Advanced Search

عرض المشاركات

هنا يمكنك مشاهدة جميع المشاركات التى كتبها هذا العضو . لاحظ انه يمكنك فقط مشاهدة المشاركات التى كتبها فى الاقسام التى يسمح لك بدخولها فقط .


الرسائل - بوزترون

صفحات: 1 2 3 4 [5] 6 7 8 ... 15
61
يدعي فريق باحثين عالمي أن كمية الديتيريوم  التي تكونت في بداية الكون أكبر بكثير من التقديرات الحالية.
و ذلك باستخدام بيانات جديدة من القمر الصناعي FUSE التابع لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا، و قالوا أن بعضا من الديتيريوم  لم يلاحظ في الماضي بسبب  تجمعه فيما بين النجوم كحبيبات مما يجعل رؤيته صعبة. و إذا ما كان هذ الادعاء صحيحا فإنه سيجبر العلماء على إعاده التفكير في كيفية تكزن النجوم و المجرات.
http://physicsweb.org/articles/news/10/8/20/1

62
مقتبس من: هشام -م,28/8/2006 الساعة 03:33
QUOTE
- -   يبدو لي أنك باستمرار على عجلة من أمرك ...

- -   يبدو لي  أن زحمة الأفكار في ذهنك تمنع ناظريك أحياناً عن التدقيق فيما يقوله الآخرون ...


- -    ألا ترى أن هناك فرقاً بين ما تفضلتَ به .. وبين قولي  "  وماذا تفعل الرياضيات من غير فيزياء  "  ؟  !!

- -   نعم  !  الرياضيات كيان مستقل .. ولا يحتاج إلى مفسر ....  ولكن تساؤلي كان :  ماذا ستعطينا الرياضيات لو لم يكن لدينا فيزياء على الإطلاق  ؟



أخي الفاضل هشام... شكرا على الدعاء و أسأل الله لك مثله.

على أية حال،

أنا لست في عجلة من أمري، و لكن، مهمتي هنا هو أن أعطي أفكارا "فلاشية"، توجه السائل إلى الطريق أو المكان الذي يجد فيه إجابة على سؤاله.
أخي الفاضل، كيف يمكن لي أن أشرح لك النظرية هنا؟!! و إذا قلت لي أنك لم تسأل عن النظرية كلها و إنما عن جزء منها. فالجواب: لا يمكن أن تفهم هذه النظرية بهذه الطريقة، و إنما عليك أن تفهم حيثيات النظرية و ظروف نشوءها و تطورها و أفكارها ككل و بالطبع رياضياتها -و النظرية النسبية الخاصة لا تحتاج إلى رياضيات متقدمة، رياضيات الثانوية بل و قبل ذلك تكفي-.

بالنسبة للتدقيق...
فيا أخي الفاضل، إذا كنا قد تعلمنا شيئا من العلم فهو "الدقة الصارمة" في كل لفظ نقوله.
في العلم، كل كلمة و جملة تقال لذاتها و ينظر إليها بمجملها و بمفرداتها.
لذلك أقول:
لا فرق بين ما "تفضلت به" كإجابة على ما قلته أنت كسؤال. فتلك إجابة السؤال.
أما قولك: ماذا ستعطينا الرياضيات بدون وجود الفيزياء.
فهذا من أعجب الأسئلة التي قرأتها في حياتي...
أخي تكاد تكون كل أمور حياتك الشخصية قائمة على الرياضيات...
كيف تحسب نقودك؟ كيف تجمع الأيام؟ كيف تعرف التواريخ؟ كيف تعرف الأعمار؟ كيف تعرف مدة الشهر و السنة؟ كيف تعرف الأطوال و الارتفاعات؟
كيف تُبنى البيوت و كيف بنى الفراعنة الأهرامات؟
على ماذا يقوم علم الاقتصاد؟ كيف تصعد الأسهم و تنزل؟ على ماذا يقوم علم الوراثة؟ على ماذا تقوم مبادئ التوريث -التي وردت في القرآن-؟
و هناك أمور أخرى كثيييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييرة.. لم أذكرها.

أخي الفاضل... كيف يمكن أن تتخيل الحياة بلا رياضيات؟!؟!؟!؟؟!؟!؟؟!

