الابعاد الكونيه الاربعه

الابعاد الكونيه الاربعه

لكى نعرف ماهو الزمان فيجب ان نفرق مابين الوقت والزمن فالوقت هو البعد الاول للنسيج  الزمنى فالزمان ليس هو الوقت فقط وحسب ولكن المكان ايضا هو البعد الثانى للزمن وهذه البعد الثنائى يسمى علميا بالزمكان (حقيقه علميه)

فحينما نقول الان فالمعنى العلمى له نفس الوقت والمكان فلا يوجد زمان مطلق واقع على الوقت او مكان مطلق واقع على المكان بذاته

الزمان على كوكب الارض يعنى

والساعه تساوى 15 درجه حول نفسها بين خطوط الطول

دوره الارض حول محورها دوره كامله تساوى فى زمن الارض اربعه وعشرون ساعه

ودوره الارض فى مدارها حول الشمس تساوى سنه كامله 365 يوما (سنه كبيسه)

وكل ماورد يعتمد على المكان والا كانت السنوات متشابهه والايام منسوخه من بعضها البعض

اى ان زمان الارض وحساب عمر الانسان يعتمد على المكان فان لكل كوكب طريق يسير فيه مختلف عن بقيه الكواكب فلنتخيل اننا نعيش على كوكب اخر على كوكب عطارد مثلا وهو اقرب كوكب قربأ للشمس فكوكب عطارد يدور حول نفسه فى 88 يوما اى ان اليوم الواحد يساوى ثمانيه وثمانين يومأ وهو تقريبأ دوره حول الشمس اى ان اليوم بطول سنتة فلنتخيل ان كلمه الان مدى اختلافها عن قولها على كوكب الارض

اينشتاين شرح هذه الجزئيه بتمثيله لمكالمه تليفونيه بين شخصين فى بلدين مختلفتين الاول يتحدث من لندن على خط الطول صفر فى وقت الشروق الى شخص اخر على الهاتف فى منتصف الليل هل يمكن ان نعتبر ان الحدثين حدثوا فى نفس اللحظه (المكالمه الهاتفيه) لايمكن ان نعتبرهم حدثأ واحد مع ان الحدثين تما على نفس الكوكب الخاضع لنفس النظام الشمسى فلكل حدث مرجع مختلف من حيث المكان أذا فالمكان مرتبط بالزمان , او كان من الممكن ان نقول ان حدثان حدثوا الان او فى نفس الحظه الاول على الارض والثانى على كوكب اخر فى كوكبة الجبار او الشعر او كوكبه رامى السهام  مع انهم الاثنين فى نفس المجره لان الانظمه الوقتيه مختلفه والوسيط الوحيد بينهم هو سرعه الضوء ولكى ينتقل الضوء من الارض الى هذا الكوكب الاخر فى مكانه البعيد فى المجره يحتاج الى الاف السنوات الضوئيه ليصل , فحينما ننظر الى نجمأ فى السماء ونقول هذا النجم ساطع جدا الان فكلمه الان لا تصح ان نطلقها عليه لان الضوء الذى نشاهده قد غادر النجم منذ الاف او ملايين السنوات الضوئيه حسب بعد النجم او يمكن ان يكون النجم قد مات ولاكن لكى نعرف انه قد مات يجب ان ننتظر الوقت الذى يجب ان يقطعه الضوء فى المسافه بيننا وبين النجم كى نعلم بموته قد يكون مأت او الاف اوحتى ملايين السنين وما نراه حاليا انه ماضيه فنحن حاضرنا هو علميأ ماضى كلا ما يشع ضوئه تجاهنا لكن بفرق بعده عنا , فنضرب مثلأ

لنتخيل ان هناك قطار يسير بسرعه الضوء ويوجد شخصين الاول داخل القطار والاخر على رصيف القطار وضرب البرق السكه الحديديه بين النقطتين وهما الشخصين فالشخص الاول الجالس على رصيف محطه القطار سيرى البرق فى لحظتها والاخر فى القطار لن يرى البرق لان القطار يسير بنفس سرعه الضوء

مثلا اخر ضرب البرق صاعقتين فى نقتتين أ و ب الاولى خلف القطار والثانيه امامه وفى القطار يوجد شخص يراقب مشاهده الصاعقتان بواسطه مرايا عاكسه تمكنه من رؤيه الصاعقه خلف القطار اى من الصاعقتين سوف يرئ

سيرئ الراكب الصاعقه الامايه فقط اما الثانيه فلن يراها طالما ان القطار يسير فى الاتجاه الاخر بسرعه الضوء الى اذا خف القطار من سرعته فسيرى الامايه اولا ثم سيرى الخلفيه ماخرا حسب الفرق بين السرعتين اى انه لن يرى الاثنين فى نفس الاحظه (الان) لن احد اضلاع الزمن الثنائى اختلف وهذا مااسماه اينشتين بنظريه نسبيه الوقت الواحد

