الرسائل

181

منتدى علم الفيزياء العام / ما هو علم الفوضى ؟

« في: يوليو 15, 2005, 08:52:29 مساءاً »

الدرس الأول : فلسفة الحتمية :

الحتمية هي الاعتقاد الفلسفي بأن كل حدث أو فعل هو نتيجةٌ محتومة لأحداث أو أفعال تسبقها . و بالتالي – من حيث المبدأ على الأقل – فإن كل حدث أو فعل يمكن التنبؤ به كليا بشكل أمامي ( تقدمي ) أو خلفي ( نحو الماضي ) .
   و يمكن أن نتقصى الحتمية بوصفها اعتقادا فلسفيا قي مادية الكون  ،     و ذلك منذ الزمن القديم الذي يعود إلى عصر الإغريق منذ آلاف السنين .
   لقد اندمجت الحتمية مع العلم الحديث في سنة 1500 م على وجه التقريب ، مع توطـُّد الفكرة القائلة إن قوانين " السبب و النتيجة " تتحكم كليا في كل الحركات و البنيات في المستوى المادي .
   بناء على النموذج الحتمي للعلوم ، فإن الكون يتجلى للعيان مع مرور الزمن كآلة متكاملة ، بلا اشتراك للعشوائية أو الانحراف عن القوانين المحتومة .
   إن الشخص الذي كان قريبا جدا من توطيد الحتمية في لب العلوم الحديثة هو نيوتن ، الذي عاش في بريطانيا قبل 300 عام على وجه التقريب .
   لقد اكتشف نيوتن مجموعة من المبادئ المختصرة، عبَّر عنها في جمل قليلة ، و بيَّن أنها تستطيع و بشكل مدهش التنبؤ بالحركة لتشكيلة متنوعة و واسعة من الأنظمة مع درجة عالية جدا من الدقة .
   و برهن نيوتن أن قوانينه الثلاثة في الحركة - المجتمعة خلال عملية المنطق - بإمكانها التنبؤ بدقة بمدارات الكواكب حول الشمس ، و بشكل مسارات المقذوفات في الأرض ، و جدول مواسم مد المحيط طوال الشهر و السنة ،         و غير ذلك من العديد من الأشياء .
   إن قوانين نيوتن حتمية بالكلية لأنها تتضمن المفهوم القائل إن أي شيء يحدث في أي وقت في المستقبل هو حتما متصل بما يحدث الآن ، و زيادة على ذلك فإن كل شيء يحدث الآن هو مرتبط كليا بما حدث في لحظة ما في الماضي.  
   لقد حققت قوانين نيوتن الثلاثة نجاحا باهرا لعدة قرون بعد اكتشافها ،   و قد أظهر علم الفيزياء بوضوح كيف تستطيع قوانينه أن تحسب للمراقب حركة أي عملية فيزيائية يمكن تصورها تقريبا .
   و على الرغم من أن قوانين نيوتن قد أُبطلت قرابة العام 1900 م بمجموعة أكبر من القوانين الفيزيائية ؛ إلا أن الحتمية تبقى اليوم كهدف و لبّ فلسفي للعلوم الفيزيائية .

182

منتدى علم الفيزياء العام / ما هو علم الفوضى ؟

« في: يوليو 15, 2005, 08:49:39 مساءاً »

بسم الله الرحمن الرحيم

أقدم لكم هذه الترجمة ، التي تتعلق بموضوع علم الفوضى ، ذلك العلم الذي طالما أثار الكثير من الطلبة و الباحثين و العلماء .
و لقد بدأ اهتمامي بعلم الفوضى منذ أن وقع بين يدي كتاب " الفوضى  Chaos " الذي ألفه : James Gleick و ترجمه : سامي الشاهد ( و لي تحفظ على الترجمة ! ) ، ثم كتاب " الفوضى و الحتمية " الذي ألفه عدة علماء و ترجمه : هاني حداد .
فأردت أن أكتب تلخيصا لهما إلا أنني استصعبتُ الأمر ، حتى وقع بين ناظريّ موقع د ماثيو ثرمب الذي وجدت فيه هذا الموضوع الذي كتبه بشكل يسير و وجيز ، فاستعنت بالله و ترجمته . و ها أنا أقدمه لكم .
و أرجو أن تستمتعوا بالموضوع كما استمتعت به ، و كلي تطلع إلى آراءكم و تعقيباتكم على الترجمة .


يقع الموضوع في 14 صفحة ، و هو مكوّن من خمسة دروس لذلك سأقوم بطرحها تباعا إن شاء الله ، حتى لا يكون هناك استثقال أو ملل من القارئ .

تحياتي و أعتذر عن الإسهاب .

