مُلَخَّصٌ عَنِ النِّسْبيَّة العَآمَّة و سَبِيلُ فَهْمِهَآ (ج1)

السلام عليكم،
لقد تصفحت هذا القسم و رأيت أننا بحاجة إلى ملخص عن النسبية قبل أن تخوض في المعادلات المعقدة، و قد كتبت ما أعرفه عنها بعد عدة بحوثات.

مقدمة:

هل نحن نرى الأشياءعلى حقيقتها؟ هل حواسنا تترجم لغة الكون بطريقة صادقة؟ هل العسل حلوا و السماء زرقاء و الخشب جامد و الماء سائل...؟ أسئلة كان جوابها في الماضي بداهة على لسان العالم و الجاهل، لكن قد إنهار اليقين بعد أن ظهر إينشتين في زمن العلم و جاء بنظريته التي كانت للمتخصصين فقط و قد صارت الأن للبدائي و المثقف، لقد إنهار اليقين و لا يصح لأحد الأن بأن يقول أن الماء سائل أو أن الخشب جامد أو أن هناك ألوان عدة، و حتى الزمان و المكان شأنهما نسبي تماما، و لا يمكن أن يدعي أحد بأن النجوم التي يراها هي فعلا نجوم مضيئة، لقد جائت النسبية في عام 1905 إلى الأن و أصبح من حق كل فرد بأن يعرف عنها ما يشاء.

الطعم و و اللون و الحواس:

هل العسل حلوا كما تترجمه حواسنا؟ هل السكر حلوا كما هو في الشاي؟ هل دبس التمر لزج و حلوا المذاق كما نتذوقه؟ سوف نقول نعم هو حلوا، لكن بعض الحشرات لها رأي مختلف في العسل لدرجة أنها لا تقربه و لا تطيقه، و حتى الألوان، اللون الذي يبدوا في نظرنا أحمر أو أبيض أو أصفر هو بالنسبة لبعض الحيوانات يبدوا بلا لون، و الألوانبذاتها ليس لها لون فهي مجرد موجات لا تختلف إلا بطولها، كل جسم بمتص أمواج الضوء ما عدى تلك الموجة التي تدخل عيننا فيترجمها الدماغ بأنها صفراء أو حمراء... هذه هي ماهية الألوان، أمواج فقط، والمخ لكي يميزها عن بعضها يفسرها بطريقة مختلفة حتى يميز بعضها عن الأخر، و النتيجة هي ما نشعر به، الألوان، الطعم، الحس، النظر.... لكن في النهاية، هذه اللغة، لغة الحواس هي كذبة، و لا تقدم لنا أي من الحقيقة، لا تقدم سوى مصطلحات و ترجمات إلى لغة نفهم عليها، أما ماهية الأشياء، فلا يمكن إدراكها عبر الحواس، لأنها نسبية تماما، و تختلف من حيوان إلى أخر.

الجماد و السائل و الغاز هما أيظا ترجمة لحقائق لا يمكن لحواسنا أن تدركها، فالفرق بين الجماد و السائل و الغاز فروق في إتحاد العناصر و قربها من بعضها، فالجماد في الحقيقة ليس جامدا وإنما هو عناصر قريبة من بعضها كلما إلتصقت ببعضها كلما زادت الصلابة، و التفاعلات قائمة بين العناصر و هذا ينفي كونها جماد، أما السائل فالعناصر فيه بعيدة ومتفرقة عن بعضها و لذلك تقول لنا حواسنا أنه سائل، و الغاز الذي تقول لنا حواسنا بأنه هواء أو شبه فراغ هو في الحقيقة جزيئات مفرقة عن بعضها البعض بطريقة أكثر من السائل، و هكذا فالحالة الغازية و السائلة و الصلبة في النهاية هي ظواهر لحقيقة واحدة وهي قرب أو إبتعاد الجزيئات عن بعضها، و شفافية الماء و عتامة الثلج سببها إبتعاد الجزيئات عن بعضها أو قربها من بعضها لدرجة تسمح لنا بالرؤية من خلالها أو العكس، لكن لا يعني ذلك أنه لا فراغ بين جزيئات الثلج و شتى أنواع الجماد، بل و أن الجزيئ نفسه مؤلف من الكهارب و البروتونات و النيوترونات و هي منفصلة عن بعضها، لكن قصر النظر يترجمها لنا على أنها جماد، و أشعة الإكس بإمكانها أن تخترق الجماد حيث يمر شعاعها عبر الفراغ بين الجزيئات، و لو كان نظرنا أكثر صدقا لرأينا بعضنا عبارة عن هياكل عظمية تغطيها طبقة شفافة من الظل، و لما أصبح جسم المرأة مثير على الإطلاق، ولما كانت المناظر الخلابة خلابة، ولما أدركنا الألوان أبدا، و قد ننظر إلى أشياء ليست موجودة في الحقيقة مثل النجوم فضوؤها لا يصلنا إلا بعد أن تموت هي، و نحن حينما ننظر إلى نجم نحن في الواقع ننظر إلى ماضيه لكن هو الأن قد مات، و هكذا فكل مخلوف له دنيا مختلفة عن الأخر، دنيا الإنسان مختلفة عن دنيا الحصان مختلفة عن دنيا الحشرات مختلفة عن الحقيقة.

