النظرية النسبية هي واحدة من أهم وأشهر نظريات الفيزياء الحديثة، وقد وضعها العالم “ألبرت أينشتاين” معتمدا على مبدأ النسبية الذي وضعه العالم “جاليليو جاليلي” عام 1636، وسوف نوضح لكم في هذا الموضوع ما هي النظرية النسبية لأينشتاين؟ وما هي أسس النظرية بالتفصيل.
ما هي النظرية النسبية لأينشتاين؟
نظرية النسبية لأينشتاين خرجت للنور مطلع القرن العشرين، وهي تنقسم إلى نظريتين أساسيتين وهما “نظرية النسبية العامة، نظرية النسبية الخاصة”، وقد تسببت تلك النظرية في ظهور علوم جديدة تماما مثل علم الفيزياء الفلكية، كما ساهمت في اكتشاف الفضاء وتنبأت بوجود الثقوب السوداء قبل نحو قرن كامل من اكتشافها فعليا قبل أيام قليلة.
تقوم نظرية النسبية على فكرة أن كل ما هو متعلق بالزمان والمكان فهو نسبي على عكس الاعتقاد السابق والذي وضعه نيوتن وكان يعتبر الزمان مطلق، وأقر أينشتاين بأن الزمان هو البعد الرابع المكون للكون بحانب الأبعاد الثلاثة للمكان، وهو ما يعرف بمصطلح الزمكان.
كما أدت نظرية النسبية إلى التعامل مع الزمان والمكان باعتبارهما شيئا واحدا وليس شيئين منفصلين، وبذلك فإن الزمان سيتأثر بسرعة الأجسام ومدى الجاذبية المؤثرة عليها، كما أثبتت النظرية أن الكون يتمدد باستمرار، وفتحت الطريق أمام الفيزيائيين وعلماء الفلك لاكتشاف أكوان أخرى في الفضاء.
لاقت نظرية النسبية لأينشتاين معارضة كبيرة من علماء الفيزياء الكلاسيكية الذين كانوا يؤمنون بنظرية ميكانيكا الكم للعالم نيوتن التي كانت موجودة منذ نحو 200 عام، وساهمت في تطور علم الفيزياء الفلكية، وقد نال عنها أينشتاين جائرة نوبل في الفيزياء عام 1921.
نظرية النسبية الخاصة
وضع أينشتاين مجموعة من الفرضيات على النظرية النسبية، وأطلق عليها اسم نظرية النسبية الخاصة، حيث ارتبطت تلك الفرضيات بقوانين سرعة الضوء والزمان ونفي وجود الاثير في الكون، ويمكننا تفصيل تلك الفرضيات في النقاط التالية:
أولا: سرعة الضوء
غيرت نظرية النسبية الخاصة نظرة جميع الفيزيائيين في العالم إلى سرعة الضوء، وأكدت استحالة الوصول إلى سرعة الضوء لأننا لا نمتلك طاقة لانهائية تمكننا من الوصول لها، وهو ما يتعارض مع نظرية نيوتن التي كانت نفترض بإمكانية الوصول لسرعة الضوء فهو لانهائي.
كما عارض أينشتاين قانون الحركة الذي وضعه العالم نيوتن، والذي جاء فيه أنه لا يمكن لجسم أن يتحرك إلا إذا أثرت عليه قوة أخرى، وقال أينشتاين أن النجوم في الفضاء موجودة في فراغ كامل ولا يؤثر عليها أي قوى أخرى ومع ذلك فهي تسبح في الفضاء من تلقاء نفسها.
وأخيرا فقد أثبتت نظرية النسبية الخاصة أن سرعة الضوء ثابتة دائما، وذلك مهما اختلف مكانه أو مصدره، حيث أن الضوء يمكن أن ينتقل في الفراغ ولا يحتاج إلى وسط للإنتقال من خلاله من مكان إلى مكان آخر، على غرار موجات الصوت التي لا تنتقل إلا بوجود وسط تنتقل خلاله.
ثانيا: الزمكان
كما ذكرنا مسبقا فإن نظرية النسبية لأينشتاين اعتبرت أن المواد المكونة تتكون من 4 أبعاد، وهما الطول والعرض والارتفاع والزمان، وبذلك فإن الزمان أصبح البعد الرابع للمكان ولا يمكن فصله عن أي حسابات للكون، وهو ما يسمى بالزمكان.
ثالثا: الأثير
الأثير هو الشيء الموجود في الكون والذي يتميز بأنه لا نهائي ولا يوجد له أي حدود، وقد كان العلماء قبل أينشتاين يؤمنون بوجود الأثير في الفضاء الخارجي، وهو ما نفاه أينشتاين في نظرية النسبية الخاصة والتي قال فيها أن المكان نسبي والسرعة نسبية ولا يوجد ما يسمى بالأثير.
