samedi 27 octobre 2012

ألبرت آينشتاين والنظرية النسبية


من هو البرت اينشتين ولماذا ذاع صيته في ارجاء الارض؟ أذا لم تعرف الاجابة تابع ما ينشر على هذا الموقع بعنوان البرت اينشتين والنظرية النسبية..... !!

البرت اينشتين عالم فيزيائي قضى حياته في محاولة لفهم قوانين الكون. كان اينشتين يسأل الكثير من الأسئلة المتعلقة بالكون ويقوم بعمل التجارب داخل عقله. فقد عاش اينشتين عبقريا باجماع كافة علماء عصره وبلغ اسمى درجات المجد العلمية بخلاف العديد من العلماء الذين ماتوا دون ان يحظوا بمتعة النجاح والتألق فمثلاً العالم ماندل الذي وضع قوانين الوراثة لم يعرف احد أنه هو الذي وضع هذه القوانين إلا بعد وفاته بخمسين عام، كذلك العالم والطبيب العربي ابن النفيس الذي اكتشف الدورة الدموية في جسم الانسان لايزال مجهولا حتى الآن وغيره من الأمثلة.. كانت عبقرية اينشتين من نوع مختلف فلم يكن احد يفهم شيء عن نظريته النسبية أو تطبيقاتها ولكن الجميع اقر بمنطقها. فقد جاءت النظرية النسبية الخاصة لتحير العلماء وتغير مفاهيم الفيزياء المعروفة.

ويروي أن آينشتين كان يقف في أحد شوارع هوليود مع شارلي تشابلن فتجمع حولهما المارة، فقال آينشتين لتشابلن ((لقد تجمع الناس لينظروا إلى عبقري يفهمونه تمام الفهم وهو أنت، وعبقري لا يفهمون من أمره شيئاً وهو أنا)).. العديد من العلماء بلغوا مراتب علمية عالية نتيجة لمجهودهم الفكري أو الفني فمثلاً اديسون وبيكاسو وأبن سينا والمتنبي اجمع الناس على تفوقهم وعبقريتهم لأنهم لمسوا ورأوا قيمة ما يقدمون من اكتشافات واختراعات. وهذا لم يحدث مع آينشتين حيث كانت عبقريته من نوع مختلف فما هو الذي قدمه آينشتين؟ وعن ماذا كانت عبقريته؟ وما قيمة ما قدمه؟ وعن أي شيء تتحدث. كل ما هو معروف أنه وضع النظرية النسبية. فإذا ماحاول المرء قراءة النظرية النسبية إلا وجد نفسه غارقاً في بحر من الألغاز لدرجة انه شاع القول بأن هناك عشرة في العالم يفهمون النظرية النسبية وهنا يجب أن اؤوكد أن هذا غير صحيح وسوف نقوم من خلال هذه المقالة تقديم شرح مبسط للنظرية النسبية الخاصة ونتائجها لتكون في مستوى القارئ العادي..

كيف تتم صناعة الغباء؟

مجموعة من العلماء و ضعوا 5 قرود في قفص واحد

و في وسط القفص يوجد سلم و في أعلى السلم هناك بعض الموز

في كل مرة يطلع أحد القرود لأخذ الموز يرش العلماء باقي القرود بالماء البارد

بعد فترة بسيطة أصبح كل قرد يطلع لأخذ الموز, يقوم الباقين بمنعه

و ضربه حتى لا يرنشون بالماء البارد

بعد مدة من الوقت لم يجرؤ أي قرد على صعود السلم لأخذ الموز على الرغم من كل الإغراءات خوفا من الضرب

بعدها قرر العلماء أن يقوموا بتبديل أحد القرود الخمسة و يضعوا مكانه قرد جديد

فأول شيء يقوم به القرد الجديد أنه يصعد السلم ليأخذ الموز

ولكن فورا الأربعة الباقين يضربونه و يجبرونه على النزول

بعد عدة مرات من الضرب يفهم القرد الجديد بأن عليه أن لا يصعد السلم مع أنه لا يدري ما السبب

قام العلماء أيضا بتبديل أحد القرود القدامى بقرد جديد

و حل به ما حل بالقرد البديل الأول حتى أن القرد البديل الأول شارك زملائه بالضرب و هو لايدري لماذا يضرب

و هكذا حتى تم تبديل جميع القرود الخمسة الأوائل بقرود جديدة

حتى صار في القفص خمسة قرود لم يرش عليهم ماء بارد أبدا

و مع ذلك يضربون أي قرد تسول له نفسه صعود السلم بدون أن يعرفوا ما السبب

لو فرضنا ..

