كتاب خطأ النسبيّة وبديلها الشامل

[أبو الطيب]

السلام عليكم

الأخوين الكريمين هشام وياسر

المناقشة العلمية الدقيقة لمسألة الكرة الضوئية بالنسبة لمراقبين، يمكن دراستها على مستويين الأول قريب من طرح الأخ سامي، وموجود في ص362 من كتاب:
FOUNDATIONS OF ELECTROMAGNETIC THEORY,2ND EDITION,REITZ MILFORD
(مقرر لطلبة الفيزياء سنة ثالثة)
والمستوى الثاني أعمق، ويعتمد على أثر دبلر، وموجود في ص520 من كتاب:
Classical Electrodynamics, Third Edition, John David Jackson
(مقرر لطلبة المجستير فيزياء)
وكلا المصدرين يكشفان الخلل المنطقي في طرح الأخ سامي

والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته

[ياسر]

السلام عليكم
.............
الأخ الكريم هشام أعتذر عن انشغالي
نعود للموضوع
يبدو أننا ندور في حلقة مفرغة  
وأعتقد أن المشكلة في فهمنا لتجربة مايكلسون - ومورلي
نطلب ممن لديه القدرة على شرح هذه التجربة بشكل واضح أن يشرحها
لنا مبيناَ لنا المرجعين  .
..............
السلام عليكم

[هشام -م]

السلام عليكم :

الأخ الكريم ياسر : حياك الله تعالى ..
وإن كنتُ لم أعِ المغزى الحقيقي من طلبك ..
فسأحاول الإشارة إلى ذلك بالتالي :
1 - لنفرض أنه لدى المراقب ( أ ) في القطار منبعاً ضوئياً
ولدى المراقب ( ب ) في المحطة أيضاً منبعاً ضوئياً يطابق الذي مع المراقب ( أ )
وأنه لحظة حدوث الحركة بين المراقبين أطلق كل واحد منهما شعاعاً ضوئياً بحيث تكون حركة الشعاعين باتجاه واحد
التساؤل : هل يمكن لأحدهما أن يدعي بأن أحد الشعاعين أسرع من الآخر ( رغم أن أحد الشعاعين انطلق من القطار المتحرك والآخر من المحطة الساكنة )  ؟
أم سيتفقان على أن للشعاعين سرعة واحدة وأنهما بالنسبة لبعضهما ساكنين ؟
2 -  لنفرض أن كل واحد من المراقبين أطلق في تلك اللحظة شعاعين باتجاهين متعاكسين
 فهل يمكن لأي من المراقبين أن يدعي باختلاف حركة الأشعة بالنسبة لبعضها  ؟
فإذا كانا يتفقان على كل ذلك , فسيكون اختلافهما :
أن كل واحد منهما يرصد الآخر بأنه يلحق الشعاع الذي باتجاه حركته
ويهرب من الشعاع الذي بعكس اتجاه حركته ..
 أرجو التصويب  إن كان هناك أي خطأ ..

ولكم تحياتي

[ياسر]

السلام عليكم
.............
الأخ الكريم هشام
ج1- سيتفقان على أن للشعاعين سرعة واحدة وأنهما بالنسبة لبعضهما ساكنين .
ج2- لا يمكن لأي من المراقبين أن يدعي باختلاف حركة الأشعة بالنسبة لبعضها .
 مع أنهما  يتفقان على ماسبق حسب تحويلات لورنتز والنسبية.
أما أن كل واحد منهما يرصد الآخر بأنه يلحق الشعاع الذي باتجاه حركته
ويهرب من الشعاع الذي بعكس اتجاه حركته فهذا حسب خبرتنا اليومية مع السرعات
 المنخفضة بالنسبة لسرعة الضوء والتي نعبر عنها بتحويلات غاليلة وليست تحويلات
لورنتز ,حيث أن الفارق بين التحويلين يكون مهملاً بالنسبة للسرعات الصغيرة بالنسبة
لسرعة الضوء ويزداد مع الإقتراب من سرعة الضوء
حيث تركيب السرع حسب تحويلات غليلة c+c.
, تركيب السرع حسب تحويلات لورنتز c.
2c>c
فاحساساتنا تملك خبرة بدائية وهي خبرة السرعات المنخفضة التي نعايشها
أي خبرة متوافقة مع تحويلات غاليلة وعندما ننتقل للسرعات المرتفعة ينكشف
الغطاء عن أعيننا كما حدث في تجربة مايكلسون ومورلي.
................
السلام عليكم

