عدم التوافق بين جاذبية نيوتن والنسبية الخاصة
المؤلف:
برايان غرين
المصدر:
لكون الأنيق
الجزء والصفحة:
ص73
2025-05-22
490
السمة الرئيسية للنسبية الخاصة هي الحد المطلق للسرعة الذي يتحدد بواسطة الضوء. من المهم أن نتيقن من أن هذا الحد لا ينطبق فقط على الأجسام المادية، بل ينطبق كذلك على الإشارات وعلى كل التأثيرات من أي نوع. وببساطة لا توجد أية وسيلة لنقل المعلومات أو أي تأثيرات من مكان لآخر أسرع من الضوء. ومن الطبيعي أن العالم مليء بالطرق التي تنتقل بها التأثيرات بسرعات أبطأ من الضوء. فحديثك وكل الأصوات الأخرى مثلاً تحملها اهتزازات تنتقل في الهواء بسرعة 700 ميل في الساعة تقريباً، وهي سرعة بطيئة إذا قورنت بسرعة الضوء 670 مليون ميل في الساعة. ويصبح هذا الاختلاف في السرعة واضحاً إذا كنت تشاهد مباراة في البيسبول من المقاعد البعيدة عن مكان اللعب. فعندما يضرب اللاعب الكرة بمضربه فإن الصوت يصل إليك بعد لحظات من رؤيتك للضربة. ويحدث نفس الشيء في العاصفة الرعدية. فمع أن البرق والرعد يحدثان متزامنين، فإنك ترى البرق قبل أن تسمع الرعد ومرة أخرى، يعكس ذلك الفرق المحسوس في السرعة بين الضوء والصوت. ويخبرنا النجاح الذي حققته النسبية الخاصة أن الوضع المعكوس، أي الذي تصلنا فيه بعض الإشارات قبل انبعاث الضوء منها، هو أمر مستحيل تماماً. فلا شيء يسبق الفوتونات.
وهنا تكمن المشكلة. ففي نظرية نيوتن للجاذبية يمارس الجسم شد الجاذبية على جسم آخر بشدة تتحدد فقط بكتلة الجسمين المعنيين ومقدار المسافة التي تفصلهما، ولا تعتمد الشدة على طول فترة بقاء الجسمين منجذبين. ويعني ذلك أنه إذا تغيرت كتلتاهما أو المسافة التي تفصلهما فإن الجسمين سيشعران بالتغير في شد الجاذبية المتبادل بينهما لحظياً تبعاً لنيوتن فمثلاً تزعم نظرية نيوتن للجاذبية أنه لو انفجرت الشمس فجأة، فإن الأرض - على بعد 93 مليون ميل تقريباً – ستبتعد الحظياً. من مدارها البيضاوي المعتاد. ومع أن ضوء الانفجار يستغرق ثماني دقائق لينتقل من الشمس إلى الأرض، إلا أنه تبعاً لنظرية نيوتن فإن معلومة انفجار الشمس ستصل لحظياً إلى الأرض من خلال التغير المفاجئ في قوى الجاذبية المتحكمة في حركتها.
وهذا الاستنتاج في تناقض مباشر مع النسبية الخاصة حيث إن الأخيرة تؤكد أنه لا يمكن أن تنتقل أية معلومات أسرع من الضوء - والانتقال اللحظي يشكل اعتداء على هذا المبدأ في أعلى صورة.
ولهذا، ففي الجزء المبكر من القرن العشرين أيقن آينشتاين بأن نظرية الجاذبية الناجحة جداً لنيوتن تتعارض مع نظريته في النسبية الخاصة، ولوثوق آينشتاين من صحة النسبية الخاصة، وعلى الرغم من تلال الدعم التجريبي لنظرية نيوتن، فإنه فكر في نظرية جديدة للجاذبية تتوافق مع النسبية الخاصة. وقد أدى ذلك به في النهاية إلى اكتشاف النسبية العامة التي خضعت فيها خواص المكان والزمان لتحولات ملحوظة مرة أخرى.
الاكثر قراءة في النظرية النسبية الخاصة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
