسود. وفي عام 1963 نشر روي كير حلول آينشتين لمعادلات المجال المتعلقة بالثقوب السوداء الدوّارة, وبينت أنه ينبغي أن يكون من الممكن من حيث المبدأ الدخول إلى ثقب أسود دوار من خلال ممر يتجنب التفردية المركزية (نقطة الانسحاق) ليظهر على ما يبدو في كون آخر, أو ربما في منطقة (زمكان) أخرى في كوننا ذاته, ويتحول بذلك الثقب الأسود إلى ما يسمى بالثقب (الدودي). وبذلك تثير هذه النتيجة بشكل قوي إمكان استخدام الثقوب السوداء بوصفها وسيلة للسفر إلى الماضي بين أجزاء مختلفة من الكون والزمان.

وسائل السفر في الزمان

إن فكرة استخدام الثقوب السوداء في السفر عبر الزمان تعتمد على أنه من الممكن عندما يحدث انحناء شديد (للزمكان) أن يحدث اتصال بين نقطتين متباعدتين في (الزمكان). وبالتالي إذا تحقق مسار مغلق (للزمكان) يمكن العودة إلى نقطة البدء في الزمان والمكان, أي السفر إلى الماضي. ويرى بعض العلماء أن السفر إلى الماضي يحدث حقا ولكن على المستوى الميكروسكوبي, حيث تتكون ثقوب سوداء ميكروسكوبية نتيجة نشوء مجالات تلقائية من الطاقة السلبية كأحد تأثيرات نظرية الكم. وفي هذه الثقوب تتردد الجسيمات/الموجات دون الذرية بين الماضي والحاضر, ولكن هذه الثقوب لا تدوم إلا لأجزاء ضئيلة جدًا من الثانية.

وطرحت فيما بعد عدة أفكار للسفر عبر الزمان تعتمد بشكل أو بآخر على فكرة المسار المغلق للزمكان. فطرح البعض الاعتماد على ما يسمى (بالأوتار الكونية), وهي أجسام يفترض أنها تخلفت عن (الانفجار العظيم) لها طول يقدر بالسنين الضوئية, ولكنها دقيقة جدا إلى حد انحناء (الزمكان) بشدة حولها. فإذا تقابل وتران كونيان يسير أحدهما عبر الآخر بسرعة الضوء تقريبًا تكون منحنى مغلق للزمكان يستطيع المرء اتباعه للسفر في الماضي. وقدم فرانك تبلر عام 1974 فكرة للسفر عبر الزمان تعتمد على أن اسطوانة كثيفة الكتلة سريعة الدوران سوف تجر (الزمكان) حولها مكونة مسارات زمنية مغلقة. وفي عام 1949 أثبت الرياضي الشهير كورت جودل أن الكون يمكن أن يكون دوارًا, بمعدل بطيء جدا, وأنه يمكن أن يترتب على ذلك مسار مغلق في الزمكان.

أما كيب ثورن وزملاؤه فقد وضعوا تصميمًا لآلة للسفر في الزمن تعتمد على تخليق ثقب دودي ميكروسكوبي في المعمل, وذلك من خلال تحطيم الذرة في معجل للجسيمات. ثم يلي ذلك التأثير على الثقب الدودي الناتج بواسطة نبضات من الطاقة حتى يستمر فترة مناسبة في الزمان, ويلي ذلك خطوة تشكيله بواسطة شحنات كهربية تؤدي إلى تحديد مدخل ومخرج للثقب الدودي, وأخيرًا تكبيره بحيث يناسب حجم رائد فضاء بواسطة إضافة طاقة سلبية ناتجة عن نبضات الليزر.

وقد أدت تلك التصوّرات النظرية لإمكان السفر إلى الماضي إلى مناقشة التناقضات الناتجة عن ذلك, كمثل أن يسافر المرء إلى الماضي ليقتل جدته قبل أن تحمل بأمه, أو أن يؤثر على مسار التاريخ فيمنع الحروب مثلا… إلخ. ورأى بعض العلماء أنه يمكن حل تلك المفارقات من خلال مفهوم المسارات المتوازية للتاريخ بحيث يكون لكل إمكان مسار مستقل للأحداث. فيكون العالم بعد تغيير أحداثه في الماضي عالمًا مستقلاً موازيًا. وفي الوقت الحالي لا تمثل تلك المناقشات سوى أفكار تأملية فلسفية وليست علمية, فلم يسافر أحد إلى الماضي حتى الآن. ويؤيد ستيفن هوكنج العالم المشهور بأبحاثه عن الثقوب السوداء ونشأة الكون فكرة حدوث السفر في الماضي على المستوى الميكروسكوبي, ولكنه يرى أن احتمال أن يكون هناك انحناء في الزمكان يكفي لوجود آلة للزمان تسمح بالسفر في الماضي هو صفر. ويرى أن هذا يدعم ما يسميه (حدس حماية التتابع الزمني) الذي يقول إن قوانين الفيزياء تتآمر لمنع الأشياء الميكروسكوبية من السفر في الزمان. ويرى بول ديفيز أن وجود جسر للزمان ما هو إلا مفهوم مثالي لا يضع في حسبانه الموقف الفيزيائي اللاواقعي للثقب الأسود في الكون, وأنه من الأرجح أن هذا الجسر المثالي, لابد أن يتحطم داخل الثقب الأسود. ومع ذلك فإن ما يجري داخل الثقب الأسود سيظل مثيرًا للبحث العلمي والتأمل العقلي, وأنه يستطيع أن يكشف لنا عن مزيد من جوانب الطبيعة التي يتسم بها الزمان.

فالعلماء في واقع الأمر يختلفون في تقدير إمكان السفر في الماضي, وإن كانت الغالبية ترى أن هذا غير ممكن. ويذكر ستيفن هوكنج أن كيب ثورن يعتبر أول عالم جاد يناقش السفر في الزمان كاحتمال عملي. وهو يرى أن ذلك له فائدة في كل حال, فعلى الأقل سيمكننا من أن نعرف لم لا يمكن السفر في الماضي? وأن فهم ذلك لن يتأتى إلا بعد الوصول إلى نظرية موحدة للكم والجاذبية (النظرية الموحدة للقوى), وسيظل تفسير ما يحدث للمادة داخل الثقب الأسود أو في مسار زمكاني مغلق مبهمًا بالنسبة إلينا.

عودة إلى انحناء الزمكان

كما هو واضح فإن فكرة (السفر في الماضي) طبقا لنظرية النسبية تعتمد بصفة أساسية على تكوين منحنى مغلق (للزمكان) يسمح بالعودة إلى نقطة البدء في الزمان والمكان. ولذلك فمفهوم (الزمكان) هو القضية الأساسية عند بحث نسبية الزمن والسفر في الماضي. فما هو المعنى الواقعي (للزمكان), وهل له وجود مستقل أم لا?

تخبرنا فلسفة العلم المعاصرة أن هناك نظرتين أساسيتين للمفاهيم والتصورات العلمية, الأولى أن هذه المفاهيم تعبر عن حقائق عن العالم الخارجي, فالنموذج المعياري للذرة والكوارك والثقب الأسود ومنحنى الزمكان هي حقائق عن العالم. أما النظرة الثانية فتخبرنا أن هذه المفاهيم ليست سوى أدوات جيدة للتعامل مع العالم, ولا تعبر عن حقائق واقعية عنه. أو على الأقل هي حقائق تقريبية عن العالم لا نضمن صحتها المطلقة ولكن نستخدمها لأنها تفيدنا في التعامل مع العالم. ومفهوم (الزمكان) ينطبق عليه هذا الوصف نفسه, فهو ليس حقيقة من حقائق العالم ولكنه أداة جيدة للتعامل معه. فالموجود على الحقيقة هو الأجسام التي تتحرك في الفضاء, وقيمة مفهوم (الزمكان) هي في أنه يمكننا بفاعلية من توصيف هذه الحركة بشكل دقيق.