لان لكل جسم زمنه الخاص حتى الانسان يمكن ان يمر الانسان بموقف وهو برفقه شخصأ اخر فى نفس اللحظه ويرى واحد منهم الحدث كاملا بطفاصيله ويشعر انه استغرق بعض الوقت وفى نفس اللحظه مع الشخص المرافق لم يلحظ هذا الفارق فى الوقت وكانت بالنسبه له لحظه عابره ,

ونمثل مثلأ اخر مع انسان يسافر بسرعه تقترب من سرعه الضوء مده الرحه على الارض استغرقت عشر سنوات ولكن عند عوده الرجل الى الارض سيكتشف انه مكث اقل من العشر مكث فقط خمس سنوات فقط اما اذا انطلق الرجل نفسه بسرعه التى يقطعها الضوء فى مليون سنه قطعها هو فى صاروخ ينطلق بسرعه تفوق سرعه الضوء ويقطع المسافه نفسها فى 55 سنه سيعود اى الارض ليجدها مر عليها ثلاثه ملايين سنه وقد توقف به الزمن او تباطئ الزمن عنده والارض مضت ملايين السنوات , وهذا فرضأ انه اخترق حاجز سرعه الضوء وسبقه سيعود ليجد نفسه بالامس بدلا من الغد وهذا مستحيل ولكن بالفرض سيعود ليجد نفسه بالامس فى هيئه شخص اخر كالافلام السينيما

ناتى الى الضلع الثالث من الزمن وهو الكتله فلكل جسم من حولنا حتى اجسامنا لديها كتله مختلفه عن الاخرى من حيث عده عوامل

فمثلا اذا انطلقت طائره يبلغ طولها عشره امتاروكتلتها مائه طن بسرعه تقارب سرعه الضوء فسوف ينكمش طول الطائره وتتضاعف كتلتها حتى تبلغ الطائره سرعه الضوء وهذا افتراض كما زكرنا مسبقأ انه لاتوجد كتله يمكنها السفر بسرعه الضوء وان هذه السرعه قاصره فقط على الضوء ولكن بفرض لكى نمثل ماسيحدث طول الطائره سيصبح صفر وكتلتها ستساوى مالانهايه ,

فان الكته ليست كتله كما نراها انما هى كاى شئ عباره عن طاقه لتتحول من شكلأ الى اخر بفعل المؤثرات المحيطه بها كالسرعه مثلا كما هو الحال فى معادله اينشتاين التى حطم بها نظريه نيوتن وهى (خاصيه مقاومه الكتله للحركه)

ان الكتله كم ثابت ولا تتاثر بالحركه او السكون

جاء اينشتاين ليثبت عكسها فكلما ازدادت سرعه الجسم زاد وزنه لكن دعونا نوضح شئ قد يشوش تفكيركم عند الطيران كلما ذادت السرعه خف الوزن هذا غير صحيح فان سرعه الطائره ليست بكبيره لتؤثر فى معادلتنا فما يعطينل الاحساس بان الوزن قد قل هو بفعل الهواء الذى بات يحمل الطائره كلما زادت سرعتها .

وكما وصلنا ان اى جسم هو عباره عن طاقه فى شكل كتله

حيث قدم اينشتاين لعلماء الاسلحه السلاح الذرى و النووى على طبق من ذهب ,كما ان الماده حين تقترب من سرعه الضوء تتضاخم كتلتها فعمل العلماء على زياده سرعه ذرات الراديوم واليورانيوم الى سرعه تقارب سرعه الضوء   ان  ماده الراديوم واليورانيوم المشع  (والذره هى وحده متناهيه الصغر تنطلق بسرعه تقارب سرعه الضوء ليزداد كتلتها) ووضع اينشتاين المعادله التى صنعت القنبله الذريه ط = ك * ص2  اى ان الطاقه الناتجه عن كتله معينه تساوى حاصل ضرب نفس الكتله بالجرام فى مربع سرعه الضوء بالسنتيمتر فى الثانيه

 وينتج عن تفجير جرام واحد من الماده الناتجه عن العادله السابقه له قوه تفجيريه هائله فقد تحولت الكتله عند بلوغها سرعات عاليه تماثل سرعه الضوء فى تضاعف كتلتها مع الطاقه الناتجه من تحول الكتله الى طاقه ,

فاذا اردنا مثلا من ان نحسب كميه الكتله التحصله من تركيز كميه الطاقه ,

الكتله تساوى الطاقه مقسومه على سرعه الضوء بالسنتيمتر فى الثانيه ,,, اى مقدار متناهى الصغر