-----------------------------------------------------------
ما هو علم الفوضى ؟


مقدمة :
   مرحبا بك أيها القارئ في درس " ما هو علم الفوضى ؟ ".
   إننا نأمل أن تجدها طريقة مفيدة و شيقة للتعرف على أحد أشد المواضيع إثارة في العلوم الفيزيائية .
   إن " الفوضى " كلمة ذات معنىً مخصصٌ في الفيزياء ، و هي ليست ما نعنيه بالفوضى في حياتنا العامة .
   بالنسبة للفيزيائيّ ، فإن مصطلح " حركة فوضوية " لا يتعلق فيما إذا كانت حركة النظام الفيزيائي تظهر شديدة الاهتياج ، بل في الواقع  فإن النظام الفوضوي قادر على أن يتطور  بطريقة مرنة و منتظمة .
   و بالأحرى فإن الفوضى تُعزى إلى قضايا تتعلق بما إذا كان بالإمكان التنبؤ بشكل دقيق بعيد المدى عن سلوك النظام .
   خلال أربعة قرون في الفيزياء كانت القوانين الفيزيائية قد عكست الصلة التامة بين السبب و الأثر الناتج عنه في الطبيعة . و هكذا إلى فترة قريبة ، كان هناك افتراض بأن من الممكن دائما التنبؤ بشكل دقيق بعيد المدى عن أي نظام فيزيائي  طالما أننا نعرف شروطه الابتدائية بشكل جيد .
   
إن اكتشاف الأنظمة الفوضوية في الطبيعة قبل ما يقارب المئة سنة أدى تقريبا إلى القضاء على ذلك الانطباع . و بعد إتمامك الدروس الخمسة لهذا المقرر سوف تفهم كيف تحقق ذلك و لماذا .
   
   في الدرس الأول ، سوف تتعلم عن ( فلسفة الحتمية ) ، التي تمثل الاعتقاد الأساس في العلوم الفيزيائية و هو يقضي بأن كل سبب له أثر فريد ، و العكس صحيح .
   كما في الدرس الثاني ، سوف تتعلم عن ( الشروط الابتدائية ) ، بمعنى كيف أن الفيزيائيين يعتمدون على القياسات الأولية لأي نظام . و باستخدام الخط الافتراضي الواصل بين السبب و النتيجة ؛ تُستخدم الشروط الابتدائية للتنبؤ بحالات النظام في أوقات متقدمة أو متأخرة .
   أما في الدرس الثالث ، فستتعلم عن ( الارتيابية <اللاحتمية> في القياسات ) ، و هي المبدأ القائل إنه لا يمكن إجراء أي عملية قياس بدقة لانهائية .
   و في الدرس الرابع ، سوف تتعلم كيف أن الحتمية ،و الشروط الابتدائية ،   و الارتيابية في القياس ؛ هي السبب في حدوث  "عدم الاستقرار الديناميكي" ،  و الذي هو لأكثر الفيزيائيين تعبيرٌ مرادف للـفوضى .
   أخيرا ، ستتعلم في الدرس  الخامس ، كيف أن الحركة الفوضوية هي العامل في ظهور بنيات منظَّمة على نطاق واسع (large-scale ) .

183

منتدى علم الفيزياء العام / Are you a Physics major?

« في: يوليو 13, 2005, 11:56:26 مساءاً »

السلام عليكم ،
أختنا إيمان ، شكرا لكِ على هذا النقل الجميل .
و لا يخفى على أكثرنا أن موقع physlink هو أحد أفضل المواقع الشمولية في الفيزياء ، لا سيما الجانب الفكاهي !

و قد أعجبتني هذه الفقرة ( أظن أني سأستخدمها مع بعض أساتذتنا '> ) :
-if when your professor asks you where your homework is, you claim to have accidentally determined its momentum so precisely, that according to Heisenberg it could be anywhere in the universe.

تحياتي ،

184

منتدى علم الفيزياء العام / ماسبب نشوء هذا الإعتقاد  ياترى؟!

« في: يوليو 11, 2005, 07:15:46 صباحاً »

السلام عليكم و رحمة الله

أختنا الفاضلة جنين ،
أعتقد أن السبب هو " عفوية الطرح " ، بمعنى أأن إطلاق اسم " شمال مغناطيسي " هو بسبب وجوده في الجزء الشمالي ، و هكذا للجنوبي .
إلا أن ذلك خطأ بلا ريب ، فالشمال المعناطيسي هو في القطب الجنوبي ، و الجنوب المغناطيسي للأرض هو في القطب الشمالي .
لكن التسمية بقيت لانتشارها .
و هناك أمثلة أخرى على ذلك ، مثل تسمية الموجات " تحت " الحمراء ، و " فوق " البنفسجية بهذا الاسم .
إذ أن ذلك غير صحيح ، لأنها على وجه الدقة ليست " تحت " و لا " فوق " و إنما " يمين " و " يسار " .
و استبقى العلماء هذه التسمية لانتشارها .
و غير ذلك .

تحياتي

185

منتدى علم الفيزياء العام / الفيزياء في ألعاب الكرة

« في: يوليو 08, 2005, 07:27:10 مساءاً »

السلام عليكم ،
أختنا أمان جزاكِ الله خيرا ..
الموضوع غاية في المتعة ، إذ أنه يرتبط بأكثر الألعاب انتشارا
و إن كان ما قبل الجزء الأخير من الموضوع قد ارتبط بكرة القدم الأمريكية
إلا أن هناك جوانب عديدة تربطها ( فيزيائيا ) بكرة القدم ، مثل اللحاق بالخصم أو كل ما يتعلق بكمية الحركة ( الزخم ) لللاعبين ، و قذف الكرة لتصل إلى أبعد مسافة ، و غير ذلك ...
أما روبيرتو كارلوس و هدفه المعروف في مرمى فرنسا ، فهو بحق الجزء الأمتع بالنسبة لي ..