المكان:

حتى الوجود المكاني نسبي، فنحن عندما نحدد موقع مكان معين نحن نحدد موقعه بالنسبة لمكان أخر، وفي هذه العملية، خطأ، فمثلا عندنا شخص واقف على سفينة، لكي نستطيع أن نحدد موقع هذا الشخص لا بد من مرجع، و المرجع هنا هو البحر، لكن البحر أيظا غير ثابت، فهو على سطح كوكب يتحرك بسرعة عالية في دورانه حول الشمس، إذا هل يمكن أن تكون الشمس هي المرجع؟ غير ممكن لأن الشمس تتحرك مع المجموعة الشمسية في المدينة النجمية الكبيرى، إذا فالمدينة النجمية هي المرجع، خطأ لأن المدينة النجمية جزء من مجرة إسمها سكة التبانا التي تتحرك حول مركز التبانة، إذا المرجع هو مركز التبانا، للأسف لا أمل فالتبانا تتحرك مع عدة من المجرات حول كارثة أخرى لا يعلمها إلا الله تعالى، و حتى لو إستطعنا جدلا أن نحيط بجميع مجرات الكون و مدنه النجمية فلا فائدة أيظا لأن الكون بأسره في حال تمدد و هو كالبالون عليه رسومات كلما إنتفخ أكثر كلما إبتعدت الرسومات عن بعضها، إذا فنحن عاجزون عن الإحاطة بالمكان المطلق، وقد لا يكون هناك شيئ إسمه المكان المطلق، و إنما الوجود المكاني وجود نسبي فقط لا يمكن تقديره إلا بمرجع، و المشكلة أن هذا المرجع بذاته بحاجة إلى مرجع و هذا المرجع الأخر بحاجة إلى مرجع أخر و و و....... فالمكان المطلق غير موجود و المكان غير ثابت إطلاقا.

و إذا جئنا إلى الحركة فالمشكلة نفسها ترافقنا، فنحن عندما نقيس سرعة شيئ أو حركته نحن بحاجة إلى مرجع، فأنت في قطارحينما يمر بك قطار أخر قادم في عكس الإتجاه يختلط الأمر، يخيل لك أنك واقف و الأخرهو الذي يتحرك، و هكذا فتقيس سرعته بطريقة خاطئة فيخيل إليك أنه يسير في سرعة خاطفة بينما هو يسير في نفس سرعة القطار الذي أنت في داخله، تختلط الأمور، و إذا أغلقت النوافذ خيل إليك أنك واقف لا تتحرك إلا بالرجوع إلى مرجع أخر، الأمر نسبي، الحركة نسبية و لا سبيل لإدراك الحركة المطلقة، و الكون بأسره في حالة نضخم و حركة لا سبيل لإدراكها سوى مرجع أخر.

و قد تعب نيوتن في محاولاته لإجاد الحركة المطلقة الحقيقية و إنتهى بالفشل، و من ثم عاد فما كان بوسعه إلا الدروشة بالقول أن الفضاء هو الثابت الكوني و المرجع المطلق، و إستمر على هذه العقيدة بدوافع دينية، و قد إفترض بعض العلماء المتدروشين بأن هناك مادة ثابتة في الفضاء إسمها الاثير، و إستدلوا على وجود هذه المادة بطبيعة الضوء الموجية، قائلين أن الأمواج لا بد لها من وسط مادي كي تنتشر فيه كما ينتشر موج البحر في الكاء و موج الصوت في الهواء، و كذلك أمواج الضوء لا بد لها من وسط كي تنتشر فيه، و حينما ثبت أن الضوء يمكن أن ينتشر بالهواء المفرغ في ناقوس، قالوا بوجود مادة إسمها الأثير، و أنها تملأ كل فراغ كوني حيث يمكن أن تكون مرجع ثابت للحركة و المكان.