[هشام -م]

السلام عليكم :

الأخ الكريم ياسر : حياك الله تعالى ..
1 -  عندما تُطرح أمثلة القطارات ونحوها في مسائل النسبية
يكون من المعلوم بالضرورة أن سرعة القطار تكون عالية جداً ولكنها دون سرعة الضوء
( لذلك لا يتم الإشارة إليها عند ذكرها عادة )
وقد يستعاض عن هذه السرعات العالية أحياناً لتوضيح المسائل , لا أكثر ..
2 -  إذا اتفق المراقبان على ما تقدم
وكان  كل واحد منهما لا يرصد الآخر بأنه يلحق الشعاع الذي باتجاه حركته
ويهرب من الشعاع الذي بعكس اتجاه حركته
فلماذا نستخدم تحويلات لورانتز  ؟
عندما يبتعد القطار عني بسرعة ( 150 ألف كم / ثا ) والمراقب ( أ ) بداخله وفي لحظة الابتعاد نفسها يُطلق ( أ )  شعاعين من المنبع الذي بحوزته باتجاهين متعاكسين  
فبماذا أصف حال المراقب ( أ ) بالنسبة للشعاعين  ؟
فإن ادعيتُ بأن المراقب ( أ ) مازال يتوسط الإشارتين , فهذا يعني أن الضوء يتأثر بحركة المصدر ( وهذا مناقض للنسبية )
وإنما أقول : - بحسب النسبية -  إن المراقب ( أ ) يلحق الشعاع باتجاه حركته ويهرب من المعاكس لها  
 ولكنه يرصد نفسه أنه مازال يتوسط المسافة بين الشعاعين لأن زمنه قد تمدد ومساطره قد تقلصت باتجاه حركته
فرصد أحد المراقبين لما يحدث في مناط المراقب الآخر
يختلف كلياً عن رصده لما يحدث عنده – في مناطه هو –
وتحويلات لورانتز تصحح لنا هذا الاختلاف من خلال قدرتها على تحديد مقادير انكماش الطول وتمدد الزمن  وفق مقدار السرعة النسبية
وبناء على ذلك ؛ لو أنني أجريتُ تجربة ميكانيكية أو كهربائية أو ضوئية في المحطة
وأجرى ( أ ) نفس التجربة داخل القطار المتحرك
فسنحصل على نتائج متطابقة للتجربتين بحسب النسبية ( وهذا ما تؤديه لنا تحويلات لورانتز ) .
3 -  إن تجربة مايكلسون ومورلي أُجريت على الأرض المتحركة بدلالة ( ... )
بوساطة الضوء المتحرك بدلالة ( ... )
فكانت نتائجها غير المتوقعة قد أشارت إلى ثبات سرعة الضوء في الاتجاهين المتعامدين
( أي : كأن الأرض ساكنة ) ......
فالتجربة أُجريت ورُصدت في المناط المفترض أنه متحرك
ولم تُرصد من المناط الساكن بدلالة المتحرك ..
  
ولكم تحياتي

[ياسر]

