الرسائل

1

منتدى علم الفيزياء العام / نظرية الشواش ام ظاهرة الشواش

« في: أبريل 16, 2006, 12:14:00 صباحاً »

السلام عليكم
احببت ان اقدم لكم شيئاً اطلعت عليه وانا اتصفح المواقع على الانترنت ، ففوجئت بهذه النظرية أو الظاهرة والتي في الحقيقة لم اسمع عنها شيء ولم افهم منها إلا الشيء البسيط ، ارجو ممن له دراية عن هذا الشيء ان يقدمه لنا جزاه الله خيراً
"مقدمة عامة
أول من بحث في الشواش كان عالم الأرصاد، المدعو إدوارد لورينتز. ففي عام 1960 م، كان يعمل على مشكلةِ التنبؤِ بالطقس. على حاسوب مزود بنموذج لمحاكاة تحولات الطقس مؤلف من مجموعة مِنْ اثنتا عشرة معادلة لتشكيل الطقس. يقوم برنامجِ الحاسوبِ هذا بتوقع نظري للطقس.
في أحد أيام 1961 م، أراد رؤية سلسلة معينة من الحسابات مرة ثانيةً. ولتَوفير الوقتِ، بدأَ من منتصف السلسلة، بدلاً من بدايتها.
لاحظ لورينتز عند عودته، أن السلسلة قد تطورتَ بشكل مختلف. بدلاً من تكرار نفس النمط السابق, فقد حدث تباعد في النمطِ، يَنتهي بانحراف كبير عن المخطط الأصلي للسلسلة الأصلية.
وفي النهاية استطاع لورينتز تفسير الأمور, فقد قام الحاسوب بتخزين الأعداد بستة منازل عشرية في الذاكرة. لكنه كان يظهر ثلاثة أرقام عشرية فقط. عندما قام لورينتز بإدخال عدد من منتصف السلسلة أعطاه الرقم الظاهر ذو المنازل العشرية الثلاث و هذا أدى لإختلاف بسيط جدا عن الرقم الأصلي الموجود في الحسابات. ورغم أن هذا الخلاف بسيط جدا وضئيل فقد تطور مع تسلسل الحسابات إلى فروق ضخمة تجلت بانحرافات المخططات الواضحة.
كانت الأفكار التقليدية وقتها تعتبر مثل هذا التقريب إلى ثلاثة مراتب عشرية دقيقا جدا ولم يكن الفيزيائيون يلقون بالا إلى الفروقات التي يمكن أن تنتج بعد مدة من هذه الفروقات الضئيلة في الشروط البدئية للتجربة, لكن لورينتز غير هذه الفكرة.
جاءَ هذا التأثيرِ لكي يعرف بتأثيرِ الفراشة. فكمية الاختلاف الضئيلة في نقاط بداية المنحنيين كانت صغيرة جدا لدرجة تشبيهها بخفقان جناح فراشة في الهواء لكن آثارها كانت عظيمة لدرجة التنبؤ بإعصار يضرب منطقة من العالم.
 

اختلافات المنحنيات بعد عمليات التقريب البسيطة التي قام بها لورينتز.
من هذه الفكرة، صرّح لورينتز بأنّه من المستحيل توقع الطقس بدقّة. على أية حال، قادَ هذا الاكتشاف لورينتز إلى تشكيل النظرية التي عرفت لاحقا بنظرية الشواش.
بَدأ لورينتز البَحث عن نظام (مجموعة معادلات) أسهل من نظامه ذو الاثني عشر معادلة ليدرس حساسيته للشروط البدئية. اعتمد لورينتز نموذجا يصف جملة دولاب مائي مؤلفة من ثلاث معادلات.
حصل لورينتز من جديد على حساسية عالية للشروط البدئية في هذا النموذج, فالنموذج كان يقدم نموذجا شواشيا يتغير مخططه بتغير الشروط البدئية لكن المدهش في الموضوع أن شكل المخططات كان دائما متشابها بشكل لولب مزدوج. تقليديا، كانت توصف الحركات بأنها إما أن تؤدي إلى حالة مستقرة حيث تصل المتغيرات إلى قيم ثابتة لا تتغير أو حركات دورية تقوم بنفس الحركات على نفس المسارات بشكل مستمر, لكن في هذه الحالة حصل لورينتز على حركات ذات شكل متشابه لكنها غير متطابقة وبالتالي غير دورية, وهذا النمط من الحركة هو ما أسماه لورينتز فيما بعد بجاذب لورينتز.
مفاهيم أساسية
•   الجملة الخطية أو النظام الخطي (linear system) تساوي مجموع أجزائها بينما الجملة اللاخطية يمكن أن تكون أكثر من مجموع أجزائها. هذا يقتضي ضرورة دراسة الجملة ككل وعدم الاكتفاء بدراسة أجزاء الجملة كلا على حدة.
•   معظم الظواهر الطبيعية في الكون تتألف من جمل لاخطية في حين تشكل الجمل الخطية نزرا يسيرا من تكوين العالم غالبا ما تظهر بعد إجرائنا لكثير من الإجراءات والتقريبات لجعل شروط الظاهرة نظامية والجملة خطية.
الحركة الشواشية
يمكن تصنيف حركة ما بأنها شواشية إذا أبدت الخواص التالية:
•   أن تكون مقيدة.
•   حساسة للشروط البدئية.
•   قابلية التحويل (transitive).
•   تراص مساراتها الدورية (periodic orbits).
الحساسية للشروط البدئية (initial conditions) تعني أن أي جملتين متماثلتين: تسلكان مسارات مختلفة كليا ضمن فضائهما الطوري إذا اختلفت الشروط البدئية ولو بشكل ضئيل.
قابلية التحويل (transivity) تعني أنه يمكن تطبيق تابع تحويل على أي فترة زمنية ت1 بحيث يقوم بمطها ومطابقتها مع فترة زمنية أخرى ت2.