و سألنا القرود لماذا يضربون القرد الذي يصعد السلم؟

أكيد سيكون الجواب : عاداتنا وتقاليدنا من قديم زمان

من اقوال اينشتاين الرائعة 

http://1.bp.blogspot.com/_ws1crEfht0k/S7B-e-63VyI/AAAAAAAAAB4/fYvmorczif8/s1600/jixi-fox-quotable-5-albert-einstein.jpg

من أقوال

ألبرت أينشتاين


  • "الله لا يلعب النرد" أو "الله لا يلعب النرد مع الكون" .رسالة إلى ماكس بورن (4 ديسمبر 1926) ؛. هذا الاقتباس شائع

  • الشيئان اللذان ليس لهما حدود، الكون و غباء الإنسان، مع أني لست متأكدا بخصوص الكون.

  • أهم شيء أن لا تتوقف عن التساؤل.

  • أجمل إحساس هو الغموض، إنه مصدر الفن والعلوم.

  • كل ما هو عظيم وملهم صنعه إنسان عَمِل بحرية.

  • إذا لم يوافق الواقعُ النظريةَ، غيِّر الواقع.

  • الجنون هو أن تفعل الشيء مرةً بعد مرةٍ وتتوقع نتيجةً مختلفةً.

الحقيقة هي ما يثبُت أمام امتحان التجربة.

  • يستطيع أي أحمقٍ جعل الأشياء تبدو أكبر وأعقد, لكنك تحتاج إلى عبقري شجاع لجعلها تبدو عكس ذلك.

  • الخيال أهم من المعرفة.

  • الحقيقة ليست سوى وهم، لكنه وهم ثابت.

  • يبدأ الإنسان بالحياة، عندما يستطيع الحياة خارج نفسه.

  • أنا لا أفكر بالمستقبل، إنه يأتي بسرعة.

  • من لم يخطئ، لم يجرب شيئًا جديدًا.

  • العلم شيءٌ رائعٌ، إن لم تكن تقتات منه.

  • سر الإبداع هو أن تعرف كيف تخفي مصادرك.

  • العلم ليس سوى إعادة ترتيبٍ لتفكيرك اليومي.

  • لا يمكننا حل مشكلةٍ باستخدام العقلية نفسها التي أنشأتها.

  • الثقافة هي ما يبقى بعد أن تنسى كل ما تعلمته في المدرسة.

  • المعادلات أهم بالنسبة لي، السياسة للحاضر والمعادلة للأبدية.

  • إذا كان أ= النجاح . فإن أ = ب +ج + ص. حيث ب=العمل. ج=اللعب. ص=إبقاء فمك مغلقاً.

  • كلما اقتربت القوانين من الواقع أصبحت غير ثابتة، وكلما اقتربت من الثبات أصبحت غير واقعية.

  • أنا لا أعرف السلاح الذي سيستخدمه الإنسان في الحرب العالمية الثالثة، لكني أعرف أنه سيستخدم العصا والحجر في الحرب العالمية الرابعة.

  • أثمن ما في العالم هو الحدس أو الفكرة اللامعة.

  • الأمر الوحيد الذي أسمح له بالتدخل في علمي وأبحاثي هو معلوماتي وثقافتي الخاصة.

  • العلم بلا دين هو العرج، والدين بلا علم هو العمى.

  • أنا لست موهوباً، بل فضولي.

  • بين الماضي والحاضر والمستقبل ليس هناك سوى وهم في تفكير العقل البشري..إذا لاحظتم أن - الأوقات الحزينة نشعر بها أنها طويلة بينما الأيام الفرحة تمر كالدقيقة- وهذه هي النسبية.

  • أُفضّل عادةً سيئة صامتة، عن فضيلة متكابرة.

  • العقل البديهي هو هبة مقدسة، والعقل المعقول هو خادم مثمر..لقد اختلقنا مجتمع يحترم الخادم وينسى الهبة المقدسة.