فإذا أخذنا ذلك في الاعتبار سنجد أن استحالة السفر في الماضي ليست بسبب تواطؤ الطبيعة, كما ذهب هوكنج, ولا بسبب ما يترتب عليها من تناقضات في التاريخ, كما رأى آخرون, وإنما بسبب التجاوز في استخدام مفهوم (الزمكان) كأداة للنظر إلى العالم. ويتمثل هذا التجاوز في تحويل هذا المفهوم من مجرد تصور ملائم لوصف حركة الأجسام إلى موضوع للبحث يتغير لينتج وقائع جديدة. وتحويل الأداة إلى موضوع هو أمر غير صحيح, وإنما الصحيح هو أن يكون موضوع تصوراتنا هو الأجسام نفسها حتى لو كان ذلك غير مباشر من خلال المفاهيم والأدوات العلمية. فالقول بانحناء الزمكان هو قول مجازي يقصد به أن الأجسام تسلك في حركتها مسارا منحنيا بتأثير جاذبية الأجسام حسب نظرية النسبية. ولكن ليس هناك في الحقيقة زمكان حتى ينحني. ولذلك فالقول إن الزمكان ينحني حتى ينغلق على نفسه, إذا أخذ حرفيا, هو قول في الواقع لا يعني شيئا, إذ مفهوم الزمكان ليس موضوعا. فإن شئنا اعتباره تعبيرا مجازيا وجب تحويله إلى معنى مباشر مرتبط بحركة الأجسام. وفي هذه الحالة تكون أقصى درجات انحناء الزمكان هي بمعنى الوصول إلى البطء في التغير في حركة الجسم حتى التوقف النهائي عن الحركة, وهي حالة تتوقف عندها القوانين الطبيعية. فالحديث عما يمكن أن يحدث عند هذه الحالة, والتي توصف مجازيا بانغلاق منحنى الزمكان, هو كمثل الحديث عن الحالة عند بدء الكون. أما الحديث عما قد يحدث بعد دخول الجسم في حالة انغلاق منحنى الزمكان فهو كمثل الحديث عما قد يكون قد حدث قبل بدء الكون, وهو حديث لا يمكن أن يكون علميا بالمعنى التجريبي المعروف.

إن الزمن هو (التغير), والسبب في شعورنا بانسياب الزمن هو الانتظام الكامن في الطبيعة الذي يظهر في صورة انتظام للحركة. ويكون مقياس الزمن لجسم ما هو معدل (تغيره) منسوبا لتغير جسم آخر منتظم (كدقات الساعة مثلا). وتخبرنا نظرية النسبية العامة بأن الزمن الخاص بالجسم (أي معدل تغيره) يكون أبطأ إذا تحرك بسرعة أكبر أو إذا تعرض لمجال جاذبي قوي, أي إذا تأثرت طاقته الكلية. وذلك في حين تخبرنا النظرية المعيارية للذرة بأن مكونات الذرة, (وبالتالي كل الأجسام) تتراوح ما بين الحالة الجسيمية والحالة الموجية. فإذا كان الزمن الخاص بالجسم هو معدل تغيره, فإن الارتباط بين طاقة الجسم ومعدل تغيره, كما تخبرنا نظرية النسبية العامة, يكون أمرا مقبولا. كما أن تأثر المسافات داخل الذرة (وبالتالي طول الجسم) بتغير طاقة الجسم يكون أمرا مقبولا أيضا.

فإذا اقتصر تصورنا على أن الزمن ليس إلا تعبيرا عن قياس معدل التغير لجسم ما أصبح واضحا أن هذا التغير لا يمكن الحديث عنه بعد حدوثه كأنه موجود يمكن الذهاب إليه (في الماضي). ولا يمكن أيضا الحديث عنه باعتباره موجودا في المستقبل وأننا يمكننا الذهاب إليه. والسبيل الوحيد للحديث عنه هو باعتباره معلومات محفوظة في الذاكرة لا تتمتع بأي وجود, مستقل لا في الماضي ولا في المستقبل. فواقع ان (التغير) في ظروف معينة يمكن أن يكون أسرع منه في ظروف أخرى لا يعني أن الانتقال من هذه إلى تلك ثم العودة يعني السفر إلى المستقبل إلا بمعنى مجازي. فالسفر على متن سفينة فضاء تسير بسرعة تقترب من سرعة الضوء ثم العودة إلى الأرض بعد أن يكون قد مر عليها عشرة آلاف عام مثلا لا يعني سوى أن التغير على متن السفينة أبطأ منه على ظهر الأرض بهذه الفترة. والسبب في وجود هذا النوع من التصورات (مثل السفر إلى الماضي والمستقبل) والمرتبطة بالنسبية العامة, هو أن النسبية العامة نظرية مرتبطة بظواهر الأجسام فقط, وليست مرتبطة ببنية وجودها المادي, كما هي الحال في نظرية الكم. فنسبية الزمن هي (ظاهرة) ولكن سببها المباشر المرتبط ببنية الوجود دون الذري لا يزال مجهولا, وذلك بسبب غياب النظرية الموحدة للكم والجاذبية. وبسبب غياب هذه النظرية تسود نظريات الخيال العلمي والتي لا ترقى لأن تكون نظريات علمية تجريبية, وبسبب غياب هذه النظرية أيضا تختلف الآراء بين العلماء.

فباعتبار أن الزمن هو (التغير) وأنه ليس له وجود مستقل ولا لمنحنى الزمكان المغلق, فإنه لا يكون من معنى للسفر إلى المستقبل إلا بمعنى مجازي. فنحن نسافر في المستقبل بمعدل يوم واحد كل يوم, ونستطيع أن نسافر بمعدل أبطأ من ذلك إذا تحركنا بسرعة أكبر. أما بالمعنى الحرفي الواقعي فنحن لا يمكننا السفر في الزمان لا في الماضي ولا حتى في المستقبل.

مراجع:

الكشف عن حافة الزمن, جون جريبن. المجلس الأعلى للثقافة عام 2001.

تاريخ موجز للزمان, تأليف ستيفن هوكنج. دار الثقافة الجديدة عام 1990.

General Relativity from A to B. By Robert Geroch.

فكرة الزمان عبر التاريخ, تحرير جون جرانت. عالم المعرفة عام 1992.

مقاييس الزمن

أصغر وحدة زمنية علمية هي (الأتو ثانية) وهي تعادل واحدا على بليون بليون من الثانية, أي يشيش ثانية.

الفمتو ثانية تعادل واحدا على مليون بليون من الثانية, أي 0 , وهو الزمن الذي يجب أن تصل إليه تقنيات التصوير بالليزر حتى يمكن رؤية الحالات الانتقالية للتفاعل الكيميائي بين الذرات.

البيكو ثانية تعادل واحدا على مليون مليون من الثانية, أي ثانية, وهي أطول زمن يمكن أن يستغرقه التفاعل الكيميائي.

الميكرو ثانية تعادل واحدا على مليون من الثانية, اي ويستغرق الانفجار الناتج عن المفرقعات عدة ميكرو ثانية.

الثانية, وتستغرق دقة القلب في المتوسط ما يقرب من ثانية واحدة (تتراوح عدد دقات قلب الإنسان من بين 50 ومائة دقة في الدقيقة).

الساعة, وهي تساوي واحدا على أربعة وعشرين من الزمن اللازم لدورة الأرض حول نفسها دورة واحدة. وفي الحضارات القديمة كان يتم تقسيم النهار إلى اثنتي عشرة ساعة متساوية, وكان ذلك يؤدي إلى أن يتغير طول الساعة تبعا لفصول السنة.

تقسيم الزمن لأسابيع هو تقسيم تعسفي لا علاقة له بالطبيعة.

أساس نظامنا الحالي للوقت يعتمد على تعريف الثانية على أساس تردد ذبذبة ذرات السيزيوم والذي تم التوصل إليه في المختبر القومي في تدينجتون بالقرب من لندن عام 1955.

أقدم نظام للتقويم هو من وضع المصريين القدماء, وقد أقاموا سنتهم على أساس رصد النجوم, وبخاصة طلوع نجم (الشعري اليمانية) ونجم الكلب مع الشمس, وكان هذا عندهم علامة على حلول السنة الجديدة. وحددوا المدة بين هذين الطلوعين الشمسيين بأنها 365 يوما قسموها إلى اثني عشر شهرا كل منها ثلاثون يوما, وإضافة خمسة أيام زائدة هي أيام النسيء في آخر السنة.

جاء اشتقاق كلمة (ثانية) من التقسيم (الثاني) للساعة بستين قسما. ويكون التقسيم الأول إلى دقائق (أي أجزاء دقيقة), والتقسيم الثاني دقائق (ثانية).

الفترة الزمنية (اليوم) والتي تعادل دورة واحدة للأرض حول نفسها ليست ثابتة, فقوى الجذب بين الأرض والقمر تؤدي إلى ظاهرة (التقاصر القرني), وهو ما يؤدي إلى إبطاء معدل دوران الأرض بشكل متناه في الدقة حتى أن الأرض يمكن أن (تخسر) يوما تقريبا كل 7500 سنة. وتمكننا الساعات الهيدروجينية الحديثة بسهولة من تصحيح هذا الخطأ.

إضاءات

سرعة الضوء حوالي 300 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة, والضوء هو الشيء الوحيد في الكون الذي يعتبر مقياسا أساسيا لا يختل للطول والزمن على السواء.

المتر يعرف بأنه المسافة التي يقطعها الضوء في 0.000000333564095 ثانية كما يقاس بساعة سيزيوم, ويساوي التعريف التاريخي للمتر في حدود علامتين على قضيب بلاتيني معين محفوظ في باريس.

تحكم النسبية العامة الكون على المقياس الكبير (الماكرو) وتحكم نظرية الكم الكون على المقياس الصغير (الميكرو), وليس لدينا حتى الآن نظرية موحدة للاثنين.

