الباحثون المغاربة

قصة الضوء: الجزء الاول : تاريخ الضوء

الفيزياء ، تاريخ
تعليق
ghanfari

<div dir="rtl" style="text-align: right;" trbidi="on">
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjVWaGwCXQTW-XLVg-x1_oOEjQ4gUWrQEDSirkoIOW-BowhBcPtPFA2QHNKufcdGNmxkWQrmk77BpOsEwh4r6TMfPMWFiZGPzbmXdOnMSCQFpJ9tTEil3xHVQ1tzrm6YORHC08DVg1azq0/s1600/lumiere.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="640" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjVWaGwCXQTW-XLVg-x1_oOEjQ4gUWrQEDSirkoIOW-BowhBcPtPFA2QHNKufcdGNmxkWQrmk77BpOsEwh4r6TMfPMWFiZGPzbmXdOnMSCQFpJ9tTEil3xHVQ1tzrm6YORHC08DVg1azq0/s640/lumiere.jpg" width="640" /></a></div>
 
ترجع أقدم الاستعمالات الإنسانية للضوء إلى عهد أرخميدس الذي استعمل المرايا لعكس الضوء الشمس نحو أسطول الرومان الذي كان يحاول غزو مدينة سيراقوس.   
وفيما يأتي تاريخ زمني متسلسل لتسهيل التعرف على مراحل تطور دراسة الضوء: 
 قبل الميلاد: ( تقصد تحديد مفهوم، إذا كان الأمر كذلك فما هو ذلك المفهوم ) مفهوم الشعاع الضوئي و قانون الانعكاس و فكرة أن الضوء يسلك أقصر الطرق. 
 
(1039-965) : ابن الهيثم هو أول من اكتشف أن العين لا تصدر إشعاعات لترى الأشياء كما كان معتقدا، وبين أن الأشياء تظهر من خلال انعكاس الأشعة الصادرة عن مصادر مثل الشمس والساقطة عليها من خلال الانتشار المستقيمي للضوء. 
 1590 : أول محاولة لصنع نظارات لكن كانت جودتها سيئة. 
 
1609: أول منظار فلكي منسوب لغاليليو غاليلي.  
 
1611: الإعلان عن التلسكوب الانكساري لكبلر حيث وظف مبدأ  المنظار بعدستين مجمعتين. وفي نفس هذه الفترة الزمنية ثم إنشاء أول مجهر. 
 1672 : إنجاز أول تلسكوب أو منظار عاكس من طرف نيوتن. 
 
 1673: محاولة ديكارت وضع نظرية قوس قزح  لكنه تجاهل مسألة تركيب اللون الأبيض فلم يستطيع توضيح مصدر ألوان قوس قزح. 
 Roemer observation de Paris 1676 : أول حساب لسرعة الضوء 
 
 1690:الإعلان عن فرضية هيجز التي تنص على أن الضوء ينتشر على شكل موجات مستعرضة. 
 1704 : الإعلان عن نظرية نيوتن للضوء وتكونه من ألوان الطيف. 
 
 1758 : أول عدسة لالونية أو أكروناتية من صنع جون دولاند. 
 
 1760 : أعمال بييربوجير في أساسيات القياس الضوئي. 
 
 1802: أول قياس للطول الموجي من طرف توماس يونغ . في نفس الفترة الزمنية درس مالوس وفريسنيل وأرغو استقطاب الأشعة الكهرومغناطيسية. وقام فريسنيل بوضع نظرية حول ظاهرة الحيود الضوئي الذي  اكتشفها غريمالدي (1618-1663). 
 
1849 : حساب سرعة الضوء في الهواء والسوائل من طرف فوكولت. 
 
 1870: أصدر ماكسويل نظريته التي ساعدت على توحيد الظواهر البصرية والظواهر الكهرومغناطيسية. 
 1881 : قيام يكلسون و مورلي بالتجارب الأولى الساعية لإيجاد أدلة حول دور تغير المرجع في انتشار الموجات الكهرومغناطيسية. 
 1905 : توصل ألبرت أينشتاين لفكرة الفوتون وتفسير التأثير الكهروضوئي. 
 
 في الوقت المعاصر تمت العديد من التحسينات على بعض الأجهزة البصرية وذلك راجع بالأساس لتحويلات فورييه التي ساعدت في فهم دور البصريات الفيزيائية في تشكل الصورة. 
 كما كان للطرق الحاسوبية دور في التتبع المنهجي للأشعة الضوئية وكذا خلق طرق رياضية قوية جدا في معالجة الصور. 
 
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjTtNY_tg6m-goHyEeICaiFKBxehvzAYcT3c9rMGOjUffA2WdbFo4UEXR3w_GsNz_LxZwPqzvrG8NW_ITLx9SqAFpSn-7CAJKaZwnQ7-lwUvvr6LYEV9WuxKYwDoF__VIRyKF8IlERBor0/s1600/history.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="216" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjTtNY_tg6m-goHyEeICaiFKBxehvzAYcT3c9rMGOjUffA2WdbFo4UEXR3w_GsNz_LxZwPqzvrG8NW_ITLx9SqAFpSn-7CAJKaZwnQ7-lwUvvr6LYEV9WuxKYwDoF__VIRyKF8IlERBor0/s640/history.jpg" width="640" /></a></div>
 و في سنة 1960 اخترع الليزر الخطي وكذلك أصبح بإمكاننا القيام بدارسة منهجية للبقع الضوئية. كما أصبح بإمكاننا استعمال الألياف الضوئية.   
 اعداد: زكرياء بوكيل 
تدقيق: الدكتور حسن الطالبي 
تصميم: Fodeil Che 
 
المصادر: Cours de physique, optique et physique ondulatoire Michel Bertin. J. Sarra, l'analyse quantitative des images la recherche, Mars 1978. M. Henry, le traitement optique des images, pour la science, Mars 1980. J. W. Goodman, introduction à l'optique de fourier er à l'holographie (Masson). A. labeyrie, comment mieux voir les étoiles la recherche. H. Gié, le speckle, Bup 596 (1977) 
 </div>