السلام عليكم
.............
الأخ الكريم هنشام
ج1- تحويلات لورنتز صالحة لكل السرع من الصفر وحتى سرعة
 الضوء لذلك ليس من الضروري أن أشير إلى أن سرعة القطار
 قريبة من سرعة الضوء.
ج2-تحويلات لورنتز تفسر لنا لماذا يرى كل مراقب نفسه ويرى
 المراقب الآخر  في مركز البقعة الضوئية (باستخدام بتقلص الأطوال
 وتمدد الزمن الناتجين عن تحويلات لورنتز)
فتقلص الأطوال لوحده الحاصل في الجملة المتحركة بالنسبة  للمراقب الساكن
يظهر الكرة الضوئية كمجسم ناقصي قطره الصغير باتجاه الحركة ,
وتمدد الزمن لوحده الحاصل في الجملة المتحركة بالنسبة  للمراقب الساكن
يظهر الكرة الضوئية كمجسم ناقصي قطره الكبير باتجاه الحركة
وبأخذ العاملين مجتمعين بعين الإعتبار تظهر تظل الكرة الضوئية في الجملة
 المتحركة بالنسبة بالنسبة  للمراقب الساكن كرة ضوئية.
فبماذا أصف حال المراقب ( أ ) بالنسبة للشعاعين  ؟
فإن ادعيتُ بأن المراقب ( أ ) مازال يتوسط الإشارتين , فهذا يعني أن المراقب
ساكن وله الحق في ذلك فكل القياسات في جملته لاتمكنه من معرفة أن متحرك
وأن إبتعاد كرة الضوء عنه بشكل منتظم أمر طبيعي ( وهذا لا يناقض النسبية )
وأما تفسير االمراقب الآخر الذي يراقب جملته فهو يفسر الأمر كما قلت أنت
 - بحسب النسبية -  إن المراقب ( أ ) يلحق الشعاع باتجاه حركته ويهرب من
 المعاكس لها ولكنه يرصد نفسه أنه مازال يتوسط المسافة بين الشعاعين لأن زمنه
قد تمدد ومساطره قد تقلصت باتجاه باتجاه حركته فرصد أحد المراقبين لما يحدث في
 مناط المراقب الآخر يختلف كلياً عن رصده لما يحدث عنده – في مناطه هو –
وتحويلات لورانتز تصحح لنا هذا الاختلاف من خلال قدرتها على تحديد مقادير انكماش
الطول وتمدد الزمن  وفق مقدار السرعة النسبية .
.......................
 ج3-  إن تجربة مايكلسون ومورلي أُجريت على الأرض المتحركة بدلالة الشمس
حيث سرعة حركة  الأرض وسطياَ 30كم\ثا أي 1/10000 من سرعة الضوء
بوساطة الضوء المتحرك بدلالة ( ... )
فكانت نتائجها غير المتوقعة قد أشارت إلى ثبات سرعة الضوء في الاتجاهين المتعامدين
( حيث أن  مركزالأرض يتحرك وسطياَ 30 بسرعة كم\ثا  ) فالتجربة أظهر أن تحويلات
غاليليه غير صالحة للتفسير وإنما تحويلات لورنتز تفسر الأمر بشكل جيد .
................
أعتقد أن أهم مايمكن أن نعود إليه في موضوعنا مناقشه تجربة مايكلسون ومورلي شكل مفصل.
وأدعو الأخ الكريم أبو الطيب بترجمة التجربة التاريخية كما حدثت وفسرت .
................
السلام عليكم

[هشام -م]

السلام عليكم :

الأخ الكريم ياسر : حياك الله تعالى ..
1 – ما تفضلتَ به آخراً في ( ج 1 )  ( وهو ما أتفق معك به ) يغاير ما قلتَه في ختام مشاركتك ( 49 )
لأن المحك في ذلك كله ليس السرعات العالية وإنما فرض (( الثبات ))  ( ثبات سرعة الضوء )
ولما كانت سرعة الضوء عالية , وكانت هي المعيار والمقياس في الانتقال بين الجملتين العطاليتين , كان أثر تحويلات لورانتز بارزاً في السرعات العالية بين الجملتين   .

2 -  قلتَ في ( ج 2 ) معقباً :
(( ... فبماذا أصف حال المراقب ( أ ) بالنسبة للشعاعين  ؟
 فإن ادعيتُ بأن المراقب ( أ ) مازال يتوسط الإشارتين , فهذا يعني أن المراقب
ساكن وله الحق في ذلك فكل القياسات في جملته لا تمكنه من معرفة أن متحرك
وأن ابتعاد كرة الضوء عنه بشكل منتظم أمر طبيعي ( وهذا لا يناقض النسبية )  ... ))
أقول :
أنت هنا تتحدث عما يراه المتحرك في نفسه
في حين سؤالي كان عما أراه أنا الساكن عن المتحرك
لذلك قلتُ هناك : فإن ادعيتُ بأن المراقب ( أ ) مازال يتوسط الإشارتين [ أي : بالنسبة لي ] , فهذا يعني أن الضوء يتأثر بحركة المصدر ( وهذا مناقض للنسبية )  .