على أية حال ، لقد كان اختيارك للموضوع جدُّ موفق ، و الترجمة لا غبار عليها ، فأحسنتِ

و كم أتمنى أن تتوسعي في موضوع كرة القدم الشعبية ، فهناك أمور فيها تستحق الدراسة
، فعلى سبيل التمثيل : الكرات الرأسية ( و كنت قد سمعت عن دراسة تمت على الضربات الرأسية لللاعب الألماني - نسيت اسمه - الذي سجل الأهداف الرائعة في المرمى السعودي ! في كأس العالم 2002 م ) ، كذلك تثبيت الكرات ( بمعنى كيف يتقتن اللاعب تثبيت الكرة التي تصطدم برجله بحيث إنها لا ترتد ، حيث إنه يجعل الكرة تلمس قدمه أكبر زمن ممكن )
و غير ذلك الكثير من الأمور الشيقة التي نتمنى أن نقرأ عنها موضوعا كهذا الموضوع الجميل الذي يستحق ( في نظري ) أن يكون الموضوع المميز .

في الختام ،
أسأل الله أن يوفقنا جميعا لما يحب و يرضى و أن يعلمنا ما ينفعنا و ينفعنا بما علمنا ،
و سبحان الله الذي علم الإنسان ما لم يعلم .

تحياتي للجميع
بوزترون

186

منتدى علم الفيزياء العام / أفكار خاطئة عن الانفجار العظيم .

« في: يوليو 08, 2005, 03:58:11 صباحاً »

أخيتي أمان
جزاكِ الله خيرا على التعليق و إرفاق الصورة للتوضيح .

كما أن في الموضوع الأصلي في مجلة " Scientific American " صورا توضيحية
أشمل لمن أراد التوسع .

تحياتي

187

منتدى علم الفيزياء العام / أفكار خاطئة عن الانفجار العظيم .

« في: يوليو 04, 2005, 08:56:05 مساءاً »

بسم الله الرحمن الرحيم


أفكار خاطئة عن الانفجار العظيم ( تلخيص )



مقدمة :

قد يثير مفهوم توسع الكون حيرةً لدى كثير من العامة ، بل إن الفلكيين كثيرا ما يتناولونه بشكل خاطئ يدل على اختلال فهمهم لهذا المفهوم .
إن تكوين جميع البنيات في كوننا هذا ( مجرات ، و نجوم ،و كواكب ، بل حتى هذا المقال ) يعتمد اعتمادا كليا على توسع الكون ، لذلك بإمكاننا أن نقول إن توسع الكون هو من أهم الحقائق التي جرى اكتشافها عن أصولنا .
و حيث إن العلماء قد عثروا – قبل أربعين عاما - على الشفق البارد للانفجار العظيم ، الذي هو بمثابة الدليل القاطع على توسع الكون ، فقد وحدت نظرية توسع الكون و تبرده كل الأطروحات الكزمولوجية ( الكونية ) .
على الرغم من كل ذلك ، إلا أن توسع الكون ، الذي تم اكتشافه قبل 75 عاما - يظل مستعصٍ على فهم كثير من العامة ، بل و قد يختلف بعض العلماء على فهم معناه .
و دليل ذلك هو قيام بعض العلماء الذين أرادوا تيسير ( تبسيط ) العلوم ، بطرح تعبيرات غير صحيحة ، بل و مضللة . بل إن بعض مؤلفي الكتب المنهجية في الفلك قد حذوا حذو أولئك في ارتكاب الأخطاء الفادحة في سبيل شرح توسع الكون .



ما هو التوسع ، على أية حال ؟

في الملاعب تكثر إصابات التواء الكاحل ، حيث تنتفخ ( تتوسع ) ! ، و كذلك القنبلة التي تتضخم نتيجة توسع شظاياها في الفضاء حولها .
لاحظ أن القنبلة ( و غيرها ... ) لها مركز توسع ، و طرف ، و هناك فضاء تتوسع فيه .
إن هذا غير محقق بالنسبة إلى توسع الكون ، حيث إنه بلا طرف و لا مركز ، بل و لا يوجد شيء في الخارج ليتوسع فيه !
و أصح تشبيه لتوسع الكون هو توسع ( تضخم ) البالون ، إذ أن المسافات بين المجرات البعيدة تزداد .
و قد استخدم الفلكيون تعبير : تقهقر \ ابتعاد المجرات عنا ، و هو تعبير خاطئ ، لأن المجرات لا تسير في الفضاء مبتعدة عنا ، بل إن الفضاء بيننا هو الذي يتوسع . لكن المجرات تتحرك كما قدر لها داخل العناقيد ، التي هي ساكنة ( جوهريا ) بدورها .
إن كوننا المتوسع هذا ، لا يحتاج إلى مركزٍ يبتعد عنه ، و لا إلى فضاءٍ يمتدُّ فيه ، بل هو قائم بذاته ، متوسع بنفسه .
و عليه فإن كل شيء في كوننا هذا يبتعد عمّا سواه بسبب توسع الفضاء الذي لم ينفجر في مركز محدد ، بل إن ذلك الانفجار قد حدث في كل مكان !
يشير بعض الكسمولوجيين إلى حجم الكون بأنه كان مثل حجم حبة الجريب فروت grapefruit ، و الذي يعنونه بهذا هو الجزء المشاهد الآن من الكون .
و على هذا فإن سكان مجرة أندرو ميدا الذين يرون أجزاء لا نراها من الكون ، كان كونهم المرئي ( الذي يشاهدونه الآن ) بمثل حبة الجريب فروت أيضا ، و كذلك لغيرهم ...
لذلك فإن الكون كله كان بمثابة تجمع غير منتهٍ لحبات الجريب فروت ، و على ضوء ذلك فإن الفكرة القائلة بأن الانفجار العظيم كان صغيرا هي فكرة مضللة . لأن الشيء غير المنتهي عندما ينكمش فاقدا جزءا من حجمه يظل غير منتهٍ أيضا .
إذن فإن حدوث الانفجار العظيم في كل مكان هو أمر مقبول و صحيح لهذا الكون مهما كان حجمه .