هناك أمر آخر أخي العزيز،
سنطل أمة متخلفة إذا ظللنا نفكر في نقد العلم قبل أن نلم به و نفهمه بالشكل الذي وضعه العلماء.
ثم إنني ألاحظ دائما أن كثيرا من المشككين في بعض النظريات، و السائلين عن معانيها الفلسفية، ينطلقون من منطلق القدح و كأنهم صيادو الأفكار الخاطئة في العلم، و هذا كله غير صحيح.
أنا لا أقصدك أنت، و إن كنت أشعر أن تتصرف هكذا في بعض الأحوال. و سامحني على لهجتي القاسية.. لكنني مللت من كثر التنبيه على أهمية أن نفهم العلم كما جاء به العلماء، لا كما نقرأ في كتب الفلسفة. و أشدد ألف مرة على أن المنتديات لن تعطيك ما تحتاجه حقيقة للمعرفة، و إنما قد تجد فيها أفكار و أخبار و شروح ميسرة... لكن كل هذا من باب التقريب، و لن يفهم أحد النظريات و الأفكار و الاكتشافات إلا إذا تعلم العلم.

أخي الكريم، ما يميز الغرب عنا، أنك تجد منهم هواة للرياضيات و الفيزياء و معرفة كيف تعمل الأشياء، و لكنهم -على الرغم من أنهم هواة- فإن حصيلتهم -بالتعلم الذاتي- من الرياضيات و الفيزياء قد تكون أكبر من بعض المختصين فيها عندنا.
فما الجدوى من النقاش الذي لا ينطلق من منطلقات علمية؟؟؟؟؟؟؟؟!؟!؟!؟!؟!؟

أخي هناك أسئلة فلسفية هي آخر ما يهم العلم أن يجيب عنها. العلم لا يجيب عن كل الأسئلة، العلم ليس كاملا.. العلم في حاجة إلى من يسخر طاقاته في الإنتاج و تقديم المفيد في محاولة فهم العالم، لا أن نكتفي بانتقاده دون أن تكون لدينا أدنى معرفة بأساساته و بدهياته.

على أية حال، أعتذر كثيرا كثيرا كثيرا، و يشهد الله أني لا أقصد أن أجرح أحدا أو أن أغضبك مني و لا أن أقلل من قدر أفكارك. لكن، أقول أنني أختلف تماما معها. و الاختلاف يكون للبناء إن شاء الله لا الهدم.
أخيرا، ليس لدي وقت لأشرح النظرية النسبية الخاصة. لكن إذا تكرم أخونا الفاضل المهلهل بشرحها فأرجو أن يبدأ مشكورا و أسأل الله أن يجزيه خيرا.

تيحاتي الصادقة و اعتذاري الشديد على أي خطأ.

63
السلام عليكم،

أخي الفاضل هشام، صدقني أن المحاكمات المنطقية هي في الرياضيات و في الفيزياء و في التجارب. و أرجو لك التوفيق و السداد في حياتك و أن يجعل الله فيك خيرا كثيرا للإسلام و المسلمين.

أخي المهلهل... (لا تزعلني منك  ':angry:') --->أمزح
لكن هناك نقطة أحب أن أوضحها.
الرياضيات هي بلا شك لغة العلم، و لكن هذا لا يعني أنك تستطيع أن تستنتج العلم -الفيزياء- من منطلقات رياضية بحتة. و هذه المسألة فيها تفصيلات كثيرة، و نقاشات حادة. لكنني عن نفسي أحب الرياضيات جدا. لذلك أنا لست متعصبا للرياضيات و لا للفيزياء إنما متعصب للعلم!!
و لكن لا بد أن نتذكر أن الفيزياء قد تنتج الرياضيات التي تحتاجها.

بالنسبة لأخي هشام مرة أخرى،
الرياضيات كيان مستقل، لا تحتاج إلى فيزياء لتفسره...و إن كان هناك تعريف للمنطق فهو: الرياضيات. لذلك من الخطأ أن نقول و ما هي الرياضيات بدون فيزياء. لكن يمكننا أن نقول -و لا يكبر راس الرياضيين علينا  ':angry:' -: و ما هي الفيزياء بدون رياضيات!؟!؟!؟!؟
لكن الفيزياء ليست هي الوحيدة المستفيدة من الرياضيات و إنما الرياضيات قد استفادت من الفيزياء في أمور قد نوردها لاحقا إن شاء الله -و ما أكثر الأشياء الذي ذكرت أني سأطرحها و لم أفعل!!! و الله المستعان-
على أية حال، تحياتي للجميع
و قد أعود إن شاء الله لمناقشة قضايا النسبية -لكن، لا بد أن تدخل الرياضيات في ساحة المعركة  '<img'> -.