3 -  إن تجربة مايكلسون أجريت على الأرض المتحركة بسرعة 30 كم / ث بدلالة فرض ( الأثير الساكن ) وإن كانت سرعتها 30 كم / ثا مقيسة بدلالة الشمس
وبوساطة الضوء المتحرك بدلالة الأثير الساكن أيضاً ..

4 – بالجملة أرى ؛ أننا متفقان على جميع ما تقدم باستثناء قولك :
(( ... فتقلص الأطوال لوحده الحاصل في الجملة المتحركة بالنسبة  للمراقب الساكن
يظهر الكرة الضوئية كمجسم ناقصي قطره الصغير باتجاه الحركة ,
وتمدد الزمن لوحده الحاصل في الجملة المتحركة بالنسبة  للمراقب الساكن
يظهر الكرة الضوئية كمجسم ناقصي قطره الكبير باتجاه الحركة  ... ))

أقول :
1 ً)  : هذا يناقض قولك في المشاركة ( 49 ) :
(( ج1- سيتفقان على أن للشعاعين سرعة واحدة وأنهما بالنسبة لبعضهما ساكنين  ))

إذ كيف يصح أن نقول إن المراقبين يتفقان على أن كل شعاعين متقابلين في الجملتين العطاليتين , سرعتهما واحدة وساكنين بالنسبة لبعضهما  
ثم نقول  : المراقب الساكن يرصد الكرة الضوئية في مناطه كرة
ويرصد – نفس الكرة - في المناط المتحرك قطع ناقص أو زائد  ؟
2 ً) : لا أحسب أنه من الممكن أن ينفصل انكماش الطول عن تمدد الزمن في أي اعتبار ..
ولعل الذي ألجأك إلى هذا التعليل , كما أظن , أن تحويلات لورانتز عالجت حركة كل شعاع
في تجربة مايكلسون ذهاباً وإياباً معاً
في حين أننا نعالجه مع الكرة الضوئية فقط في رحلة الذهاب لكل منهما .  

5 -  لا يسعني إلا أن أنتظر معك ما طلبته من الأخ الكريم أبو الطيب  ..

ولكم تحياتي

[ياسر]

السلام عليكم
..............
الأخ الكريم هشام
سأقفز عما سبق ونركز على الإختلاف كي لانبدد الوقت والجهد وأن لانبدأ بنقطة
قبل أن ننهي سابقتها وأن لانعدد النقاط في النقاش .
.............
هل تتفق معي بما يلي
فتقلص الأطوال لوحده الحاصل في الجملة المتحركة بالنسبة  للمراقب الساكن
يظهر الكرة الضوئية كمجسم ناقصي قطره الصغير باتجاه الحركة (هذا فرضاَ),
وتمدد الزمن لوحده الحاصل في الجملة المتحركة بالنسبة  للمراقب الساكن
يظهر الكرة الضوئية كمجسم ناقصي قطره الكبير باتجاه الحركة (هذا فرضاَ),
ماقلته بقصد الدراسة فتثبت متحول لدراسة متحول أخر عملية معتمدة  
أما هدفي أن أظهر بأن  عامل التقلص والتمدد يفني بعضهما البعض
وهكذا تظل كرة الضوء كرة في كل جملة وفي كل جملة بالنسبة للجملة الأخرى.
...................
السلام عليكم

[هشام -م]

السلام عليكم :

