الأربعاء، 25 نوفمبر، 2015

ألبوم صور ووثائقي: كيف غيّر العالم شاب يدعى ألبرت اينشتاين بمعادلة E= mc2

كان الناس يعتقدون أن الزمن أشبه بساعة يد قدرية تدق بمعدل ثابت في شتى أنحاء الكون إلى أن جاء رجل يحتفل العالم اليوم بمرور 100 عام على نظريته: النظرية النسبية. إنه ألبرت اينشتاين. "إن دقات ساعة اليد هي في الحقيقة دقات الكهرباء أثناء تحولها إلى مغناطيس ثم إلى كهرباء" هذا ما اكتشفه الشاب ذي الحادية والعشرين سنة واحتاج المجتمع العلمي لأربع سنوات حتى استوعب، واعترف بنظرياته.
وهذا ما يحصل عادة مع كل ثورة معرفية، أو نظرية ثورية إن صحت العبارة. حتى بدايات القرن الـ19 كان العلماء ينظرون لقوة الطبيعة على أنها قوى منفصلة بعضها عن بعض فيقولون: قوة الريح. قوة الرعد. قوة إغلاق الباب. وهكذا إلى أن جاء مايكل فارادي ومن بعده ألبرت اينشتاين ليقولا ويثبتا أن كل شيء مترابط ومنسجم مع بعض.

  لقد تم تصنيف الطبيعة وفق علوم القرن التاسع عشر إلى تصنيفين رئيسين هما:
الطاقة: وهي القوى التي تحرك الأشياء.
والكتلة وهي المواد التي تتشكل منها تلك الأشياء.

وكل منهما منفصلاً إلى حد ما عن الآخر، ولكل قانون خاص ولا يشتمل الآخر وهذا ما سيضع حداً له الشاب ألبرت اينشتاين.   قبل اينشتاين كان المجتمع العلمي يظن أن جميع  مصادر الطاقة قد تم اكتشافها إلى أن اكتشف اينشتاين مخزنا جديداً للطاقة: إنه في مركز النواة.

قبل اينشتاين كان البشر يعتقدون أن الكتلة (المادة) عالم مستقل عن الحركة (الطاقة). لكن ألبرت أثبت بطلان ذلك. وفق معادلة E= mc2 فإن كل مادة في الكون يخزن فيه كمية هائلة من الطاقة. 
بمعنى آخر: ما هي المادة؟ المادة ليست سوى تكثيف مذهل لكمية هائلة من الطاقة.



لكم أن تتصورا أن كل ما أنجزه اينشتاين على الصعيد المهني كان في مطلع العشرينيات (عدا النسبية العامة) وفي سنة واحدة أيضاً: 1905م. وكل ما أنجزه لاحقاً وخاصة في سنواته الأخيرة في أمريكا كنظرية كل شيء ما تزال نظريات ليست بذات القيمة أو بالأحرى لم تثبت علمياً، رغم ما أحدثته من ضجة في الأوساط العلمية وبخاصة الجملة الأولى من مقال اينشتاين:  "إن الله لا يلعب النرد".
                **                                       **
يعد عام 1905 العام المشهود للفيزياء. لقد نشر اينشتاين أربعة أبحاث غيرت العالم.
نشر اينشتاين رسالته الأولى حول كيفية معرفة حجم الذرات. وبعد شهرين نشر بحثه الثاني حول طبيعة الضوء وعنه فاز بنوبل بعد سنوات. ونشر بحثه الثالث بعد شهر وكان عن كيفية حركة الجزيئات عندما تتعرض للنار، وهو البحث الذي أنهى تاريخاً طويلاً من الجدل حول وجود الذرة وكان لها الأثر الأعظم في اكتشاف الذرة. ثم في نهاية فترة الـ6 الأشهر نشر بحثه الرابع والذي وضع فيه رؤيته حول الضوء والزمان والمكان.
كانت تلك نظريته النسبية الخاصة التي غيرت نظرتنا للعالم، كلياً.
ماذا لو أني صعدت على حزمة ضوء؟
كان هذا السؤال أكثر سؤال شغل بال اينشتاين منذ أن كان في ال16 كما تظهر مراسلاته ورسائله الغرامية. بالضوء، أعاد ألبرت اينشتاين النظر في الكون وأوجد العلاقة الخفية بين الطاقة والكتلة. ثم لاحظ أن سرعة الضوء أشيه ما تكون بنهاية السرعة الكونية. ولا شيء أسرع منها. تخيل أن قطارا يسير بسرعة الضوء ونحن نقوم بتزويده بالمزيد من الطاقة لنجعله يسرع أكثر فأكثر لكنه ما يزال يقاوم سرعة الضوء:
السؤال: أين تذهب كل تلك الطاقة؟
إنها تذهب إلى مكان مدهش فتدخل كتلة الجسم. (يصبح القطار أثقل لأن الطاقة تتحول إلى كتلة). وإذن فالطاقة والكتلة ليسا شيئين ثابتتين ومتمايزتين. يمكن تحول إحداهما إلى الأخرى والعكس. والطاقة لا تساوي الكتلة فقط. الطاقة تساوي الكتلة ضرب مربع سرعة الضوء. ونشر ورقته الخامسة هذه في عام 1905 في 3 ورق وقد أوضح فيها معادلته الشهيرة:
E= mc2
وهي حصيلة جهد 10 سنوات غيرت نظرتنا إلى العالم كلياً.