لكن في سنة 1881 أجرى العالمان ميكلسون و مورلي تجربة حاسمة للأثير، و فكرة التجربة تتلخص في أن الأرض تتحرك خلال الأثير في سرعة 20 ميل في الثانية، فهي بذلك تحدث تيارا في الأثير، فلو أن شعاع سقط على الأرض في إتجاه التيار لا بد أن تزداد سرعته بمقدار 20 ميلا، ولو سقط على الإتجاه المعاكس للتيار لا بد أن تنقص سرعته بمقدار 20 ميلا، لكن النتائج كانت مدهشة، حيث أن سرعة الضوء لم تنقص أو تزيد في كلا التجربتين، وثبت أن سرعة الضوء نفسها في الحالتين إن كانت تسير فإتجاه التيار أو بعكسه، إن سرعته ثابتة في الحالتين، و سرعة الأرض في الأثير هي 0، و هكذا فكانت النتيجة هي أن الأثير خرافة لا وجود لها، أما أينشتين كان رأيه في الموضوع أن الأثير خرافة و أنه لا يوجد شيئ مطلق و لا مرجع ثابت في الدنيا، وبهذا فلا يمكن القطع بحركة إلا بمرجع، و إنهار يقين نظرية الأثير ولم تلبث هذه النظرية حتى فشلت.

الثابت الكوني:

لكن ماذا عن النتيجة التي وصل إليها العالمان ميكلسون و مورلي في تجربتهما الأخيرة؟ لقد كانت النتيجة هي أن سرعة الضوء ثابتة في الحالتين، فسرعة الضوء مثلا في قطار يسير بسرعة 100 ميل في الساعة تضل نفس السرعة مع أن المرجع الوحيد هو الرصيف، سرعة الضوء هي الثابت الكوني الوحيد، و هي ثابتة لا بالنسبة للأرض فقط بل بالنسبة للنجوم و القمر و الكون بأسره، و قد إستخلص إينشتين من هذه الحقيقة قانونه الأول في النسبية، وهوأن قوانين الكون واحدة بالنسبة للأجسام التي تتحرك حركة منتظمة، ومصطفى محمود يشرح هذا القانون بالمثال التالي: مثل الراكب على سفينة يتمشى على سطحها بسرعة1 ميل في الساعة، و لو أن السفينة كانت تسير بسرعة 15 ميل في الساعة، لكانت سرعته بالنسبة للبحر 16 ميل في الساعة، و لو أنه غير إتجاهه وسار بعكس إتجاه السفينة لصارت سرعته 14 ميل في الساعة، و برغم أنه لم يغير سرعته في الحالتين حيث تبقى سرعته 1 ميل في الثانية، فهو يسير في سرعتين مختلفتين بنفس الوقت، وهذه إستحالة، و السبب هنا أن المرجع ليس مرجع واحد بل عدة نسبيات، و إينشتين يفسر هذه الإستحالة قائلا أن هناك خطأ حسابي، و الخطأ هو إضافة وطرح كميات غير متجانسة، و إعتبار أن المسافة المكانية لحادثة يمكن النظر إليها مستقلة عن الجسم الذي إتخذ مرجعا لها، وهو هنا الراكب، فسرعة 1 ميل في الساعة هي سرعة الراكب بالنسبة لمرجعه ألا و هي السفينة، أما سرعة 15 ميل في الساعة فهذه سرعة السفينة بالنسبة للبحر، و لا يصح إضافة سرعة الراكب لسرعة السفينة حيث أن الإثنين مسافتين من نظامين و مختلفين و مرجعهما مختلف، و نسبيتهما مختلفة، فالحساب هنا خطأ وفقا لقانون النسبية الأول الذي يقول بوحدة القوانين للأجسام التي تتحرك بحركة منتظمة داخل نظام واحد، و القانون لا ينطبق على المسافة المكانية فقط و إنما للزمن دور أساسي، فالفترة الزمنية لحادثة لا يمكن أن ينظر إليها مستقلة عن حالة الجسم المتخذ مرجع لها، و المثل الوارد عن الراكب على السفينة يؤكد ذلك، فسرعة الراكب 1 ميل في الساعة لا قبل الإضافة إلى سرعة السفينة 15 ميل في الساعة حيث أن المرجعين الذين تنتسب إليهما هاتين الفترتين الزمنيتين مختلفتان، و هكذا فنسبة السرعة لها علاقة بالفترة الزمنية لا بالمكانية فقط.

الزمان:

لقد رفض أينشتين فكرة المكان المطلق أو الحركة المطلقة، و أينشتين يؤمن بأن الزمان و المكان شيئ واحد، و هو صاحب فكرة الزمكان، و بما أنه يرفض المكان أو الحركة المطلقة، فهو بقول أن الزمان شأنه شأن المكان لأنهما من نسيج واحد، فالزمان إذا نسبي و ليس مطلق بل مقدار متغير، ويقول أينشتين عن الزمان بأنه تغيرات رمزية في المكان، فايوم هو دوران الأرض حول نفسها، و السنة دورانها حول الشمس، و هذا هو النظام الشمسي، لكن النظام الشمسي ليس النظام الوحيد، و إنما هو واحد من كثير، و لا يمكن أن نفرض نظامنا الزماني على الكون بأسره، فالإنسان الذي يسكن في عطارد سوف تختلف حساباته عن حساباتنا نحن سكان الأرض.

