مبادئ النسبية
الخاصة

[b]1- مبدأ النسبية : قوانين
الفيزياء (الميكانيكا،الكهرومغناطيسية،...إلخ) لابد أن تكون ثابتة فى جميع
مناطات الإسناد القصورية (التى تتحرك بسرعات منتظمة بالنسبة لبعضها)
2-ثبات
سرعة الضوء: سرعة الضوء فى الفراغ ثابتة بالنسبة لكل المشاهدين فى كل
مناطات الإسناد القصورية و هى السرعة القصوى التى لا يمكن لأى جسم تخطيها و
لا تعتمد على سرعة المصدر أو سرعة المشاهد و هى c=3 *10^8 m/sec


المبدأ
الأول يقول أن كل قوانين الفيزياء -الكهربية ،المغناطيسية،
الميكانيكية،....- تبقى كما هى فى جميع مناطات الإسناد القصورية و ليست
القوانين الميكانكية فقط كما تقول نسبية جاليليو أى أنك لا يمكن أن تجرى أى
تجربة (قياس سرعة الضوء مثلا) تخبرك ما إذا كنت تتحرك أو لا و بذلك فلا
معنى للحركة المطلقة .

لاحظ ان المبدأ الثانى نتيجة مباشرة للمبدأ
الأول فلو كانت سرعة الضوء تختلف باختلاف المشاهد لأمكننا ان نحدد من يتحرك
و لوجدنا نفسنا نناقض المبدأ الأول .
على الرغم من أن تجربة
ميكلسون-مورلى قد أجريت قبل ظهور اينشتين إلا أنه ليس واضحا إن كان أينشتين
كان على علم بها أو لا ، أيا كان الأمر فسنجد أنه فى ضوء النظرية الجديدة
تصبح النتيجة التى وجدها ميكلسون و مورلى ليست غريبة فالضوء سار مسافات
متساوية و بنفس السرعة c فكلا الشعاعين لا تعتمد سرعتهما على سرعة الجهاز.
هل
بدأت تشعر بغياب الألفة و المنطق فى الحديث ؟؟ إن كنت لم تشعر بهذا بعد
دعنا نسأل هذا السؤال :

إذا كنت أنت واقفا على نجم ما و بجانبك
مشاهد أخر يستعد للرحيل على صاروخ بسرعة 0.5c و عندما مر بجانبك بهذه
السرعة أطلقت أنت شعاعا من الضوء بنفس اتجاهه بسرعة c بالنسبة لك .
ما
هى سرعة الشعاع بالنسبة للمشاهد الأخر؟
إنها c أيضا . هل فهمت ما يعنيه
هذا؟؟ .
لو نظرت إلى شعاع الضوء بعد مرور ثانية على ساعتك ستجد أن
الضوء يبعد عنك 300000 كيلومترا و يبعد المشاهد الأخر عنك 150000 كيلومترا و
ذلك فبالنسبة لك الضوء يبعد عن المشاهد الأخر 150000 كيلومترا و لكن لو
نظر المشاهد الأخر فى الضوء بعد ثانية واحدة لوجده على بعد 300000 كيلومترا
منه أيضا !!!
هذا ربما يعنى أن ساعاتكما لا تسيران بنفس المعدل أو
أنكما تريا المسافات بتقديرات مختلفة . دعونا نترك هذه النقطة الأن ، أنا
عرضت هذا السؤال فقط لأريكم مدى الغرابة و لكى أعرض نقطة أخرى فى غاية
الاهمية و هى أن كل منكم سيرى الضوء يبتعد عنه بمعدل 300000 كيلومتر فى
الثانية و هذا ما تقره النسبية لكن ربما ترى انت أن الضوء يبتعد عن المشاهد
الأخر بمعدل 150000 كيلومتر فى الثانية و فى هذه الحالة فمن الأفضل أن لا
نسمى هذه "سرعة الشعاع بالنسبة للمشاهد فى مناطى" و لكن نسميها "معدل تغير
المسافة بين الشعاع و المشاهد الأخر بالنسبة لى أو كما أراها أنا" . و لكن
تذكر أن كل مشاهد سيظل يرى شعاع الضوء يبتعد عنه بنفس السرعة c .

وصف الأحداث

قبل أن نتطرق إلى تبعيات النسبية
علينا أولا أن نتذكر كيف يصف المشاهد أى حدث .
يصف كل مشاهد فى أى مناط
الحدث بثلاث إحداثيات مكانية و إحداثى زمنى و بذلك ينشئ نظام إحداثيات و كل
مشاهد يتحرك بالنسبة للأخر سيجعل مركز إحداثياته مختلفا عن الأخر و بالطبع
سيصبح إحداثيات كل حدث مختلفة من مشاهد إلى أخر و هذا كلام قديم فلو كان
الحدث هو انفجار صاروخ مثلا فسيرى كل مشاهد أن هذا الحدث يبعد عن مركز
إحداثياته بمسافات معينة و لكن فى الفيزياء القديمة كانوا جميعا يتفقون على
الإحداثى الزمنى.