تقهقر Receding أسرع من الضوء !

لقد وجد " هبل " في عام 1929 م أن معدل تزايد المسافات بين المجرات يخضع إلى علاقة هي v = Hd ، حيث إن v هي سرعة التقهقر ، و d هي بعد المجرة عنا ، و أما H فهو ثابت التناسب الذي يسمى " ثابت هبل "
إن ثابت هبل هذا يحدد مدى السرعة التي يتمدد بها الكون حول أي راصد في الكون .

لكن إذا علمنا أن مجرة أندرو مينا ، التي هي أقرب مجرة إلينا ، تتحرك نحونا و ليس بعيدا عنا ! و لا يدل هذا على خطأ علاقة هبل ، لأنها تنطبق على السلوك الوسطي للمجرات ، فهي ( أي العلاقة ) تبلي بلاءً حسنا على المجرات البعيدة عنا .
كذلك فإن الكون لا يتوسع بسرعة واحدة ، استنادا إلى علاقة هبل ، بل إنها تتنبأ بوجود مجرات بعيدة عنا تتقهقر عنا بأسرع من سرعة الضوء ، و لكن بشرط أن تقع على مسافة محددة تسمى " مسافة هبل " .
و تصل تلك المسافة إلى 14 بليون سنة ضوئية ، بناء على ثابت هبل الذي قيس .
و هنا نصل إلى إشكالٍ طالما أربك عديدا من الطلبة ، و هو : أليست تقول النظرية النسبية الخاصة إن لا شيء بإمكانه أن يتجاوز سرعة الضوء ؟ فكيف إذن تتقهقر تلك المجرات بأسرع من السرعة القصوى ؟ أوليس هذا اختلال في علاقة هبل !؟
و الجواب واضح و يسير ، هو أن النظرية النسبية الخاصة لا تنطبق إلا على السرعات العادية ، أي التي تكون فيها الحركة خلال الفضاء ، أما توسع الكون فهو حركة الفضاء ذاته ، الذي يخضع بدوره للنسبية العامة . إذن لا يعد ذلك خرق أبدا ، و يظل صحيحا أن لا شيء بإمكانه تجاوز سرعة الضوء .



يتمدد الكون و يبرد .

لقد لوحظ أن الموجات الواردة من المجرات البعيدة تنـزاح نحو الموجات الطويلة ( الانزياح نحو الأحمر ) . و التفسير المباشر هو : طالما أن الكون يتوسع ، فإن الموجات الضوئية تتمدد خلال رحلتها في الفضاء ، فتتضاعف أطولها الموجية بتضاعف الاتساع ، مع انخفاض إلى النصف في الطاقة.
و المشكل هنا هو اختلاف مفهوم الانزياح نحو الأحمر الكزمولوجي الناتج عن توسع الكون ، و بين الانزياح نحو الأحمر الناتج من أثر دوبلر ، و كم يخطئ كثير من الفلكيين عندما ينسبون ذلك الانزياح إلى أثر دوبلر على الرغم من خضوعهما لقانونين مختلفين إذ أن أثر دوبلر يشتق من النسبية الخاصة ، أما الانزياح الكزمولوجي نحو الأحمر فهو مشتق من النسبية العامة .
فنحن عندما نطبق قانون دوبلر على الأجرام التي تقارب سرعتها سرعة الضوء ، فإننا نجد أن الانزياح نحو الأحمر يقترب من اللانهاية . و بذلك تصبح موجات الضوء أطول من أن تلاحظ .
و لكن قانون الانزياح الكزمولوجي يؤدي إلى نتائج غير تلك ، بإمكان من أراد التوسع فيها أن يعود إلى المقالة الأصلية .

نعود إلى قضية تبرد الكون . فحيث إن الفوتونات المنبعثة من المجرات لها درجة حرارة ، و بما أنها تزداد طولا بسبب توسع الكون ، و بالتالي تخسر شيئا من طاقتها ، و عليه فإن درجة حرارتها سوف تنخفض ، و بناء على ذلك فإن الكون يبرد بتوسعه . و هذا ما أثبتته القياسات .