الأخ الكريم ياسر :  حياك الله تعالى ..
لم أستطع تصور الفروض التي تعنيها لأننا أمام كرة , والتداخل ( أو الإفناء ) بين الانكماش والتمدد الذي قد يستقيم في القطر , قد لا يستقيم في الوتر ( على اعتبار المجسم الناقص )
هذا من جهة ؛ ومن جهة أخرى : لا يمكننا أن نفترض الكرة الضوئية مجسماً ناقصاً , لأننا بذلك ننقض فرض ثبات سرعة الضوء   ..
ولنا أن نفترض أن كل واحد من المراقبين داخل مركبة
والمركبتان هما عند سكونهما عبارة عن كرتين كبيرتين متماثلتين نصف قطر الواحدة منهما ( 300 ألف كم )
وأنه لحظة انطلاق المركبة ( أ )
أطلق كل واحد من المراقبين شعاعاً – كروياً -  في مناطه
فعندها سيلاحظ كل واحد منهما – بحسب النسبية -  وصول الضوء إلى أطراف مركبته هو في وقت واحد  ( بعد ثانية واحدة ) 
في حين أن الساكن النسبي , سيلاحظ أن الضوء لن يصل إلى أطراف المركبة المتحركة بالنسبة له في وقت واحد ( سوى الأشعة المتعامدة على حركة المركبة  )
وإنما سيلاحظ أن لكل نقطة في تلك المركبة سيصل إليها الشعاع في وقت مغاير لسواها ..
وهنا كانت ملاحظة الأخ سامي أن تحويلات لورانتز لا تعطي للساكن معادلة الكرة  حين يرصد ما يجري عند المتحرك ( بسبب اختلاف الأزمنة والأطوال  لدى المتحرك واتفاقها لدى الساكن ) ..


ولكم تحياتي

[هشام -م]

السلام عليكم :

 الأخ الكريم ياسر :  حياك الله تعالى ..
أرجو الاطلاع والتعليق  ..
http://www.olom.info/members/image/nnnn2.gif



1 -  اخترت الدائرة لتيسير التوضيح , وأحسب أنه من الممكن تعميمه على الكرة إن اتفقنا على المبدأ ..
2 -  الدائرة والضوء يتحركان في لحظة واحدة جهة اليمين بدلالة مراقب ساكن
3 – اللون الأزرق يمثل حركة الدائرة بسرعة ( v ) وزمن ( ز )
4 -  الأشعة الضوئية سرعتها  ثابتة في الفراغ ( c )
اللون الأحمر يمثل حركة الأشعة الضوئية
5 – بناء على ذلك ؛  أيّ شعاع ضوئي ينطلق من مركز الدائرة إلى نقطة في محيطها
يقطع المسافة التي باللون الأحمر   ( هذا بالنسبة للمراقب الساكن وهو يرصد ما يحدث داخل الدائرة المتحركة بدلالته )
6 -  الشعاع ( المثالي ) الذي يُعتمد كمرجع لباقي الأشعة , هو العمودي على الحركة
لأنه يقطع المسافة في الإياب نفس التي يقطعها في الذهاب  
7 –  الشعاع الذي يقطع أطول مسافة لبلوغه هدفه هو : المنطبق على شعاع الحركة المستقيمة المنتظمة للدائرة باتجاه حركتها
 والذي يقطع أقصر مسافة في ذلك هو الشعاع الذي بعكسه ..
8 – قبل أن أنتقل إلى الاستنتاجات
أرجو التعليق على هذا التصور إن كان صحيحاً أم ليس بصحيح ..

<<  ملاحظة : هذه الرسومات تقريبية وليست دقيقة القياسات  >>

ولكم تحياتي

[ياسر]

السلام عليكم
.................
الأخ الكريم هشام
الصورة التالية تعبر عن رؤيتي

................
السلام عليكم

[هشام -م]

السلام عليكم :

الأخ الكريم ياسر :  حياك الله تعالى ..

سأترك المقارنة بين الرؤيتين للإخوة الكرام المتابعين , بعد سؤالي التالي  :
هل يمكن لتحويلات لورانتز أن تحقق لنا وفق ما تفضلتَ به
بأن الساكن سيستنتج بأن ما يرصده المتحرك في مناطه
هو عين ما يرصده الساكن في مناطه
رغم أن رصد الساكن للأشعة الضوئية التي لدى المتحرك , قد تجاوزت الدائرة من كل نقاطها , بمسافات متفاوتة , سوى العمودية على الحركة  ؟  

أعتذر إليك أخي الكريم ياسر عن سهوي ( الذي عدلته ) في تعبيري عن أصل رؤيتينا  
ولعل السهو ديدني عند البحث في النسبية نظراً لتعرضها لدقائق الأمور ولغوصها في أعماقها  
ولاحتياج من ينظر في ذلك , إلى استحضار مختلف جوانب المسألة محل البحث مع صفاء الذهن
وهذا ما لا يتوفر لدي في كل مرة , ونظرة سريعة إلى أخر عبارة في المشاركات في النسبية
( عدل بواسطة ..... )  تنبئنا عن ذلك ..
أكرر اعتذاري مع رجائي للتصويب عن أي شرود يصدر مني ..
 