تحياتي




64
منتدى علم الفيزياء العام / The 6.3 km accelerator in Germany(DESY)
« في: أغسطس 26, 2006, 02:34:29 مساءاً »
السلام عليكم،
أخي عبد الرحمن...
أرجو لك التوفيق في مشروعك...
My project was about the Magnetic Shielding for LINAC4, which is a new linear accelerator that CERN will construct within few years to replace LINAC2
My work consists of 3 Parts: 1-Simulations (using Poisson superfish codes). 2-Mathematical Analisys (to estimate the proper thickness of the shielding material). 3- searching for companies that make and sell magnetic shielding materials
And the work will be published as CERN technical note soon Insha'allah.

إذا أردت أن تشاهد seminar عن ROOT فأرجو أن تخبرني لكي أرسل لك رابطا مفيدا.

أسأل الله أن يحفظك هناك و أن يردك إلى أهلك سالما طيبا غانما مستفيدا.
تحياتي الطيبة لك.
من الرياض

65
منتدى علم الفيزياء العام / The 6.3 km accelerator in Germany(DESY)
« في: أغسطس 24, 2006, 06:06:28 مساءاً »
و عليكم السلام و رحمة الله و بركاته

حياك الله يا عبد الرحمن. --> أخوك في الله Summer Student at CERN, Geneva
فرصة طيبة أن نتعرف عليك، و أن نستفيد منك و من المعلومات و العمل الذي ستقدمه هناك.
أتمنى لك الاستفادة هناك، و أسأل الله أن ينفع بك.
مع الشكر الجزيل على الخدمات التي عرضتها.

لك أطيب التحيات و أصدق الدعوات
مَعين (بوزترون)

66
السلام عليكم

أولا، أشكر أخي العزيز الأستاذ المهلهل (أرجو أن تكون أول من يهلهل رياضيات القرن الحادي و العشرين  '<img'>  )، و ذلك على إثرائه الموضوع بالمداخلات الطيبة و أخلاقه الجميلة و الروابط الجديدة المفيدة. و جزاك الله خيرا أخي العزيز.

ثانيا، أخي العزيز هشام. فعلا أعتذر. لأنني لم ألتزم بالعنوان -الأصلي- و الذي هو The Derivation of E=mc2 أي اشتقاق/استنتاج E=mc2. و ذلك لاعتقادي بوضوح المسألة.

على أية حال، ردا على سؤالك الأخير، الافتراضات الخاطئة و المتناقضة توصلك إلى حلول خاطئة أو متناقضة. و أسهل شيء في العلم هو أن تفترض افتراضا خاطئا أو أن ترتكب تناقضا. و لكن الأمر قد يمر على الشخص الذي قام بهذا التناقض و على قليل من الناس.
أما أن يمر هذا التناقض على فطاحلة الفيزياء و الرياضيات لمدة تزيد عن 100 عام فهذا شيء عجيب. و أما أن تكون النظرية قاصرة فهذا محتمل،

و العلماء يعلمون أن في الفيزياء الحالية (النموذج العياري تحديدا) قصور... فهناك حاجة ملحة إلى فيزياء جديدة، و هذا ما نتنظر تأكيده أو الوصول إليه ابتداءً من العام القادم إن شاء الله، بعد بدء تجربة LHC في CERN.

أما النظرية النسبية الخاصة، فقد أخذت الكثير الكثير من النقاش... من ناحية تحليلية و من ناحية هندسية و من ناحية تجريبية أيضا. و هي ناجحة بكل ما تحمله الكلمة من معنى. (العلماء يعلمون جيدا أن "ناجحة" تختلف عن "صحيحة 100%") .

بالنسبة للمعادلات، فيكفي أن تلقي عليها نظرة قصيرة لتعلم أن الاشتقاق لا يتضمن أي حد نسبي.
و هنا تكمن قوة الفيزياء التقليدية و هذا يدلك على أنها كانت تسير في الطريق الصحيح لكي تبدل ثوبها بثوب النسبية الجديد. فما هي إلا حالة خاصة لحالة أعم (هي النسبية).