يركض ليظل ساكنا

إن التغييرات في توسع الكون ؛ أعطت صفة القبول لوجود مجرات تتقهقر بسرعة تتجاوز سرعة الضوء .
افترض أن شعاعا ضوئيا أبعد من مسافة هبل يسير نحونا ، مع ملاحظة أن فضاءه يتقهقر بأسرع من سرعة الضوء عنا ، و هو يسير بأقصى سرعة كي يحافظ على موضعه . قد تظن للوهلة الأولى أنه ليس بإمكاننا أن نرى ذلك الضوء ، إذ أنه لن يصل إلينا أبدا !
إلا أن الحقيقة التي أنت بصدد معرفتها الآن هي أن ثابت هبل ليس ثابتا ، و إنما يتغير مع الزمن ، و عليه تكبر مسافة هبل . و بهذا فإن ذلك الفوتون سوف يجد نفسه و قد دخل ضمن نطاق مسافة هبل التي يتقهقر فيها الفضاء بأقل من سرعة الضوء . و بهذا يصل إلينا .
و عليك أن تعلم – بناءً على ما سبق - أن مسافة هبل ليست مؤشرا على حافة ( طرف ) الكون المرئي . بل في الواقع إن مسافة أبعد جرم سماوي يمكن رصده تتضاعف ثلاث مرات تقريبا لتصل إلى 46 بليون سنة ضوئية !
لقد اكتشف العلماء مؤخرا أن معدل توسع الكون يتسارع ، و هذا يزيد من أهمية مسألة أقصى بعد نراه ، فاستنادا إلى الاعتقاد القديم القائل إن الكون يتباطأ ؛ ظن العلماء أن المزيد من المجرات ستتوالى في الوصول إلى مجال الرؤية .
أما في كونٍ متسارعٍ فإنه أشبه ما يكون بثقب أسود . إذ يكون له أفق حدث بحيث لا يمكننا أن نرى ما خلفه أبدا ، فمهما ازدادت مسافة هبل ؛ فإن تسارع الكون يقاومها بحيث يمنع ضوء المجرات التي خلف أفق الحدث بعيدة عن الوقوع ضمن مسافة هبل .
إن المسافة الحالية التي تفصلنا عن ذلك الطرف هي 16 بليون سنة ضوئية ، فالضوء المنبعث الآن عن المجرات التي أصبحت الآن خلف أفق الحدث لن تستطيع الوصول إلينا أبدا .
و سوف تتوسع تلك المسافة كثيرا ، و بذلك سنظل قادرين على رؤية ما كان خلفها ، إلا أن الأحداث اللاحقة تظل دوما خارج مدى الرؤية إلى الأبد .
نناقش الآن الفكرة القائلة إن الكون تسود فيه قوة الجاذبية ، و بناءً عليه فسيتباطأ التوسع نتيجة للجذب بين الأجسام ، مما يجعلها أصغر حجما ( تنكمش ) ، و هذا ما كان يظنه أكثر الكوزمولوجيين حتى وقت قريب . إلا أنه غير صحيح .
و في الواقع فإن تسارع التوسع يسبب زيادة قليلة في حجم الأجرام بعكس ما هو عليه الحال في كونٍ غير متسارعٍ . و لكن هذا لا يعني أن الأجرام سوف تتوسع بسبب توسع الكون فهي ليست مثل الموجات التي ليست متماسكة بسبب تحديد القوة لحجمها كما هو الحال عليه بالنسبة للأجرام .

و في ختام الموضوع ، دعونا نقرُّ أن نموذج الانفجار العظيم الذي يدرس و يرصد التوسع ، و الخلفية الإشعاعية الكونية ، و التركيب الكيميائي للكون ، هو نموذج عرضة للتبديل . و لكنه حتى الآن يعد أفضل نموذج يناسب البيانات المتوفرة لدينا .

أخيرا ، تظل هناك أسئلة تحير الكوزمولوجيين ( على الأقل ) ، فهم يتساءلون ما هو سبب توسع الكون ؟ و يعزونه أحيانا إلى ما يعرف بالتضخم . و لكن هذا التضخم أيضا يخضع إلى نفس السؤال ! كما أن هناك أسئلة أخرى تتعلق بما وراء ما نستطيع رؤيته ؟ و عن معدل تسارع الكون و غير ذلك العديد من الأسئلة التي لا تفتأ تلوح في أفق الحدث !


--------------
قد لا يبدو هذا تلخيصا ! إلا أنني بذلت جهدي في اختصار الأفكار و تعديل الصياغة ، فما كان فيه من صواب فبفضل الله و ما كان فيه من زلل فمني و من الشيطان .

مع ملاحظة أنه كان الأجدر أن أطرح الموضوع ( التلخيص ) أولا ثم أتبعه بالأسئلة . و لكن النقص سمة الإنسان ، فاعذروني .

--------------
لخصه أخوكم \\ بوزترون

188

منتدى علم الفيزياء العام / أفكار خاطئة عن الانفجار العظيم .

« في: يوليو 04, 2005, 06:57:28 مساءاً »

و عليكِ السلام و رحمة الله و بركاته ،
أخيتي 212 ... جزاكِ الله خيرا و شكر لكِ ،

إنني أقوم بإعداد التلخيص للطرح هذه الليلة إن شاء الله .

أما بالنسبة لطرحه في قسم الفلك فهذا جائز ، و لكنني لم أفعل ذلك
لأن الموضوع على وجه الدقة كوزمولوجي و ليس فلكيا .
و إن كان يخص كلا الفريقين و فيه فائدة لكليهما ( على الرغم من أنه فيه انتقاد لبعض
الفلكيين لسوء فهمهم لأطروحات الكوزمولوجيا )  
على أية حال ، الرأي رأي أهل المشورة ... فانظروا ماذا ترون .