الثقب الأسود هو حسب تعريفه لا يبث أي ضوء, وبالتالي لا يمكن إدراكه مباشرة, ولذلك تعتبر نظرية (الثقب الأسود) واحدة من عدد صغير جدا من الحالات في تاريخ العلم, حيث تنشأ إحدى النظريات بشكل تفصيلي وحسب نموذج رياضي قبل أن يكون هناك أي برهان من المشاهدات على صحتها.

يكاد يكون مؤكدا أن عدد الثقوب السوداء في الكون كبير جدا, وربما يكون أعظم كثيرا من عدد النجوم المرئية, والتي تصل إلى مائة ألف مليون في مجرتنا وحدها.

الحسابات تقول إنه لكي ينحني الزمكان ليكون شكل الكون الحالي فإنك لا تحتاج لأكثر من ثلاث ذرات من الهيدروجين في كل متر مكعب من الفضاء.

أقصى حد زمني يمكن الرجوع إليه فيزيائيا بعد نشأة الكون في (الانفجار العظيم) هو 1-ثانية, أي واحد مقسوما على عشرة ملايين بليون بليون بليون بليون من الثانية, ويسمى هذا الزمن حاجز بلانك, ويمثل الحد الأقصى لمعارفنا في الزمن.

افترض العلماء في القرن التاسع عشر أن هناك وسطا يحمل موجات الضوء, سمي (الأثير), ثم تبين لاحقا إثر تجربة ميكلسون مورلي أن هذا الافتراض لا ضرورة له.

2- الانتقال الزمني : بعد أن تعرفنا إلى الأبعاد الأربع التي يعرفها معظمنا ، فلنتعرف إلى الأبعاد الأخرى التي لا يعرفها إلا القليل منا ، ولنبدأ بالبُعد الخامس r ، الذي يمثل نصف القطر الزمني ، والذي يمكن أن نتخيله بأنه طول العمود الممتد من نقطة مركز الحلزون الزمني ، والتي تتقاطع مع أحد مسارات الحلزون الزمني في نقطة زمنية معينة .
دعونا نتخيل دائرة نصف قطرها r بمحيط زمني مقداره t=1 ، فتكون هي ممثلة للتدفق الزمني القياسي ، ولنتخيل شخصًا يسافر بعيدًا عن مركز الحلزون الزمني بحيث يزداد نصف القطر الزمني r بحيث يصبح المحيط الزمني t=2 ، فعندها يكون قد ضاعف مقدار الزمن السائر في حلقة زمنية واحدة ، وبالتالي قام بتسريع الزمن إلى ضعف نسبته الطبيعية ، وتدعى هذه الظاهرة بالتسارع الزمني . ولنتخيل وجود جهازٍ قادر على تحقيق هذه الظاهرة ، فسيكون هذا الجهاز قادرًا على تسريع الزمن في منطقة معينة ، مما يعود بفائدة هائلة في التجارب التي تحتاج إلى بيئة متسارعة ، كما في تجارب الهندسة الوراثية مثلاً ، بحيث لا يُضطر العلماء إلى انتظار مرور الزمن بشكله الطبيعي كي يروا نتاج تجاربهم ، بل يخفضون الزمن اللازم لتحقيقها بشكل كبير .
لكن ماذا عن السير نحو مركز الحلزون بدلاً من الابتعاد عنه ؟ سيؤدي ذلك كما يمكنكم أن تستنتجوا إلى إنقاص المحيط الزمني t، مما يؤدي بالضرورة إلى إنقاص المسار الزمني في الحلقة الزمنية ، ونجد أنفسنا أمام ظاهرة أخرى تدعى بالركود الزمني أو التباطؤ الزمني . وبالتالي ، يمكن للأجهزة التي تستطيع تحقيق نظرية الركود الزمني ، إبطاء الزمن في مناطق معينة ، ولهذا فوائده الهائلة في مجالات تخزين الأنسجة العضوية ، أو في إبقاء رواد الفضاء في حالة من الركود الزمني في رحلات الفضاء الطويلة .
كي نستطيع فهم طبيعة البعدين الرابع والخامس ، يمكننا تشبيههما بأسطوانة فونوغراف ، بحيث تمثل المسارت في الأسطوانة تدفق الزمن ، ويمثل نصف القطر من مركز الأسطوانة وحتى النقطة المطلوبة من المسار المطلوب البعد الخامس r ، وبحيث يمثل الانتقال على مسارات الأسطوانة ابتعادًا عن المركز زيادة في طول مسار الأسطوانة (ظاهرة التسارع الزمني) ، ويمثل الانتقال على مسارات الأسطوانة اقترابًا من المركز نقصًا في طول مسار الأسطوانة (ظاهرة الركود الزمني) .

3- السفر عبر الزمن : ماذا عن البُعد السادس ؟ حسنًا ، يمكننا التعبير عن البُعد السادس s باعتباره المسافة العمودية بين المسارات الزمنية ، أي ارتفاع الحلزون الزمني ، ويُستخدم هذا البُعد في ما يُعرف بـالسفر عبر الزمن ، أو بالتنقل بين النقاط المتطابقة بين الأبعاد الزمنية الموازية .
هذا البُعد محدود مثل الزمن t، إذ يمكن السير فيه في اتجاه واحد بشكل طبيعي ، بحيث تُفتح البوابات عبر البُعد السادس إلى الماضي فقط ، وباعتبار أن البعد s يتعامد مع البعد t، تُتفح البوابات في نفس النقطة في المسارات الزمنية المتعددة .
أي أننا يمكن أن نسافر عبر مضاعفات من المسارات الزمنية الكاملة إلى الماضي ، فإذا كان المسار الزمني t=500 يومًا، يمكن عندها التنقل في البوابات عبر البُعد السادس في مضاعفات من 500 يوم فقط .

4- الانتقال الآني : الأبعاد الثلاث الأخيرة : u ، v ، وw ، هي الأبعاد الثلاثة للفضاء الداخلي . إذا اعتبرنا أبعاد المكان x ، y ، وz على شكل حلزوني مثل t ، عندها يمكننا اعتبار أبعاد الفضاء الداخلي على أنها المسافات بين المسارات الحلزونية المكانية التالية لها مثل البُعد السادس ، لهذا يُعرف السفر عبر الأبعاد الداخلية بين نقطتين في الفضاء الطبيعي بالانتقال الآني الداخلي .
تتأثر المسارات المكانية بشدة بالحقول المغناطيسية ، لهذا تكون المسارات المكانية مضغوطة بقرب بعضها إلى بضعة أمتار فقط عند سطح الأرض ، في حين أنها قد تبعد ملايين الكيلومترات عن بعضها في عمق الفضاء بعيدةً عن أية حقول للجاذبية ، وبالتالي تمكّن هذه الظاهرة عملية الانتقال الآني ضمن بضعة أمتار عند سطح الأرض ، والانتقال الآني عبر عدة سنوات ضوئية في عمق الفضاء ، دون اختلاف كبير في الطاقة المصروفة في كلتا الحالتين ، أي أن الانتقال الآني عبر 100 مسار مكاني على سطح الأرض ينقل الشخص مسافة بضعة كيلومترات ، في حين أن الانتقال الآني عبر 100 مسار مكاني في عمق الفضاء ينقل الشخص ما يقارب سنة ضوئية ، وفي كلتا الحالتين تكون الكمية المصروفة من الطاقة متماثلة .