اكتشاف جسيم من عائلة الهيجز يمكنه الرفع من قدرة حواسبنا ب 3000 مرة

الفيزياء
تعليق
ghanfari

<div dir="rtl" style="text-align: right;" trbidi="on">
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgv3m5HG62fj28S3s1A_pLv6WbiEGdcY9oI_saBqtbN3c2k9cQ5no8_ZSamag8yoGb_-xuZmPB2apyggGG8ZvqzPwwFulMORrsFJcJb9-Mcfm85Y9Sm1r-2u-J-nzRb_HuVJqnTH2VsdXI/s1600/POST.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="640" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgv3m5HG62fj28S3s1A_pLv6WbiEGdcY9oI_saBqtbN3c2k9cQ5no8_ZSamag8yoGb_-xuZmPB2apyggGG8ZvqzPwwFulMORrsFJcJb9-Mcfm85Y9Sm1r-2u-J-nzRb_HuVJqnTH2VsdXI/s640/POST.jpg" width="640" /></a></div>
 قام فريق مكون من جامعة برينستون باكتشاف جسيم جديد في المختبر للمرة 
الاولى، لكن الفيزيائي Hermann Weyl تنبأ بظهوره منذ سنة 1929، باستعمال 
الحساب الرياضي . تقريبا مثل الهيغز بوزون فالبوزونات و الفرميونات هما 
عائلتان مكونتان للمادة. 
 و في البحث العلمي الذي تم نشره في Journal Science فسر العلماء ملاحظة هذا الجسيم باستعمال كريستال خاص جدا . 
 
 لكن ما الذي يجعل هذا الجسيم مختلفا جدا و وحيدا؟ هناك اختلافات تقنية 
كثيرة، من ضمنها انه عديم الكتلة . و عكس الالكترون فان فيرميون ويل 
Fermion de Weyl لا كتلة له.  
 انها 
اكبر ميزة مقارنة بالالكترون ، و استعماله كوسيلة نقل للبيانات في كل 
الوسائل التكنولوجية الحديثة اضافة الى هذا فان من مميزات هذا الفرميون انه
 لا يحرر حرارة عكس الالكترون، فالحرارة من بين الحواجز او القيود التي 
تعرفها حاسباتنا اليوم . 
 
 بالنسبة للعلماء فان هاتين الميزتين يمكن ان تكونا
 من النعم بالنسبة لمستقبل الالكترونيات و لاسيما في تطوير الحاسبات 
الكمومية ، حاسبات اكثر قوة ب 3600 مرة من الحاسبات العادية. 
 
ترجمة: oussama ritahi 
 
تصميم: med ghanfari 
 المصدر: <a href="http://www.huffingtonpost.fr/2015/07/17/decouverte-particule-fermion-weyl-ordinateurs-puissants_n_7817072.html" target="_blank">هنا </a> 
 
#جسيم #بوزون #هيجز #حاسوب #computer</div>

كيف يغير اكتشاف بوزون هيكز تصورنا لمفهوم الكتلة

الفيزياء
تعليق
ghanfari

<div dir="rtl" style="text-align: right;" trbidi="on">
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://scontent-lhr3-1.xx.fbcdn.net/hphotos-xfp1/v/t1.0-9/10344866_877820608913749_1449417153113446782_n.jpg?oh=4d8b970528753f569c3d694637815e9a&oe=55E8E811" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="492" src="https://scontent-lhr3-1.xx.fbcdn.net/hphotos-xfp1/v/t1.0-9/10344866_877820608913749_1449417153113446782_n.jpg?oh=4d8b970528753f569c3d694637815e9a&oe=55E8E811" width="640" /></a></div>
لقد
 حقق النموذج العياري أو القياسي Standard model في فيزياء الجسيمات نتائج
 مبهرة في وصفها لكل الجسيمات الأولية و القوى المؤثرة عليها. لكن بعد قيام
 مجموعة من العلماء بما يسمى ‘تجربة الفكر’ (سأتطرق لهدا في مقال آخر) 
بمعنى أنهم افترضوا أن تلك النظرية صحيحة 100% و حاولوا خلق وضعيات رياضية
 فكرية و رؤية النتائج التي ستفضي إليها.فوجدوا أنه يجب أن تكون كتلة
 الجسيمات الأولية كلها منعدمة.وهنا بدأت المشكلة, فالملاحظة تبين أن كل 
الجسيمات لها كتلة إدن هناك تناقض و منه فإن النموذج العياري غير صالح و 
اتفق معظم العلماء على التخلي عن تلك النظرية إلا ثلاث : François 
Englert و Robert Brout و Peter Higgs الدين طرحوا السؤال الآتي :مادا 
لو كانت النظرية صحيحة و أن كتلة الجسيمات الأولية حقا منعدمة ؟ و مادا لو
 كنا نحن الفيزيائيون قد أخطأنا في تعريف الكتلة ؟ فالكتلة كما عرفت من
 قبل تقيس كمية المادة في الجسم و قصوره و هي بدلك معرفة كخاصية أولية 
ملازمة للمادة و مرتبطة بها .فلا نستطيع تخيل مادة بلا كتلة و العكس. و ما
 فعله أولائك الفيزيائيون الثلاثة هو التساؤل : هل هدا صحيح ؟و من هنا 
خرجوا بالفرضية الآتية : فعلا, الجسيمات الأولية كتلتها منعدمة لكنها عندما
 تتحرك بسرعة الضوء (كل جسيم دون كتلة يتحرك بسرعة الضوء) في الفراغ الدي 
ليس فارغا .بل يحتوي على مجال كونتي يسمى ‘مجال هيكز ’ و الفكرة أن 
الجسيمات التي لا كتلة لها تتفاعل مع دلك المجال حيث يقوم هدا الأخير 
بفرملة حركتها فتكتسب كتلة.وبهدا لم تبق الكتلة خاصية أولية للمادة بل 
نتيجة تفاعل المادة مع الفراغ الدي ليس فارغا بل يحتوي على مجال كونتي أي 
أنه مكمم بمعنى أنه يضم كمات و هده الأخيرة تكون جسيما جديدا سمي بوزون 
هيكز Boson Higgs و الدي تنبأ به الفييزيائيون الثلاثة عام 1964 و الدي تم 
اكتشافه تجريبيا باستعمال بمصادم الهادرونات الكبير بمختبر سرن في 4 
يوليو 2012 مما أسفر عن حيازة peter Higgs و François Englert لجائزة نوبل سنة 2013. المصدر : العالم الفيزيائي و مدير الأبحاث في CEA "إتيين كلان Etienne Klein " بقلم : يوسف بوغلاد</div>