ملاحظة أخيرة، قلت أخي الفاضل أنك لا تفقه شيئا في الرياضيات. و أقول لك إذا أردت أن تفهم العلم كما يفهمه العلماء ثم تنتقده كما ينتقده العلماء فلا بد -و ضع ألف خط تحت لا بد- أن تتعلم الرياضيات و أن تتعلم تلك النظريات كما وضعها العلماء.

فالعلماء لديهم انتقاد شديد جدا للفلاسفة لأنهم ينتقدون العلم فلسفيا و لكنهم لم يقدموا للعالم شيئا، بينما تلك النظريات التي ينتقدونها كانت سببا -بفضل الله- في كل ما تراه اليوم من تكنولوجيا و تطور في وسائل الحياة. فكلما فهمنا المادة بشكل أكبر على المستوى الصغير كلما استطعنا أن نستفيد منها -بفضل الله- على المستوى الكبير -مستوى البشر و حياتهم- و في النهاية فإن ذلك كله يندرج -حسب نية الشخص- في التفكر في خلق الله.

لذلك أنصحك بأن تبدأ في تعلم الرياضيات و أن تدرس النظريات كما طرحها أهلها، و لا تدري قد تصل في يوم من الأيام إلى نظرية أعم و أشمل و تفيد بذلك الإسلام و المسلمين. و هذه نصيحتي لنفسي أولا و لك و لجميع إخواني هنا، و أسأل الله أن يوفقنا جميعا لما فيه صلاح ديننا و دنيانا. آمين

تحياتي الصادقة للجميع
مَعين (بوزترون)

67
أخي الفاضل هشام...
حياك الله، و أشكرك على مداخلتك، فقد كنت متشوقا لمناقشة هذا الاشتقاق -تحديدا- لأنه عجيب جدا.

أخي الفاضل، كل ما طرحته لا حاجة له هنا، و هو ما أحدث لديك تلك الإشكالات.
فالشيء الجميل في هذا الاشتقاق أنه ينطلق من منطلقات تقليدية (كلاسيكية)، أي يعالج هذا النظام بشكل تقليدي، و يصل إلى النتيجة الصحيحة.
خذ مركز الاحداثيات في أي مكان شئت و عالج النظام بطريقة تقليدية، بناءً على مبدأ حفظ كمية الحركة. هذا كل ما في الأمر.
المبدأ الرياضي، و المنطق الرياضي لهذا الاشتقاق لا غبار عليه "أبدا".
و بهذا حُلَّت المشكلة التي افترضتها!! أو كما عبرت أنت:
وبناءً على جميع ما تقدم :
فإن هذا الاستنتاج (  استنتاج  E = mc2) الذي طرحه  (  Adam Auton )  وترجمه الأخ:  (  معين جنيد  ) يستقيم مع النظام الذي افترضناه!!

أما إذا أردت أن ترى إثبات المعادلة من منطلق الميكانيكا النسبية؛ فأرجو أن ترجع إلى الإثبات الذي طرحه أخونا الفاضل المهلهل في أحد الموضوعات هنا. (سأحاول أن أجلب لك الرابط).

على كل حال، ليست تلك الإشكالات هي ما كنت أتمنى أن أناقشه. و إن كانت إشكالاتك مفيدة لكي نميز بين المنطق التقليدي، و المنطق النسبي، (و المنطق الكمي أيضا) في معالجة المشاكل الفيزيائية.

تحياتي الصادقة لك.




68
السلام عليكم

عزيزي المهلهل، و أخي نوبل...  جزاكما الله خيرا.
و أرجو أن نجمع في هذا الموضوع طرقا أخرى لاستنتاج المعادلة.

تحياتي للجميع

69
منتدى علم الفيزياء العام / الانفجار الكبير
« في: أغسطس 20, 2006, 11:47:55 مساءاً »
السلام عليكم،

أولا نشكر أخونا الفاضل المهلهل على إسهاماته الطيبة في محاولة توضيح الأمر، لكن هناك نقطة و هي أن نظرة العلماء هي أن الانفجار حدث في الفضاء كله و ليس في نقطة ما كما يظن كثيرا من الناس و كثيرا من الفلكيين، و هذا أمر أوضحته في موضوع سابق بعنوان: "أفكار خاطئة عن الانفجار العظيم"، أنصح بالعودة إليه.

