تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
ماذا عن E=mc2؟
المؤلف:
برايان غرين
المصدر:
الكون الأنيق
الجزء والصفحة:
ص68
2025-05-25
49
مع أن آينشتاين لم يدعُ لنظريته تحت اسم "النسبية" (بل اقترح بدلاً من ذلك الاسم نظرية عدم التغير " Invariance لتعكس خاصية عدم التغير في سرعة الضوء ضمن أشياء أخرى)، إلا أن معنى المصطلح قد أصبح واضحاً اليوم. وقد بينت أبحاث آينشتاين أن مفهومين مثل المكان والزمان، اللذين كانا يبدوان في الماضي وكأنهما منفصلان ومطلقان هما في الواقع متداخلان ونسبيان. استرسل آينشتاين ليثبت بعد ذلك أن الخواص الفيزيائية الأخرى للعالم هي الأخرى متشابكة على غير المتوقع. وتزودنا معادلته الأشهر بواحد من أهم الأمثلة. وقد جزم آينشتاين في هذه المعادلة أن طاقة الجسم (E) وكتلته (m) ليستا مفهومين مستقلين؛ ويمكننا تعيين الطاقة بمعلومية الكتلة (بضرب الأخيرة في مربع سرعة الضوء ( كما يمكن تعيين الكتلة بمعلومية الطاقة (بقسمة الأخيرة على مربع سرعة الضوء (c2). وبمعنى آخر فإن الطاقة والكتلة - مثل الدولار والفرنك - عملتان قابلتان للتحويل إحداهما للأخرى. وعلى خلاف العملات، فإن معدل التغيير الذي يساوي مربع سرع رعة الضوء ثابت دائماً وإلى الأبد. ولأن معدل التغير المذكور كبير جداً (c2 عدد كبير ) فإن الكتلة الصغيرة تنتج طاقة هائلة. وقد اقتنص العالم المقدرة الهائلة المدمرة التي نتجت من تحويل أقل من 1% من رطلين من اليورانيوم إلى طاقة في هيروشيما في أحد الأيام. ويوماً ما قد نتمكن من : تلبية حاجة العالم کله الطاقة من باستخدام معادلة آينشتاين والمصدر الذي لا ينتهي من مياه البحر من خلال الاندماج النووي.
ومن منطلق المفاهيم التي أكدنا عليها في هذا الفصل، فإن معادلة آينشتاين تقدم لنا التفسير الأقوى والأصلب للحقيقة الرئيسية حول استحالة انتقال أي شيء أسرع من الضوء. وقد نتساءل مثلاً، لماذا لا نستطيع أن نعجل جسماً مثل الميون لندفع سرعته إلى 667 مليون ميل في الساعة - 5.99 من سرعة الضوء - ثم ندفعه أكثر ليصل إلى %9.99% من سرع رعة الضوء، ثم ندفعه بجد بعد ذلك بصورة أقوى ليتخطى حاجز سرعة الضوء. وتفسر معادلة آينشتاين لماذا لا تنجح مثل هذه الجهود أبداً. فكلما زادت سرعة حركة جسم كلما زادت طاقته، ومن معادلة آينشتاين فإننا نرى أنه كلما زادت طاقة أي شيء كلما زادت كتلته. وعلى سبيل المثال، إذا كانت الميونات تنتقل بسرعة مساوية لـ 9.99% من سرعة الضوء فإنها ستزن أكثر كثيراً من أبناء عمومتها الساكنة. وفي الحقيقة فإنها ستكون أثقل بمقدار 22 مرة – حرفياً.
غير انه كلما ازداد وزن الجسم يصعب أن نزيد من سرعته. فعندما يركب طفلاً دراجة هذا شيء، أما دفع سيارة نقل عملاقة فشيء آخر. وهكذا كلما تحرك الميون بسرعة أكبر يصبح الأمر أكثر صعوبة لزيادة تلك السرعة. وعند سرعة للميون تساوي %999.99% من سرعة الضوء، فإن كتلته تزيد بمقدار 224 مرة، أما عند 99999999.99% من سرعة الضوء فإن كتلته تزيد بمقدار 70000 مرة. وحيث أن كتلة الميون تزيد بدون حدود إذا اقتربت سرعته من سرعة الضوء، فإن الأمر سيتطلب دفعه بكمية لا نهائية من الطاقة لتصل أو تعبر حاجز سرعة الضوء. وهو بالطبع شيء مستحيل، وبذا لا يوجد أي شيء مطلقاً يستطيع الانتقال أسرع من الضوء.