ولكم تحياتي

[مبتدىء]

السلام عليكم
الأخوة الأفاضل
أخي هشام - ياسر - ابو الطيب
لقد تابعت إلى حد ما نقاشكم بخصوص الموضوع ، و لقد أعجبت باصرار الأخ هاشم لسعيه وراء معرفة الحقيقة ،،،،،،،،، إن ما تفضلتم به مجهود رائع ، أما وجهة نظري باختصار فهي كما يلي :
1 - إن النظرية النسبية هي حالة خاصة من نظرية عامة ، لذلك فهي تجانب الحقيقة أحياناً ( أقصد تعارضها مع ميكانيك الكم ) ، و بالتالي فلا مجال لإثبات أنها نظرية خاطئة
2- لدي تحفظ على بعض فرضيات هذه النظرية ، فأنا أعارض آينشتين في تعريفه للزمن و في أن الكون رباعي الأبعاد و أن الزمن هو البعد الرابع
3 - أتوقع إنهيار عرش هذه النظرية قبل نهاية هذا العام

مع تحياتي

[ياسر]

السلام عليكم
...........
أهلا بك وبمشاركتك أخ مبتدئ
نحن ننتظر معك نهاية عام 2008 إن شاء الله.
..........
الأخ الكريم هشام
كل ما يقيسه المراقب المتحرك في جملته طبيعي بالنسبة له
يظل القرص قرصاً ,تظل سرعة الضوء ثابتة.
كل مايقيسه المراقب المتحرك في جملته طبيعي بالنسبة له
يظل القرص قرصاً .تظل سرعة الضوء ثابتة.
أما مايحسبه الساكن بالنسبة لما يحدث في الجملة المتحرك بإعتماد
تحويلات لورنتز هو تحول القرص الدائري إلى قطع ناقص
قطره الصغير بإتجاه حركه الجملة أما سرعة الضوء تظل ثابتة
.................
أعتقد :
لو كنت في جملة متحركة واستعملت الضوء لقياس الأطوال أي
لقياس نصف قطر قرص صلب كبير في جملتي المتحركة لاستطعت
أن اقيس التقلص في الأطوال الذي يحدث في جملتي  .
................
السلام عليكم

[هشام -م]

السلام عليكم :

الإخوة الكرام : حياكم اله تعالى ..
الأخ الكريم مبتدئ  :  أشكرك على كلماتك الطيبة
وأحترم وجهة نظرك ..

الأخ الكريم ياسر :
أؤكد بأني لم أستطع ترجمة رؤيتك في المشاركة ( 56 ) إلا من خلال حركة الضوء ذهاباً وإيابا ( انعكاسه )  
لأنه إذا لم يكن الأمر كذلك , فإن الصورة توحي بتأثير حركة المصدر على حركة الضوء ..
فإذا صحت قراءتي هذه
فأقول بأننا هنا نعالج المسألة على اعتبار حركة الضوء دون انعكاسه
ولكن ! رغم ذلك كله , وبحسب هذه الرؤية  , فإن تحويلات لورانتز ما تزال -  كما أظن  -  في محل نظر
من خلال قدرتها على تحويل أزمان وأطوال حركة الأشعة الضوئية فيما لا يقل عن ( 88 ) درجة بالنسبة لما يرصده الساكن لدى المتحرك ..  

(( أحسب أن هناك شروداً في عبارتك الأخيرة , لأن هذا ينقض فرض النسبية الأول  ))

ودونكم بعض التوضيحات لوجهة نظري :








ولكم تحياتي