  • كل الديانات، الفنون والعلوم متفرعة على نفس الشجرة.

  • النسبية تعلمنا الرباط أو العلاقة بين الأوصاف المختلفة لشيء ما مع الحقيقة ذاتها.

  • الجاذبية ليس لها علاقة بالوقوع في الحب.

  • الرجل ينبغي أن ننظر إلى ما هو ، وليس من أجل ما يعتقد انه يجب ان يكون.

  • كمال الوسائل ، والخلط بين الأهداف ، ويبدو أنه مشكلتنا الرئيسية.

  • السؤال الضبابي الذي يدفعني للجنون أحيانا: هل أنا المجنون أم الآخرين؟

  • طاولة ، كرسي ، وعاء من الفاكهة والكمان ؛ ما الذي يحتاجه الرجل أيضا ليكون سعيدا؟

  • الغضب يسكن فقط في أحضان الجهال.

  • أي رجل يقرأ كثيرا ويستخدم دماغه قليلا جدا يقع في عادات التفكير الكسولة.

  • أي شخص لا يأخذ على محمل الجد الحقيقة في أمور صغيرة لا يمكن الوثوق في أي من الأمور الكبيرة.

  • أنا لست من دعاة السلام فقط، بل المتشددين من دعاة السلام. وأنا على استعداد للقتال من أجل السلام. لا شيء سوف ينهي الحرب إلا أن يرفض الناس الذهاب إليه.

  • لا أستطيع أن أتخيل الله من ثواب وعقاب الكائنات من خلقه ، وإنما هو انعكاس لضعف الإنسان.

  • ليست لدي موهبة خاصة. إنما أنا شديد الفضول فقط.

  • أنا أعيش في هذه العزلة التي هي مؤلمة في الشباب ، ولكن لذيذة في سنوات النضج.

  • أعتقد وأعتقد لأشهر وسنوات. تسعة وتسعين مرة ، أن الاستنتاج خاطئ. وللمرة المائة أنه صائب.

  • إذا لم تتمكن من شرحها بكل بساطة، فأنت لا تفهمها بما يكفي.

  • قليل من الناس يمكنهم التعبير مع رباطة الجأش عن أفكارهم التي تختلف عن الأفكار المسبقة في بيئتهم الاجتماعية. معظم الناس، ليس بإمكانهم طرح مثل هذه الآراء.

  • المثقفون يأتون لحل المشاكل بعد وقوعها، والعباقرة يسعون لمنعها قبل أن تبدأ.

  • أصبح من الواضح أن التقنية قد تجاوزت إنسانيتنا.

  • لدي قناعة بأن القتل تحت ستار الحرب ليس إلا عملا من أعمال القتل.

  • المنطق سوف يأخذك من ألف إلى باء، والخيال سوف يأخذك إلى أي مكان.

  • الحب هو أفضل كمعلم، من الواجب.

  • ينبغي أن نبسّط كل شيء بقدر الإمكان ، ولكن دون أن نفرط في تبسيطه.

  • التقدم التقني مثل فأس في يد مجرم مريض.

  • في المدرسة يعلمونك الدرس ثم يختبرونك, اما الحياة فتختبرك ثم تعلمك الدرس

النسبية الخاصة

ب إلى: تصفح، بحث

E=mc^2

النسبية الخاصة (بالانجليزية: Special Relativity, SR, Special Theory of Relativity, or STR)، هي نظرية فيزيائية للقياس في إطار مرجعي عطالي اقترحها ألبرت أينشتاين عام 1905 (بعد المساهمات الكبيرة والمستقلة لهندريك أنتون لورنتس، وهنري بوانكاريه، وآخرين) في مقال بعنوان "On the Electrodynamics of Moving Bodies" (الإلكتروديناميك للأجسام المتحركة)، كبديل عن نظرية نيوتن في الزمان والمكان لتحل بشكل خاص مشاكل النظرية القديمة فيما يتعلق بالأمواج الكهرطيسية عامة, والضوء خاصة. وهي تدعى "خاصة " لأنها تعالج حالة خاصة تتعلق بحركة المراجع (المختبرات) بالنسبة لبعضها البعض بسرعة منتظمة وفي خط مستقيم. وهي في ذلك تهمل في البدء فيها تأثيرات الثقل التي ستتناولها فيما بعد النظرية العامة، العمل الذي قام به أيضا أينشتاين عام 1915. صاع أينشتاين النظرية النسبية الخاصة عام 1905.