كيف يقوم العلماء بالإستماع إلى صوت الشمس ؟

الفيزياء
تعليق
ghanfari

<div dir="rtl" style="text-align: right;" trbidi="on">
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://fbcdn-sphotos-a-a.akamaihd.net/hphotos-ak-xat1/v/t1.0-9/s720x720/10518683_903623023000174_7614063017313620476_n.jpg?oh=d835044704dff55b1a071ca15d497020&oe=5630F586&__gda__=1445843194_794ad2021cd66fe1495151008d270da1" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="618" src="https://fbcdn-sphotos-a-a.akamaihd.net/hphotos-ak-xat1/v/t1.0-9/s720x720/10518683_903623023000174_7614063017313620476_n.jpg?oh=d835044704dff55b1a071ca15d497020&oe=5630F586&__gda__=1445843194_794ad2021cd66fe1495151008d270da1" width="640" /></a></div>
الشمس
 , ذلك النجم الذي يدور حوله كوكبنا , كما نعلم أنها ضرورية للحياة و 
أشعتها تصل عيونا تقريبا كل يوم , لكن هل يمكن أن يصل صوتها آذاننا يوما ما
 ؟ اكتشف باحثون طريقة جديدة للاستماع للحقل المغناطيسي الخاص 
بالشمس و اقتطاف أصوات غريبة التي يمكنها أن تنذر بمشاكل لأجهزتنا 
الالكترونية على الأرض .. لقد كان الباحثون يستمعون لبيانات فضائية 
لبضع عقود على الأقل , لكن التقنية لا يتم استخدامها غالبا لأنها تتطلب 
مستوى معين من الإلمام بالأصوات .. فبعد كل شيء ,كيف تبدو اضطرابات رياح 
شمسية نموذجية ؟ و كيف تختلف عن شيء غير نمطي ؟ " الأمر كله يعتمد على 
استخدامك لأذنك لإنتقاء اختلافات رقيقة " كما روبرت ألكسندر من جامعة 
ميشيغان" . حاليا تقوم ناسا باستقبال كم هائل من البيانات من 
أقمارها الإصطناعية ..حيث تعتبر معالجة هذه الكميات الهائلة من البيانات 
يكون صعبا ". فحسب تفسير ألكسندر . " الصوتنة تقدم تكملة واعدة لتقنيات 
التحليل البصري القياسي " . مع الصوتنة , البيانات و القياسات يتم عرضها 
كصوت .. تخيل الصوت الناتج عن جهاز رصد معدلات ضربات القلب الذي يقيس نبضك 
لكن بانفجارات تشير لأحداث هامة تقع على الشمس . في بعض الحالات ,تقنية 
الاستماع يساعد على معالجة البيانات بسرعة و بشكل مفصل . ويعتبر 
الساتل WIND التابع لناسا , و الذي يقوم بالدوران ما بين الأرض و الشمس , 
حيث يقوم دوره بمراقبة الحرارة , الكثافة , السرعة و الحقل المغناطيسي 
للرياح الشمسية .. وهو الذي استقبلت منه الناسا البيانات الحالية .. 
 قام ألكسندر و زملاؤه بوضع خوارزمية تقوم بتحويل ترددات كهرومغناطيسية الى
 صوت .و تعتبر ترجمة بيانات صافية و غير معدلة من الأقمار الاصطناعية الى 
أصوات هي مثل جمع أصوات من مغني : يقوم المايكروفون بالكشف عن تغيرات في 
الضغط , ثم يحول اشارات الضغط الى تغيرات في الكثافة المغناطيسية على شكل 
اشارات كهربائية و التي يتم تخزينها في شريط ..و تقوم مقياسات المغناطيسية 
على الساتل WIND بقياس التغيرات في الحقل المغناطيسي , منتجة بذلك اشارات 
كهربائية شبيهة بالتي ذكرنا أعلاه . يقول ألكسندر " اذا وجدت ترددات مرسخة 
في البيانات , عندها ستصبح تلك الترددات مسموعة كصوت " في المقطع 
التالي تم جمع 3 ساعات من التسجيل , تم تسجيلها من طرف القمر الصناعي Wind 
في نوفمبر سنة 2007 إلى 3 ثواني على شكل ملف صوتي .. <a href="https://www.youtube.com/watch?v=dxuKySuCjjg" rel="nofollow nofollow" target="_blank">هنا</a> 
 
 ترجمة : Mehdi Dadi   المصدر: <a href="http://www.iflscience.com/space/how-scientists-listen-sun" target="_blank">هنا</a></div>

الوسائل المتوقعه للسفر عبر الزمن:

الفيزياء
تعليق
ghanfari

<div dir="rtl" style="text-align: right;" trbidi="on">
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://scontent-ams2-1.xx.fbcdn.net/hphotos-xaf1/v/t1.0-9/10609461_904427189586424_5278026631621591248_n.jpg?oh=ca1db6da57f0e6742ae01b33c7271213&oe=5632AF1E" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="640" src="https://scontent-ams2-1.xx.fbcdn.net/hphotos-xaf1/v/t1.0-9/10609461_904427189586424_5278026631621591248_n.jpg?oh=ca1db6da57f0e6742ae01b33c7271213&oe=5632AF1E" width="640" /></a></div>
 