تحياتي

189

منتدى علم الفيزياء العام / تصويت المواضيع المتميزة في الفيزياء لشهر 5/1426 ه

« في: يوليو 03, 2005, 09:17:23 مساءاً »

السلام عليكم

تم التصويت ، و جزاكم الله خيرا

190

منتدى علم الفيزياء العام / أفكار خاطئة عن الانفجار العظيم .

« في: يوليو 01, 2005, 04:16:22 مساءاً »

بسم الله الرحمن الرحيم

أفكار خاطئة عن الانفجار العظيم .
( مجلة Scientific American عدد مارس\أبريل 2005 م
ترجمة وائل الأتاسي لمجلة العلوم )


سؤال : أي نوع من الانفجارات كان الانفجار العظيم ؟
جواب :
( خطأ ) : كان الانفجار العظيم مثل قنبلة تنفجر في موضع معين من خلاء\فضاء سابق .
من وجهة النظر هذه ، وجد الكون عندما انفجرت المادة التي كانت كلها في مكان معين . كان لضغط في المركز في أقصاه و في الفراغ المحيط بها في أدناه،و هذا الفرق في الضغط هو الذي دفع المادة إلى الخارج .

( صح ) : إن الفضاء نفسه هو الذي انفجر .
إن الفضاء نفسه الذي نعيش فيه يتوسع . فلم يكن ثمة مركز لهذا الانفجار ، بل حدث في كل مكان . و كانت الكثافة و الضغط هما نفسيهما في كل مكان ، فلم يكن ثمة اختلاف في الضغط ليؤدي إلى الانفجار .


سؤال : هل يمكن للمجرات أن تتقهقر ( Recede ) بأسرع من سرعة الضوء ؟
جواب :
( خطأ ) : طبعا لا ، لأن نظرية آينشتاين النسبية لا تسمح بذلك .
لنأخذ رقعة من الفضاء فيها بعض المجرات ، إن هذه المجرات تبتعد عنا ، و كلما كانت المجرة
أبعد كلما كانت أسرع ، فإذا كانت سرعة الضوء هي السرعة القصوى ، فإن سرعة المجرات يجب أن تستقر في نهاية المطاف .

( صح ) : من المؤكد أنه ممكن ، لأن النظرية النسبية لا تنطبق على سرعة التقهقر .
في كون يتوسع ؛ تحافظ سرعة التقهقر على تزايدها مع المسافة . و بعد مسافة معينة تعرف بمسافة هبل تتجاوز سرعة الضوء . و ليس في ذلك خرق لنظرية النسبية ، لأن سرعة التقهقر ليست ناتجة من الحركة عبر\خلال الفضاء و إأنما من توسع\حركة الفضاء نفسه .


سؤال : هل نستطيع مشاهدة مجرات تتقهقر بأسرع من سرعة الضوء ؟
جواب :
( خطأ ) : قطعا لا ، لأن الضوء الآتي من هذه المجرات لن يصل إلينا أبدا .
إن كل مجرة أبعد من مسافة هبل ، تتقهقر عنا بأسرع من سرعة الضوء ، و الفوتون المنبعث منها و المتجه إلى الأرض يبعده توسع الكون مثل شخص يسبح عكس التيار . إذن فالفوتون لن يصل إلينا أبدا .

( صح ) : من المؤكد أننا نستطيع ذلك ؛ لأن معدل التوسع يتغير مع الزمن .
في البداية لا يمكن لهذا الفوتون أن يقترب منا ، و لكن مسافة هبل ليست ثابتة بل تتزايد مع الزمن ، و يمكن أن تكبر لتشمل الفوتون ، و عند ذلك يقترب منا حتى يصل إلينا .


سؤال : لماذا يوجد انزياح كوني نحو الأحمر ؟
جواب :
( خطأ ) : لأن المجرات المتقهقرة تتحرك عبر الفضاء و تتعرض لمفعول\ أثر دوبلر .
عندما تبتعد المجرات عن المراقب تتطاول موجات ضوئها فتجعلها أكثر احمرارا و يبقى طول موجة الضوء هذا على حاله أثناء رحلته عبر الفضاء . و يكشف الراصد الضوء و يقيس انزياح دوبلر نحو الأحمر و يحسب سرعة المجرة  .

( صح ) : لأن توسع الكون يمدد جميع موجات الضوء عندما تنتشر .
تتحرك المجرات بصعوبة عبر الفضاء ، و هكذا تبث ضوءا يكاد يكون جميعه بنفس طول الموجة و في جميع الاتجاهات ، و يتمدد طول الموجة أثناء رحلته لأن الفضاء يتوسع و لذلك ينزاح الضوء إلى الأحمر . و مقدار الاحمرار هذا يختلف عما يولده مفعول\أثر دوبلر .


سؤال : كم يبلغ كبر الكون المرئي ؟
جواب :
( خطأ ) : يبلغ عمر كوننا 14 بليون سنة ، فقطر الجزء المرئي منه هو 14 بليون سنة ضوئية .
لنأخذ أبعد مجرة يمكن رصدها ، أي المجرة التي انطلقت فوتوناتها بعد الانفجار العظيم بقليل ، و تصل إلينا الآن فقط . و لما كانت السنة الضوئية هي المسافة    التي يقطعها الضوء في سنة ، فالفوتون الآتي من هذه المجرة اجتاز مسافة 14 مليون    سنة ضوئية .