ثانيا أقول لأخي الفاضل النسر: أرجو أن لا تتسرع بالحكم على أمر لم تكتمل صورته في ذهنك، فهذا الأسلوب -كما تعلم- بعيد كل البعد عن المنهج العلمي الصارم.
فكما أرى من خلال ردك أنك تلوم النظرية على أشياء هي في الأًصل ليست ضمنها أو على الأقل أنك لم تفهمها بالطريقة الصحيحة (أي كما هي عليه نظرة العلماء اليوم).
أخي، لقد أصبحت على اقتناع الآن أنك لست في حاجة إلى قراءة موضوع عام عن النظرية و إنما عليك أن تدرسها بشكل متوسع حتى تفهم ماهيتها.
و تذكر أن النظرية تتنبأ بكل ما تراه اليوم -مع بعض المصاعب-، لذلك ليست هناك حجة لرفضها. إلا إذا درست النظرية و أصبحت على قدرة في المساهمة فيها أو أن تصل إلى نظرية أخرى تفسر و تشرح ما حولك مع تجنب مصاعب النظرية السابقة و المحافظة على كل التنبؤات الصحيحة التي حوتها. بل، و أن تزيد عليها. فإذا كانت -نظريتك- سليمة رياضيا، و تتوافق مع الأدلة الرصدية و التجارب العلمية؛ فأرجو أن لا تتردد في تقديمها إلى المجتمع العلمي، و أضمن لك -إن شاء الله- جائزة نوبل! (لأن عملك الجديد لا بد أن يقترح جسيمات أولية جديدة أو قوى جديدة يمكن اختبارها تجريبيا، فعلم الكون ما عاد علما على الأوراق فقط بل أصبح يرتبط بشكل مباشر و أساسي بفيزياء الطاقة العالية و الجسيمات الأولية). و لا أقصد من كلامي هذا إلا التشجيع  '<img'>

ختاما، أسأل الله أن يرزقنا علما نافعا و عملا صالحا و رزقا حلالا طيبا.
و للجميع أصدق التحايا.

70
منتدى علم الفيزياء العام / الانفجار الكبير
« في: أغسطس 20, 2006, 12:24:53 صباحاً »
مقتبس من: النسر,19/8/2006 الساعة 19:20
QUOTE
واهمال دور الجاذبية في حركة الكواكب وتصويرها على أنها شئ مادي متكتل بالمركز.
أنا أجد أن هذه الفكرة تشبه قصة الأثير الذي كان شماعة العلماء لعدة عقود يضعون عليه كل الاجابات لتساؤلاتهم الغامضة.
أحتاج الى معلومات عن الانفجار الكبير وأرائكم فيه ,( من فضلكم)


السلام عليكم

أخي النسر،
الحمد لله أنك سألت!
لأنني أعتقد أن لديك تصورا خاطئا -تماما- عن نظرية الانفجار العظيم، و أتوقع -بناءً على ذلك أنه ليست لديك معلومات عن علم الكون (الكوزمولوجي). و ليس في ذلك عيب أو خجل فما نحن هنا إلا من أجل أن نتعلم من بعضنا و نعلم.

أخي العزيز:

ليس لفكرة الانفجار العظيم أي علاقة بفكرة الأثير، هذا أولا. (قد يكون عندك لبس بين فكرة الطاقة المعتمة و فكرة الأثير. على أية حال، فكرة الطاقة المعتمة تختلف تماما عن فرضية الأثير، فالأولى لها أدلة رصدية تحتاج إلى فيزياء جديدة لتفسرها. و الثانية فكرة نظرية دحضتها التجربة، و النظرية النسبية الخاصة أيضا).

و ثانيا، نظرية الانفجار العظيم تعتمد -كما أشار إلى ذلك أخي الفاضل المهلهل- بشكل أساس على الجاذبية. بل إن علم الكون -كما هو في الوقت الحاضر- قائم على شيئين:
1. النظرية النسبية العامة (ليس كما طرحها آينشتاين و إنما بعد تعديل كثير من العلماء).
2. فيزياء الجسيمات الأولية.