 السفر عبر الزمن هو مفهوم الانتقال إلى الوراء أو إلى الأمام من نقاط 
مختلفة في الزمن، بشكل يماثل الانتقال خلال المكان. إضافة إلى ذلك، بعض 
التفسيرات للسفر عبر الزمن توحي بأنه من الممكن الانتقال بين أكوان 
متوازية. مثلت فكرة السفر عبر الزمن أداة مشتركة في القصص الخيالية في 
القرن التاسع عشر، وكان السفر عبر الزمن هو إلى المستقبل
 فقط تماشياُ مع ظاهرة التمدد الزمني في النظرية النسبية. يطلق على أي 
وسيلة تقنية سواءً كانت خيالية أم افتراضية تُستعمل للسفر عبر الزمن تسمى 
آلة الزمن. الوسيلة 1 (الثقوب السوداء) إن فكرة استخدام
 الثقوب السوداء في السفر عبر الزمان تعتمد على أنه من الممكن عندما يحدث 
انحناء شديد للزمكان أن يحدث اتصال بين نقطتين متباعدتين في الزمكان. 
وبالتالي إذا تحقق مسار مغلق للزمكان يمكن العودة إلى نقطة البدء في الزمان
 والمكان، أي السفر إلى الماضي. ويرى بعض العلماء أن السفر إلى الماضي يحدث
 حقا ولكن على المستوى الميكروسكوبي، حيث تتكون ثقوب سوداء ميكروسكوبية 
نتيجة نشوء مجالات تلقائية من الطاقة السلبية كأحد تأثيرات نظرية الكم. وفي
 هذه الثقوب تتردد الجسيمات/الموجات دون الذرية بين الماضي والحاضر، ولكن 
هذه الثقوب لا تدوم إلا لأجزاء ضئيلة جدًا من الثانية. الوسيلة 2 (الأوتار الكونية) 
 هي أجسام يفترض أنها تخلفت عن (الانفجار العظيم) لها طول يقدر بالسنين 
الضوئية، ولكنها دقيقة جدا إلى حد انحناء الزمكان بشدة حولها. فإذا تقابل 
وتران كونيان يسير أحدهما عبر الآخر بسرعة الضوء تقريبا لتكون منحنى مغلق 
للزمكان يستطيع المرء اتباعه للسفر إلى الماضي. وقدم فرانك تبلر عام 1974م 
فكرة للسفر عبر الزمن تعتمد على أن اسطوانة كثيفة الكتلة سريعة الدوران سوف
 تجر الزمكان حولها مكونة مسارات زمنية مغلقة. وفي عام 1949 م أثبت الرياضي
 الشهير كورت جودل أن الكون يمكن أن يكون دوارا بمعدل بطيء جدا، وأنه يمكن 
أن يترتب على ذلك مسار مغلق في الزمكان. الوسيلة 3 (آلة السفر عبر الزمن) 
 كيب ثورن وزملاؤه وضعوا تصميمًا لآلة السفر في الزمن تعتمد على تخليق ثقب 
دودي ميكروسكوبي في المعمل، وذلك من خلال تحطيم الذرة في معجل للجسيمات. ثم
 يلي ذلك التأثير على الثقب الدودي الناتج بواسطة نبضات من الطاقة حتى 
يستمر فترة مناسبة، ويلي ذلك خطوة تشكيله بواسطة شحنات كهربية تؤدي إلى 
تحديد مدخل ومخرج للثقب الدودي، وأخيرا تكبيره بحيث يناسب حجم رائد فضاء 
بواسطة إضافة طاقة سلبية ناتجة عن نبضات الليزر. 
 
 
<div class=" _5wj- _5wj_" data-reactid=".1hu.1:4:1:$replies904427189586424_904435709585572:0.1:2:$comment904427189586424_904444856251324:0.0.$right.0.$left.0.0.1.$body">
المصادر: *كتاب: تاريخ موجز للزمان، ستيفن هوكنج *كتاب: General Relativity from A to B. By Robert Geroch *النسبية - باب مترجم من كتاب: Physics for Scientists and Engineers للمؤلفان Raymond A. Serway & W. Jewett</div>
 <a class="_58cn" data-ft="{"tn":"*N","type":104}" href="https://www.facebook.com/hashtag/%D8%A7%D9%84%D8%B3%D9%81%D8%B1_%D8%B9%D8%A8%D8%B1_%D8%A7%D9%84%D8%B2%D9%85%D9%86">#السفر_عبر_الزمن</a> <a class="_58cn" data-ft="{"tn":"*N","type":104}" href="https://www.facebook.com/hashtag/%D8%AB%D9%82%D9%88%D8%A8_%D8%B3%D9%88%D8%AF%D8%A7%D8%A1">#ثقوب_سوداء</a> <a class="_58cn" data-ft="{"tn":"*N","type":104}" href="https://www.facebook.com/hashtag/%D8%A3%D9%88%D8%AA%D8%A7%D8%B1_%D8%A7%D9%84%D9%83%D9%88%D9%86%D9%8A%D8%A9">#أوتار_الكونية</a> <a class="_58cn" data-ft="{"tn":"*N","type":104}" href="https://www.facebook.com/hashtag/%D8%A2%D9%84%D8%A9_%D8%A7%D9%84%D8%B2%D9%85%D9%86">#آلة_الزمن</a> <a class="_58cn" data-ft="{"tn":"*N","type":104}" href="https://www.facebook.com/hashtag/%D8%B2%D9%85%D9%83%D8%A7%D9%86">#زمكان</a> <a class="_58cn" data-ft="{"tn":"*N","type":104}" href="https://www.facebook.com/hashtag/%D8%B2%D9%85%D9%86">#زمن</a></div>