  **                       **
بنيت النظرية النسبية على أربع نظريات علمية كان مشكوكاً ببعضها، أو غير مسلم بها، وأثبتها اينشتاين، أو غير فهمنا لها، وغير من خلالها، ومن خلال ما اكتشفه نظرتنا إلى الكون:

نظرية مايكل فارداي أن الكهرباء والطاقة المغناطيسية ما هما إلا ظاهرة لشيء واحد أسماه فارادي الكهرومغناطيسية. أي أن الضوء مجرد موجة كهرومغناطيسية. ورغم إن عالم الرياضيات الشهير جيمس ماكسويل اثبت رياضيا صحة نظرية فارادي، لم يتقبل المجتمع العلمي فكرة أن للضوء سرعة ثابتة لا تتغير أبداً 670 مليون ميل إلى جاء اينشتاين.

الثانية كانت من إسهامات جابي الضرائب الذي أعدمته الثورة الفرنسية أنطوان لافوازيه صاحب مبدأ: (الطبيعة نظام مغلق. فليس هناك مادة أو كتلة تفنى أو تأتي من العدم).

الثالثة انطلقت من كتاب نشر 1740م (قوانين الفيزياء) للارستقراطية أيملي دو شاتليه التي انتقدت إسحاق نيوتن، وأيدت ما ذهب إليه عالم ألماني مغمور دمره نيوتن مستخدماً نفوذه كرئيس ضرائب ورئيس للجمعية الملكية (ليبنيز) الذي آمن بوجود الطاقة الذاتي للأجسام (الروح): الكتلة ضرب مربع سرعته، ويعتقد انه مطور نظام التكامل والتفاضل وليس نيوتن، وهذا ما صدمت به الرأي العام أيملي رفيقة فولتير. وقد أحدث كتابها ضجة وقتها، ولم تقبل حقائقه إلا بعد أكثر من 100عام من وفاتها.

الرابعة دون شك هي الجاذبية واحتاج اينشتاين لسنوات طويلة من اجل التوصل الى النسبية العامة.

            **                           **
انصح بمشاهدة ثلاثة أفلام وثائقية قيمة أنتجتها الـbbc

قرأت كثيراً في الفيزياء لكن مشاهدة الفيلم الوثائقي فكرة اينشتاين الكبرى (أو معادلة ألبرت اينشتاين) أفيد من قراءة 100 كتاب حول النظرية النسبية بالنسبة للقارئ غير المتخصص، كونه يقدم صورة شاملة حول النظرية النسبية والطبيعة التراكمية للمعرفة وكيف بنيت وانطلقت النسبية من آخر ما توصلت إليه أبحاث واكتشافات ونظريات ملهمة سابقة (فارادي وماكسويل وقبلها لايبتز وماري كوري) كان كل واحد مكملاً للآخر.. وصولاً الى النسبية.. ومن النسبية وصولا إلى القنبلة الذرية على يد ليزا ميتنر وزميلها أوتوا هاهن.

الوثائقي الآخر هو سمفونية اينشتاين الناقصة وان كان أقل قيمة علمية ويتناول المرحلة الأخيرة من حياة اينشتاين والتي يعتبر فيها راديكالياً رفض التسليم والاقتناع بنظرية الكوانتم ومبدأ الارتياب (اللايقين او اللاتوقع) لهايزنبرغ وصراع الأجيال الذي تجسد بجلاء في مؤتمر كوبنهاجن الشهير..

المشاركون في مؤتمر سولفاي الخامس للفيزياء سنة 1927
الوثائقي الثالث هو بعنوان الذرة يقدمه وأعدها أحد أهم الفيزيائيين في العالم في الوقت الراهن. انه احد أهم الأعمال الشاملة التي تساعدكم على فهم أعمق وأفضل للكوانتم ميكانيكا الكم وبحث اينشتاين الثالث (ورقته الثالثة) التي سيكون لها الأثر الأعظم في اكتشاف الذرة.

البوم صور: 













Disqus for TH3 PROFessional