جواذب الحركة (Attractors)
أهم طرق تمثيل الحركات هي مخططات الطور (Phase diagram) حيث يقوم كل محور في نظام الإحداثيات بتمثيل أحد أبعاد حالة الجملة. فمثلا إذا كان الجسيم بحالة راحة يمكن تمثيله بنقطة في حين إذا كانت الجملة تتحرك حركة دورية فسيكون تمثيلها بمنحن مغلق بسيط. فمن المؤكد إذن أن مخطط الطور لجملة معطاة يعتمد على الشروط البدئية للجملة اضافة إلى مجموعة من المؤشرات (Parameters) لكن في الكثير من الأحيان تبين مخططات الطور بأن حركات الجمل تتطور مع الزمن لتؤدي في النهاية نفس الحركة وذلك مهما كانت الشروط البدئية, كما لو أن الجملة تنجذب لأداء هذه الحركة. لذلك ندعو هذه الأنماط من الحركات الجاذبة للجمل بالجواذب (Attractors), من هذه الجواذب ما هو بسيط على شكل نقطي أو منحنيات دائرية تدعى بالدوائر الحدية. بالمقابل تبدي الحركات الشواشية جواذب غريبة ومعقدة تدعى بالجاذب الغريب) (Strange Attractor). "
انتهى
والسلام عليكم

2

منتدى علم الفيزياء العام / الشغل يغير الكتلة

« في: أبريل 15, 2006, 06:23:19 مساءاً »

النتائج

وإذاً فان التجارب الدقيقة المقنعة تحملنا على الاعتراف بصحة نظرية النسبية التي تكتشف عن الخواص المدهشة للعالم المحيط بنا ‘ أي تلك الخواص التي لا يمكن ملاحظتها عند دراسة الاشياء دراسة اولية ‘ او بالاصح دراسة سطحية .
ولقد راينا ما هي التغيرات الجوهرية العميقة التي تدخلها نظرية النسبية على المفاهيم والتصورات الاساسية التي تكونت لدى البشرية خلال قرون ، نتيجة لتجربة الحياة اليومية .
أفلا يعني هذا هزيمة التصورات الاعتيادية تماماً ؟
أفلا يعني هذا أن الفيزياء التي تكونت قبل ظهور مبدأ النسبية ، تُشطب وتُنبذ كحذاء مطاطي قديم ولى أوان استعماله ؟
لو كان الأمر كذلك لكن من غير المجدي القيام بالابحاث العلمية ، لأنه لا يمكن للمرء أن يكون متأكداً تماماً من أنه لن يظهر في المستقبل علم جديد ينبذ القديم على الإطلاق .
ولنتصور راكباً يسافر لا في قطار آينشتاين بل في قطار ركاب عادي ، وهو يريد أن يجري تعديلاً في توقيت القطار ، آخذاً بعين الاعتبار نظرية النسبية ،خشية ان تتأخر ساعته عن ساعة المحطة . فلو حاول هذا الراكب عمل ذلك فعلاً ، لضحكنا منه . ففي الواقع ان هذا التعديل ليس إلا جزاء ضئيلاً تافهاً من الثانية ، فحتى مجرد اهتزاز القطار يؤثر اكثر بكثير على أفضل الساعات .
ان المهندس الخبير في الكيمياء الذي يتشكك فيما إذا بقيت كتلة الماء غير متغيرة عند التسخين أم لا ، سيتسرب الخلل إلى تفكيره . أما فيما يتعلق بالفيزيائي الذي يراقب اصطدام نويات الذرة ، والذي لا يأخذ بعين الاعتبار تغير الكتلة عند التحولات النووية ، فإنه يجب ان يطرد من المختبر لجهله .
ان المصممين الذين يضعون تصميماتهم يستخدمون قوانين الفيزياء القديمة عند تصميم محركاتهم ، لان التعديلات الناشئة عن نظرية النسبية ، تؤثر على ماكيناتهم أقل بكثير من تأثير الجرثوم الذي يحط على حدافة الماكينة . أما الفيزيائي الذي يراقب الالكترونات السريعة ، فمن واجبه ان يأخذ بعين الاعتبار تغير كتلة الالكترونات الناشئ عن تغير السرعة .
وهكذا فإن نظرية النسبية لا تفند بل تعمق المفاهيم والتصورات التي كونتها العلوم القديمة ، وتعين الحدود التي يمكم ، في نطاقها ، استخدام هذه المفاهيم القديمة حتى لا تؤدي الى نتائج غير صحيحة . فإن جميع قوانين الطبيعة التي اكتشفها الفيزيائيون قبل ظهور نظرية النسبية ، لا تلغي ، بل تعين حدود استخدامها فقط . إن التناسب بين الفيزياء التي تأخذ بعين الاعتبار نظرية النسبية ، والتي تدعى بالفيزياء النسبية ، وبين الفيزياء القديمة التي يطلقون عليها إسم الفيزياء الكلاسيكية ( التقليدية ) ، يشبه التناسب بين المساحة التطبيقية والعليا التي تأخذ بعين الاعتبار كروية الارض وبين المساحة التطبيقية الدنيا التي لا تأخذ بعين الاعتبار كروية الارض . إن المساحة التطبيقية العليا يجب ان تنبثق عن نسبية مفهوم الخط الرأس ، كما يجب أن تأخذ الفيزياء النسبية بعين الاعتبار نسبية مقاييس الجسم وفترات الزمن بين الحدثين ، مناقضة بذلك الفيزياء الكلاسيكية التي لا تأخذ بعين الاعتبار هذه النسبية .
وكما أن المساحة التطبيقية العليا هي تطور للمساحة التطبيقية الدنيا ، فإن الفيزياء النسبية هي تطور وتوسع للفيزياء الكلاسيكية . ويمكننا أن نجري الانتقال من معادلات علم الهندسة الكروية ، أي علم الهندسة على سطح الكرة ، إلى معادلات علم الهندسة المستوية ، أي علم الهندسة على السطح المستوي ، إذا ما اعتبرنا ان نصف قطر الارض كبير ، لا نهاية له . ففي هذه الحالة لن تكون الارض كروية ، بل سطحا ً مستوياً لا نهاية له . أما الخط الرأسي فستكون له قيمته المطلقة . أي أن مجموع زوايا المثلث سيساوي ، بالضبط ، زاويتين قائمتين .
كما يمكننا أن نجري مثل هذا الانتقال في الفيزياء النسبية كذلك ، إذا ما اعتبرنا أن سرعة الضوء هائلة لا نهاية لها ، أي ان الضوء ينتشر حالاً .
وفي الواقع فاذا كان الضوء ينتشر حالاً ، فان مفهوم الآنية يصبح مفهوماً مطلقاً كما رأينا سابقاً . وإن فترات الزمن بين الحوادث ومقاييس الاجسام تكتسب أيضاً معنى مطلقاً دون أن تؤخذ بعين الاعتبار تلك المختبرات التي يجري  منها مراقبتهما .
وإذاً فان جميع التصورات الكلاسيكية يمكن الاحتفاظ بها ، إذا اعتبرنا ان سرعة الضوء لا نهاية لها .
غير ان كل محاولة للجمع بين سرعة الضوء الحدودة وبين الأحتفاظ بالمفاهيم القديمة عن الفارغ والزمن ستؤدي بنا إلى التردي في تلك الحالة المؤسية للإنسان الذي يعرف أن للأرض شكلاً كرويا ، ولكنه واثق مع هذا من أن الخط الرأسي لتلك المدينة التي يقطن فيها هو خط رأسي مطلق فانه يخشى الابتعاد كثيراً عن مكان سكنه لئلا يتهاوى في الفضاء الكوني ." انتهى