لماذا سمي بوزون هيجنز بهذا الاسم؟

الفيزياء
تعليق
ghanfari

النظريات الأساسية في الفيزياء:الحلقة الرابعة : النظرية النسبية العامة

الفيزياء
تعليق
ghanfari

<div dir="rtl" style="text-align: right;" trbidi="on">
<a href="https://scontent-ams2-1.xx.fbcdn.net/hphotos-xfa1/v/t1.0-9/s720x720/10666053_909085882453888_6929420871303276920_n.jpg?oh=ecf7f757ed8f88a1ab7226352b5287c2&oe=55EDC778" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="400" src="https://scontent-ams2-1.xx.fbcdn.net/hphotos-xfa1/v/t1.0-9/s720x720/10666053_909085882453888_6929420871303276920_n.jpg?oh=ecf7f757ed8f88a1ab7226352b5287c2&oe=55EDC778" width="640" /></a>جميعا نعلم خيال ألبرت الواسع الذي إعتمد عليه في نظريته النسبية و قوة 
تجاربه العقلية التي تبرهن أنه لم لكن يفكر بطريقة نمطية عادية بل يقول عن 
نفسه : "لم يكن أي من اكتشافاتي نتيجة لتفكير منطقي" . تعتبر نظرية
 النسبية العامة هي النظرية التي وصفها ألبرت للتعامل مع الجاذبية حيث 
قدمها لتوافق مابين النسبية الخاصة و قانون الجذب العام لنيوتن ..فمثلا 
,لطالما ظل أسلافنا من البشر يظنون أن الأرض ساكنة لا تتحرك حتى جائت زمرة 
من الفيزيائيين ليرصدوا حركتها بالنسبة للكواكب و النجوم , و لو لم يكن في 
الفضاء جرم واحد لما توصلنا لحركتها خصوصا بعد تجربة الأثير الصادمة . . . 
 حسنا سنبدأ ببساطة ...جميعنا سبق لنا ان ركبنا سيارة .. و عندما تكون 
السيارة متسارعة نحس أننا نرجع و ننضغط للوراء, أو عندما تأخذ السيارة 
منعطفا فإننا نشعر بوجود قوة تدفعنا إلى جانب السيارة حسنا فما هي القوة ؟ 
حسب الفيزياء فأن هذه القوة (الطرد المركزية) ماهي إلا قوة زائفة فهي ليست 
قوة خارجية مسلطة على جسم بل هي فقط نتيجة لتسارع سيارة و قصور ذاتي للجسم 
.. حيث يرتبط مقدار هذه القوة نسبيا بكتلة الجسم الذي يخضع للتسارع .. . 
 بدأت النسبية العامة بملاحظة أولية من ألبرت عندما رأى أن كمية -الكتلة- 
الموجودة في القانون الثاني لنيوتن تساوي نفس الكمية الموجودة في قانون 
الجذب العام ... و توصل لمبدأ مهم سنلخصه في التجربة الذهنية التالية : 
 حسنا فلنتخيل وجود غرفة في الفضاء بعيدا عن جاذبية أي جرم سماوي .. و أن 
هذا الغرفة مربوطة إلى عمود رأسي تدور حوله بسرعة ثابتة مع شرط عدم وجود 
نافذة أو باب تسمح لك برصد حركة هذه الغرفة عن طريق إتخاذ مصدر خارجي .. 
حسنا إجلس في هذه الغرفة وعش حياتك بشكل عادي . إنك كلما حاولت القفز عاليا
 ستعود إلى أرض الغرفة و إذا رميت جسما فأنه سيسقط كذلك .. ماذا لو كنت 
رياضيا بارعا وقمت بالحسابات ستستنتج بشل طبيعي أن أرض الغرفة تسلط قوة جذب
 على الأجسام داخلها و ستفرح بنتيجتك , حسنا لا تفرح فأنا كراصد خارجي سأرى
 ان حساباتك خاطئة تماما فالقوة التي تخضع لها ليست جاذبية بل قوة الطرد 
المركزية ,هذا التشابه الكبير يسبب صعوبة في التفريق بينهما , ويسمى هذا 
المبدأ بمبدأ التكافؤ .. . هذا المبدأ عادي بالنسبة لنا و حتى 
بالنسبة لمعاصري أينشتاين لكنه مهد الطريق لألبرت لفهم الجاذبية بشكل جيد 
بالإعتماد على نتائج تجاربه الذهنية على الحركة المتسارعة .. فهل تؤثر 
الجاذبية على فهمنا للزمكان ؟ 
 حسنا فلنتخيل غرفة كبيرة في الفضاء بعيدا
 عن جاذبية أي جرم سماوي تحرك بسرعة ثابتة نحو الأعلى و أنت تقف في جانب 
لهذه الغرفة وتحمل في يدك مصباحا موجها إلى الحائط المقابل لك ماذا سيحدث ,
 سنلاحظ بسهولة وصول الضوء إلى نفس النقطة من الجدار المقابل أي ان الضوء 
إتخذ مسارا مستقيميا . حسنا في الحالة الثانية تخيل لو أن هذه الغرفة بدأت 
تتسارع ماذا سيحدث لشعاع الضوء .؟ سوف يصل إلى نقطة أسفل بقليل من النقطة 
التي يتوجب أن يصل إليها و كأنه إتخذ مسارا منحنيا وكلما تسارعت لما وصل 
إلى نقطة أسفل من النقطة السابفة ..حسنا ما ملخص هذه التجربة : التسارع 
سبَّبَ إنحناء للمسار المستقيمي الذي يتخذه الضوء ..ومع ان ذلك المسار ما 
هو إلا حيز في الزمكان فنستطيع أن نقول أن الحركة المتسارعة سببت إنحناءا 
في الزمكان ..وماهو إنحناء الزمكان ؟ . ألبرت في صغره تعلم الهندسة
 الإقليدية التي تعلمناها جميعا في المدرسة لاكنه وجد انها لا تخدمه في 
صياغته للنسبية العامة, كيف ذلك ؟ نعلم جميعا أن مجموع زوايا مثلث قمت 
برسمه على ورقتك يساوي 180 درجة ,لاكن عندما نرسم مثلثا على سطح الأرض 
فمجموع زواياه لا تساوي 180 درجة لأن سطح الأرض كروي و ليس مستويا .. هذا 
الأمر جعل ألبرت يعتمد على هندسة عالم الرياضيات ريمان لدراسة إنحناء 