إنشاء البوابات الزمنية :
تسمح البوابات الزمنية بالسفر بين حلقتين زمنيتين متشابهتين في المسارات الزمنية المختلفة، وذلك من خلال البعد السادس. ولإنشاء بوابة زمنية مستقرة، يجب علينا اتباع عدة إجراءات، أولها أن تكون البوابة الزمنية في منطقة مستقرة جيولوجيًا، وأن تكون محاطةً بمادة مصمتة سميكة وكثيفة؛ وكمثال على ذلك يمكننا التفكير في كهف عميق، ذو جدران حجرية، بحيث تكون المادة المصمتة السميكة المحيطة بمعدات البوابة الزمنية قديمة زمنيًا، كي تكون موجودة في نفس المكان على طرفي البوابة الزمنية. بعبارة أخرى، أن تكون المادة المحيطة بمعدات البوابة الزمنية متواجدةً في كلا الزمنين، الحاضر والماضي، كي تسمح بالسفر بينهما.
يعود ذلك إلى استقلالية البعد الزمني عن البعد المكاني، فإذا افترضنا مكانًا بين (المريخ) و(الزهرة) في تاريخ محدد، وقام مسافر بالسفر عبر الزمن من خلال بوابة زمنية في هذا المكان بحيث يعود عشرة أعوام إلى الماضي، فهل سينتقل إلى هذا المكان بالضبط قبل عشرة أعوام؟ أم سيظهر في نقطة مكانية بين (المريخ) و(الزهرة)؟ أم سيظهر في ذلك الجزء من الكون (الذي تتحرك فيه الأنظمة الشمسية باستمرار) بالضبط قبل عشرة أعوام؟ إن توضع جميع النقاط في الفضاء نسبي فيما بينها، وهو يتغير باستمرار بمرور الزمن، لهذا لا يمكن بناء البوابة الزمنية بشكل عشوائي في أي مكان في الفضاء الخالي، بل يجب ربطها إلى بروتونات وذرات معينة، وهذه بدورها تملك خواصًا مثل المادة، الجاذبية، والمكان الذي تشغله. إذ يتميز (البروتون) بأن خواصه لا تتغير بمرور الزمن، لهذا يكون الفضاء في المستوى دون الذري ثابتًا ومستقرًا على مدى الأزمنة الطويلة (يُعرف هذا المبدأ بمبدأ الاستمرارية البروتونية).
ما أن يتم تحديد بيئة مستقرة ومناسبة، يمكن البدء في إنشاء البوابة الزمنية، وذلك بتثبيت مسرع (تاكيوني) بحيث يمكنه إصدار تدفق (تاكيوني) ثابت على عدسات جذب هائلة الكثافة، والتي تقوم بتركيز الحقل (التاكيوني) على شكل سطح مفرد ضمن مادة بروتونية مستقرة ((التاكيونات) عبارة عن جزيئات ثلاثية الأبعاد تشغل الأبعاد الثاني، الرابع، والسادس، والتي لا تزال في حيز الدراسة النظرية الغير ممكن إثباتها عمليًا، نتيجة خواصها الطورية البعدية الفريدة).

تتألف عدسات الجذب من مادة صناعية هائلة الكثافة، تنتج عن القصف المستمر بواسطة تدفق جذبي من مسرع جذبي يميل بزاية قائمة عن المسرع (التاكيوني)، بحيث تتقاطع (التاكيونات) وتدفقات (الجرافيتونات) في مركز عدسات الجذب. ((الجرافيتونات) عبارة عن جزيئات ثلاثية الأبعاد تشغل الأبعاد الخامس، السابع، والتاسع، وتشترك بالكثير من الصفات مع (البروتونات) لكن في طور بُعدي مختلف، وبهذا تستطيع (الجرافيتونات) اختراق المواد المصمتة بعكس (البروتونات)).

تجب المحافظة على عدسات الجذب في درجة حرارة منخفضة جدًا تقترب بكثير من درجة الصفر المطلق، بحيث تكون حركة الذرات في حدها الأدنى، مما يلعب دورًا أساسيًا في الحفاظ على تدفق (تاكيوني) مستقر. وتُستخدم عدسات الجذب أساسًا في المساهمة في انكسار التدفق (التاكيوني) على طول محور البعد السادس؛ وتحدد درجة الانكسار عدد الحلقات الزمنية التي يمكن أن تمتد البوابة الزمنية إليها إلى الماضي. لهذا تتطلب العودة إلى زمن أبعد في الماضي إلى درجة أكبر من انكسار التدفق (التاكيوني)، والذي يعني بدوره كثافة جاذبية أكبر في عدسات الجذب.

تعتمد كثافة وتردد التدفق (التاكيوني) على قُطر البوابة الزمنية، وبهذا تحتاج بوابة زمنية قُطر فتحتها عدة أمتار إلى ملايين من الطاقة (التاكيونية) لإبقائها مفتوحةً مقارنةً بالطاقة المصروفة لإبقاء بوابة زمنية بقطر من المستوى الذري مفتوحة.

وعندما تفتح البوابة، تبدو على شكل سطح دائري، وتؤدي التأثيرات البُعدية والجذبية إلى إنشاء نوع من التأثير البصري فيما يشبه دوامة قوس قزح في البوابة، في حين تبدو فجوة البوابة وكأنها تنسحب إلى داخلها؛ وتعود هذه الظاهرة البصرية إلى تأثير انكسار البعد السادس للتدفق (التاكيوني). وبعد أن تتكون البوابة الزمنية، ويتم اختيار درجة وقُطر البعد السادس، يمكن للمسافر عبر الزمن أن يدخل الفجوة عبر الجانب المقابل للمسرع (التاكيوني)، بمعنى أن المسرع (التاكيوني) وعدسات الجذب تصبح خلف البوابة الزمنية. وفي خط زمن الماضي، يخرج المسافر من الطرف الآخر لسطح البوابة الزمنية، بحيث تصبح عدسات الجذب في خط زمن المستقبل.

في واقع الأمر، إن السفر عبر بوابة الزمن ليس بسهولة تجاوز مدخل باب عادي، إذ يجب أن تكون فجوة البوابة الزمنية على سطح مادة (بروتونية) صلبة، والعثور على مادة (بروتونية) مستقرة في سطح ثنائي الأبعاد رقيق لدرجة تسمح بالعبور عبره في الطبيعة، لهو أمر في منتهى الصعوبة؛ لهذا فمن الصروري أن يستخدم مسافرو الزمن آلية اقتطاع للتوجه عبر المادة الصلبة التي تم إنشاء البوابة الزمنية داخلها.

إن تأثير الانتقال المكاني في البوابة الزمنية يؤدي إلى سماكة تقارب عشرة أقطار ذرية، وبالتالي يمكن إنشاء فجوة في المادة في أحد طرفي البوابة الزمنية، وغالبًا هو طرف المستقبل، بشكل مباشر عبر المادة في الطرف الآخر من البوابة الزمنية في طرف الماضي، لكن سطح المادة (البروتونية) (الذي تم إنشاء البوابة الزمنية عليه) سيحوي مادة ملاصقة تدعمه في كلا الطرفين.

استخدام البوابات الزمنية :
بعد أن يتم تجهيز المعدات وإنشاء البوابة الزمنية المستقرة، يمكن عندها للمسافر أن يستخدم البوابة الزمنية لاجتياز البعد السادس إلى حلقة زمنية في الماضي.
هناك بعض الحدود التي تجب ملاحظتها في بوابات الزمن عبر البعد السادس، فمثلاً ستوجد نقطة في الزمن الماضي لم تكن فيها المادة التي تم إسقاط البوابة الزمنية عليها موجودة، إذ أن أعمق كهوف الأرض قد نشأت في وقت من التاريخ الجيولوجي للأرض، وبهذا تكون الحدود العملية لأية بوابة على الأرض أقل من بليون عام في الماضي، وللرجوع إلى ماضٍ أبعد من هذا لابد من إنشاء البوابة الزمنية ضمن مادة أكثر قدمًا واستقرارًا جيولوجيًا، مثل (القمر)، (المريخ)، أو أي من أقمار الكواكب الأخرى في النظام الشمسي.

كما يجب أن يقتصر السفر عبر الزمن إلى نقاط زمنية تسبق إنشاء البوابة الزمنية، باعتبار أن البوابة الزمنية قد تبقى في نفس المكان مفتوحة لعدة سنوات، وقد يقوم مسافرون عبر الزمن – من المستقبل هذه المرة – بفتح بوابة زمنية في نفس مكان معدات البوابة التي ننوي فتحها، مما سيقود إلى حالٍ عسيرة إذا اضطروا لمواجهة أنفسهم في الأزمنة الماضية!

لهذا، فمن المفضل أن تُفتح البوابة الزمنية إلى الماضي في مكان خاص ومنعزل بحيث لا يرى أحد وصول مسافري الزمن، وبالتالي نحافظ على انحراف زمني في حده الأدنى، ويملك المسافرون السيطرة شبه المطلقة على أنفسهم في هذه الحالة.

إن البوابة الزمنية لوحدها لن تكون كافية من أجل استكشاف الماضي، فالبوابة الزمنية العميقة في كهف ما، قد توصل المسافر إلى منطقة خالية مظلمة في الماضي، عديمة الفائدة لأي نوع من الأبحاث الزمنية أو التاريخية. لهذا، يمكن استخدام أداة مفيدة جدًا إلى جانب معدات البوابة الزمنية، ألا وهي الناقل الآني الداخلي، والذي يجب أن يكون سهل الحمل والنقل عبر البوابة الزمنية إلى خط الزمن الماضي.

لابد من وضع الناقل الآني على منصة ممتدة أمام البوابة الزمنية، بحيث يمكن تمديده عبر الفجوة الزمنية المفتوحة، وما أن يصبح الناقل في الطرف الآخر للبوابة (الزمن الماضي) حتى يصبح بإمكان المسافر أن يستخدمه في التنقل إلى أي موقع يريده في الماضي، وبهذا نكون قد استفدنا من الانتقال الزمني للعودة إلى الماضي، ومن الانتقال المكاني للتنقل ضمن هذا الماضي.

