Relativite de la simultaneite

نحن نقر بأن الحادثين يكونان متزامنين إذا كانت الأشعة المضيئة التي تنبئ عن وجودهما، والتي يفترض اتحاد طولها، تصل معا إلى الملاحظ، على أن الحادثين المقرنين «في نظر» ملاحظ معين، ليسا كذلك «في نظر» ملاحظ آخر بالنسبة إليه، إذ إن أحدهما يذهب لمقابلة الضوء، أو يبتعد عنه، أما الآخر فينتظره. ولقد كان الرأي القديم هو أن أحدهما مخطئ والثاني مصيب، ولكن الحق أن كليهما على صواب «فسرعة الضوء واحدة بالنسبة إلى الاثنين معا». (2)

نسبية المسافة: إن قياس المسافة يفترض التزامن، لأن قياس مسافة ما، هو العمل على انطباق طول «محدد من قبل» على طول «معطى لنا». على أن هذا يفترض أنه متى انطبق الطولان في طرف فإنما ينطبقان في الأطرف الأخرى في نفس اللحظة، وإذن فالمسافة نسبية هي الأخرى باعتبار الملاحظين، وذلك على الأقل بالنسبة إلى المسافة «الطولية» أي في اتجاه حركتهما النسبية، فالموضوع إذن يتغير شكله بالنسبة إلى الملاحظ الذي يراه من مركز خارجي، وينكمش في نظره في اتجاه الطول. وهكذا نهتدي مرة أخرى إلى التقلص الذي قال به فتزجرالد ولورنز، في صورة «المظهر الذي يبدو للملاحظ الخارجي». (3)

نسبية الزمان. نظرية «الزمان المحلي»: ليس موضوع بحثنا هذا هو ما يسميه الفلاسفة بالزمان، وإنما هو الزمان الذي يقيسه علماء الفيزياء. هذا «الزمان الفيزيائي» يقاس بوساطة «الساعات» في علاقتها بظواهر محددة بدقة (كحركات، الأفلاك، واهتزازات ضوء ذي لون واحد). فكل «ساعة» تتخذ الثانية مثلا وحدة زمانية، والثانية هي الوقت الذي يعبر فيه الضوء 300000 كيلو متر. ولما كانت المسافة نسبية باعتبار الملاحظين، فإن الثانية نسبية هي الأخرى، فعندما يكون أحد الملاحظين متحركا بالنسبة إلى الآخر، فإن الثانية التي يعترف بها تبدو أطول من اللازم في نظر الملاحظ الآخر. ولما أراد لانجفان

Langevin

أن يبين إلى أي مدى يستطيع البحث النظري الاستمرار في هذه المسألة، اقترح مثلا غريبا، أصبح فيما بعد مثلا مشهورا؛ فالمسافر الذي يغادر الأرض في قذيفة سرعتها 29975 كيلو مترا في الثانية، ويقفز في طريقه بعيدا، ثم يعود بعد سنتين، يجد أن الأرض قد انقضى من عمرها مائتا عام.

15 (4)

نسبية السرعات: وهي نتيجة لنسبية الزمان، فالملاحون المختلفون لا يقيسون الزمان بطريقة واحدة، ولا يحددون للسرعات نفس القيمة. وهذا يؤدي إلى هدم دعائم الميكانيكا بأسرها، إذ إنه عندما يؤلف المرء بين السرعات، فإن تقديرها لا يكون راجعا إلى ملاحظ واحد، فالصائد بالسنارة يقدر سرعة السفينة بالنسبة إلى الشاطئ، والملاح يقدر سرعة البحارة بالنسبة إلى السفينة التي يظل الملاح ساكنا عليها، ويعيد الصياد تقدير النتائج من جديد فيعمل على إحداث «نقصان» فيها؛ إذ لما كان الملاح متحركا بالنسبة إليه، فإنه يبدو له أن ساعته أكثر بطئا مما ينبغي، أي أنه يغلو في تقدير السرعة، ويزداد مقدار النقصان الذي يفرض عليه بازدياد سرعة السفينة. (5)

تغير الكتلة مع السرعة: لنفرض أن عاملا ثابتا من عوامل العجلة قد أثر في كتلة ما. عندئذ تضاف سرعة ثابتة إلى هذه الكتلة في نهاية كل وحدة زمنية، ولكن، نتيجة لما قلناه منذ برهة يصبح الناتج في كل مرة أقل من مجموعات السرعات (والحساب يثبت أنه يزداد قلة بالتدريج). وتضعف عجلة السرعة

accélération

نامعلوم صفحہ