ونفس المعادله تفسر لنا اتساع الكون وضخامته وقدمه فان الطاقه والكتله شئ واحد والطاقه لاتفنى انما تتحول من شكلا الى اخر بتوازن محسوب فحين تشع الشمس او النجم فانه يحدث تفاعل فى مكوناتها من هيليون ونيتروجين الخ

الى صوره اخرى من ضوء وحراره واشعات وطاقه وعند موت النجم تتحد زرات كل صور الضاقه المنبعثه لتكون كتله جديده فى مكان اخر

 اينشتاين سلم مفاتيح الدمار للعالم والعلماء فصنعت القنبله الذريه ثم القنبله النوويه مثل القنابل الامريكيه على اليابان  فى عام 45 الولد الصغير على هيروشيما والرجل البدين على ناكزاكى فى اواخر الحرب العالميه الثانيه

ثم القنبله الهيدروجينيه ثم القنبله النيترونيه واصبح من السهل على اى عالم مجنون ان يحسب مساحه الدمار المراد  لنسف دوله بمعادله صغيره ,

وايضأ هناك من استغل هذه المعادلات فى العلم فى مجالات علوم الفضاء بصنع انواع اخرى من الوقود كما هو الوضع الان فى اكبر وكالات الفضاء العالميه

وفم العالم نظريات اينشتاين ان الكتله تساوى الطاقه والطاقه الى حركه والى حراره الخ الخ

وانه يمكن ان يكون من حولنا طاقات على شكل كتل غير مرئيه

وهكذا كان البعد الثالث للزمن هو الكتله  فالابعاد الثلاثه لاتعتبر ابعاد واقعيه للزمن انما يمكنها ان تكون فيلما فلصنع فيلما ثلاثى الابعاد فيلزمنا طول وعرض وارتفاع وحينما يدار الفيلم لينقل المشاهد مشهد يلى الاخر فهو يمثا الزمن الزمكان فيصور اينشتاين ابعاد الزمن فى ابعهده الاربعه

البعد الرابع

المجال فيتمثل فى الجازبيه التى اكتشفها نيوتن الجازبيه الارضيه حينما لاحض ان الاشياء تسقط ارضا ولاتطير مثلا وكما فرض اينشتين ان الزمان والمكان نسيج واحد لايتجزء فحينما ننظر من تلسكوب لنرى نجما فاننا ننظر فى مكانه وزمانه كما اتفقنا سابقأ , وحينما نشاهد شروق او غروب الشمس لايعتبر زمان فقط لكن يعتبر زمان ومكان معا لان الشروق والغروب يحدث فى وقت وفى مكان كخطوط العرض والا كانت الشمس تشرق وتغرب فى الارض فى وقت واحد,

ويمثل الزمان والمكان نسيج واحد اسمه الزمكان وهذا النسيج يجب ان ينتج مجال وهو الوسيط

الضوء

هل هو امواج

هل هو ذرات

فاتى بعض العلماء وحللوا الضوء بانه له طبيعه موجيه , اى انه يسير فى شكل موجات , ونظريات اخرى تفسر ان الضوء عباره عن ذرات

حتى اتى العلم شرودنجر ليعلن نظريه (الميكانيكا الموجيه) وهى ان الضوء يسير فى موجات كامواج البحر حينما تدخل فى مضيق فانها تحيد وتسببت هذه النظريه فى البلبله لانه اثبت ايضا بان جزيئات الماده تتصرف كما يتصرف الضوء حينما يسقط على سطح بلورى معدنى مع حسابات لطول الموجات الالكترونات التى تحيد بهذه الظريقه

لان بهذه الطريقه وجدوا ان الذره كما وضعوالها نظريات ثابته مثبته انها تحتوى على النواه ومن حولها يدور الالكترونات والبروتونات فى افلاك دائريه كما تدور الكواكب حول الشمس وحسبوا لكل ماده كم الكترون وان كل هذا لايحتوى على كيان مادى انما موجات وكيف ان يكون لشيئ طبيعتين مختلفتين , وتقدم عالم اسمه (هايزنبرج) وعالم اسمه (بورن) وقالوا انه لامشكله فاننا يمكن ان نستخدم النظريتين لانهم معطياتهم واحده ان كانت طبيعتهم موجيه او ذرات فان الضوء عباره عن بلايين الفوتونات وان الماده عباره عن او جرام من الماده التى تحتوى ايضا على بلايين الذرات , ولكن اينشتاين لم يستسلم لاعتقاده ان مايحدث فى الكون من مجرات وشموس وكواكب وافلاكه كما هو الحال فى الماده الصغيره من بذراته والكتروناته كلا مرتبط بقانون واحد وفى عام 1829 اعلن عن نظريه المجال الموحد ثم عاد بعد ذلك بنفسه ورفضه واستبعده وعاود البحث مجددا.

