النسبية الخاصة لألبرت أينشتاين.

[محمد محمود بدر]

إن قصة نيوتن الحقيقية هي أكثر رقة ، ودقة ، وعقلانية ، وتعقيداً ، ووضوحاً في نتائجها وعواقبها.



القصة الحقيقية تَحكي الآتي : كان نيوتن جالساً تحت شجرة تفاح ، وكان القمر ظاهراً مرتفعاً في السماء في الوقت نفسه ، وقد سقطت تفاحة أمامه أو على رأسه ، وقد أدرك نيوتن أن حركة سقوط التفاحة وحركة دوران القمر حول الأرض هي نفس الحركة.

هذه هي جوهر عبقرية نيوتن. فقد قال : ماذا يفعل القمر ؟ إنه يتحرك حول الأرض. وماذا تفعل التفاحة ؟ إنها تسقط بإتجاه الأرض. ما هو العامل المشترك بين هاتين الحركتين ؟

نيوتن أدرك ما هو العامل المشترك بين هاتين الحركتين. لقد أدرك أنه في كلتا الحالتين ، الجسمان يتسارعان ، الجسمان ينحرفان عن الحركة في خط مستقيم وعن السرعة المنتظمة الثابتة في إتجاه الأرض وذلك بالنسبة للقمر والتفاحة على التوالي. إنه يبدو وكأنه في ، الحالتين ، هناك قوة سحب بإتجاه الأرض تؤثر في كلا الجسمين. في حالة التفاحة ، قوة السحب تسبب في تحرك التفاحة فيزيائياً وحقيقياً بإتجاه الأرض. في حالة القمر ، قوة السحب لا تجعل القمر يقترب من الأرض فيزيائياً وحقيقياً. ولكنها تسحب القمر وتجعله ينحرف عن البقاء في طريقه المستقيم الذي كان سيمشي فيه - كما ينص قانون نيوتن الأول - لو لم يكن هناك تأثير قوة سحب جاذبية الأرض عليه. هذه هي ، بمنتهى البساطة ، الفكرة الأساسية التي أدركها نيوتن.

الإجسام تتحرك في خط مستقيم وبسرعة منتظمة ثابتة مالم تؤثر عليها قوةٍ ما. في هذه الحالة القوة هي الجاذبية الأرضية ، وفي هذه الحالة الجاذبية الأرضية عندها القوة المناسبة لكي تُبقي القمر في حركة دائرية حول الأرض. إنه ينحرف عن السير في الخط المستقيم الذي كان يجب أن يمشي عليه.




نيوتن لم يتعرف فقط على هذا من الناحية الكيفية ، لقد تعرف أيضاً على هذا من الناحية الكمية. فقد وضع قانوناً على أساس هذه المراقبات ، هذا القانون معروفاً بإسم : القانون العام للجاذبية الكونية.

وينص قانون نيوتن هذا على الأتي :

كل جسم في الكون يجذب كل جسم أخر بقوة سحب تعتمد على كتلة الجسمين معاً وكذلك على المسافة التي تفصلهما. كلما بعدت المسافة بين الجسمين أكثر ، ضعفت قوة السحب بينهما ، وتضعف القوة بسرعة كبيرة وتتبع قانون التربيع العكسي نفسه الذي يتبعه الضوء. وينص قانون التربيع العكسي على الأتي :

إن قوة الجاذبية تتناسب تناسباً عكسياً مع مربع المسافة ، أي تقل قوة الجاذبية مع إزدياد المسافة عن مصدر الجاذبية. فَلَو إبتعدت عن مصدر الجاذبية مسافة معينة فإن الجاذبية ستقل بمقدار معين. ولو ضاعفت هذه المسافة ، فإن الجاذبية ستقل بمقدار الربع (١/٤). ولو إبتعدت ثلاثة أضعاف المسافة ، فإن الجاذبية ستقل بمقدار التسع (١/٩). ولو إبتعدت أربعة أضعاف المسافة ، فأن الجاذبية ستقل بمقدار (١/١٦) ، وهكذا.

لاحظ أنه من الممكن عملياً قياس قوة الجاذبية الكونية بين جسمين كثيفين عاديي الحجم مثل كرتين من الرصاص المصمت ، سيكون مقدار القوة صغير جداً جداً ، وستكون صعبة القياس للغاية. إلا أنه قد تم قياس ذلك لأول مرة في القرن الثامن عشر على يد العالم هنري كافينديش.

تــوحــيــد الفــيــزيــاء.


يتبع