نفس المصدر

3

منتدى علم الفيزياء العام / الشغل يغير الكتلة

« في: أبريل 15, 2006, 05:41:08 مساءاً »

السلام عليكم
هذا اضافة من نفس الكتاب السابق حول النظرية النسبية :

الكتلة

لنفرض أننا نريد أن نؤثر على جسم ساكن لكي يتحرك بسرعة معينة . لذلك يجب أن نؤثر على هذا الجسم بقوة ما . ففي هذه الحالة إذا لم تؤثر على هذا الجسم اية قوة خارجية تعيق حركته كقوة الإحتكاك مثلاً ، فان الجسم سيتحرك بسرعة تتزايد تدريجياً . وبعد مضي فترة معينة من الزمن يصبح بوسعنا زيادة سرعة الجسم إلى المقدار الذي نريده . وفي هذه الحالة فإننا نجد أنه لاكساب الأجسام المختلفة سرعة معينة واحدة تحت تأثير القوة المعطاة تتطلب فترات زمنية مختلفة .
ولكي يمكننا اهمال الإحتكاك فلنتصور أنه لدينا كرتان متساويتان في الحجم وموضوعتان في الفضاء الكوني ، احداهما من الرصاص والاخرى من الخشب . وسنقوم بشد كل من هاتين الكرتين بقوة متساوية ، إلى أن تكتسبا سرعة تعادل عشرة كيلومترات في الساعة مثلاً .
بديهي فان الحصول على هذه النتيجة ، سيتطلب التأثير بالقوة المعطاة لفترة زمنية اطول بالنسبة للكرة الرصاصية مما يستغرقه تأثير نفس القوة على الكرة الخسبية . ويقال في هذه الحالة ان للكرة الرصاصية كتلة اكبر مما للكرة الخشبية . وما دامت السرعة تتزايد عند تأثير قوة ثابتة على الجسم بازدياد الفترة الزمنية لتأثير القوة ، فاننا نعتبر ان مقياس الكتلة هو عبارة عن النسبة بين الفترة الزمنية اللازمة للوصول إلى السرعة المعطاة ، ابتداء من حالة السكون وبين السرعة المذكورة . إن الكتلة تتناسب مع هذه النسبة ، مع ملاحظة أن معامل التناسب يتوقف على مقدار القوة التي تكسب الجسم حركته .