بالإضافة إلى الناقل الآني، قد يحتاج المسافر إلى أدوات أكثر ملائمة للتنقل من جهاز الانتقال الآني، كعربة أو مركبة صغيرة، يستخدمها في التنقل ضمن الماضي، ومن البديهي أن ازدياد عدد المعدات التي يأخذها معه المسافر يكافئ ازدياد حجم الفجوة الزمنية، والتي تحتاج بدورها إلى طاقة أكبر لإبقائها مفتوحة.

من أجل الرحلات الطويلة إلى الماضي، يمكن تصغير الفجوة الزمنية بعد أن يعبرها المسافر إلى قطر أصغر، ولدى رغبة المسافر بالعودة، يقوم ببث إشارة (تاكيونية) عن طريق مولد نبضات (تاكيوني)، يتم اكتشافها بواسطة معدات البوابة الزمنية على الطرف الآخر من الفجوة الزمنية، فيزداد قطر البوابة كي يسمح بعودة المسافر إلى عصره. وبالطبع تساعد هذه الطريقة كثيرًا في توفير الطاقة اللازمة لإبقاء البوابة الزمنية مفتوحة بقطر صغير بدلاً من قطرها الأساسي.

يبقى التحذير الهام والأساسي في هذه البوابات، وهو أن إغلاق البوابة الزمنية يؤدي إلى فقد الاتصال بين الخطين الزمنيين إلى الأبد، وكل فتحٍ لبوابة زمنية، حتى لو كان إلى نفس الفترة الزمنية، سينشئ اتصالاً إلى خط زمني جديد كليًا، فإذا كان مسافر زمني في الجانب الماضي لبوابة زمنية لدى إغلاقها، فسيبقى هذا المسافر حبيس خط الزمن الماضي إلى الأبد منقول ومترجم من كتاب اوكسفور للجامعة

Like

Unlike

النظرية النسبية الخاصة
بهذه النظرية غير آينشتين مفاهيم النظرية الكلاسيكية ليأتي بمفاهيم غاية في الغرابة لم يكن احد من العلماء قد فكر بها وفتح بذلك الابواب للعلماء لعصر جديد من العلوم الفيزيائية سميت بالعصر الذري وهو الذي نعيشه الآن. فسرت النظرية النسبية العديد من الظواهر الطبيعية في الكون وشكلت قاعدة صلبة راسخة متماسكة.. وحتى يومنا هذا لازالت التجارب المختلفة التي يجريها العلماء تثبت صحة النظرية النسبية. إن النظرية النسبية غيرت مفاهيم كل شيء فخلطت المكان والزمان ووجعلت من المطلق نسبي والمستقيم محدب كما كان لها نتائج فلسفية عديدة ولكن سنحاول التركيز على الأمور العلمية.

فروض النظرية النسبية
قلنا في موضع سابق أن آينشتين استخدم عقله وتفكيره بشكل شمولي للكون وامعن التفكير والتأمل ليبني الفرضيات ويجري التحليلات الرياضية بشكل مجرد ويظهرها للعلماء لتطبيقها وهكذا هو الحال بالنسبة للنظرية النسبية حيث وضع آينشتين فرضيتين لتكون اساساً للنظرية النسبية وطلب من الكل باعتبارها من المسلمات أو البديهيات وهذا ما جعل العلماء رفض الاقتناع بصحة تلك النظرية ولكن هذه النظرية اوجدت تفسيرات وقوانين للعديد من الظواهر الكونية وفي كل مرة عقدت تجربة لابطال صحة النظرية النسبية كانت النتائج تؤكد صحتها وتعطي دليلا جديدا على دقتها وشموليتها..

فروض النظرية النسبية هما فرضيتان الأولى متعلقة بالأثير والفرضية الثانية متعلقة بالضوء:

الفرضية الأولى تنفي وجود الأثير لأن حسب نسبية آينشتين لا يوجد مطلق يمكن اسناد كل شيئ إليه مثل ما فعل العلماء بفرضية الأثير.

الفرضية الثانية تقول أن سرعة الضوء في الفراغ ثابتة ولا تعتمد على سرعة المشاهد.

شرح الفرضية الأولى
توضح الفرضية الأولى للنظرية النسبية أن لا وجود للأثير وكان هذا مخالف لكافة العلماء ذلك الوقت… وبفرضية أن الأثير غير موجود فأن المكان المطلق لا وجود له ولا يوجد إلا المكان النسبي والسرعة النسبية. ويوضح اينشتين ذلك بمثال مركبتين فضائيتين في الكون فلا يستطيع رواد المركبة الأولى من تحديد سرعة مركبتهم إلا بمقارنتها بالنسبة للأجرام المتناثرة حولها أو بالنسبة للمركبة الثانية إذا مرت بالجوار وكذلك الحال بالنسبة للمركبة الثانية وأي شخص يحاول ايجاد سرعة المركبة فإنه سيجدها بالنسبة لسرعة أخرى. وحيث أن كل شيء في الكون يتحرك حركة دائمة ومعقدة فإن أي سرعة تحدد على اساس مقارنتها بسرعة اخرى..
مثال: اذا كنت في سفينة فضائية تسير بسرعة 10 ألاف كيلومتر في الساعة بالنسبة للأرض ولاحظت ان سفينة أخرى تقترب منك وتجاوزت سفينتك فإن اجهزة الرصد لديك سوف تقدر سرعة السفينة التي مرت بقربك على انها 2000 كيلو متر في الساعة وبما أن سرعتك بالنسبة للأرض معروفة (10 ألاف كيلومتر في الساعة) فإن سرعة السفينة الفضائية الاخرى بالنسبة للأرض ستكون 12 الف كيلو متر في الساعة.

لاحظ هنا اننا ارجعنا قياساتنا للسرعات بالنسبة للأرض فما بالك لو أننا اصبحنا لا نرى الارض في هذا الكون الفسيح وان السرعة التى انطلقنا بها تغيرت فكل ما نستطيع قوله هو أن سرعة السفينة الأخرى هو 2000 كيلو متر في الساعة. ولكن هذا الرقم يعبر عن احتمالات عديدة كأن تكون أنت واقف والسفينة مرت عنك بسرعة 2000 كيلو متر في الساعة أو أن تكون أنت متحرك بسرعة 1000 كيلو متر في الساعة وهي بسرعة 3000 كيلو متر في الساعة أو أن تكون تلك السفينة واقفة وانت متحرك في اتجاه الارض بسرعة 2000 كيلو متر في الساعة وهكذا . وهذا يعني أنك بحاجة إلى شيء ثابت ليرشدك على من هو المتحرك وكم هي سرعتك واتجاهك ولهذا اسند العلماء كل ذلك إلى الاثير ليهربوا من حقيقة النسبية.. ولكن آينشتين لم يهرب من الاعتراف بأن الأثير وهم واقر بأن كل حركة نسبية.

ماذا عن السرعة على الأرض؟ اذكر هنا ما قاله العالم نيوتن بأننا لا نعرف سفينة تتحرك في البحر أم واقفة بأي اختبار نجريه داخل السفينة ويجب علينا أن نلجأ لاختبارات تصلنا بخارج السفينة. كأن نراقب من على سطحها حركة الماء أو حركة الجبال لنحدد ما إذا كانت متحركة أم ثابتة أو هل هي تقترب من الشاطئ أم تبتعد عنه.

كما اننا عندما نقول أن سرعة السيارة 100 كيلو متر في الساعة فهذا يكون بالنسبة للأرض فإذا لم نجد ما الشيء الذي نقيس بالنسبة له فحديثنا عن السرعة لا معنى له كما لا يمكننا باستخدام كل وسائل التكنولوجيا معرفة ما اذا كنا نتحرك او لا.. لأن كل حركة نسبية ولا يمكن ان نتكلم عن حركة مطلقة.

شرح الفرضية الثانية
لم يكن من الصعب فهم المقصود بالفرضية الأولى للنظرية النسبية بالرغم من صعوبة قبول هذه الفرضية من قبل العلماء في ذلك الوقت لأن العديد من الظواهر التي قابلت العلماء فسرت على اساس وجود الأثير ونسب كل شيء إليه، ولهذا كان من الصعب الاعتراف بفشل فرضية الأثير وهدم كل استنتاجاتهم، فحاول الكثير من العلماء اثبات خطأ النظرية النسبية. أما الفرضية الثانية والمتعلقة بثبات سرعة الضوء ثابتة في الفراغ مهما تغير مكان المشاهد او الراصد لسرعة الضوء.

لتوضيح الجملة الأخير سوف نضرب مثالين من واقع الحياة اليومية.