على أية حال،
سوف أحاول إن شاء الله أن أقدم نبذة عن علم الكون و عن الجسيمات الأولية. و لكن المهمة شاقة جدا، و يصعب على شخص واحد أن يقدمها. لذلك لا تعتمد على الانتظار، بل اقرأ أنت في أمهات الكتب. و تذكر أنه لكي تفهم علم الكون؛ عليك أن تكون مطلعا على النسبية العامة و على فيزياء الجسيمات الأولية.
أو إذا انتظرتني لمدة شهر -تقريبا- فربما أكون قد فرغت من مشروع مع بعض الزملاء سوف نقوم فيه بترجمة موضوع شامل عن قضايا الفيزياء المعاصرة إن شاء الله تعالى. (دعواتكم معانا).

تحياتي الطيبة
أخوك
مَعين جنيد

71
منتدى علم الفيزياء العام / دوران الإلكترون... والطاقة!
« في: أغسطس 17, 2006, 12:38:00 مساءاً »
السلام عليكم

HAWK، ستجد في الرابط الذي وضعته الأخت إيمان فوائدا كثيرة.
و لكن إذا لم تقتنع، فأرجو أن تحاول أن تستوضح الموضوع من ميكانيكا الكم و أن تطرح النتائج في المنتديات لكي نستفيد جميعا.
تحياتي...  '<img'>

72
منتدى علم الفيزياء العام / دوران الإلكترون... والطاقة!
« في: أغسطس 17, 2006, 05:10:14 صباحاً »
السلام عليكم

أخواي مؤيد، و HAWK:

لقد نوقش هذا الموضوع هنا

و قد أوضحتُ أن المفاهيم القديمة (بما فيها نموذج بور) لا تجيب عن هذا السؤال، و لكن ميكانيكا الكم تجيب بدقة عنه، أرجو أن تجدا فائدة في الردود هناك. و سوف أطرح المزيد من التفصيلات قريبا إن شاء الله.

تحياتي

73
منتدى علم الفيزياء العام / اجبوني علي هدا التسائل
« في: أغسطس 17, 2006, 04:59:52 صباحاً »
السلام عليكم،

هناك طريقة أخرى سهلة و مقتضبة ناتجة عن تجربة ذهنية قام بها آينشتاين، و قد طرحتها في موضوع مستقل هنا

تحياتي،

74
و بتعويض ذلك في معادلة حفظ كمية الحركة (4) مع إعادة الترتيب نحصل على:

  ...6
   الآن، دعنا نفترض في هذا الوقت أن الفوتون يمتلك كتلة ما! نرمز لها بـ m. في هذه الحالة يمكن أن نحسب مركز الكتلة للنظام ككل. فإذا كان موضع الصندوق هو x1، و كان موضع الفوتون x2؛ فإن مركز كتلة النظام هو:

  ...7

   و يلزمنا –كما ذكرنا سابقا- أن يكون مركز كتلة النظام ثابتا؛ لذلك فإن مركز الكتلة في بداية التجربة لا بد أن يكون نفسه في نهاية التجربة. و رياضيا:

  ...8

   و طالما أن الفوتون يبدأ الحركة من يسار الصندوق، لذا فإن x2 = 0.       و بإعادة ترتيب المعادلة (8) و تيسيرها نحصل على:

   ....9

   و بتعويض المعادلة (4) في المعادلة (9) نحصل على:

  ...10
   
و بإعادة ترتيب العلاقة نحصل على المعادلة النهائية:



   دعنا نفكر الآن، ماذا تعني هذه المعادلة. تقترح هذه المعادلة أن كتلةً معطاة يمكن أن تتحول إلى طاقة. و لكن، كم مقدار هذه الطاقة؟
   إذا افترضنا أن لدينا كتلة ما قدرها ، فإن تحويل هذه الكتلة إلى طاقة يعطي ما مقدراه ( ) جول من الطاقة.
و بمعرفة أن ؛فإن الطاقة الناتجة هي طاقة هائلة تكافئ 21.48 MTon من TNT!!
   في الواقع، لا يمكن تحويل الكتلة كلها إلى طاقة. و لكن هذه المعادلة قادت بشكل مباشر تطوير الطاقة النووية و القنبلة النووية. و في الغالب، تلك هي النتيجة الملموسة للنسبية الخاصة!


23 رجب 1427هـ

75
نظرًا لكون نظام المنتدى يحصر عدد الصور المسموح طرحها بعدد ما، فقد اضطررت إلى تقسيم الموضوع إلى جزئين!