تعمم النسبية الخاصة مبدأ النسبية لغاليليو غاليلي -الذي ينص على نسبية الحركة المنتظمة وعلى عدم وجود حالة سكون مطلق واضح (لايوجد اطارات مرجعية مميزة "مطلقة")- من الميكانيك إلى جميع قوانين الفيزياء، بما في ذلك قوانين الميكانيك والإلكتروديناميكا، أياً كانت. تتضمن النسبية الخاصة مبدأ ثبات سرعة الضوء لجميع المراقبين العطاليين مهما تكن حالة حركة مصدر الضوء.

للنسبية الخاصة العديد من النتائج تم التحقق منها تجريبياً، بما في ذلك تلك الغير بديهية مثل تقلص الأطوال، والإبطاء الزمني، ونسبية التزامن، مناقضة الفكرة التقليدية لتساوي الفاصل الزمني بين حدثين لجميع المراقبين، وتقدم النسبية الخاصة أيضاً الزمكان الثابت بدمج الأبعاد المكانية الثلاثة مع بعد زماني رابع. يؤدي دمج فرضي النسبية الخاضة مع قوانين الفيزياء الأخرى إلى التنبؤ بتكافؤ الكتلة والطاقة كما صيغ رياضياً في مكافئ الكتلة والطاقة E = m c ^ 2 حيث c هي سرعة الضوء في الفراغ. تتوافق بشكل جيد تنبؤات النسبية الخاصة مع ميكانيك نيوتن في مجال التطبيق المشرك بينهما، وعلى وجه الخصوص في التجارب ذات سرعات صغيرة مقارنة بسرعة الضوء. تظهر النسبية الخاصة بأن c ليست فقط سرعة ظاهرة معينة – انتشار الإشعاع الكهرومغناطيسي (الضوء) – بل هي خاصة أساسية لتوحيد المكان والزمان بالزمكان. إحدى خصائص النسبية الخاصة هي استحالة سفر الجسيمات ذات كتلة سكون بسرعة الضوء.

دعيت النظرية بالخاصة لأنها تطبق مبدأ النسبية فقط لحالة خاصة تتحرك فيها الأطر المرجعية العطالية حركة منتظمة نسبية متعلق كل إطار بالآخر. طور أينشتاين النسبية العامة لتطبيق مبدأ النسبية على حالة أكثر شمولاً لأي إطار مرجعي عطالي للتعامل مع تحويلات الاحداثيات العامة، ولإدخال آثار الجاذبية.

حالياً يستخدم مصطلح النسبية الخاصة بشكل عام للإشارة إلى أي حالة تهمل فيها تأثيرات الجاذبية. النسبية العامة تعمم النسبية الخاصة لتشمل الجاذبية، وفيها توصف الجاذبية بهندسة لاإقليدية وبالتالي تمثل تأثيرات الجاذبية بأنحاء الزمكان، يقتصر تطبيق النسبية الخاصة على زمكان مسطح، وكما أن انحناء سطح الأرض غير ملاحظ في الحياة اليومية، يمكن اهمال انحناء الزمكان في المقاييس الصغيرة وبالتالي محلياً تصبح النسبية الخاصة تقريب صحيح للنسبية العامة

 