مثال (1)
عندما نكون في سيارة سرعتها 100 كم/ساعة فإننا نرى الاجسام الثابتة وكأنها هي التي تتحرك بنفس السرعة وفي الاتجاه المعاكس. ولكن عندما تأتي سيارة من الاتجاه المعاكس تسير بسرعة 100 كم/ساعة فإن سرعتها بالنسبة لنا تكون 200 كم/ساعة (لا حظ هنا اننا جمعنا السرعتين في حالة اقتراب السيارة منا)، وإذا تجاوزنا سيارة سرعتها 80 كم/ساعة نقيس سرعتنا بالنسبة لهذه السيارة على أنها 20 كم/ساعة (لاحظ هنا أننا طرحنا السرعتين في حالة ابتعادنا عن السيارة الاخرى). وإذا كانت السيارة الأخرى تسير بنفس سرعة سيارتنا فإننا نقيس سرعة تلك السيارة بالنسبة لنا على انها صفر أي انها ثابتة بالنسبة لنا.

مثال (2)
لنفرض سيارة تسير بسرعة 100 كم/ساعة وقام شخص باطلاق رصاصة من مسدس في اتجاه حركة السيارة علماً بأن سرعة الرصاصة بالنسبة للمسدس هي 1000 كم/ساعة ثم استدار نفس الشخص وأطلق رصاصة أخرى في اتجاه معاكس لحركة السيارة.
فإذا ما قام شخص على الطريق وقاس سرعة الرصاصة في الحالة الأولى سيجد أنها 1100 كم/ساعة وفي الحالة الثانية سيجد سرعة الرصاصة 900كم/ساعة. وهذا يعود إلى أن سرعة السيارة تجمع مع سرعة الرصاصة في الحالة الأولى وتطرح منها في الحالة الثانية.

هذا التسلسل المنطقي للموضوع محسوس لنا ونعرفه جيداً ولا غرابة في ذلك ولكن ماذا يحدث اذا استبدل المسدس بمصدر ضوئي هنا يتدخل آينشتين ويقول أن الوضع مختلف فسرعة الضوء تبقى ثابتة في كلا الحالتين وتساوي 300 ألف كم / الثانية وهذا لا يتغير مهما بلغت سرعة السيارة ولو فرضنا جدلاً أن السيارة تسير بسرعة الضوء فإن الضوء المنبعث من المصباح سينطلق أيضا بنفس سرعة الضوء.
بالطبع هذا غريب على مفاهيمنا ويتحدى آينشتين بذلك مفاهيم العلماء السابقين ويقول لهم عندما سألوه كيف يمكن تصديق هذا
((ما العمل إذا كان هذا هو من قوانين الكون الأساسية؟)) لم يتوصل آينشتين لهذه الفرضية باجراء التجارب وتحليل النتائج أنما توصل إليها بعد طرح اسئلة لنفسه حول ثبات الكون والتفكير فيه ليصل إلى هذه الفرضية التي طلب من العلماء التسليم بها ليبنوا عليها العديد من التفسيرات للظواهر الكونية. ولكن العلماء كانوا بحاجة إلى أدلة وبراهين للاقتناع بهذه الفرضية فقام الفلكيون برصد الضوء الواصل إلى الأرض من أحد النجوم في الفضاء وكان الهدف من هذه التجربة اثبات خطأ فرضية ثبات سرعة الضوء. وذلك بالاعتماد على أن النجم عندما يدورر حول مركزه يكون مرة مبتعد عنا ومرة أخرى يكون النجم مقترب منا. وعلى هذا الاساس توقع العلماء أن يرصدوا سرعتين مختلفتين للضوء في حالة اقتراب النجم وابتعاده (توقع العلماء ان تكون سرعة الضوء وهو مقترب أكبر منها وهو مبتعد). ولكن المراصد الفلكية لم تقيس أي تغير في سرعة الضوء.

قد يتبادر إلى ذهن القارئ الان عدم تصديق ما سبق ولكن المهم هو فهم الفرضيتين على النحو الذي شرحناه وذلك لأننا سنقوم بتطبيق الفرضيتين معا لشرح النتائج المترتبة على النظرية النسبية وهذا يشمل العناوين التالية:

التأخير الزمني

الانكماش الطولي

القانون العام لجمع السرعات

زيادة الكتلة مع السرعة (الكتلة النسبية)

الطاقة والكتلة

سرعة الضوء
ذكرنا سابقاً أن سرعة الضوء تبلغ 300 ألف كيلو متر في الثانية الواحدة وهذا يعني أنه يمكن للشعاع الضوئي أن يدور سبع مرات حول الكرة الأرضية في الثانية ولذلك لا نستغرب حين نشاهد في احدى المحطات الفضائية برنامجاً تلفزيونيا ويشاهده في نفس اللحظة اناس اخرون على الطرف الثاني من الكرة الارضية لأن الاشارات اللفزيونية تنتقل بسرعة الضوء (لانها اشعة كهرومغناطيسية مثل الضوء). وبالطبع نحن نسمع صوت الرعد بعد لحظات من رؤية ضوء البرق أو نرى ضوء انفجار قذيفة قبل لحظات من سماع صوتها وهذا يعود إلى الاختلاف الكبير بين سرعة الضوء وسرعة الصوت (تبلغ سرعة الصوت 330 متر في الثانية).

أجرى العلماء العديد من التجارب لقياس سرعة الضوء ووصلوا إلى القيمة التي ذكرناه سابقاً (300 ألف كيلومتر في الثانية) وهذه السرعة الكبيرة للضوء استخدمت في تقدير المسافات الفلكية بين النجوم والمجرات لأنه لا يمكن بأي حال من الاحوال الاعتماد على وحدة المتر ومضاعفاته، ولذلك اذا قرأت في كتب الفلك ستجد ان وحدة قياس المسافة هي السنة الضوئية وهي المسافة التي يقطعها الضوء خلال سنة والتي تساوي 9460000000000 كيلومتر لاحظ هنا أن السنة الضوئية هي وحدة زمن ولكن استخدمت لتقدير المسافة أي أن الزمن بعد يضاف إلى الابعاد الثلاثة x,y,z ولهذا سمي بالبعد الرابع.

الأثير
نعلم أن الصوت ينتقل من خلال موجات اهتزازية تحدث اضطراب في الهواء وبهذا فإن الصوت ينتقل خلال وسط الهواء كما أن الامواج التي يحدثها حجر اسقط في بركة ماء فإن الاضطراب الذي احدثه الحجر ينتقل في صورة امواج اهتزازية خلال جزيئات الماء.الآن ماذا عن الضوء؟ وما هو الوسط الذي ينقله؟ وما هو ذلك الشيئ المكون لأمواج الضوء؟.. هذه اسئلة حيرت العلماء وقادتهم افكارهم إلى افتراض وسط سموه الاثير يملء فراغ الكون وقد اعطى العلماء خصائص للاثير بما يناسب تجاربهم، فالاثير له من الخصائص الكثير فمثلا الاثير يخترق جميع الاجسام والنجوم والكواكب التي تسبح فيه. الاثير ينسحب خلف الاجسام الصلبة وازدادت خصائص الأثير مع كل تجربة لا تتفق نتائجها العملية مع المتوقع من الاثير. بذلك اعتبر العلماء الاثير هو الشيء الثابت والمطلق الذي ينقل الضوء من خلاله وان كل جسم متحرك فهو متحرك بالنسبة للأثير (حتى الضوء) أي أن سرعة الأرض مثلا هي سرعتها بالنسبة للأثير وسرعة الضوء هي سرعته بالنسبة للأثير.

لكن آينشتين جاء وهو في الخامسة والعشرين كي يثبت خطأ نظرية الأثير وليبني أسس جديدة للفيزياء سماها النظرية النسبية …

Like

Unlike

لم يكتف آينشتاين بأن أثبت أن المكان نسبي ولكن عمّم نسبية المكان على الزمان (البعد الرابع) حيث أنه قال طالما أننا نعيش في عالم ذو أربعة ابعاد ووجد أن الأبعاد المكانية الثلاثة التي تحدد بـ( x,y,z ) هي نسبية لا بد وان يكون الزمان (البعد الرابع) نسبياً أيضا هذا هو أينشتين الذي يفكر ويضع النظريات ويحلل النتائج في عقله ويخرج للناس بمفاهيم جديدة لم يستطيع احد ان ينفيها ولا ان يبطلها ولا ان يصدقها ولكن كانت نسبية المكان والزمان منذ ذلك الوقت وحتي يومنا هذا تبرهن على صحتها من خلال تفسيرها للعديد من الظواهر الفيزيائية التي حيرت العلماء ولم يكن امامهم الا تطبيق نظرية اينشتاين ليجدوها تفسر تلك الظواهر.

اعتبر العلماء ومن بينهم العالم نيوتن أن الزمن مطلق ويجري بالتساوي دون أية علاقة بأي مؤثر خارجي. ولكن اينشتين لم يتقيد بما سبقه من العلماء وفكر بالأمر من وجهة نظر مختلفة تشمل الكون الفسيح كيف ذلك؟؟… .