بسم الله الرحمن الرحيم

استنتاج  E = mc2

طرح: Adam Auton
ترجمة: معين جنيد

   
   استخدم آينشتاين تجربة ذهنية ذكية لكي يصل إلى هذه المعادلة التي تصف العلاقة بين الكتلة و الطاقة.
   أولا، دعنا نأخذ جسيما ضوئيا (فوتون). إن إحدى الخواص المثيرة للاهتمام التي يملكها الفوتون هي كمية الحركة (الزخم)،
و مع ذلك فإنه لا يملك كتلة! و أول من درس كمية حركة الموجات الكهرومغناطيسية هو ماكسويل في منتصف القرن التاسع عشر الميلادي.
إذا كنت –أيها القارئ- مطلعا على الفيزياء الأساس؛ فإننا نعلم أن كمية الحركة تتكون من مركبتين هما: الكتلة و السرعة.
و لنا أن نطرح السؤال التالي: كيف تكون للفوتون كمية حركة على الرغم من أنه لا يملك كتلة؟    إن فكرة آينشتاين العظيمة هي أن طاقة الفوتون لا بد أن تكافئ قدرا محددا من الكتلة،
و بالتالي يمكن أن ترتبط –طاقة الفوتون- بكمية الحركة.
   
   إن تجربة آينشتاين الذهنية توصف بما يلي:
   أولا، تخيل صندوقا ثابتا يطفو في أعماق الفضاء. بداخل الصندوق، ينبعث فوتون و يسير من جهة اليسار إلى اليمين.
طالما أن كمية حركة أي نظام فيزيائي محفوظة؛ فإن الصندوق لا بد أن يرتد إلى جهة اليسار عندما ينبعث الفوتون. و بعد وقت ما يصطدم الفوتون بالطرف الآخر للصندوق ناقلا كل كمية حركته إلى الصندوق.
إن كمية حركة النظام محفوظة؛ لذلك فإن أثر ذلك الاصطدام هو أن يتوقف الصندوق عن الحركة.
   و لكن هناك مشكل لسوء الحظ. طالما أنه لا توجد قوى خارجية مطبقة على النظام، فلا بد أن يبقى مركز كتلة النظام في الموضع نفسه. و لكن الصندوق قد تحرك! فكيف يمكن لحركة الصندوق أن تبقى متوافقة مع بقاء مركز كتلة النظام ثابتا؟
   لقد حلّ آينشتاين هذا التناقض الظاهر، و ذلك بأن اقترح أنه لا بد من وجود كتلة مكافئة لطاقة الفوتون.
   بعبارة أخرى، طاقة الفوتون لا بد أن تكون مكافئة لكتلة تتحرك من اليسار إلى اليمين داخل الصندوق. و زيادة على ذلك، لا بد أن تكون تلك الكتلة كبيرة بدرجة كافية لإبقاء مركز كتلة النظام ثابتا!

   دعنا الآن نفكر و نحاول أن نمثل هذه التجربة الذهنية رياضيًّا.
   سوف نستخدم علاقة ماكسويل لكمية حركة الموجة الكهرومغناطيسية التي تملك طاقة ما، و ذلك لكي نعطي الفوتون الذي ندرسه كمية حركة ما.
   إذا كانت طاقة الفوتون هي E، و سرعة الضوء هي C؛ فإن كمية حركة الفوتون تعطى –حسب ماكسويل- كالتالي:

 ...1

   أما الصندوق الذي كتلته M فسوف يرتد ببطء في الاتجاه المعاكس لاتجاه حركة الفوتون، و ذلك بسرعة قدرها v. لذلك ستكون كمية حركة الصندوق هي:

 ...2
   
سوف يستغرق الفوتون وقتا قصيرا لكي يصل إلى الطرف الآخر من الصندوق. و خلال ذلك الزمن سيكون الصندوق قد تحرك مسافة قصيرة . و لذا فإن سرعة الصندوق ستكون:

 ...3
   
و من حفظ كمية الحركة لدينا:

 ...4
   
   إذا كان طول الصندوق L، فسيكون الوقت الذي يستغرقه الفوتون ليصل إلى الجهة الأخرى من الصندوق هو:

  ...5

صفحات: 1 2 3 4 [5] 6 7 8 ... 15