ألبرت أينشتاين

حياته

وُلد ألبرت أينشتاين في مدينة أُولم الألمانية في 14مارس 1879 لأبوين يهوديين وأمضى سِن يفاعته في ميونخ. كان أبوه "هيرمان أينشتاين" يعمل في بيع الرّيش المستخدم في صناعة الوسائد، وعملت أمّه "ني بولين كوخ" معه في إدارة ورشةٍ صغيرةٍ لتصنيع الأدوات الكهربائية بعد تخلّيه عن مهنة بيع الرّيش. تأخر أينشتاين الطفل في النطق حتى الثالثة من عمره، لكنه أبدى شغفا كبيراً بالطبيعة، ومقدرةً على إدراك المفاهيم الرياضية الصعبة، وقد درس وحده الهندسة الإقليدية، وعلى الرغم من انتمائه لليهودية، فقد دخل أينشتاين مدرسة إعدادية كاثوليكية وتلقّى دروساً في العزف على آلة الكمان. وفي الخامسة من عمره أعطاه أبوه بوصلة، وقد أدرك أينشتاين آنذاك أن ثمّة قوةً في الفضاء تقوم بالتأثير على إبرة البوصلة وتقوم بتحريكها. وقد كان يعاني من صعوبة في الاستيعاب، وربما كان مردُّ ذلك إلى خجله في طفولته. ويشاع أن أينشتاين الطفل قد رسب في مادة الرياضيات فيما بعد، إلا أن المرجح أن التعديل في تقييم درجات التلاميذ آنذاك أثار أن الطفل أينشتاين قد تأخّر ورسب في مادة الرياضيات. وتبنَّى اثنان من أعمام أينشتاين رعايته ودعم اهتمام هذا الطفل بالعلم بشكل عام فزوداه بكتبٍ تتعلق بالعلوم والرياضيات. بعد تكرر خسائر الورشة التي أنشأها والداه في عام 1894، انتقلت عائلته إلى مدينة بافيا في إيطاليا، وأستغل أينشتاين الابن الفرصة السانحة للانسحاب من المدرسة في ميونخ التي كره فيها النظام الصارم والروح الخانقة. وأمضى بعدها أينشتاين سنةً مع والديه في مدينة ميلانو حتى تبين أن من الواجب عليه تحديد طريقه في الحياة فأنهى دراسته الثانوية في مدينة آروا السويسرية، وتقدَّم بعدها إلى امتحانات المعهد الإتحادي السويسري للتقنية في زيورخ عام 1895، وقد أحب أينشتاين طرق التدريس فيه، وكان كثيراً مايقتطع من وقته ليدرس الفيزياء بمفرده، أو ليعزف على كمانه، إلى أن اجتاز الامتحانات وتخرَّج في عام 1900، لكن مُدرِّسيه لم يُرشِّحوه للدخول إلى الجامعة.

 

لاصدقائي اصحاب الجدع المشترك العلمي4

قانون الجذب العام لنيوتن


صورة توضيحية لقانون نيوتن للجذب العام (الصورة القياسية)ـقانون الجذب العام هو قانون فيزيائي استنباطي ينص على أنه "توجد قوة تجاذب بين أي جسمين في الكون، تتاسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما، وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما". وحدتها (نيوتن.م2/كجم).
ويُسمى هذا القانون عادة بقانون التربيع العكسي وذلك لأن القوة تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بين مركزي الجسمين. حيث أن الكتلة (ك2) تؤثر على الكتلة (ك1) بقوة مقدارها (ق21)، والكتلة (ك1) تؤثر بقوة مقدارها (ق12) على الكتلة (ك2)، ج : ثابت الجذب العام ويساوي 6.672 × 10-11 نيوتن.م2 / كغ.

الصورة القياسية لقانون الجذب العام لنيوتن

F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}
حيث:
 F\ هي القوة الناتجة عن الجاذبية
 G\ هو ثابت الجذب العام بين الكتل
 m_1\ هي كتلة الجسيم الأول
 m_2\ هي كتلة الجسيم الثاني
 r\ هو البعد بين الجسيمين


\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21} =
- G {m_1 m_2 \over {\vert \vec{r}_{12} \vert}^2}
\, \hat{r}_{12}
حيث:
 \vec{F}_{12} هو متجه القوة التي يؤثر بها الجسيم 1 على الجسيم 2
 \vec{F}_{21} هو متجه القوة التي يؤثر بها الجسيم 2 على الجسيم 1
 G\ هو ثابت الجذب العام بين الكتل
 m_1\ و m_2\ هما كتلتا الجسيمين على الترتيب
 \vert \vec{r}_{12} \vert \ = \vert \vec{r}_2 - \vec{r}_1 \vert هو البعد بين الجسيمين (أي مقدار المتجه الذي هو مقدار الفرق بين متجهي موضع الجسيمين)
 \hat{r}_{12} \ \stackrel{\mathrm{def}}{=}\ \frac{\vec{r}_2 - \vec{r}_1}{\vert\vec{r}_2 - \vec{r}_1\vert}