تعودنا نحن سكان الكرة الأرضية على تقدير الزمن من خلال اليوم واجزائه (الساعة والدقيقة والثانية) ومضاعفاته (الاسبوع والشهر والسنة والقرن) ويومنا هو مقدار الزمن اللازم للأرض لتدور حول نفسها دورة كاملة والسنة هي مقدار الزمن اللازم للأرض لاكمال دورة كاملة حول الشمس وتساوي 365 يوم وربع اليوم. ولكن ماذا عن اليوم والسنة على كوكب عطارد أو كوكب بلوتو لا شك أن ذلك سيكون مختلف بالنسبة لمقايسنا فالسنة على كوكب عطارد ثلاثة أشهر من الوقت الذي نقيسه على الأرض بينما السنة على كوكب بلوتو فهي اكبر من ذلك بكثير وتساوي 248 سنة من سنوات الأرض.. الأمر عند هذا الحد معقول ولكن ماذا عن المجرات الأخرى كيف تقدر اليوم والسنة عندها؟ وهل يمكن استخدام الازمنة الأرضية كمقياس للزمن على ارجاء هذا الكون الفسيح؟ وتجدر الاشارة هنا إلى أن مصطلح فسيح لا يعبر عن مدى كبر حجم هذا الكون …لنرى معاً المقصود بكلمة فسيح.

مما سبق تبين أن هذا الكون يحتاج إلى طريقة جديدة لتقدير المسافات بين مجراته ونجومه لأن استخدام وحدة المتر أو الميل ستقودنا إلى ارقام كبيرة جدا لا يمكن تخيلها ولهذا فإن العلماء يستخدمون سرعة الضوء لقياس المسافة حيث أن سرعة الضوء 300 ألف كيلومتر في الثانية (الضوء يدور حول الأرض 7 مرات في الثانية أي عندما تقول كلمة واحدة يكون الضوء قد لف حول الارض سبع مرات) واذا حسبنا المسافة التي يقطعها الضوء في السنة نجد انها مسافة كبيرة جدا (الارقام الفلكية) فمثلا نعلم أن اشعة الشمس تصلنا خلال ثمانية دقائق وبهذا يكون بعد الشمس عنا ثماني دقائق ضوئية وهنا استخدمنا وحدة الزمن لقياس المسافة.

مثال اخر على اقرب نجم إلى المجموعة الشمسية يسمى الفا قنطورس يبعد عنا اربعة سنوات ضوئية والنجوم البعيدة في مجرتنا تبعد عنا الاف السنوات الضوئية ويقدر قطر درب التبانة بـ 80 الف سنة ضوئية (تخيل ان الضوء الذي يصدر عند احد اطرافها يصل إلى الطرف الآخر بعد ثمانين الف سنة) كل هذا في مجرتنا وبعض التلسكوبات رصدت مجرات تبعد عشرة الف مليون سنة ضوئية ذلك يعني أنه اذا وقع حدث ما في طرف الكون فإنه لا يصل إلى الطرف الاخر قبل مرور عشرة الاف مليون سنة!!! وسنعلم ايضا أن الكون لا زال يتمدد وبسرعات هائلة… سبحان الله ولا نملك إلا أن نقول ذلك..

الارقام والابعاد الفلكية السابقة ضرورية لشرح الموضوع التالي والذي من خلاله سنوضح مفهوم نسبية الزمن لدى آينشتاين.

افترض انك في غرفة مظلمة تماماً وتحرك جسم من مكان إلى مكان آخر في هذه الغرفة فإنك لا تعلم بذلك (على افتراض انك لا تعتمد على حاسة السمع) ولكن في وجود الضوء فإن انتقال الجسم او حركته ترصدها من خلال انعكاس الضوء من على الجسم المتحرك إلى العين. الضوء هو الوسيلة الوحيدة التي نعلم من خلالها حدوث حدث ما في الكون وهو اسرع وسيلة لنقل المعلومات بين النجوم والمجرات فحدث ما على الشمس نعلم به على الارض بعد ثمانية دقائق من وقوعه، وانفجار نجم الفا قنطورس يصلنا خبره بعد اربعة سنوات لان الضوء القادم منه سيصل الارض بعد اربعة سنوات وكذلك النجوم التي نراها في الليل قد لا تكون موجودة الان ولكننا نرى الضوء الذي صدر عنها منذ سنوات او الاف السنوات حسب بعدها عنا أما التي تبعد عنا الف مليون سنة ضوئية فإن ضوءها الذي يصلنا الآن يعطينا معلومات عنها قبل ظهور الحياة على الارض!! هذا يقودنا إلى أن كلمة الآن لا وجود لها إلا على الأرض هذا كله يدركه الناس ولا غرابة فيه لأننا نعلم كم هذا الكون واسع وفسيح.. لم تقف النظرية النسبية عند هذا الحديث فقط بل تعدته إلى القول أن الزمن نفسه لا يجري في الكون بشكل متساوي بل يقصر ويطول حسب سرعتنا ومكاننا بالنسبة للحدث.
وليس المقصود هنا ان ذلك مجرد شعورنا بان الزمن يمر ببطء أو أنه يمر بسرعة حسب مشاعرنا بالسعادة أو التعاسة عندما نقوم بعمل ما. فنسبية الزمن لا تعتمد على شعورنا ومزاجيتنا انما المقصود في النظرية النسبية أن الساعة الزمنية التي تدل على فترة معينة من الزمن هي التي تطول أو تقصر حسب السرعة والمكان.

لتوضيح هذا الفكرة نفرض ان شخصين لديهما ساعات متماثلة تم ضبطهما بدقة، احد الشخصين قرر البقاء على الارض والشخص الآخر سافر في مركبة فضائية تسير بسرعة كبيرة، فإذا وفرت للشخص الارضي مرصدا يراقب من خلاله ساعة الشخص الفضائي فإنه كلما زادت سرعة الشخص الفضائي كلما تباطئت حركة عقارب ساعته بالنسبة للشخص الأرضي واذا ما وصلت سرعة المركبة الفضائية إلى سرعة الضوء فإن الشخص الارضي سوف يجد ان عقارب ساعة الشخص الفضائي توقفت عن الحركة أي أن الزمن توقف واصبح صفراً (لا يمكن الوصول بسرعة جسم إلى سرعة الضوء وسنعرف ذلك قريباً) وهذا التباطئ في ساعة الفضائي ليس بسبب خلل في الساعة انما نتيجة لسرعته..

إن الامر لا يقف عند هذا الحد في النظرية النسبية لأن ذلك انعكس على مفهومنا للماضي والحاضر والمستقبل فمثلا انفجار نجم ما قد يكون ماضي بالنسبة لشخص في هذا الكون ويكون حاضر لشخص آخر في مكان اخر وقد يكون مستقبلا بالنسبة لشخص ثالث في مكان ثالث. وهذا بسبب تباطئ الزمن. حسب سرعة كل شخص بالنسبة للحدث ومكانه. ولها لا معني للماضي والحاضر والمستقبل إلا على الارض لان الشريط الزمني المعروف لنا يتباطئ بدرجة معينة في مكان معين في الكون ويتباطئ بدرجة مختلفة في مكان آخر وهكذا..

وهنا أود ان اوضح أننا نعيش الزمن من خلال تقسيمه إلى ماضي وحاضر ومستقبل وكلنا يستطيع ان يسبح بخياله في احداث الماضي ويعيش اللحظات الحاضرة بحلوها ومرها ولكن المستقبل فلا قدرة لنا عليه وعلى توقع ماذا سيحدث فيه وذلك لاننا كمخلوقات لله سبحانه وتعالي حجب عنا احداث المستقبل (كما حجب عنا رؤية الاشعة تحت الحمراء والفوق بنفسجية وحجب عن سمعنا ترددات معينا يمكن لمخلوقات اخرى سماعها لاننا بشر محدودين لكوننا مخلوقات) أما الله سبحانه وتعالى فالازمنة والاحداث عنده كالكتاب المفتوح. الله يعلم بالماضي والحاضر والمستقبل فهو يعلم ماذا فعلنا وماذا نفعل وماذا سنفعل في أي وقت وفي اي لحظة.

كل ماذكر في نسبية المكان ونسبية الزمان هو توضيح لمفاهيم وضعها آينشتين لتكون تمهيدا للدخول إلى النظرية النسبية وفهم مضمونها وعندها ستكون الصورة اوضح.

التالي: المزيد عن النظرية النسبية

النظرية النسبية أكثر النظريات التي حيرت العلماء ، وحتى اللحظة يقال أن النظرية يصعب إستيعابها ، قبل ستة أشهر كان لدي كتاب يتحدث عن النظرية النسبية حتى هذه اللحظة قرأت 100 صفحة من أصل 280 صفحة خلال ستة أشهر وذلك لأنه صعب علي قراءة الكتاب وكثيراً ما اعيد قراءة الفقرة أو الصفحة لكي أستوعب ما كُتب ..:D

والنظرية النسبية هي نظرية وضعها العالم الالماني المولد الأمريكي الجنسية ألبرت أينشتاين نشرها عام 1915، والنظرية النسبية العامة هي تعميم للنظرية النسبية الخاصة والتي غيرت مفهوم النسبية في قياس الكميات الفيزيائية ليصبح نظاما من أربعة أبعاد يكون الزمن البعد الرابع فيها ، وبالتالي لم يعد من الدقة بمكان الحديث عن الكميات الفيزيائية بإهمال البعد الزمني النسبي والذي تمثله السرعة.

