عرض المشاركات
1
منتدى دراسات الفيزياء والتعليم الجامعي / معنى البعد الرابع (الزمن)
« في: فبراير 28, 2008, 09:27:34 مساءاً »
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته .
تلك هي اول مشاركة لي في هذا المنتدى فأنا لا أزال عضوا جديدا .
بداية اود ان أقول إن دراستي للفيزياء لا تعتمد بشكل رئيسي على المعادلات بل هي تعتمد على الخيال هكذا أجدها أسهل .
ولقد تمكنت من صنع نموذج خيالي لفكرة السفر عبر الزمن أرجوا أن يكون قادرا علي إيصال فكرتي وتصوراتي عن السفر عبر الزمن ففي الواقع خبراتي الفيزيائية لا تزال ضحلة كما أنني طالب في الصف الثاني الثانوي وتبعا للمناهج المصرية فنحن ندرس الفيزياء الكلاسيكية فقط لذا فعلاقتي بالنسبية لا تعدوا ان تكون معرفة سطحية غير مكثفة لذا أرجو أن تعذروني من أي خلل .
دعونا الأن نتصور سفينة فضاء تلك السفينة لديها القدرة على السفر بسرعة الضوء وسرعة أقل من سرعة الضوء بقليل وسرعة أكبر من سرعة الضوء .
تخيلوا معي أن المركز الفضائي الذي تنطلق منه تلك السفينة إحدى مرافقه العامة هي شاشة عرض سينمائية كبيرة ودعونا نفترض أن تلك السفينة وفي أي وقت من رحلتها وعلى أي بعد كان تستطيع تلك السفينة رصد شاشة العرض بما تعرضه من افلام .
دعونا نفترض انه في الوقت نفسه الذي انطلقت فيه تلك السفينة في الفضاء بسرعة تساوي أربعة اخماس سرعة الضوء بدأ عرض فيلم السهرة على شاشة العرض التي يمكن رصدها من السفينة
ومعنى هذا ان السفينة والضوء الصادر من شاشة العرض قد انطلقا في الوقت نفسه وبما أن سرعة الضوء تساوي تقريبا 297 ألف كم / ث وسرعة السفينة تساوي أربعة أخماس هذه السرعة إذا فالراصد على السفينة سيرى الضوء أبطئ وعلى هذا سيرى الفيلم وكانه يعرض بالحركة البطيئة ( أعلم أن هذا خطأ ، ولكنه قد لا يكون خطأ بالمعنى النسبي ).
دعونا نفترض الأن أن سرعة السفينة هي نفس سرعة الضوء الصادر من شاشة العرض وقد انطلق الإثنان في الوقت نفسه .
في هذه الحالة لا ينفك الراصد يرى فقط كلمة البداية بمعنى أخر لن يرى أي تغير في الأحداث من حوله بمعنى أن الزمن قد توقف بالنسبة له .
ولو افترضنا ان هذه السفينة تسير بسرعة أكبر من سرعة الضوء الذي انطلق من شاشة العرض ولكن هذا الضوء كان قد انطلق قبل ا نطلاق السفينة ولم تنطلق السفينة إلا بعد أن ظهرت كلمة النهاية على الشاشة .
ماسيحدث عندها ونظرا لأنها تنطلق بسرعة اكبر من سرعة الضوء فإنها ستلحق بذلك الضوء الذي انطلق حتى تسبقه وعندها سيرى الراصد فوق السفينة وكأن الفيلم يعرض بالعكس أي يعرض للوراء
حتى تصل السفينة لكلمة البداية ثم بعدها لن تستطيع ان ترى شيئا من الفيلم لأنها وصلت للنقطة التي تسبق بدء الفيلم نفسه .( السفر إلى الماضي بالمعنى المقيد )
ولكن كل ما ذكرته في الواقع ليس ما رأه الراصد داخل السفينة بل ما سيراه أي راصد أخر خارج السفينة يرى ان الضوء يسير بسرعة 297ألف كم في / ث لأنه بالنسبه لهذا الراصد سيرى أن تلك السفينة مرة قد سبقت هذا الضوء ومرة أخرى قد سبقها الضوء ومرة أخرى سار الإثنان بنفس السرعة .
ولكن وتبعا لمبدأ ثبات سرعة الضوء سيرى الراصد داخل السفينة أن الضوء يسير بسرعته المعتادة مهما كانت سرعة تلك السفينة بمعنى أنه سيرى الفيلم كما يراه المشاهد المنزلي ولكنه بالنسبة لأي راصد خارجي أخر ( ساكن بالنسبة إلى تلك السفينة ) سيعتقد بان السفينة قد رات الفيلم مرة بالحركة البطيئة ومرة كصورة ثابتة ومرة بالحركة العكسية .
