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
