عرض مصدر نظرية النسبية

{{بطاقة تخصص}}
{{نسبية}}
'''النسبية''' أو '''نظرية النسبية''' {{إنج|the theory of relativity}}، من أشهر نظريات [[فيزياء حديثة|الفيزياء الحديثة]]، التي طورت من قبل [[ألبرت أينشتاين]] في بداية [[القرن 20|القرن العشرين]]. وتوجد نظريتان للنسبية، الأولى هي [[النسبية الخاصة]] والثانية هي [[النسبية العامة]]، وكلاهما تعتمدان على [[مبدأ النسبية]] الذي وضعه [[غاليليو غاليلي]] في عام 1636.<ref>[https://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Galilean+Principle+of+Relativity Galilean Principle of Relativity | Article about Galilean Principle of Relativity by The Free Dictionary<!-- عنوان مولد بالبوت -->] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180116081426/https://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Galilean+Principle+of+Relativity |date=16 يناير 2018}}</ref>

مصطلح "theory of relativity" أو «نظرية النسبية» أخذ من تعبير "relative theory" {{لغة-ألمانية|Relativitätstheorie}} واستعمل من قبل [[ماكس بلانك]] عام 1906، بلانك الذي أكد على أن النظرية استخدمت [[مبدأ النسبية]].
في قسم النقاش على نفس الورقة [[ألفريد بوخرر]] استعمل للمرة الأولى تعبير theory of relativity (بالألمانية: Relativitätstheorie).<ref>{{استشهاد|مؤلف=Planck, Max|سنة=1906 |عنوان=Die Kaufmannschen Messungen der Ablenkbarkeit der β-Strahlen in ihrer Bedeutung für die Dynamik der Elektronen ([[s:Translation:The Measurements of Kaufmann|The Measurements of Kaufmann on the Deflectability of β-Rays in their Importance for the Dynamics of the Electrons]])|صحيفة=Physikalische Zeitschrift|المجلد=7 |صفحات=753–761}}</ref><ref>{{استشهاد|مؤلف=Miller, Arthur I.|سنة=1981|عنوان=Albert Einstein's special theory of relativity. Emergence (1905) and early interpretation (1905–1911)|مكان=Reading|ناشر=Addison–Wesley|isbn=0-201-04679-2|url-access=registration|مسار=https://archive.org/details/alberteinsteinss0000mill| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200109130137/https://archive.org/details/alberteinsteinss0000mill | تاريخ أرشيف = 9 يناير 2020 }}</ref>

== أهمية النظرية والتغيرات التي أحدثتها ==
نظرية النسبية غيّرت الكثير من المفاهيم بما يتعلق بالمصطلحات الاساسية في الفيزياء: المكان والزمان و[[كتلة|الكتلة]] و[[طاقة|الطاقة]].
حيث احدثت نقلة نوعية في [[فيزياء نظرية|الفيزياء النظرية]] و[[علم الفلك]] في [[القرن 20|القرن العشرين]]. عند نشرها لأول مرة، عدلت الأسس النظرية [[ميكانيكا كلاسيكية|لميكانيكا نيوتن]] التي كانت قائمة منذ 200 عام.

غيرت نظرية النسبية مفهوم الحركة [[إسحاق نيوتن|لنيوتن]]، حيث نصت أن كل [[حركة (فيزياء)|حركة]] نسبية. ومفهوم الزمن تغير من كونه مطلق، إلى كونه نسبي وجعله بُعْدْ رابع يدمج مع الأبعاد الثلاثة المكانية فيما يعرف بالزمان. وجعلت [[زمن|الزمان]] و[[مكان (فيزياء)|المكان]] شيئاً موحداً بعد أن كان التعامل معهما سابقًا كشيئين مختلفين. وجعلت مفهوم الزمن يتوقف على سرعة الأجسام وشدة الجاذبية التي يتحرك فيها الجسم، وأصبح تقلص وتمدد الزمن مفهومًا أساسيًا لفهم [[الكون]]. وبذلك تغيرت كل [[فيزياء|الفيزياء]] الكلاسيكية حسب مفهوم نيوتن.

وأدت مفاهيم نظرية النسبية إلى ظهور علوم جديدة كليًا مثل: [[فيزياء فلكية|الفيزياء الفلكية]] و[[علم الكون]]. بالإضافة لإستخدامها في تطبيقات حياتية [[نظام التموضع العالمي|كنظام الملاحة العالمي]] GPS.

== النسبية الخاصة ==
{{مفصلة|النسبية الخاصة}}
[[ملف:Einstein1921 by F Schmutzer 2.jpg|تصغير|ألبرت آينشتاين]]
إن نظرية [[النسبية الخاصة]] التي نشرها [[ألبرت أينشتاين|آينشتاين]] عام 1905، جاءت للإجابة على صعوبات في خواص [[سرعة الضوء]].
نتائج [[تجربة ميكلسون ومورلي]]، التي أختبر فيها انتشار الضوء في اتجاهات مختلفة، ناقضت قانون السرعة النسبية.
حيث إن قانون السرعة النسبية يعتبر أنه لو كانت سيارة تسير بسرعة 99% من سرعة الضوء، فعلى أضواء السيارة أن تكون سرعتها ضعف سرعة الضوء تقريبًا.