وببساطة لا يمكننا فرض الأنية على الكون بأسره، فلو كانت تواقت حدثين و حدوثهما معا في ان واحد، فإن هذا التواقت لا يمكن أن يحدث بين أنظمة مختلفة بين أنظمة لا إتصال بينها، و يشرح اينشتين هذه النقطة فيقول: إن متحدثا من نيويورك يمكن أنيتحدث مع شخص أخر من لندن عبر الهاتف و يكون الأول يتحدث عند الغروب و الأخرعند الشروق و مع ذلك فيمكن تواقت الحدثين، وهذا لأن الحدثين على كوكب واحد خاضع لنظام واحد، أما أن يكون تواقت بين الأرض و كوكب خاضع لنظام أخر فهذا مستحيل لأن الضوء هو أسرع وسيلة كونية و مع ذلك فهو يستغرق الاف السنين حتى ينتقل من نظام إلى أخر، و نحن حينما نرى النجوم ويخيل لنا أننا نراها الأن، فنحن في الواقع نطلع على ماضيها، نحن ترى الضوء الذي إنتقل منها إلينا و إلى أن يصلنا هو تكون هي ماتت و إنتهى عمرها و مع ذلك فيخل لنا أننا نراها الأن.

إننا إذا تصورنا ساعة ملصقة بجسم متحرك، وساعة ملصقة بجسم ساكن، فإن هذه الساعة لا بد أن تسير بسرعة مختلفة عن الساعة الملصقة بجسم متحرك، و على وجه الدقة، فإن الساعة الملصقة بجسم متحرك تسير بسرعة أبطأ من الساعة الساكنة، و كلما زادت سرعة الجسم كلما بطأ الزمن بالإيقاع، لكن هذه التغيرات الزمنية لا يدركها من يرافق الساعة، بل يدركها شخص واقف على مرجع ثابت، و بالمثل تنكمش المسطرة في إتجاه حركتها كلما زادت سرعتها حتى يتحول طول المصطرة 0 عندما تبلغ سرعة الضوء، هذا قاسم مشترك بين الزمان و المكان، و ما يحدث للزمان لابد أن يحدث للمكان، و يفسر مصطفى محمود العملية فيقول: التفسير بسيط، إن الساعة التي تسير في سرعة الضوء لن يصل إلينا الشعاع القادم منها، فهي بالنسبة لنا ستبدوا متوقفة عند أوضاع العقارب التي شاهدناها بها أول مرة، لكن يجب أن لا نغفل عن نقطة و هي أن الذي يسير في هذه السرعات العالية لا يلاحظ أي تغيرات و إنما يلاحظها شخص من عتبة منفصلة، و لا يمكن الإحاطة بحالة إلا من عتبة منفصلة، أما الشخص المنهمك بها لا يلاحظ شيئا.

و لو قدر لأحد أن يسافر بسرعة 167000 ميل في الثانية ليقضي في سفرته 10 سنوات فإنه حينما يعود للأرض سوف يكتشف أنه لم يكبر بالعمر سوى 5 سنين، و السبب أنه سافر بسرعة عالية جدا حتى أبطأ الزمن به، الزمن في السرعات العالية يبطئ حتى تصل السرعة سرعة الضوء فيقف إيقاع الزمن، و لو فرضنا أن شخصا إستطاع أن يسافر بسرعة أعلى من سرعة الضوء فهناك كارثة ستكون بإنتظاره، سوف يذهب اليوم ليعود غدا لأن سرعة الضوء توقف إيقاع الزمن أما أي سرعة أعلى من سرعة الضوء فإنها لن توقف الزمن فحسب بل سوف تخرق حاجزه لتعود إلى الوراء، وهذا ما يحدث في السرعات العالية.

و هكذا فالزمن نسبي، و هو ليس كما يظن البعض أنه ممتد منذ بداية الكون إلى نهايته أو إلى الأبد، إنه نسبي، و يختلف من مكان لأخر، و لا يصح أن نفرض الأنية على الكون لأن أعلى سرعة هي سرعة الضوء و مع ذلك فهي عاجزة عن أن تحدث تواقتا بين أطرافه، و لكن أينشتين يبحث في صفة ثالثة للجسم غير مكانه و زمانه و هي الكتلة، و يتسائل، ماذا يحدث لكتلة جسد يسير في سرعة قريبة من سرعة الضوء؟

شكرا لك