[محمد محمود بدر]

في هذا العمر المبكر سأل أينشتاين نفسه السؤال التالي : "كيف سيبدو شكل موجة الضوء إذا ركضت بجانبها بسرعة الضوء ؟" في الواقع هذا سؤال مثير للإهتمام فعلاً. وقد يكون بعضكم تسائل نفس السؤال. ولكن لماذا هذا سؤالٌ مثيرٌ للإهتمام ؟ إنه سؤال مثير للإهتمام بشكل خاص لأنه إذا كنت تؤمن بنظرية ماكسويل للكهرومغناطيسية فأنت تعلم أن هذه النظرية تتنبأ بوجود الموجات الكهرومغناطيسية والتي تشمل موجات الضوء ، وأن موجات الضوء تتحرك بالسرعة c. ولكن بما أنك تؤمن أيضاً بنموذج الأثير ، فإنك ببساطة ستقول : "أنا في هذه الحالة لست موجوداً في إطار الأثير المرجعي ، ولذلك أنا لا أتوقع أن تكون معادلات ماكسويل صحيحة. أنا لا أعتقد بأن قوانين الكهرومغناطيسية ستعمل في هذا الإطار المرجعي. إذاً لو ركضت بجانب موجة ضوئية بسرعة الضوء ، فسوف أشاهد هيكل أو بنية تشبه الموجة الضوئية - حقل مجال مغناطيسي وكهربائي متعامدان على بعضهما في تكوين معين لموجة الضوء - ولكنها لا تتحرك بالنسبة إليَّ.

لقد إحتار أينشتاين من هذا وقد كان قلقاً بشأن هذا السؤال ، "كيف سيكون شكل الضوء لو ركضت بجانبه بسرعة الضوء ؟"
شيئٌ آخر حير أينشتاين وأقلقه أتى من الحلاقة !!
تخيل أينشتاين نفسه جالساً هناك ينظر إلى مرآة صغيرة للحلاقة وتسائل ، "ماذا لو بدأت أركض ممسكاً بيدي مرآة صغيرة للحلاقة أمامي ؟





ألبرت أينشتاين في عام ١٨٩٥م (في عمر ١٦ سنة).

المشي العادي. مع الإستمرا في الحلاقة. لا توجد مشكلة.
البدء في الركض. مع الإستمرا في الحلاقة. لا توجد مشكلة.
الركض بسرعة كبيرة. مع الإستمرا في الحلاقة. لا توجد مشكلة.
ماذا لو ركضت بسرعة الضوء ؟ ماذا سيحدث ؟ إن الضوء المنبعث من وجهي لن يستطيع أن يلحق بالمرآة ، وذلك لأن المرآة تسير مبتعدة عني بسرعة الضوء. ولذلك عندما أصل إلى سرعة الضوء ، فإن الضوء المنبعث من وجهي - والذي كان من المفروض أن ينعكس من المرآة - لن يصل إلى المرآة أبداً. وستعتم المرآة فجأة ، ولن أستطيع أن أرى وجهي.

هذه هي بعض الأشياء التي تأملها أينشتاين بعمق شديد قبل عام ١٩٠٥م.

١٩٠٥م ، ســنــة المــعــجــزات لأيــنــشــتــايــن.








عندما وصل لعام ١٩٠٥م ، كان أينشتاين ما يزال رجلاً شاباً ، وأصبح أباً شاباً أيضاً. لقد كان في السادسة والعشرين من العمر ، أي أربع سنوات بعد سن التخرج من الكلية. ولقد كان يعمل في وظيفة كاتب براءات الإختراع بمكتب براءات الإختراع السويسري. وفي الحقيقة لقد إستمتع أينشتاين بهذه الوظيفة جداً ، وذلك لأنه كان يعمل مع الأجهزة التكنولوجية والإختراعات ، وقد كان ذلك في غاية الإثارة بالنسبة إليه. بالإضافة إلى ذلك فقد كان عنده الكثير من الوقت الإضافي للعمل على أفكاره الخاصة في الفيزياء بما فيها النظرية النسبية.