تفسر نظرية النسبية هذا التناقض بأن سرعة الضوء ثابتة بلا علاقة بالسرعة النسبية.
وتساوي سرعة الضوء في الفراغ الثابت c ([[سرعة الضوء]] بالفراغ وقيمتها هو 299,792,458 متر في الثانية أي 300000 كيلو متر في الثانية).

هذا الافتراض بأن [[سرعة الضوء]] ثابتة، يظهر فرضيتان أساسيتان، بموجبهما يقاس سرعة الجسم المتحرك:

1. تباطؤ الزمن:

:<math> \Delta t' = \gamma  \Delta t = \frac{\Delta t}{\sqrt{1-v^2/c^2}} \,</math>
: حيث
:<math> \Delta t' </math> فرق الزمن النسبي.
:<math> \Delta t</math> فرق الزمن عند السكون.
وهنالك
تجربة كيتينج - هافيليه
(Hafele–Keating experiment)
 كانت التجربة هافليه - كتينغ اختبار لنظرية النسبية. في أكتوبر 1971، استغرق جوزيف هافليه، وهو فيزيائي، وريتشارد كيتنغ، وهو عالم فلك، أخذ أربع ساعات ذرية من شعاع السيزيوم على متن طائرات تجارية. حلقت مرتين في جميع أنحاء العالم، أولا شرقا، ثم غربا، ومقارنة الساعات ضد الآخرين الذين بقوا في مرصد البحرية الأمريكية. عندما لم شملهم، عثر على ثلاث مجموعات من الساعات تختلف مع بعضها البعض، وكانت خلافاتهم بما يتفق مع تنبؤ نظرية النسبية الخاصة والعامة.

2. تقلص الأطوال:

:<math>L' = \frac{L}{\gamma} = L \, \sqrt{1-v^2/c^2}</math>

حيث
:L هو [[طول]] الجسم في حالة السكون.
:L' هو الطول الظاهر للراصد.
:<math> v \,</math> هي السرعة النسبية بين الراصد والجسم المتحرك.
:<math> c \,</math> هي [[سرعة الضوء]].

بحيث ان '''<math>\gamma</math>''' (جاما) هو رمز [[معامل لورنتز]] ويساوي:

:<math>\gamma \equiv \frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}} \ </math>

أو

: <math>\gamma \equiv \frac{c}{\sqrt{c^2 - v^2}} = \frac{1}{\sqrt{1 - \beta^2}}</math>
: <math>\beta = \frac{v}{c}</math> مقسوم السرعة النسبية على [[سرعة الضوء]]،
: ''v'' السرعة النسبية ''
: ''c'' هي ''سرعة الضوء الساقط''.

== النسبية العامة ==
{{مفصلة|النسبية العامة}}
'''النسبية العامة''' (تُعرف أيضًا باسم '''النظرية العامة للنسبية''') هي [[نظرية علمية|النظرية]] [[هندسة تفاضلية|الهندسية]] [[جاذبية|للجاذبية]] التي طورها [[ألبرت أينشتاين]] ما بين عامي 1907 و 1915، وبمساهمات من آخرين بعد 1915، وقام بنشرها عام 1916<ref name=relativity>{{استشهاد بموسوعة
|عنوان=Relativity
|موسوعة=Grolier Multimedia Encyclopedia
|الأخير=Will, Clifford M
|تاريخ=2010
|مسار= http://gme.grolier.com/article?assetid=0244990-0
|تاريخ الوصول=2010-08-01|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200521004532/http://gme.grolier.com/article?assetid=0244990-0/|تاريخ أرشيف=2020-05-21}}</ref>، وفيها الوصف الحالي للجاذبية في [[فيزياء حديثة|الفيزياء الحديثة]]. تعمل النسبية العامة على تعميم [[النسبية الخاصة]] و[[قانون الجذب العام لنيوتن]]، حيث تقدِّم وصفًا موحَّدًا للجاذبية كخاصية هندسية [[مكان (فيزياء)|للمكان]] و[[الزمن في الفيزياء|الزمن]]، أو ال[[زمكان]]. وبشكل خاص، يرتبط [[انحناء (رياضيات)|انحناء]] الزمكان بشكل مباشر [[طاقة|بالطاقة]] و[[زخم الحركة|الزخم]] أيًا كانت [[مادة|المادة]] و[[إشعاع|الإشعاع]] الموجودان. يتم تحديد العلاقة بواسطة [[معادلات الحقل لأينشتاين|معادلات حقل أينشتاين]]، وهو نظام من [[معادلة تفاضلية جزئية|المعادلة التفاضلية الجزئية]].