المكان , فصاغ ألبرت هذه الهندسة لتخدم أبعاده الأربعة عوض الثلاثة التي 
قدمها ريمان فيما قبل . لطالما درسنا قانون نيوتن عن التجاذب الكوني 
لكننا لم نعلم سبب الجاذبية فما هو ؟ ...بالرجوع إلى نتيجة آخر تجربة ان 
الحركة المتسارعة تسبب إنحناءا في الزمكان و بإعتماد مبدأ التكافؤ ,نستنتج 
أن الجاذبية نفسها تسبب إنحناء الزمكان , وبصيغة أخرى ما الجاذبية إلى 
أنحناء للزمكان ..لم تستوعب ؟ . ببساطة قم بحمل غطاء فراشك من جهة
 و الجهة الأخرى يمسكها صديقك , جيد ضع الآن كرة قدم وسط الغطاء ماذا 
ستلاحظ ؟ ستلاحظ لأول وهلة وجود انحناء للغطاء حول الكرة لأن كتلتها سببت 
هذا الإنحناء , قم بجعل كرة أخرى تسير بسرعة منتظمة متناسبة مع أنحناء 
الغطاء, ستكون النتيجة ببساطة دوران تلك الكرة بسرعة منتظمة حول الكرة 
الاولى .. هكذا بين ألبرت كيف تعمل الجاذبية و أنها نتيجة لإنحناء الزمكان 
بسبب كتلة الشمس مثلا .. ألبرت تنبأ أيضا بإنحراف الضوء بسبب هذا 
التحدب في الزمكان, ولم يقبل إدعائه لأنه باعتماد قانون الجذب العام لنيوتن
 فأن الضوء (الفوتون) لا يجب أن ينحرف لأن لا كتلة له , أما إن أنحرف فهذا 
بسبب تحدب في الزمكان.. وقد تم التأكد من هذا التنبأ بواسطة تجربة سنة 1919
 قام بها إدينجتون الأنجليزي , بعد ان رصد نجما في الليل ورصده نهارا عندما
 كان النجم نفسه خلف الشمس خلال كسوف كان تلك السنة , وكان دليلا قويا على 
تحدب الزمكان .. . حسنا هل تؤثر الجاذبية على الزمن ..؟ لنتخيل ان 
هناك صاروخ في الفضاء ينطلق بحركة تسارعية. وتوجد في ارضية الصاروخ وفي 
سقفه ساعتان متماثلتان تماما وتعملان بنفس الكيفية. ثم ستجلس أنت في سقف 
الصاروخ لتراقب كيف تعمل الساعتان. ولنتخيل ان كلتا الساعتين ترسلان ومضة 
ضوئية كلما عملت تكة. اذن فعليك ان ترصد الفارق الزمني بين ومضتي ضوء 
متتاليتين قادمتين من اسفل وتقارنه بالفارق الزمني لتكات الساعة الموجودة 
بجوارك في سقف الصاروخ. لكن حيث ان سقف الصاروخ يتحرك بعجلة تسارعية الى 
اعلى فأن سقف الصاروخ يبتعد دائما عن شعاع الضوء القادم من اسفل. وبناء 
عليه ستلاحظ ان الفارق الزمني بين ومضتي ضوء قادمتين من اسفل اكبر من 
الفارق بين تكات الساعة الموجودة بجوارك وسوف نستنتج ان الساعة الموجودة في
 اسفل الصاروخ تؤخر. . ولو فرضنا ان هناك راصد اخر يقف على ارضية 
الصاروخ ويراقب الساعة الموجودة في السقف فماذا سوف يرى؟ نفس الشئ ولكنه 
سوف يرى ان الساعة الموجودة في السقف تعمل بشكل اسرع من الساعة الموجودة 
بجواره.لماذا؟ لان الشعاع القادم من السقف يقطع دائما مسافات اقل لان ارضية
 الصاروخ تتحرك بعجلة الى اعلى لتقابل شعاع الضوء القادم من فوق... مع ملاحظة : (وجود فارق كبير بين تأخير الزمن في النظرية النسبية العامة عنه في النظرية النسبية الخاصة سنشرحه لاحقا ) . 
 حسنا تأثير التسارع يساوي تأثير الجاذبية ,الجاذبية هي تحدب في الزمكان, 
الجاذبية تؤثر على الزمن, الجاذبية تؤثر على مسار شعاع الضوء هل هذا كل شيء
 ..؟ لا لا , ألبرت قدم في سنة 1915 الصيغة النهائية لعشر معادلات تصف هذه 
التأثيرات التي توصل إليها مع العلم أن العالم شوارتزشيلد توصل لحل بسيط 
لهذه المعادلات يصف فيه ما يحدث للنجوم ضخمة الكتلة عندما تنهار على نفسها 
بسبب قوة الجاذبية مخلفة ما نسميه الأن ثقبا أسودا بحيث تكون جاذبيته عالية
 جدا حتى الضوء لا يستطيع الهروب منها إذا بلغ حد شوارتزيشيلد , مع التذكير
 أن حلول هذه المعادلات الغير خطية أمر صعب لعدة حالات كذلك تتنبأ بوجود 
امواج تنتششر كإضطرابات في الزمكان و قامت بتفسير الشذوذ في حركة عطارد .. . 
 من المفارقات أن هذه النظرية التي تتميز بتجاربها العقلية و التي ألفت 
فيها عشرات الكتب و التي أعطتنا تنبؤات رائعة و التي أمضى فيها ألبرت أكثر 
من 11 سنة تقريبا في صياغتها ليست السبب في فوزه بنوبل بل بمساهمته في 
تفسير التاثير الكهروضوئي .. هذه النظرية لازالت إلى حد الآن توافق 
التجربية وكل ما نرصده في دراستنا للأجرام و الجاذبية , ورغم توصل 
الفيزيائيين لنظرية موحدة إلا أن ألبرت قدم لنا مفهوما أفضل بمراحل عن 
كوننا من أجل أن نتعامل معه مستقبلا بطريقة غير تقليدية .. الحلقات السابقة: 
<a href="http://www.ma-res.com/2014/09/blog-post_40.html" target="_blank">1</a>  <a href="http://www.ma-res.com/2014/09/blog-post_22.html" target="_blank">2</a>  <a href="http://www.ma-res.com/2014/09/blog-post_18.html" target="_blank">3</a>   
المصادر : كتاب أفكار سبع هزت العالم لناثان سبيلبرغ و برايان أندرسون محاضرات فاينمان في الفيزياء .. 
 