والحقيقة أن كلاهما على صواب .
لأن الواقع ان الذي يتغير بالفعل ليس سرعة الضوء بل الزمن نفسه .
وتمدد الزمن هو الحل لثبات سرعة الضوء بالنسبة لأي راصد مهما بلغت سرعة ذلك الراصد .
السبب في ثبات سرعة الضوء لأي مراقب يتحرك بسرعة منتظمة مهما كانت هو تمدد الزمن ، ومن هنا استنتج أينشتاين أن الزمن يتمدد كنتيجة لثبات سرعة الضوء
والحل يكمن في تمدد الزمن بمعنى انه في الوقت الذي يعتقد فيه الراصد داخل السفينة أنه يرى الفيلم بالسرعة الطبيعية يكون الواقع انه يراه بصورة أبطأ ولكنه لا يحس بذلك بذلك لأن الزمن نفسه صار أبطأ .
إذا كان الوقت اللازم ( في اعتقاد الراصد الخارجي ) كي يرى الراصد داخل السفينة الفيلم هو وليكن على سبيل المثال 30 دقيقة نظرا لسرعته ، في حين يجب أن يراه المشاهد العادي في البيت كله في 20 دقيقة فقط نظرا لأنه ساكن .
ولكن الراصد في داخل السفينة يرى الفيلم في عشرين دقيقة أيضا وذلك لأن العشرين دقيقة داخل السفينة لا تساوي عشرين دقيقة بالنسبة للراصد الساكن بل تساوي 30 دقيقة .
ومن هنا فأنا أرى أن السفر عبر الزمن هو اختصار للمدة الزمنية .
دعونا نفترض أن تدفق الزمن هو خط مستقيم .
ولو كانت سرعة أي جسم يسير بسرعة قريبة من سرعة هذا التدفق فإن هذا الخط المستقيم ينحني ولكن الجسم لا يسير في هذا المنحنى بل يسير في الخط المستقيم الذي يصل بين طرفي المنحنى ويكون هكذا قد قطع فترة زمنية كبيرة دون أن يضطر لأن يعيش تلك الفترة بنفس السرعة التي يسير بها تدفق الزمن .
أرجوا أن تكون فكرتي قد وصلت .
تلك هي اول مشاركة لي في هذا المنتدى فأنا لا أزال عضوا جديدا .
بداية اود ان أقول إن دراستي للفيزياء لا تعتمد بشكل رئيسي على المعادلات بل هي تعتمد على الخيال هكذا أجدها أسهل .
ولقد تمكنت من صنع نموذج خيالي لفكرة السفر عبر الزمن أرجوا أن يكون قادرا علي إيصال فكرتي وتصوراتي عن السفر عبر الزمن ففي الواقع خبراتي الفيزيائية لا تزال ضحلة كما أنني طالب في الصف الثاني الثانوي وتبعا للمناهج المصرية فنحن ندرس الفيزياء الكلاسيكية فقط لذا فعلاقتي بالنسبية لا تعدوا ان تكون معرفة سطحية غير مكثفة لذا أرجو أن تعذروني من أي خلل .
دعونا الأن نتصور سفينة فضاء تلك السفينة لديها القدرة على السفر بسرعة الضوء وسرعة أقل من سرعة الضوء بقليل وسرعة أكبر من سرعة الضوء .
تخيلوا معي أن المركز الفضائي الذي تنطلق منه تلك السفينة إحدى مرافقه العامة هي شاشة عرض سينمائية كبيرة ودعونا نفترض أن تلك السفينة وفي أي وقت من رحلتها وعلى أي بعد كان تستطيع تلك السفينة رصد شاشة العرض بما تعرضه من افلام .
دعونا نفترض انه في الوقت نفسه الذي انطلقت فيه تلك السفينة في الفضاء بسرعة تساوي أربعة اخماس سرعة الضوء بدأ عرض فيلم السهرة على شاشة العرض التي يمكن رصدها من السفينة
ومعنى هذا ان السفينة والضوء الصادر من شاشة العرض قد انطلقا في الوقت نفسه وبما أن سرعة الضوء تساوي تقريبا 297 ألف كم / ث وسرعة السفينة تساوي أربعة أخماس هذه السرعة إذا فالراصد على السفينة سيرى الضوء أبطئ وعلى هذا سيرى الفيلم وكانه يعرض بالحركة البطيئة ( أعلم أن هذا خطأ ، ولكنه قد لا يكون خطأ بالمعنى النسبي ).