تختلف بعض تنبؤات النسبية العامة بشكل كبير عن تنبؤات [[فيزياء كلاسيكية|الفيزياء الكلاسيكية]]، خاصةً فيما يتعلق بمرور الزمن، و[[هندسة رياضية|هندسة]] المكان، وحركة الأجسام في [[سقوط حر|السقوط الحُر]]، وانتشار [[ضوء|الضوء]]. ومن بين الأمثلة على هذه الاختلافات، [[تمدد الزمن الثقالي]]، و[[عدسة الجاذبية]]، و[[انزياح أحمر جذبوي|الانزياح الأحمر الجذبوي]] للضوء، والتأخير الزمني الثقالي. وقد تم تأكيد تنبؤات النسبية العامة فيما يتعلق بالفيزياء الكلاسيكية في كل عمليات الرصد و[[اختبارات النسبية العامة|التجارب]] حتى الآن. على الرغم من أن النسبية العامة ليست نظرية النسبية الوحيدة للجاذبية، إلا أنها [[نصل أوكام|أبسط نظرية]] متسقة مع البيانات التجريبية. ومع ذلك، تبقى الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها، والسؤال الأكثر أهمية هو كيف يمكن التوفيق بين النسبية العامة وقوانين [[ميكانيكا الكم|فيزياء الكم]] لإنتاج [[نظرية الحقل الموحد|نظرية كاملة]] ومتسقة ذاتيًا [[جاذبية كمية|للجاذبية الكمية]].

== النظرية بين الثنائية ==

نظرية النسبية كانت تمثيلاً لأكثر من نظرية فيزيائية جديدة. يوجد بعض التفسيرات لهذا.

أولًا: النسبية الخاصة نشرت في عام [[1905]] و النسبية العامة نشرت في عام [[1906]].

ثانيًا: النسبية الخاصة تطبق على الجسيمات الأولية وتفاعلاتها، في حين تطبق نظرية النسبية العامة على العالم الكوني والفيزياء الفلكية، بما في ذلك علم الفلك.

ثالثًا: النسبية الخاصة تم قبولها في المجتمع الفيزيائى في عام [[1920]]. هذه النظرية أصبحت سريعًا أداة ضرورية وهامة للمنظرين وللتجريبيين في المجالات الجديدة: [[فيزياء ذرية|الفيزياء الذرية]] و[[فيزياء نووية|الفيزياء النووية]] و[[ميكانيكا الكم]]. وفي المقابل، النسبية العامة لم تبدُ ذات أهمية كبيرة. لقد ظهر أن هناك القليل من الانطباق للتجريبيين لأن معظم التطبيقات كانت للجداول الفلكية. لقد بدت محدودة لعمل تصحيحات طفيفة فقط لتنبؤات [[جاذبية|نظرية الجاذبية]] [[إسحاق نيوتن|لنيوتن]]. وكانت آثارها غير واضحة حتى عام [[1930]].

أخيرًا: رياضيات النسبية العامة كانت تبدو معقدة صعبة الفهم. بناء على ذلك، كان يعتقد أن عددًا قليلًا من الناس في العالم في هذا الوقت يمكنهم فهم النظرية بالتفصيل، ثم في حوالى عام [[1960]] حدث شيء حاسم في عودة الاهتمام الذي أدى إلى جعل النسبية العامة هي مركز الفيزياء والنسبية. تقنيات رياضية جديدة مطبقه لدراسة النسبية العامة بسطت العمليات الحسابية بشكل كبير. ومن هذا، تم عزل ملحوظة المفاهيم الفيزيائية من التعقيد الرياضى. وأيضًا، اكتشاف الظواهر الفلكية الغريبة التي كانت ذات صله بشكل حاسم بالنسبية العامة، ساعدت على تحفيز تلك العودة. الظواهر الفلكية تضمنت أشباه النجوم و[[نجم نابض|النجوم النابضة]] واكتشاف مرشحين أول [[ثقب أسود]].

== انظر أيضًا ==
* [[مبدأ النسبية]]
* [[إصرار الذاكرة]]
* [[تأثير سانياك]]
* [[تمدد الزمن|إبطاء زمني]]
* [[تمدد الزمن الثقالي|ابطاء زمني ثقالي]]

== المصادر ==
* ماهي نظرية النسبية - لانداو ورومر - دار مير - [[موسكو]] - 1974.
* النسبية بين [[إسحاق نيوتن|نيوتن]] و[[ألبرت أينشتاين|أنشتاين]] - تأليف د. طالب ناهي الخفاجي - 1978.
* [[ألبرت أينشتاين|آينشتاين]] ونظرية النسبية - د. محمد عبد الرحمن مرحبا - دارالقلم - [[بيروت]] - الطبعة الثامنة - شباط - 1981.
* https://www.dummies.com/education/science/physics/slowing-time-to-a-standstill-with-relativity/

== المراجع ==
{{مراجع}}
{{روابط شقيقة}}
{{مواضيع النسبية}}
{{فروع الفيزياء}}
{{مواضيع الزمن}}
{{مقاييس ومعايير الوقت}}
{{ضبط استنادي}}
{{علوم طبيعية}}
{{شريط بوابات|علم الفلك|الفضاء|المجموعة الشمسية|نجوم|الفيزياء|علوم|زمن|علم الكون}}
{{لا بطاقة عامة}}

[[تصنيف:نظرية النسبية| ]]
[[تصنيف:ألبرت أينشتاين]]
[[تصنيف:فيزياء نظرية]]
[[تصنيف:نظريات ألبرت أينشتاين]]