نحتاج قبل الدخول إلى مفاهيم النظرية النسبية تعريف مفهوم الابعاد المكانية والزمنية حيث أن كثيرا ما تعرف النظرية النسبية على انها نظرية البعد الرابع. فما هي هذا الأبعاد الاربعة وكيف نستخدمها ولماذا اينشتين العالم الأول الذي اكد على ضرورة استخدام البعد الرابع (الزمن) بالاضافة إلى الابعاد الثلاثة التي اعتمد عليها جميع العلماء من قبله…

تطور مفهوم الابعاد مع تطور الانسان واقصد هنا تطوره في الحياة ففي الزمن الأول كان الانسان يتعامل مع بعد واحد في حياته هذا جاء من احتياجه للبحث عن طعامه فكان يستخدم رمحه لاصطياد فريسته وبالتالي كان يقذف رمحه في اتجاه الفريسة حيث ينطلق الرمح في خط مستقيم وحركة الرمح هنا تكون في بعد واحد وسنرمز له بالرمز( x ) ومن ثم احتاج الانسان ليزرع الارض وبالتالي احتاج إلى التعامل مع مساحة من الأرض تحدد بالطول والعرض وهذا يعد استخدام بعدين هما ( x ) و( y ) لأنه بدونهما لايستطيع تقدير مساحة الأرض المزروعة. وعندما احتاج الانسان للبناء أخذ يفكر ويحسب في البعد الثالث وهو الارتفاع. وهذه هي الابعاد الثلاثة ( x,y,z ) والتي كانت الاساس في حسابات الانسان الهندسية، وحتى مطلع القرن العشرين اعتبرها الانسان كافية لحل كل المسائل التي تقابله على سطح الكرة الأرضية. وحتى يومنا هذا نعتمد على الابعاد الثلاثة في تنقلاتنا وسفرنا وحساباتنا.

آينشتين هو العالم الوحيد الذي فكر في البعد الرابع (الزمن) وقال ان الكون الذي نعيشه ذو أربعة ابعاد وهي الطول والعرض والارتفاع والزمن. وادخل البعد الرابع في جميع حساباته. يستطيع الانسان تخيل البعد الواحد والبعدين ويمكن رسمهما ولكن البعد الثالث يحتاج منه إلى قدرات تخيلية إضافية ولكن من الصعب التفكير والتخيل بالابعاد الاربعة معا وخصوصا أن البعد الرابع وهو الزمن لايمكن رؤيته ولكننا نعيشه وندركه كمُسلمة من مُسلمات الوجود. فإذا اعتبرنا أن هندسة الكون تعتمد على اربعة ابعاد فإن حساباتها ستكون غاية في التعقيد ونتائجها غير متوقعة وهذا مافعله آينشتين في نظريته النسبية.

ان المقاييس من مساحات وحجوم وكتل وتحديد المكان والزمان والسرعة هي مقاييس معروفة في نظر الفيزياء الكلاسيكية (فيزياء جاليلو ونيوتن) فكلنا نقيس المسافات والزمن بنفس الطريقة والكيفية ولا يختلف في ذلك اثنان اذا كانت مقايسهما معايرة بدقة وهذا يعني أننا سلمنا بأن هذه المقاييس مطلقة ولكن هذا يخالف النظرية النسبية التي تقوم على أنه لا وجود لشيء مطلق في كل هذه الاشياء أنما هي نسبية، فالدقيقة (60 ثانية) التي نقيسها بساعاتنا يمكن ان يقيسها آخر على انها أقل من دقيقة أو أكثر، وكذلك المتر العياري طوله متر بالنسبة للشخص الذي يحمله ولكن بالنسبة لآخر يتحرك بسرعة كبيرة بالنسبة لذلك الشخص يجد المتر 80 سنتمتر وكلما زادت سرعته كلما قل طول المتر ليصبح طول المتر صفر اذا تحرك الشخص بسرعة الضوء (سنجد انه من الاستحالة الوصول لسرعة الضوء) وهذا لا يعود لخطأ في القياسات بين الشخصين أو خلل في آلات الرصد التي يستخدمونها فكل منهما يكون صحيحا ولكن بالنسبة له. ولهذا سميت بالنظرية النسبية والكثير من الأمور المسلم بها في حياتنا والتي نعتبرها مطلقة تصبح نسبية في عالم النسبية.

بمفهوم اينشتين والتعامل مع الزمن على أنه بعد من الأبعاد يصبح كل شيء نسبياً فمثلاً نعرف أن الكتلة هي كمية المادة الموجودة في حجم معين مثل كتلة الماء في حجم سنتيمتر مكعب هي واحد جرام وكتلة الماء هذه ثابتة ولكن وزنها هو الذي يتغير تغيرا طفيفا نتيجة لتأثير الجاذبية عليها فيقل الوزن قليلا في المرتفعات ويزيد في المنخفضات نتيجة لتغير تأثير الجاذبية حسب بعدنا او قربنا من مركز الارض وهذا التغير يكون في حدود جرام واحد فقط، ولكن آينشتين يبين أن الكتلة تتخلى عن تأثير الجاذبية وتتغير في حدود أكبر بكثير قد تصل إلى الالاف ولا علاقة لتغير الكتلة بالجاذبية. إن ثبوت المقاييس والابعاد عند آينشتين في الكون لا وجود له حسب نظريته النسبية، لتفصيل الموضوع اكثر سوف نقوم بشرح اوسع لمفهوم المكان في النسبية ومن ثم شرح مفهوم الزمن في النسبية.

المكان في النسبية :

اذا سألت نفسك في هذه اللحظة هل أنت ثابت أم متحرك، فستنظر حولك بكل تأكيد وتقول أنا لست متحرك فأنا ثابت امام جهاز الكمبيوتر وعلى الارض وهذا صحيح فأنت ثابت بالنسبة للكمبيوتر والارض (أي الكرة الارضية) ولكن هذا ليس صحيح بالنسبة للكون فأنت والكمبيوتر والارض التي تقف عليها تتحركوا وهذه الحركة عبارة عن مجموعة من الحركات منها حركة الارض حول نفسها وحركة الارض حول الشمس وهناك حركة للشمس والارض داخل مجرة درب التبانة ومجرة درب التبانة تتحرك بالنسبة إلى الكون.. إذا عندما اعتقدت انك ثابت فهذا بالنسبة للاشياء حولك ولكن بالنسبة للكون فكل شيء متحرك. وخذ على سبيل المثال هذه الارقام ……

سرعة دوران الأرض حول نفسها ربع ميل في الثانية وسرعة دوران الارض حول الشمس 18 ميل في الثانية والشمس والكواكب تسير بالنسبة لجيرانها النجوم بسرعة 120 ميل في الثانية ومجرة درب التبانة منطلقة في الفضاء بسرعة تصل إلى 40000 ميل في الثانية. تخيل الان كم هي سرعتك وعدد الحركات التي تتحركها بالنسبة للكون. وقدر المسافة التي قطعتها منذ بدء قراءة هذه الحلقة حتى الان.

لا احد يستطيع ان يحدد هل مجرة درب التبانة هي التي تبتعد عن المجرات الاخرى بسرعة 40000 ميل في الثانية أم ان المجرات هي التي تبتعد عنا بهذه السرعة، فعلى سبيل المثال اذا ارد شخص ان يصف لنا سفره من مطار غزة إلى مطار دبي الدولي فإنه يقول غادرت الطائرة مطار غزة في الساعة الثالثة ظهرا واتجهت شرقا لتهبط في مطار دبي الدولي الساعة السادسة مساءً.. ولكن لشخص اخر في مكان ما في الكون يرى ان الطائرة ارتفعت عن سطح الارض في غزة واخذت تتباطأ حتى وصلت مطار دبي لتهبط فيه. أو ان الطائرة ومطار دبي تحركا في اتجاهات مختلفة ليلتقيا في نقطة الهبوط.. وهنا يكون من المستحيل في الكون الواسع تحديد من الذي تحرك الطائرة ام المطار ، كذلك يجب أن نؤكد ان الاتجاهات الاربعة شمال وجنوب وشرق وغرب والكلمات فوق وتحت ويمين وشمال هي اصطلاحات لا وجود لها في الكون فلا يوجد تحت أو فوق ولاشمال أو جنوب ، ان التعامل بهذه المفاهيم الجديدة والنظرة الشاملة للكون بلاشك امر محير ولاسيما اذا ادخلنا البعد الرابع في حساباتنا فكل شيء يصبح نسبي.

التالي : الزمان في النسبية