ولكن لماذا أصبح كاتب براءات إختراع بدلاً من أن يكون أستاذاً جامعياً في الفيزياء ؟

السبب - صدق أو لا تصدق - هو أنه الوحيد من زملاءه من دفعته في كلية الدراسات العليا الذي لم يُوصى به لدرجة الأستاذية عند تخرجه !! لقد واجه صعوبات جمة ليجد لنفسه وظيفة أو منصباً أكاديمياً !!
ونقولها مرةً أخرى ، ليس لأنه كان قليل الذكاء ، بل لأنه كان يمشي على إيقاعه الخاص. لأنه كان ثورياً. لأنه كان يصعب العمل معه ضمن الإطار المؤسسي الجامعي. ببساطة هو لم يتم التوصية عليه من أي أحد ليصبح أستاذاً جامعياً. ولقد مرت فترة قبل أن يحقق درجة الأستاذية. وبمجرد أن إشتهرت نظريته عن النسبية وترسخت ، لم تصبح لديه أية مشاكل في ذلك.

إن العام ١٩٠٥ هو فعلاً عام المعجزات لأينشتاين ، فلقد كتب ونشر خمس أوراق علمية أو أبحاث علمية ، أربع أوراق أو أبحاث هامة جداً ، ثلاث منها كان لها تأثير هام وقوي في تطور الفيزياء في المستقبل. واحدة منهم ، وهي التي سوف نتحدث عنها في هذه المقالة ، هي الورقة التي قدم فيها للعالم نظرية النسبية الخاصة.

الورقة الهامة الثانية كانت عن موضوع الحركة البراونيه ، وهي تصرف الجزيئات الصغيرة جداً - (مثل فتات التراب الصغير أو البكتيريا الصغيرة أو حبيبات اللقاح) - والتي قد تشاهدها من خلال المجهر (الميكروسكوب) وهي تتحرك وتصطدم عشوائياً بسبب الحركة الإهتزازية للجزيئات المخفية التي تكون محلولاً سائلاً مثل الماء على سبيل المثال. وهذه هي الورقة التي أقنعت المتبقين القلائل المشككين في حقيقية وجود الذرات ، ذلك لأنه في عام ١٩٠٥م كان مايزال هناك بعض المشككين القلائل والذين كانوا لا يعتقدون بأن الذرات موجودة أي لا يؤمنون بحقيقة الذرات.

الورقة الهامة الثالثة كانت عن تفسيره لنتائج تجربة ما كانت تُعرف بظاهرة التأثير الكهروضوئي أو بالإنجليزية (The Photoelectric Effect). لقد أعطى تفسيراً يتماشى مع فكرة ميكانيكا الكم أو الفيزياء الكمية الجديدة ، والتي كانت ما تزال في مهدها في ذلك الوقت. ويعتبر أينشتاين ثاني شخص يقدم فكرة الكم للعالم بعد تقديم ماكس بلانك لها لأول مرة سنة ١٩٠٠م. ولكنه كان الأول الذي يطبقها على طبيعة الضوء.

وهذه الورقة الثالثة عن تفسيره لظاهرة التأثير الكهروضوئي ، هي التي أكسبته جائزة نوبل في الفيزياء سنة ١٩٢١م.

وفي آخر سنة ١٩٠٥م ، سنة المعجزات هذه ، نشر أينشتاين ورقته العلمية التي شرح وقدم فيها للعالم بذور الفكرة التي كانت وراء أشهر معادلة في الفيزياء "الطاقة = الكتلة x مربع سرعة الضوء" أو "E = mc2".

عــن الــديــنــامــيــكــا الــكــهــربــائــيــة للأجـــســـام الــمــتــحــركــة.


يتبع