( صح ) : لما كان الفضاء يتوسع ، فالقسم المرئي من كوننا يزيد قطره على 14 مليون س ض
حين يتابع الفوتون رحلته ، يتوسع الفضاء الذي يجتازه . و لدى وصوله إلينا    تصبح المسافة الكلية التي تفصلنا عن المجرة التي أصدرته أكبر ، و هذا ما يثبته حساب سهل قائم على المدة التي استغرقها الفوتون لكي يصل إلينا .

      
سؤال : هل تتوسع الأشياء داخل الكون أيضا ؟
جواب :
( خطأ ) : يؤدي توسع الكون إلى تضخم كل شيء
لنأخذ حالة مجرات في عنقود مجري ، فبما أن الكون يتوسع ، فإن المجرات و العنقود بمجمله تتوسع أيضا ، و من ثم تتوسع حافة العنقود .

( صح ) : لا ، الكون يتوسع ، و لكن الأشياء المتماسكة داخله لا تكبر .
في البدء تتباعد المجرات المتجاورة عن بعضها ، و لكن تجاذبها الثقالي يتفوق على التوسع فيتشكل عنقود . و من ثم يستقر على حجم متوازن .


و قد كتبت تلخيصا للموضوع ، أسأل الله أن ييسر لي طرحه قريبا .
تحياتي
بوزترون

191

منتدى علم الفيزياء العام / استيضاح حول التواقت النسبي

« في: يونيو 15, 2005, 09:59:46 صباحاً »

السلام عليكم و رحمة الله ،

أخي هشام ... أشكرك لشكرك ،

و لقد بدا لي سؤالك الذي نصه : "   -هل مفاهيم ( تمدد الزمن وانكماش الطول وازدياد الكتلة ) هي أمور اعتبارية ذهنية فقط  ناتجة عن تسليمنا بفرضيّ النظرية ؟
 - أم هي حوادث حقيقية فعلية تحدث في كلّ جسمين يتحرك أحدهما بدلالة الآخر حركة سريعة ؟ "
بدا لي أنه سؤال عن حقيقة وقوع هذه الحوادث أو عدم وقوعها ! و لهذا طرحت جوابي الأول  .

أما سؤالك الثاني ، أخي العزيز ، فالإجابة عنه هي أن الجسم المتحرك ( بالنسبة للمرجع الآخر الثابت ) سوف يرى أن الجسم الثابت متحركا ( بالنسبة إليه ) ... لذلك فإن ما يتحقق على الأول سيتحقق على الثاني .
فتمدد الزمن و انكماش الطول ... ستكون حقيقية تماما بالنسبة للراصد الذي يرى أن المرصود متحرك بالنسبة إليه ، و بما أن كلا الراصدين يريان أن كلاهما ثابت بالنسبة إلى مرجعه الخاص و أن الآخر هو المتحرك ، فإن تلك الظواهر سوف تنطبق على الاثنين معا بشكل تبادلي و ليس ذاتيا .

و أرجو أن أكون وفقت في إيصال الفكرة . و كم تمنيت أن يشاطرنا أحد في الكلام بالإضافة أو التعديل أو التعليق .

لك تحياتي ،

192

منتدى علم الفيزياء العام / استيضاح حول التواقت النسبي

« في: يونيو 10, 2005, 08:10:13 صباحاً »

و عليكم السلام و رحمة الله و بركاته

أخي هشام ، الموضوع يستحق الكثير لنناقشه ، فهو جد ممتع .

إن مفاهيم ( تمدد الزمن ، و انكماش الطول ، و ازدياد الكتلة ) هي مفاهيم حقيقية تماما .
و  لها تطبيقات في الحياة العلمية ، و لكن الخطأ ، كل الخطأ ، أن يحاول أحدهم أن يفرضها
علينا في حياتنا العامة ، لأن النظرية النسبية الخاصة تؤول إلى الفيزياء الكلاسيكية للسرعات
التي تكون أقل من الضوء بكثير ، فإذا علمت يا أخي العزيز أن سرعة الصواريخ ( 12 كم لكل ثانية ) هي أقصى ما نتعامل معه ، أو حتى سرعة الأرض 30 كم في الثانية ، فإذا عرفت أن تلك هي أقصى سرعات نتعامل معها ، فما بالك بسرعة الضوء التي هي 300000 كم لكل ثانية !

على أية حال ، و كي يطمئن قلبك سأضرب لك مثلا واقعيا على تمدد الزمن : و هو فترة حياة الميزونات ، و هي جسيمات كونية دقيقة قادمة من الفضاء الكوني و ناتجة عن التصادم بين ذرات الهيدروجين و الأكسجين الموجودين في الغلاف المحيط بالأرض أو قد تكون ناتجة عن تفاعلات كونية أخرى معقدة .
إن تلك الجسيمات ، التي تمتلك كتلة أكبر من كتلة الإلكترون بـ 207 مرات ، يقدر عمرها الافتراضي بـ 2.2 ميكروثانية ( 0.0000022 ثانية ) ، و هي تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء 0.99C ، و تتحلل إلى ميزونات موجبة و سالبة و نترينو  
و نترينو مضاد و بوزترون و إلكترون  ، و بالإستفادة من زمن انحلالها و سرعتها فإن المسافة التي يفترض أن تقطعها هي 600 متر ( سرعتها * عمرها ) . أي أنها لن تصل إلى الأرض أبدا .
و لكن بالنسبة إلى مراقب على سطح الأرض و بتطبيق معادلة تمدد الزمن فإن المراقب على سطح الأرض سوف يحسب تلك المسافة على أنها 4800 متر ، و هو ما يحصل فعلا و بهذا يتم رصدها.