إعداد : Müstafa Hssein تصميم : Yonas Light 
 </div>

السفر عبر الزمن: إلى أين نذهب؟ إلى الماضي أم إلى المستقبل؟

الفيزياء
تعليق
ghanfari

<div dir="rtl" style="text-align: right;" trbidi="on">
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://scontent-ams2-1.xx.fbcdn.net/hphotos-xft1/v/t1.0-9/s720x720/10628431_918698604825949_8845628284714350257_n.jpg?oh=15ffc3a67ca75c6b8af688f7f29e267c&oe=55F083FD" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="400" src="https://scontent-ams2-1.xx.fbcdn.net/hphotos-xft1/v/t1.0-9/s720x720/10628431_918698604825949_8845628284714350257_n.jpg?oh=15ffc3a67ca75c6b8af688f7f29e267c&oe=55F083FD" width="640" /></a></div>
 بين من يريد مواصلة الجهود الهادفة إلى تحويل حلم السفر عبر الزمن إلى حقيقة، ومن يؤكد أن السفر إلى المستقبل ممكن من الناحية الفيزيائية النظرية لكن التوجه إلى المـاضي مستحيل، تظهر أصوات تؤكد أن الأمر ليس بعيداً جداً عن الواقع.. وفي غضون ذلك، تصدر تصريحات من أشخاص لم نكن نعرفهم سابقاً تؤكد أنهم سافروا بالفعل في الزمن.. حقيقة يمكن إثباثها أم خيال علمي؟ أم هي مجرد جـنون وأوهام؟ 
 قصتنا تبدأ مع رجل اسمه ''رالف رينغ''، هو الآن يعيش بين أريزونا 
وكاليفورنيا بالولايات المتحدة.. في خمسينيات القرن الماضي كان يعمل في 
مركز أبحاث ممول من قبل الحكومة.. رينغ يقول إنه تمكن من التوصل إلى حلين 
خـاصين بمشكلتين هندسيتين من الوزن الثقيل، وإنه كان يتوقع الحصول على 
ترقية، إلا أنه أٌبلغ بنسيان كل أبحاثه وعدم مواصلتها.. وبسبب ذلك، ترك 
عمله عـام 1959.. بعد ذلك، وعن طريق مجموعة كانت تسمى أندرستاندنغ 
Understanding (أو فهم)، تعرف عـلى شخص آخر كانت لديه أفكار علميةخارجة عن المألوف؛ هـذا الشخص كان مقيماً في أوكلاهوما واسمه أوتيز كار، وكان يعمل على تصنيع مركبات فضائية.. 
 عن كار كانت هناك أحاديث مختلفة؛ فالبعض كان يصفه بالعبقري، في حين أن 
آخرين كانوا يؤكدون أنه محتال.. ما نعرفه عن هذا الشخص أنه عمل لفترة مع 
الفيزيائي الشهير نيكولا تيسلا، الذي توفي عام 1943، وذلك في وقت، يقول 
كار، كان يحاول فيه الوصول إلى طـريقة لنقل الطاقة عبر الهـواء ومن دون 
أسلاك أو كابلات.. وبوفاته، تابع كار أبحاث أستاذه.. ليصل، وفق ما وصلنا من
 معلومات، إلى صنع مركبة فضائية تشبه الطبق الطائر أطلق عليها اسم OTC-X1 
وقرر تجربة تشغيلها لأول مرة وعلى متنها ثلاثة أشخاص، كان رالف رينغ 
أحدهم.. التجربة تمت، وبعد تشغيل المركبة لبضع ثوانٍ لم يحدث فيها شيء ولم 
تتحرك خلالها المركبة على الإطلاق، سمع الأشـخاص الثلاثة من داخل المركبة 
المغلقة صوت كار يقول: « حسناً، التجربة انتهت.. أنا بانتظار تقارير 
منكم بخصوص ما حدث ».. وبالرغم من أن رينغ أكد أن شيئاً لم يحدث وأن كل ما 
شهده كان رؤية بعض الأضواء وسماع صوت طنين المركبة لا أكثر، تمكن كار من 
إقناعه بأنه سافر بالفعل في الزمن على هيئة ما يمكن القول إنه نقل آني 
Teleportation، وأنه لا يدرك ذلك لأن الدماغ البشري غير قادر على فهم 
وتفسير مـا حدث؛ لأن التجربة التي مر بها كانت خارج الواقع الذي يعرفه، 
ولذلك فإن الدماغ سيرفض ما حدث وسينكره. رينغ عـاد بعد ذلك وأكد أن جنوداً 
جاؤوا إلى الموقع الذي كانت تتم فيه التجارب وقاموا بمصادرة كل شيء؛ 
الأدوات والأجهزة والمعدات وأوراق البحث وقاموا بتدمير المركبة التي تمت 
بواسطتها التجربة.. والآن كل ما تبقى هو بعـض الصور للطبق الطائر
 وللرسومات الخاصة بصنعه .. لكن كل ذلك لا يكفي علمياً لتأكـيد أي 
منالادعاءات التي تقدم بها كار ولا يزال مـساعده رينغ يرددها بثقة تامة حتى
 يومنا الحالي.. فالرسومات لا توضـح المبادئ العلمية التي اعتمدها كـار
 لتحقيق ذلك الإنجاز الذي ما زال حتى الآن من ضمن ما يتحدث عنه الأشخاص ذوو
 الخيال الواسع، أو يلجأ إليه كتاب روايات الخيال العلمي وسيناريوهات 
الأفلام السينمائية التي حـققت نجاحاً مبهراً لاعتماد قصصها على فكرة السـفر في الزمن. 
 لكن ما هي السبل التي يمكن اتباعها فعلاً إن أردنا السفر في الزمن؟ 
العلماء اليوم يؤكدون أن معارفنا الحالية تشير إلى وجود ثلاثة طرق محتملة 
لتحقيق ذلك: الاستفادة من السرعات الفائقة جداً، أو استخدام المجالات 
المغناطيسية القوية جداً، أو اللجوء إلى الأنفاق الزمكانية (التي تعرف 
أيضاً بالثقوب الدودية).  
 النتيجة المدهشة للنظرية النسبية هي أن 
الجاذبية تبطئ الزمن؛ فوجود نجم ما لا يعني فقط تشويه (أو تقويس) الفضاء 
المحيط، بل يعني أيضاً التأثير في الزمن بجعله يسير بصورة أبطأ من سرعته 
المعروفة.. وكلما ازداد تشوه الفضاء كلما تباطأ الزمن أكثر.. وهذا يحدث
 بفعل جاذبية النجم التي تغير نسيج الزمكان للجزء المحيط به من الكون.. 
وهذه التغيرات التي يتسبب بها وجود كـتل ضخمة يمكن الاستفادة منها للسفر في
 الزمن.. فإن نحن كنا في مركبة فضاء قرب ثقب أسود، هذا سيعني أن الزمن 
لدينا سيسير ببطء شديد، أي أن رحلة مدتها ساعتان بالنسبة لنا نحن الركاب 
ستعني أن أهل الأرض مرت عليهم فترة تصل إلى 500 عام؛ ما يعني تلقائياً أننا
 خطونا خمسة قرون باتجاه المستقبل.. لكن، بالرغم من أن هذه الفرضية مقبولة 
نظرياً وفقاً لقوانين الفيزياء التي نعرفها، فهي غير قابلة للتنفيذ 
اعتماداً على معارفنا الحالية؛ إذ إنه ليس بمقدورنا صنع مركبة قادرة على 
السفر لمسافات كونية كبيرة كتلك، هذا إضافة إلى أننا لا نملك القدرة على 
صنع مركبة يمكنها مقاومة قوى الجاذبية لثقب أسود. لكن ماذا عن 
السفر باتجاه الماضي؟ هل هذا ممكن؟ للإجابة عن هذا السؤال، يجب سرد قصة 
خاصة بعـالم الفيزياء النظرية الأمريكيوالبروفيسور في جامعة كونيتيكت 
رونالد ماليت.. كان عمره 10 سنوات عـندما توفي والده عن عمر ناهـز 33 
عـامـاً فقط، وذلك بعد تعرضه لأزمة قلبية حادة.. الواقعة تركت أثراً عميقاً
 في نفس رونالد.. بعد الحادثة بعام، قرأ الطفل رونالد رواية هيربرت جورج 
ويلز "آلة الزمن"، وقرر في تلك اللحظة أنه سيقوم ببناء آلة للسفر في الزمن 
لكي يتمكن من العودة إلى ذلك اليوم المشؤوم وينقذ والده مما أودى بحياته..  
 
