اكتشاف النظرية النسبية لآينشتين - Relativity
تم اكتشاف النسبية عام: 1905م
ما هو اكتشاف النظرية النسبية؟
- نظرية آينشتاين بأن المكان والزمان مندمجان ليكونا بنيان الكون والذي يعوّج ويتشوه بفعل الجاذبية
من هو مكتشف النظرية النسبيّة؟
- ألبرت آينشتاين Albert Einstein
لماذا يعد اكتشاف النظرية النسبية ضمن المائة العظمى للإكتشافات تاريخياً؟
يعد ألبرت آینشتاین واحداً من ثلاثة أو أربعة علماء فقط في التاريخ من غيروا الطرق الأساسية التي ينظر بها البشر للكون. فقد غيرت النظرية النسبية لأينشتاین لُب افتراضات الجنس البشري حول طبيعة الكون وموقع الأرض والبشر فيه.
التطورات التي شهدها القرن العشرون في المجالات التكنولوجية والعلمية والرياضية تدين بتأسيسها لهذا العالم المتواضع بشكل عميق وجوهري. لقد لامس حياتنا ربما أكثر من أي عالم آخر في التاريخ. ولكن طيلة السنين الستة والعشرين الأولى من حياته، لم يفكر أحد بأن لديه أية فرصة في دخول عالم العلم على الإطلاق.
كيف جاء اكتشاف نظرية النسبية؟
ناشئاً في مدينة ميونيخ بألمانيا، لم تبد على ألبرت آینشتاين أية إمارات العبقرية. فقد وصف بالطفل البليد الذي لا يجيد اللعب مع الأطفال الآخرين. أما معلمو قواعد اللغة فقد دعوه بالمشوش والمزعج. كانت النتيجة أن طرد آینشتاين من المدرسة بسن السادسة عشرة. فشجعه والده أن يتقدم للدخول في معهد التقنيات المتعددة بمدينة زيورخ السويسرية، وأن يتعلم صنعة أو تجارة يساعده فيها على إعالة أسرته. لكنه فشل في إختبار الدخول.
وأخيراً تأثر مدير مدرسة بقابليات آينشتاين الحسابية ورتّب له لإنهاء دراسته الثانوية على مقربة من مدينة آرو السويسرية. وبعمر السابعة عشرة، انتقل ألبرت إلى مدينة زيوريخ.
هناك أظهر بعض الفائدة في مواضيع الحساب والعلوم، ولكن تراكمت عليه العديد من التقارير والعقوبات التأديبية. فلقد كان حراً بآرائه دون أن يهمه كونها مؤذية أو مغيظة أم لا، فحصد عليها تقديرات سيئة من أساتذته، حتى أن أحدهم أسماه «الكلب الكسول».
كان آينشتاين يأمل أن يعمل في سلك التدريس، ولكن لم تسعفه درجاته وتقديراته.
أصابه الاشمئزاز فترك العلم وراءه وبدء بإمتهان وظائف غريبة لإعالة نفسه. وفي العام 1902م، حظي بوظيفة كاتب في دائرة تسجيل براءات الإختراع السويسرية مهمته التحقيق في الصحة التقنية لطلبات التسجيل، فبدت له جميع الأبواب المؤدية إلى السلك العلمي موصدة بوجهه.
كان أثناء ركوبه لعربة في مدينة برن السويسرية في يوم من أيام ربيع عام 1904م عندما ومضت الصورة لأول مرة في مخيلة ألبرت آینشتاین. كانت الصورة لرجل يركب مصعداً يهبط من إرتفاع كبير. فأدرك آینشتاین لفوره بأنه يمكن لصورة هذه التجربة الذهنية» أن تنوه بمسألة لطالما قضت مضجعه (أسوة بغيره من العلماء) لسنوات عديدة.
علم آينشتاين بأن الرجل الذي في المصعد لم يكن يعرف هبوطه، لأنه لم يكن يهبط بالنسبة لمحيطه (المصعد). كما أنه لم يكن قادراً - مثلنا- على معرفة بأنه (ومصعده) مسحوبان بفعل مجال الجاذبية. ولو دخلت حزمة أفقية من الضوء خلال جانب المصعد فإنها كانت ستضرب الجدار البعيد على مستوى أعلى لأن المصعد كان سينزل لمستوى أدني أثناء إختراق الحزمة لجداره. كان سيبدو للرجل وكأن حزمة الضوء قد إنحنت للأعلى، بينما في منظورنا (بالنسبة إلينا) إنحنت حزمة الضوء بفعل حقل الجاذبية. فالضوء لم يكن فقط غير قادر، بل كان من الروتيني له، أن ينحني بفعل حقول الجاذبية للنجوم والكواكب.
لقد كان ذاك مفهوماً ثوريا حرياً بأحد أعظم الأذهان العلمية في العالم. إعتاد آینشتاین اللجوء إلى هذه «التجارب الذهنية» التخيلية لتسليط الضوء على المسائل المعقدة للمبادئ العامة. كانت تلك طريقة جديدة وفريدة من نوعها لدراسة الفيزياء وقادت آینشتاين إلى كتابة سلسلة من أربعة تقارير أرسل بها إلى مجلة علمية عام 1905م، قدم في أحدها للنظرية النسبية الخاصة (المبادئ النسبية المطبقة على الأجسام المتحركة بسرعة ثابتة أو الساكنة).
وشرعت المجلة المتأثرة بهذه النظرية الجديدة بنشر تقاريره الأربعة على الفور وفي العدد ذاته. كما نشرت له جريدة أخرى موضوع العلاقة بين المادة والطاقة.
كانت لتقارير هذا الرياضي الهاوي تأثيراً عميقاً وسريعاً على المجتمع العلمي. فقبلت إحداها كأطروحة دكتوراه من قبل جامعة زيوريخ، التي منحت آینشتاین درجة ال. Ph . D ، وأصحبت نظرياته محط أنظار جميع علماء الفيزياء في العالم.
في عام 1916م، وفي وقت كانت نار الحرب المستعرة تجتاح أوربا، نشر آینشتاین نظريته النسبية العامة، التي شرحت مفهوم النسبية المطبقة على الأجسام المتحركة بطرق أكثر تعقيداً وبتعجيل غير خطي. فهلل له العالم أجمعª.
الهوامش المرجعيّة:
ª حاز آينشتاين على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1921م، لكن الغريب أنه لم ينلها جزاء على تقديمه للنظرية النسبية، بل لعمله عام 1905م على التأثير الكهروضوئي. وبعد سنوات من النبش في أرشيف الرسائل و المذكرات الاسكندينافية، يؤكد روبرت مارك فريدمان Robert Marc Friedman من (جامعة أوسلو) أن ذلك كان توبيخاً مقصوداً نابعاً من إرهاصات المناخ السياسي لأوربا ما بعد الحرب العالمية الأولى، فهو يقول أن لجنة نوبل لم ترغب لرجل سياسي و رادیکالي التفكير، لم يقم بأية تجارب عملية، أن يتوج کرمز من رموز الفيزياء العظام».
ªª من الطرائف التي ذكر حول مدى الرواج الذي شهدته النظرية النسبية العامة، أن آینشتاین كثيرًا ما كان يسأل عن معنى النسبية، فيجيب: ضع يدك في موقد حار لدقيقة، ستبدو لك و كأنها ساعة. أجلس مع فتاة جميلة لساعة، ستبدو لك و كأنها دقيقة. تلك هي النسبية!