الكتلة تتزايد

وتعتبر الكتلة من أهم خواص الجسم . ولقد الفنا أن كتلة الجسم لا تتغير على الاطلاق ، وانها لا تعتمد على السرعة . وهذا ناتج عن التأكيد الذي ذكرناه في البداية والقائل أن السرعة تتناسب في حالة تأثير قوة ثابتة على الجسم تناسباً طردياً مع الفترة الزمنية لتأثير هذه القوة .
ان هذا التأكيد من جانبنا مبني على القاعدة المعتادة لجمع السرعات . غير أننا قد اثبتنا ، لتونا ، انه لا يمكن استخدام هذه القاعدة في جميع الحالات .
فماذا نفعل للتوصل إلى السرعة المطلوبة في نهاية الثانية الثانية من بدء تأثير القوة ؟ اننا نجمع السرعة التي اكتسبها الجسم في نهاية الثانية الأولى مع السرعة التي اكتسبها خلال الثانية الثانية ونقوم بذلك طبقاً للقاعدة المعتادة لجمع السرعات .
ويمكننا ان نقوم بذلك ما دامت السرعة المكتسبة لم تبلغ حد مقارنتها بسرعة الضوء . ففي هذه الحالة لايمكن استخدام هذه القاعدة القديمة .فاذا ما جمعنا السرعتين آخذين بعين الاعتبار نظرية النسبية ، فلا بد لنا من التوصل إلى نتيجة تكون دائماً أقل من النتيجة التي نحصل عليها لو استخدمنا قاعدة الجمع القديمة ، التي لا تصلح في هذه الحالة . ومعنى هذا أنه في حالة بلوغ السرعة قدراً أكبر فانها لن تزداد بازدياد الفترة الزمنية لتأثير القوة على الجسم ، بل ستزداد أبطأ . وهذا أمر مفهوم لان هناك حداً أقصى للسرعة .
وكلما اقتربت سرعة الجسم من سرعة الصوء ، فانها تزداد أبطأ فأبطأ ، عند تأثير القوة الثابتة عليها . ذلك لانه لا يمكن تعدي الحد الأقصى للسرعة .
حتى الحين ، عندما كان في إمكاننا التأكيد بأن سرعة الجسم تتزايد بازدياد الفترة الزمنية لتأثير القوة على الجسم فقد كان في وسعنا اعتبار أن الكتلة لا تعتمد على مقدار سرعة الجسم ولكن عندما تبلغ سرعة الجسم قدراً يمكن مقارنته بسرعة الضوء فإن التناسب بين الفترة الزمنية وسرعة الجسم يتلاشى وتبدأ الكتلة في هذه الحالة في الاعتماد على السرعة . ولما كان زمن العجلة يتزايد بلا حدود في حين أن السرعة لايمكن أن تتعدى حداً معيناً ، فإننا نرى أن الكتلة تتزايد بازدياد السرعة حتى تبلغ مقداراً لا نهائياً عندما تساوي سرعة الجسم سرعة الضوء .
وتؤكد الحسابات أنه أثناء الحركة تتزايد كتلة الجسم بنفس القدر الذي يتناقص به طوله أثناء هذه الحركة . إذاً فإن كتلة قطار آينشتاين الذي يتحرك بسرعة 240000 كيلومتر في الثانية تزيد بـ 6/10 مرة عن كتلة القطار الساكن .
وبديهي أنه في حالة السرعات المعتادة الصغيرة بالمقارنة بسرعة الضوء ، فبوسعنا أن نهمل تغير الكتلة تماماً كما يمكننا إهمال ارتباط أبعاد الجسم بسرعته أو إهمال ارتباط الفترة الزمنية بين حدثين بالسرعة التي يتحرك بها مراقبو هذين الحدثين .
إننا نستطيع أن نتأكد من صحة اعتماد الكتلة على السرعة ، وهو الاعتماد . الناتج عن النظرية النسبية ، من التجربة المباشرة ، عندما نراقب حركة الالكترونات السريعة .
ففي الظروف التجريبية الحديثة ، فان الالكترون المتحرك بسرعة تقترب من سرعة الضوء ، ليس بالشيء النادر ، بل هو ظاهرة اعتيادية . وهناك اجهزة خاصة لزيادة سرعة الالكترونات تزود فيها الالكترونات بسرعة تنقص عن سرعة الضوء بأقل من 30 كيلومتراً في الثانية .
وإذاً فان الفيزياء الحديثة قادرة على مقارنة كتلة الالكترونات المتحركة بسرعة هائلة ، بكتلة الالكترونات الساكنة ، ولقد اكدت نتائج التجارب اعتماد الكتلة على السرعة ، وهو الأمر الذي يتفق ومبدأ النسبية . " انتهى

منقول من كتاب آينشتاين والنظرية النسبية للدكتور محمد عبد الرحمن مرحبا

4

منتدى علم الفيزياء العام / الفرق بين القوة والطاقة " سؤال"

« في: أبريل 15, 2006, 02:10:35 صباحاً »

السلام عليكم
إلى الأخ ياسر
" وحالياً تنتظر الفيزياء المسلمات
التي ستفسر الظواهر النسبوية وكذلك الكمية معا "


ارجو ان تكون من يضيف مسلمات جديدة للفيزياء اخي ياسر ، ارجو ان لا تنتظر الآخر كي يفسر لك العالم
وشكرا لكم جميعا

5

منتدى علم الفيزياء العام / الفلسفة والفيزياء

« في: أبريل 15, 2006, 01:54:00 صباحاً »

السلام عليكم
اشكركم اخواني على هذه الردود .
واقر بما ذكر من المشاركين الكرام ، ولكن الذي شدني إلى الفلسفة ، علما انني لست من الذين درسوها دراسة تخصصية ، هو مسألة التفكير وقوانينه التي تستند إليها الفيزياء واخواتها الأخريات ، وكنت اسأل نفسي لماذا الزم نفسي بقانون أو إن صح التعبير بفرضية غيري واجعلها يقينا يستند إليها عقلي ، ولا اجرء ان انتقدها لانها من صنع العالم الفلاني النحرير والذي بلغ ذكاؤه حدا إن قال خطأ ما ،قلت هذا ليس خطأ بل انا لم اصل إلى مستوى فهم كلام ذاك النحرير ، والواقع يؤكد ذلك ، بالامس كنا نقول إن الزمان مطلق ، واليوم نعده نسبي ، وفي الغد ننتظر العالم النحرير القادم من هناك وليس من هنا كي يصحح لنا واقعنا .
في الحقيقة وجدت في الفلسفة حرية التفكير بحيث استطيع ان افكر على اساس انا مقتنع فيه وليس كون اناس نعتوني مجنونا جعلني ارتد إلى الوراء واقول ابقى على ما انا عليه من نظريات وللفيزياء رجالها .
والذي جعلني اضع مقالاً حول التقارب الحتمي للفلسفة امور كثيرة لا مجال لذكرها ، ولكن اذكر شيئا هاما جاء في الفيزياء ، وهو اسلوب آينشتاين في التفكير ،والذي جعله يعد سرعة الضوء هي الحد الأخير الذي استند إليه لقياس سرعته ، فلقد فكر في سرعة شيء ما وقال سرعته هي بالنسبة لي وسرعتي هي سرعتي بالنسبة للارض ولكن سرعة الارض هي سرعة بالنسبة إلى ماذا إلى القمر أم ... الخ وأكد على انه يجب ان تنتهي سلسلة التدرجات في تحديد السرعة ، وافترض ان سرعة الضوء هي الأخير في هذه السلسلة وجعل كل السرعات هي بالنسبة لسرعة الضوء الثابتة وبنى فكره عليها . ونذكر هنا بأن هذا التفكير هو تفكير فلسفي بحت إذ أن الأشياء لابد لها وان تنتهي وإن لكل شيء نهاية ولكل معلول علة خاصة به .