دعونا نفترض الأن أن سرعة السفينة هي نفس سرعة الضوء الصادر من شاشة العرض وقد انطلق الإثنان في الوقت نفسه .
في هذه الحالة لا ينفك الراصد يرى فقط كلمة البداية بمعنى أخر لن يرى أي تغير في الأحداث من حوله بمعنى أن الزمن قد توقف بالنسبة له .
ولو افترضنا ان هذه السفينة تسير بسرعة أكبر من سرعة الضوء الذي انطلق من شاشة العرض ولكن هذا الضوء كان قد انطلق قبل ا نطلاق السفينة ولم تنطلق السفينة إلا بعد أن ظهرت كلمة النهاية على الشاشة .
ماسيحدث عندها ونظرا لأنها تنطلق بسرعة اكبر من سرعة الضوء فإنها ستلحق بذلك الضوء الذي انطلق حتى تسبقه وعندها سيرى الراصد فوق السفينة وكأن الفيلم يعرض بالعكس أي يعرض للوراء
حتى تصل السفينة لكلمة البداية ثم بعدها لن تستطيع ان ترى شيئا من الفيلم لأنها وصلت للنقطة التي تسبق بدء الفيلم نفسه .( السفر إلى الماضي بالمعنى المقيد )
ولكن كل ما ذكرته في الواقع ليس ما رأه الراصد داخل السفينة بل ما سيراه أي راصد أخر خارج السفينة يرى ان الضوء يسير بسرعة 297ألف كم في / ث لأنه بالنسبه لهذا الراصد سيرى أن تلك السفينة مرة قد سبقت هذا الضوء ومرة أخرى قد سبقها الضوء ومرة أخرى سار الإثنان بنفس السرعة .
ولكن وتبعا لمبدأ ثبات سرعة الضوء سيرى الراصد داخل السفينة أن الضوء يسير بسرعته المعتادة مهما كانت سرعة تلك السفينة بمعنى أنه سيرى الفيلم كما يراه المشاهد المنزلي ولكنه بالنسبة لأي راصد خارجي أخر ( ساكن بالنسبة إلى تلك السفينة ) سيعتقد بان السفينة قد رات الفيلم مرة بالحركة البطيئة ومرة كصورة ثابتة ومرة بالحركة العكسية .
والحقيقة أن كلاهما على صواب .
لأن الواقع ان الذي يتغير بالفعل ليس سرعة الضوء بل الزمن نفسه .
وتمدد الزمن هو الحل لثبات سرعة الضوء بالنسبة لأي راصد مهما بلغت سرعة ذلك الراصد .
السبب في ثبات سرعة الضوء لأي مراقب يتحرك بسرعة منتظمة مهما كانت هو تمدد الزمن ، ومن هنا استنتج أينشتاين أن الزمن يتمدد كنتيجة لثبات سرعة الضوء
والحل يكمن في تمدد الزمن بمعنى انه في الوقت الذي يعتقد فيه الراصد داخل السفينة أنه يرى الفيلم بالسرعة الطبيعية يكون الواقع انه يراه بصورة أبطأ ولكنه لا يحس بذلك بذلك لأن الزمن نفسه صار أبطأ .
إذا كان الوقت اللازم ( في اعتقاد الراصد الخارجي ) كي يرى الراصد داخل السفينة الفيلم هو وليكن على سبيل المثال 30 دقيقة نظرا لسرعته ، في حين يجب أن يراه المشاهد العادي في البيت كله في 20 دقيقة فقط نظرا لأنه ساكن .
ولكن الراصد في داخل السفينة يرى الفيلم في عشرين دقيقة أيضا وذلك لأن العشرين دقيقة داخل السفينة لا تساوي عشرين دقيقة بالنسبة للراصد الساكن بل تساوي 30 دقيقة .
ومن هنا فأنا أرى أن السفر عبر الزمن هو اختصار للمدة الزمنية .
دعونا نفترض أن تدفق الزمن هو خط مستقيم .
ولو كانت سرعة أي جسم يسير بسرعة قريبة من سرعة هذا التدفق فإن هذا الخط المستقيم ينحني ولكن الجسم لا يسير في هذا المنحنى بل يسير في الخط المستقيم الذي يصل بين طرفي المنحنى ويكون هكذا قد قطع فترة زمنية كبيرة دون أن يضطر لأن يعيش تلك الفترة بنفس السرعة التي يسير بها تدفق الزمن .
أرجوا أن تكون فكرتي قد وصلت .
'>