حاول اينشتاين ايجاد اى ثابت فى الكون ليبنى عليه نظرياته بالنسبه للذرات والجزيئات للمقارنه فلم يجد شئ ساكن فكل شئ يعتبر متحرك نسبه الى شئ اخر مثلا ان الارض ساكنه بالنسبه الينا ولكنها تدور حول محورها ولقياس دورانها لابد وان نجد شئ ثابتت لقياس دورانها , والشمس ايضا تتحرك وهكذا ,فحاول ولم يجد الى نظريه ان الشئ الثابت الوحيد هو الفضاء نفسه ووافقه العلماء واسموه الاثير الذى يملا فراغات الكون يمكن ان ينسب اليه السكون وتحسب عن طريقه الحركه وجاء العالمان (ميكلسون) (مولى) لاثبات وجود الاثير باطلاق شعاع من الضوء من الارض فى اتجاه دورانها وعكسه فيحدث تيار فى الاثير او مقاومه فيغير من سرعه الضوء فى زياده من سرعه الارض ونقصان اذا كان فى عكس اتجاه دورانها , وقاما بالتجربه وصدما ان سرعه الضوء لم تختلف فى الاتجاهين

واستخلص اينشتاين فى ذلك الوقت ان سرعه الضوء ثابته تحت اى ضروف وان الكون لايوجد به شئ ساكنا بما فيه الفضاء الفارغ وانما هو المجال الذى يؤثر فى الاجسام بعضها البعض

وبالنسبه لنظريه الحركه والسكون ضرب مثلا رجلا على متن سفينه تسير بسرعه 15 ميل فى الساعه والشخص على متنها يسير عليها بسرعه واحد ميل فى الاتجاهين اى مع سرعه السفينه وضدها ايمكننا ان نقول ان الرجل يسير بسرعه 16 ميل اذا كان سيره مع اتجاه سرعه السفينه وبسرعه 14 ميلا اذا جان عكس اتجاه السفينه , لا لايمكننا ذلك لانهم لان الفترتين الزمنيتين مختلفتين السفينه تسير بسرعه 15 ميلا بانسبه للبحر والرجل سرعته 1 بالنسبه للسفينه

وجاء عالم يسمى (هنرى بوانكاريه ) وضرب مثلا طريفأ , لنتصور ان اثناء نومنا تمدد الكون فى الحجم لاف مره (تمدد الكون يشمل كل شئ حتى بما فيه نحن وحتى الفراش الذى ننام عليه ) ماذا يحدث حينما نستيقظ اننا لن نلاحظ اى شى لانه لا يوجد شئ نقيس عليه او نلاحظ تمدد الكون من حولنا وان النسب نفسها تمددت , نفس الموضوع اذا تسارع كل شى من حولنا ,

فالمجال هو البعد الرابع وهو ماجاء به نيوتن فى نظريته لاكن اينشتاين ه وجهه نظر مختلفه عن نيوتن الذى اسماها قانون الجازبيه :ان الجازبيه قوه كامنه فى الاشياء تجذب بعضهم الى بعض وتؤثر عن بعد

ولكن اينشتاين يرفض نظريه التاثير عن بعد وينكر ان الجازبيه قوه ويقول ان ااشياء لاتجذب بعضها البعض ولكنها تخلق حولها مجالا

كل جسم يخلق اضطرابات فى الصفات القياسيه للفضاء حوله كما تحدث السمكه اضطراب فى الماء نتيجه التعديلات

كما ناتى ببراده الحديد على ورقه ونضع مغناطيس تحتها فيرتسم مجال مغناطيسى تتخذه البراده فى تراصها عل المجال نسبه الى صفات الكتله المغناطيسيه اثرت فى المواصفات الفضائيه الموجوده كما تنشئ السمكه السابحه فى الماء تنشئ تيار مائى ناتج عن سباحتها فى الماء وقد اثبتت نظريته عندما تطابقت مع انحراف مدار كوكب عطارد بمقدار معين كل عدد معين من السنين والمجال الذى ينتقل فيه ينتقل بمضى السنين وقد تنبئت نظرية بمقدار انحراف الكوكب عن مداره مع شده اقترابه من الشمس ومع عظم جازبيه الشمس , هو الذى يؤدى الى الضطراب فى المجال وقد سجل المرصد نسبه انحراف قدره 1.64 اى نفس النسبه التى تنبئ بها اينشتاين .

واثبتت نظرياته ان اى شئ فى المجال او النسيج الكونى يحدث تغييرات فى الخواص القياسيه لهاذا المكان والذمان فينحنى الفضاء من حواله وهذه التغييرات هى المجال وكل ذره ماديه تقع فى هذا المجال تعدل سيرها وفقا له

الزمان

المكان

الكتله

المجال