اشكركم مرة اخرى
 

6

منتدى علم الفيزياء العام / ما ثمن الجرام الواحد من الضوء

« في: أبريل 09, 2006, 09:58:18 مساءاً »

السلام عليكم
هذا موضوع رائع قرأته واحببت ان يشاركني الجميع في هذا الموضوع ، إن لم يكون قد عرض عليكم في السابق .
"ما ثمن الجرام من الضوء

"ان تغير كتلة الجسم مرتبطة كل الارتباط بالشغل المبذول عليه : ويتناسب هذا التغير تناسبا طردياً مع مقدار الشغل اللازم لاكتساب الجسم حركته . وليست هناك حاجة ، في هذه الحالة ، لبذل شغل لمجرد إكساب الجسم حركته . فإن كل شغل يبذل على الجسم وكل ازدياد في طاقته يزيد كتلته . ولهذا فإن الجسم الساخن له كتلة أكبر من الجسم البارد ، كما أن للزنبرك المضغوط كتلة أكبر من الزنبرك الحر . في الحقيقة فإن معامل التناسب بين تغير الكتلة وتغير الطاقة صغير جداً : ولكي تزيد كتلة الجسم جراماً واحداً يجب أن تزوده بطاقة تبلغ 25 مليون كيلوواط  ساعة . ولذلك فإن تغير كتلة الجسم في الظروف الاعتيادية ضئيل جداً ولا يمكن ملاحظته حتى بالاجهزة الدقيقة . فمثلاً تسخين طن من الماء ، من  درجة الصفر حتى درجة الغليان ، سيؤدي إلى زيادة كتلة الماء بما يقارب خمسة أجزاء من المليون من الجرام .
وإذا ما أحرقنا طن من الفحم في فرن مغلق ، فستكون لنواتج الاحتراق ، بعد تبريدها ، كتلة تقل بواحد من ثلاثة آلاف من الجرام عن كتلة الفحم والاكسجين التي تكونت منهما . أما نقص الكتلة هذا فيرجع إلى الحرارة التي فقدت اثناء احتراق الفحم .
غير ان الفيزياء الحديثة تعرف ظواهر يلعب فيها تغير كتلة الجسم دوراً كبيراً . منها مثلاً الظاهرة التي تحدث عند اصطدام النويات الذرية ، أي الظاهرة التي تتكون خلالها نويات جديدة من النويات الموجودة . فمثلاً عند اصطدام نواة ذرة الليثيوم بنواة ذرة الهيدروجين تتكون ذرتان من الليثيوم ، وعند ذلك تتغير الكتلة بـ 400/1 من مقدارها الإبتدائي .
وقد سبق لنا أن قلنا أنه لزيادة كتلة الجسم جراماً واحداً ، ينبغي أن نزوده بطاقة تعادل 25 مليون واط ساعة . ومن هذا يستنتج بأنه ، عند تحويل جرام واحد من خليط الليثيوم والهيدروجين إلى هيليوم ، فيتولد قدر من الطاقة أقل بـ 400 مرة ، أي : 400/25000000= 60000 كيلوواط ساعة !
ونجيب الآن على السؤال التالي : ما هي أغلى المواد الموجودة في الطبيعة (إذا ما نظرنا إلى الوزن )؟
لقد تعودنا اعتبار أن أغلى مادة هي الراديوم ، الذي كان الجرام الواحد منه يكلف حوالي ربع مليون روبل (الكوبيك هو أصغر وحدة نقدية في النقود السوفييتية ويساوي واحد على مئة من الروبل ) .
ولكن ، لنحدد الآن ثمن ... الضوء .
في المصابيح الكهربائية يتحول 20/1 فقط من الطاقة إلى ضوء مرئي . ولهذا فإن جرام الضوء يعادل كمية شغل يزيد 20 مرة عن 25 مليون كيلوواط ساعة ، أي 500 مليون كيلوواط ساعة . فإذا اعتبرنا أن ثمن الكيلوواط ساعة الواحة كوبيك ، واحد فسنصل إلى أن ثمن الجرام من الضوء هو 5 ملايين روبل . وهكذا فإن الجرام الواحد من الضوء أغلى من جرام الراديوم بعشرين مرة . "
انتها
من كتاب آينشتين والنظرية النسبية للدكتور محمد عبد الرحمن مرحبا

7

منتدى علم الفيزياء العام / قانون القصور الذاتي

« في: أبريل 09, 2006, 06:16:37 مساءاً »

السلام عليكم
احببت ان اضيف موضوع معروف للكثير ولكني اريد ان اشارك في هذا المنتدى ، وقد ينتفع منه بعض الازوار والاعضاء ، وهو جزء من كتاب في النسبية .
قانون القصور الذاتي

"من مبدأ نسبية الحركة ينتج أن الجسم الذي لا تؤثر عليه أية قوى خارجية يمكنه أن يوجد ليس فقط في حالة سكون ولكن أيضا في حالة حركة منتظمة وفي خط مستقيم ، هذه القاعدة في الفيزياء تسمى بقانون القصورة الذاتي .
غير أن هذا القانون يبدو كما لو كان محجباً ولا يفصح عن نفسه مباشرة في الحياة اليومية . فحسب قانون القصور الذاتي يجب أن يستمر الجسم الموجود في حالة حركة منتظمة وفي خط مستقيم في حركته هذه إلى مالا نهاية إذا لم تؤثر عليه أية قوى خارجية ، ولكننا من مشاهداتنا نعرف أن الجسم الذي لا تؤثر عليه بقوة ما يتوقف عن الحركة .
إن السبب هنا يتلخص في أن كل الأجسام توجد تحت تأثير بعض القوى الخارجية ـــ شرط عدم وجود القوى الخارجية المؤثرة على الجسم ـــ ولكن مع تحسين ظروف التجربة بتقليل قوى الاحتكاك يمكننا أن نقترب من الشروط المثالية الضرورية لملاحظة قانون القصورة الذاتي مبرهنين بذلك على صحة هذا القانون حتى للحركة المشاهدة في الحياة اليومية .
إن إكتشاف مبدأ نسبية الحركة واحد من الاكتشافات العظمى وبدونه لاستحال تطوير الفيزياء ونحن مدينون بهذا الكشف لعبقرية جاليليو . ولقد وقف جاليليو بشجاعة ضد تعاليم أرسطو التي كانت سائدة في ذلك العصر والتي كان يدعمها نفوذ الكنيسة الكاثوليكية ، تلك التعاليم التي كانت تقول بأن الحركة ممكنة فقط مع وجود قوة وأنها تتوقف حتما بدونها . أوضح جاليليو بسلسلة من التجارب الرائعة أن سبب توفق الاجسام المتحركة هو بالعكس وجود قوة الاحتكاك ولو لم تكن هذه القوة لتحركت الاجسام التي تدفع إلى الحركة مرة ، حركة أبدية .