و إليك مثال آخر ، عن البيون و هو جسيم غير مستقر كذلك ، و الفترة التي يعيشها و هو ساكن في المعمل هي 0.026 ميكروثانية ( بحسب ساعة المعمل ) ،  و لكنه عندما يتحرك بسرعة 0.95C  بالنسبة للراصدين في المعمل فإنه يعيش لمدة قدرها 0.083 ميكروثانية ( أي ثلاثة أضعاف ) طبقا لساعة المعمل نفسها .

إن هذين المثالين حقيقيان واقعيان ، و لا مراء في ذلك .
أما انكماش الطول فهو حاصل للإلكترونات التي وجد أنها تنضغط بسبب تغير القوى الكهرومغناطيسية الناتجة عن الحركة .
و كذلك ازدياد الكتلة ، و معادلة آينشاين المعروفة E = mC^2  التي كانت مدخلا إلى الطاقة النووية .


و في الختام أنصحك أخي العزيز بقراءة كتابين قيمين في الموضوع هما :
1. نظرة شاملة حول النظرية النسبية لنمر أحمد مهنا و لؤي جهاد شاور .
2. ماهي النسبية ، تأليف : ل.لاندو و ج.رومر ، ترجمة : صالح القويز ، و هو أيسر و موجود في مكتبة دار العلوم بالرياض .

و تقبل أصدق التحايا من أخيك
بوزترون

193

منتدى علم الفيزياء العام / نهاية العلوم

« في: مايو 24, 2005, 02:28:09 مساءاً »

إنَّ الفيزيائيينَ خاصَّةً ، و العلماءَ عامةً ...
لا يُؤمنونَ بِتوقـُّفِ العلومِ ، فمَا مَثــَلُ الفيزياءِ التقليديةِ عنهم ببعيدٍ ...
إذْ فِي أواخرِ القرنِ الميلاديِّ التاسعِ عشر كان مُعظمُ العلماءِ يظنُّونَ أنهم قد أحْكمُوا
قبضتهم على العلوم .
حتى أنَّ أحَدَ كبارهم ( كلفن ) نصحَ طالبـًا بأنْ لا يختصَّ في الفيزياءِ لأنَّ مرحلةَ الاكتشافِ
توقـَّفت ، و بدأت مرحلةُ التطبيقِ فيها .
على أية حال ، إنَّ المتابعَ لمحاضراتِ كبارِ العلماءِ الآنَ ، يجدُهمُ أكثرُ حرصًا على التأكيد بأن نظرياتهم قابلةٌ للنقضِ في أي وقت .
و لا أدَلَّ على صحَّة هذا الكلام من مفاهيم ميكانيكا الكم ، و الفوضى ، اللتان بـَيـَّـنـَـتا لنا
أننا محدُودُو المعرفةِ بشكلٍ مخجلٍ مقارنةً مع ما كان يُعتقدُ في الأزمنة المُنصرمةِ قريبا .


و أخيرا ،
نحن كمسلمين نعلم ذلك جيدا ، فما أوتي البشر من العلم إلا قليلا .
قال تبارك و تعالى : " وَ مَا أُوتِيتُمْ مِنَ العِلْمِ إِلاَّ قَلِيلاً "

194

منتدى علم الفيزياء العام / الساعات الذرية

« في: مايو 23, 2005, 12:43:09 صباحاً »

السلام عليكم ،
مشروع ظريف و لطيف أخيتي أمان  إذ حوى معلومات جميلة عن الساعات الذرية ثم نظام تحديد المواقع العالمي GPS،
(عقبال) بحث الماجستير ، ثم رسالة الدكتوراه ، ثم أبحاث ما بعد الدكتوراه .

تحياتي

195

منتدى علم الفيزياء العام / اختبار درجة الذكاء Arabic IQ test

« في: أبريل 16, 2005, 03:19:02 مساءاً »

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته ،

منذ فترة طويلة و أنا أبحث عن أناس جادين ينشئون موقعا لاختبار درجة الذكاء ( IQ test ) باللغة العربية .
إذ أن الاختبارات باللغة الانجليزية قد تكون صعبة على بعضنا لضعف اللغة ( لاحتوائها على جمل المنطق ) ، و هي بذلك لن تكون دقيقة في التقييم .
و قد دلني قريبا أحد أصدقائي على موقع الجمعية العالمية للعرب ذوي الكفاءات العالية و الذي أنشأ فيه
أصحابه اختبارا لدرجة الذكاء باللغة العربية ، فلهم الشكر الجزيل و جزاهم الله خيرا .

إليكم الموقع ... لتختبروا أنفسكم .

http://www.arabicnation.com/cgi-bin/quirex2/index.cgi

تحياتي للجميع .