 كان هذا قبل نحو 55 عاماً.. لكن بالرغم من كل السنوات التي مرت، لا يزال 
البروفيسور ماليت يبحث عـن سبل تسمح له بالسفر إلى الماضي.. « في البداية، 
لم أرد أن أخبر الآخرين بما كنتأفعل، لأني لم أرغب في أن يؤثر ذلك الأمر 
سلباً على سيرتي المهنية » يقول رونالد، « فقمت بدراسة الثقوب السوداء 
كغطاء، في حين كنت أحاول الوصول إلى فهم أكبر عن الزمن، وكيف يمكنني 
الاستفادة من تلك المعرفة من أجل صنع آلة للسفر في الزمن ».. وكنتيجة لعمله
 خلال السنوات الماضية، يؤكد أنه تمكن من الوصول إلى تصميم أولي لتلك 
الآلة، التي تعمل بالاعتماد على أشعة ضوء دائرية تسحب الزمان والمكان في 
حلقات تكرارية مغلقة Closed Loops.. والفكرة هي أنه عندما يكون الزمن في 
حالة دوران في حلقة مغلقة، فلا بد أن ينعطف نحو الماضي.. ماليت يعمل 
الآن مع زميل له يدعى تشاندرا رويتشودهوري على اختبار التصميم على جسيمات 
تحت ذرية.. وماليت يؤكد أن حصوله على تمويل كبير سيعني تمكينه من تفعيل هذه
 الآلة خلال سنوات قليلة.. اعـتراضات كبيرة صدرت عن فيزيائيين كثيرين على فرضية ماليت.. و"الزمن" وحده كفيل بإثبات صحة رأيه أو بطلانه. إعداد وتقديم: Eyad Abu Awad تصميم: Achraf Bartya المصدر: مجلة ٱفاق العلم Prospects Of Science عدد سبتمبر- أكـتوبر 2014</div>