والسرعة أيضا نسبية ؟
من مبدأ نسبية الحركة ينتج أن الحديث عن حركة جسم . منتظمة وفي خط مستقيم بسرعة معينة دون الاشارة بالنسبة لأي المختبرات الساكنة نقيس هذه السرعة يحتوي من المعنى على قدرة يعادل في ضآلته ذلك القدر الذي يحتويه الحديث عن الطول الجغرافي دون أن نحدد مسبقاً من أي خط طول نبدأ القياس .
يتضح إذا أن السرعة أيضا مفهوم نسبي . وإذا عينا سرعة جسم واحد بالنسبة إلى مختبرات مختلفة فإننا سنحصل على نتائج مختلفة ، ولكن مع هذا فإن لأي تغير في السرعة سواء كان تزايداً أو تقصيراً أو تغيراً في الإتجاه معنى مطلقاً ولا يعتمد على أي المختبرات الساكنة نشاهد منها الحركة . " انتها

منقول من كتاب : آينشتين والنظرية النسبية للدكتور محمد عبد الرحمن مرحبا

8

منتدى علم الفيزياء العام / الفرق بين القوة والطاقة " سؤال"

« في: أبريل 09, 2006, 05:53:55 مساءاً »

السلام عليكم
ساورد بعض من الكلام حول الهندسات اللااقليدية ، وهي مقالة منقولة من احدى المواقع لا اذكرها بالضبط ولكن عندي نسخة منها وهي التالية :

الطريقة الاستنتاجية و أسس الهندسة ...
نشأ علم الهندسة في مصر القديمة لحاجة المصريين لمسح أراضيهم سنوياً بعد كل فيضان لنهر النيل ، وانتقلت المعارف الهندسية منهم إلى اليونان الذين لم يكتفوا بمتابعة تجميع هذه المعارف واثرائها ، بل تجاوزوا ذلك وتوصلوا إلى مفهوم النظرية ، فكان لهم الفضل الأكبر في إيجاد ما نسميه اليوم الطريقة الاستنتاجية ، والتي تعتبر من اكبر إنجازات الفكر الرياضي .
وبعد اليونان ، تطور علم الهندسة وعلوم الرياضيات الأخرى على أيدي الهنود والعرب . وعلى الرغم من كثرة الإنجازات الهندسية التي تمت ، فإن النظرة إلى هذا العلم لم تختلف عن نظرة اقليدس في حوالي عام 300 قبل الميلاد ومعاصريه إليه . وحتى يومنا هذا ، فان الهندسة التي تدرس بشكل أساسي في المدارس والجامعات هي هندسة اقليدس .
إن الطريقة الاستنتاجية التي اعتمدت في تنظيم علم الهندسة تستند إلى الركائز الخمس التالية :
•   إيراد بعض التعابير أو المصطلحات غير المعرفة        
•   النص على المسلمات أو البديهيات  
•   إيراد التعابير المعرفة    
•   النص على النظريات  
•   البرهان على هذه النظريات  
 فمن التعابير الأساسية غير المعرفة في علم الهندسة ، النقطة والمستقيم والمستوى . وكمثال على التعريف تعريف الزاوية على أنها اتحاد نصفي مستقيمين صادرين من نقطة واحدة .
وأورد اقليدس المسلمات الخمس التالية :
1.   يمكن رسم مستقيم وحيد يمر بأية نقطتين .
2.   يمكن مد القطعة المستقيمة بلا حدود من كلتي جهتيها .
3.   يمكن رسم دائرة مركزها معلوم ونصف قطرها اختياري .
4.   كل الزوايا القائمة متساوية .
5.   إذا قطع مستقيم مستقيمين آخرين واقعين في مستو واحد ، وكان مجموع الزاويتين الداخليتين في إحدى جهتي المستقيم القاطع أصغر من قائمتين ، فان المستقيمين يتقاطعان في هذه الجهة .
 وكانت الفكرة السائدة بين الرياضيين هي أن صحة المسلمة تقاس بوضوحها ، فقبلوا المسلمات الأربع الأولى ، أما المسلمة الخامسة فلم تكن بنفس وضوح المسلمات الأخرى . لذا ساد الاعتقاد بان ما اسماه اقليدس المسلمة الخامسة ما هي إلا نظرية تستند إلى ما قبلها من المسلمات ، وان اقليدس وضعها من ضمن المسلمات لأنه لم يكتشف البرهان عليها . وظل الرياضيون يجرون المحاولة تلو الأخرى للبرهان على مسلمة اقليدس الخامسة قرابة ألفي عام ، ولكن محاولاتهم باءت بالفشل . واعتقد كثير منهم بأنهم قد أفلحوا في البرهان عليها ، لكن كانت البراهين التي قدموها إما تحتوي غلطة منطقية ، أو مسلمة أخرى مكافئة للمسلمة الخامسة قيد البرهان ، مثل
( لايمكن أن نرسم إلا مستقيما وحيدا مواز لمستقيم مفروض من نقطة خارجة عنه )  فهذه المسلمة مكافئة للمسلمة الخامسة .
وقد زال الغموض الذي اكتنف مسلمة اقليدس الخامسة بفضل العالم الرياضي الروسي لاباتشيفسكي وذلك باكتشافه الهندسة غير الاقليدية ( الزائدية ) ، فقد حاول لاباتشيفسكي أن يبرهن المسلمة الخامسة بطريقة نقض الفرض فاحتفظ لاباتشيفسكي بمسلمات اقليدس كلها عدا المسلمة الخامسة والتي استبدلها بالمسلمة التالية ( يمر من أية نقطة خارجة عن مستقيم معلوم اكثر من مستقيم واقع في مستوى المستقيم المعلوم ، وغير قاطع له ) . بدأ لاباتشيفسكي بعد ذلك باستخلاص النتائج من هذه الجملة الجديدة من المسلمات ( مسلمات اقليدس الأربع  ومسلمته السابقة ) ، فاكتشف أن كل ماورد من نتائج اتسم بالسلامة المنطقية وعدم التناقض الداخلي ( التناسق ) مما قاده إلى اكتشاف هندسة جديدة هي الهندسة المسماة باسمه . وفيها يكون مجموع زوايا المثلث أقل من 180ْ .
وكذلك ظهرت هندسة ريمان ( الناقصية ) ، فحيث أن هندسة اقليدس تقبل بوجود مواز واحد فقط لمستقيم من نقطة خارجة عنه ، وأن هندسة لاباتشيفسكي تقبل بوجود عدد غير منته من هذه المتوازيات ، فإن هندسة ريمان لا تقبل بوجود المستقيمات المتوازية . وفيها يكون مجموع زوايا المثلث أكبر من 180ْ .
إن المسلمة والنظرية يشغلان في الطريقة الاستنتاجية مركزين مختلفين ، فبينما تستند النظرية في نهاية الأمر إلى المسلمات ، فان المسلمات تقبل دون برهان . والبرهان هو مناقشة تبين أن صحة النظرية  أو الاستنتاج تنتج منطقياً عن صحة المسلمات المتفق عليها ، والنظريات السابقة التي تمت برهنتها . وهكذا فان البرهان على أية مسألة أو نظرية يستند في نهاية الأمر إلى المسلمات بشكل مباشر أو غير مباشر .
هل نقبل بوجود هندسات مختلفة ؟
إن اكتشاف الهندسات غير الاقليدية أحدث في الوسط الرياضي هزة ، فقد سيطر على التفكير الرياضي خلال ما يقرب من 2000 سنة أن الهندسة الاقليدية هي الهندسة ( الصحيحة ) ، إذ أنها مبنية على مسلمات متينة وأنها هندسة متناسقة ( غير متناقضة ) . ولكن اكتشافات لاباتشيفسكي وريمان بينت عدم دقة هذا الاتجاه في التفكير ، إذ اتضح وجود هندسات أخرى متناسقة أيضاً ، وبالتالي فلا يجوز رفضها . وباللجوء إلى التجربة نجد استحالة القياس الخالي من التقريب مما يسبب إشكالاً لا يمكن تفاديه . فمثلاً إن التحقق من مجموع زوايا المثلث الكوني غير ممكن بسبب الخطأ في القياس الذي تقترفه الأجهزة الفلكية ، فليس بمقدور أحدث أجهزة القياس الفلكية أن تثبت أو تنفي هندسة لاباتشيفسكي .
وفيما يتعلق بهندسة ريمان ، فقد وجدت لها تطبيقات في نظرية النسبية العامة التي جاء بها اينشتاين .
وبالتالي ، فلم يحن بعد ذلك اليوم الذي نحكم فيه بأن فراغنا الفيزيائي هو فراغ اقليدس أو لاباتشيفسكي أو ريمان .
ويقبل العلماء اليوم بأن الهندسة الاقليدية هي تقريب جيد للهندسات غير الاقليدية عندما نقيد أنفسنا بمناطق صغيرة نسبياً .
 المراجع :  
الأسس المعاصرة للهندسة التحليلية مع مقدمة في الهندسة غير الاقليدية .   للدكتور خضر حامد الأحمد

9

منتدى علم الفيزياء العام / الفلسفة والفيزياء

« في: أبريل 09, 2006, 02:56:46 صباحاً »

شكرا لك اخي العزيز
اخي إن موضوع الفلسفة هو التفكير ، ولكن نتاج هذا التفكير هو محل الخلاف ، فإنك لا تخالفني الرأي في اهمية التفكير ، والخلاف بين الفيزيائيين والفلاسفة هو خلاف بين الرأي والرأي الآخر لا خلافا بين الفيزياء والفلسفة ، حتى كلامك هذا يعتبر تفلسف فلا مناص من الخوض فيها .
ولكن كنت اقصد من الفلسفة ، هي التبحر في عملية التفكير وآصوله ، لا أن ينحصر تفكير في نطاق طيق لا يتعدى مداه عدسة المجهر .
وشكرا لك

10

منتدى علم الفيزياء العام / الفرق بين القوة والطاقة " سؤال"

« في: أبريل 09, 2006, 02:46:01 صباحاً »

اشكركم اخواني على هذه الردود
بالنسبة لكلامك اخي ياسر انا اوافقك الرأي ، ولكني اضف إلى ما قلت بأن الفيزياء لا تقبل التناقض ، إلا في حالة واحد ، هي أن يكون علم الفيزياء الذي بين ايدينا هو علم الطبيعة الحقيقي والمطلق ، وهذا مالايمكن بل من المستحيل تحصيله . ولو حصل ذلك لحتسينا فنجان قهوة ولعبنا الطاولة .
ولو نظرنا إلى التناقض الحاصل بين النسبية والكم وجهود العلماء لتوحيدهما لكان كافيا لنا بتناقض فيزياء اليوم .ولو لاحظت الهندسات الجديدة مثل الهندسة اللااقليدية ، هندسة ريمان مثلا، وهي قائمة على فرض تعريفات مغايرة لتعريف اقليدس ، إذ كان خلو هذه الهندسة(اللااقليدية) من التناقض كفيلا بنجاحها .

والمعرفة الكاملة للفيزياء اقولها بشرط معرفة مسلماتها لا معرفة كليتها ، أي دراسة المسلمات ونقضها ، ثم بناء تعريف جديد والبناء عليه بدليل عدم التناقض والتجربة العلمية في نهاية الأمر هي مسك الختام .
والسلام

11

منتدى علم الفيزياء العام / الفلسفة والفيزياء

« في: أبريل 08, 2006, 04:39:49 مساءاً »

السلام عليكم
اخواني الاعزاء ، لقد كنت منذ زمن وأنا ابذل جهدي كي افهم ما تقوله كتبنا الفيزيائية المترجمة ، ما تقوله من كلمات عن وقعنا الخارجي ، ولكني لم افهم ولن افهم ما تقوله سواء التعريف الفلسفي والرياضي ، لانه مقولب بترجمة مملة .
ولاني دعوت ربي ان يهدين ، وصدقا بحثت وبحثت حتى هداني الله إلى الطريق الذي بدأ كل فيزيائي أو رياضي أو باحث عن الحقيقة ، وهو طريف الحكمة ، أو بلغة اليونان الفلسفة (فيلوصوفيا) المحب للحكمة ، ووجدت أن كل انسان في الماضي برع ونظر بشكل رائع كان بالاصل فيلسوف سواء كانوا يونان او عربا او ما بعد العصور الوسطى بالنسبة للآوربييين ، ووجدت ذلك سهل الفهم عندما تقرأ المواضيع بلغة كلامية ، منطقية .
خلاصة الكلام ، استطعت ان افهم الفيزياء - ولو بشكل مبدئي - والرياضيات ، وامور كثيرا استخلصتها من قرائيتي للفلسفة والتي تأكد على حرية التفكير والتأمل القميق للاشياء على اساس عقلي ومبادئ اساسية لا يمكن للعقل ان يرفضها .
اخيرا ، حسب اعتقادي ان مشكلتنا هي اننا لا نعرف كيف نفكر وعلى أي اساس نحن نفكر هل افكر على اساس انني اشعر بشيء ما ، أو اتوقع شيء ما ... الخ . إن كان المحب للحكمة مستعد للخوض في براهن الفيزياء فعليه ، البدء بتوضيب عقله اولا ثم الخوض بذلك الشيء المسمى فيزياء
وشكرا لكم

12

منتدى علم الفيزياء العام / الفرق بين القوة والطاقة " سؤال"

« في: أبريل 08, 2006, 04:25:29 مساءاً »

السلام عليكم
اشكركم اخواني على هذه الردود ، وجزاك الله خيرا ، ولكني اعتقد بأن المشكلة تكمن في التعريف الفلسفي لا الرياضي ، أي بلغة اخرى حسب نظرتي أنا للاشياء التي اراهى ، وابني عليها تعريفا ، بحيث إن حدث عدم تناقض بين اجزاء البناء ، كان التعريف سليما ، ولكن سؤالي هل سيبقى التعريف سليما وكانه منزل من السماء هذا هي المشكلة الرئيسية في الفيزياء حسب نظرتي المتواضعة ، لاني لا آمن بكلام يكون مطلقا تعريفه ، وإلا لكان هو كلام الله . هذه من جهة من جهة أخرى ، انا اطلب من اخواني البحث في مشكلة الفيزياء وأن لا ننتظر تعريفات مستوردة ، وكأن العقولنا قد تجمدت ولم تعد قادرة على تعريف ما تراه .
اشكركم جزيلا وعقبال ما نرا شيخاً رئيسا أو ابن سينا هذا الزمان
 

13

منتدى علم الفيزياء العام / الفرق بين القوة والطاقة " سؤال"

« في: أبريل 06, 2006, 10:14:47 مساءاً »

السلام عليكم
سؤال محيرني ، عن ماهو الفرق بين القوة والطاقة ؟ على سبيل المثال عندما اقوم بدفع سيارة ، هل انا ابذل طاقة ام قوة عليها ؟ وكثيرا ما اقع في حفرة التعريف ، عندما اعرف القوة و الطاقة تعريفا فلسفيا ، لا رياضيا .
 

14

منتدى علم الفيزياء العام / مبدأ عدم التناقض

« في: أبريل 06, 2006, 10:05:39 مساءاً »

السلام عليكم
اخواني لم اقصد ابدا ما ذكرتموه اعلاه ، ولكن كنت اقصد ، موضوعا شاهدته على التلفاز ، يشرح بالتفصيل نظرية الاوتار الفائقة والنظريات السابقة ، وكان هذا المقدم وهو شخص يقوم بشرح النظريات وكأنه يعيش في بطن المادة ، فلقد شرح نظرية الاوتار الفائقة ، وذكر بأن الجسيم في بطن المادة يكون في مكانين في وقت واحد . ومثل ذلك بالقول : " أي قد اكون هنا وهناك في نفس الوقت ومن نفس الجهة " انتهى كلام المقدم .
وعندما شاهدت ذلك صابتني لخبطة في عقلي كوني آمن بمبدأ عدم التناقض ، ولا ادري هل سمعتم او شاهتم أو قرأتم شيء عن هذا ؟
 

15

منتدى علم الفيزياء العام / مبدأ عدم التناقض

« في: أبريل 04, 2006, 10:14:22 مساءاً »

السلام عليكم
اخواني اريد ان اعرف هل ضُرِب هذا المبدأ في زماننا هذا أم ماذا ، لاني شاهدت برنامج تلفزيونيا حول أن الجسيم في بطن الذرة يكون هنا وهناك من نفس الجهة والوقت ذاته ، وكان الشرح منصب حول نظرية الاوتار الفائقة ، فهل احد يعلم بأن مبدأ عدم التناقض ، وهو أنه يستحيل ان يكون الشيء موجودا ومعدوما من نفس الجهة والوقت ذاته ، فهل هناك احد يستطيع ان يؤكد حدوث هذا في عالم التجربة ؟
وشكرا لكم