مبادئ النظرية النسبية، يوجد في النظرية النسبية اثنان من المبادئ، ولا يوجد مبدأ ثالث لها، وأول مبدأ لها هو أن هناك تقييد للعالم نيوتن، وفي مبدئه الثاني ذكر أن سرعة الضوء داخل الفراغ، لها قيمة واحدة، فهي ثابتة، وساهمت الكثير من التجارب على أن هذا المبدأ صحيح، وهي من النظريات البسيطة التي تدرس لطلاب الجامعة، وكلا المبدئين يكونوا أسهل من بعضهم، فإذا دمج الاثنين فإنه يشكل مشكلة.
نظرية النسبية من أشهر نظريات الفيزياء، وضعها ألبرت أينشتاين في بداية القرن العشرين، وسنتعرف على مبادئ النسبية في هذا المقال.
ما أهم مبادئ النسبية
يقول ألبرت أينشتاين أن هناك نوعين من النظريات الفيزيائية، النوع الأول هو النظريات الهيكلية، والتي تقوم على افتراضات أولية وبسيطة ثم تسقط الواقع بناءً على هذه الافتراضات أو تكوينها. ومن الأمثلة على هذا النوع من النظريات نظريات الديناميكا الحرارية، وهي أن المادة تتكون من جسيمات متحركة.
النوع الثاني من النظريات هو النظريات المبنية على المبادئ، وهي تعميم لبعض المبادئ الفيزيائية.
تستند نظرية النسبية الخاصة على مبدأين
المبدأ الأول
إنه تعميم لمبدأ النسبية بالمعنى الضيق لنيوتن. قال نيوتن إن قوانين الميكانيكا تنطبق بنفس الشرح طريقة على أي مجموعات مرجعية طالما أنها تتحرك بسرعة موحدة في خط مستقيم. نلاحظ هذا، على سبيل المثال، عندما نسافر في رحلة هادئة بالطائرة أو بالقطار. حيث قد تطير الطائرة بسرعة تزيد عن 1000 كم في الساعة ولكن مع هذا قد لا نلاحظ أي شيء بهذه السرعة العالية طالما أننا غير معرضين للاضطراب. بل قد نشعر أن الطائرة ثابتة في مكانها ولا تتحرك على الإطلاق. ومن ثم، فإن جميع قوانين الميكانيكا تنطبق داخل هذه الطائرة المتحركة لأنها تنطبق على الأرض الثابتة.
عمم أينشتاين هذا المبدأ وقال إنه ليس فقط قوانين الميكانيكا التي تنطبق دون تغيير على هذه المجموعات المرجعية، ولكن يجب أيضًا تطبيق جميع القوانين الفيزيائية دون استثناء داخل هذا المستوى لأنها تنطبق على أرض ثابتة وبدون تغيير.
المبدأ الثاني للنظرية النسبية الخاصة
الإقرار بأن سرعة الضوء في الفراغ هي قيمة ثابتة لجميع المجموعات المرجعية ولا تتغير أبدًا بغض النظر عن حركة أو استقرار مصدر الضوء أو حركة أو استقرار المجموعات المرجعية. أكدت جميع التجارب، بما في ذلك تجربة ميشيلسون ومورلي، هذا المبدأ، لكن أينشتاين لم يقصد إيجاد تفسير لهذه الظاهرة، لكنه قال إن ما قصده فقط هو أن هذه الحقيقة موجودة، واعتبرها المبدأ الثاني له. نظرية النسبية الخاصة.
النظرية النسبية الخاصة ليست، كما يدعي البعض، نظرية معقدة ولا يعرف عنها سوى عدد محدود من الناس. بل إنها نظرية سلسة مفادها أن طلاب الفيزياء في الجامعات يدرسون بسهولة ويسر وبدون أي مشاكل.
واللافت أن هذين المبدأين واضحان وواضحان، ولا إشكال في تعميم أي منهما على حدة. ولكن عندما يتم الجمع بين هذين المبدأين معًا، نجد أننا نواجه مشكلة. لا يمكننا التوفيق بين هذين المبدأين في نفس الوقت. هنا ظهرت عبقرية أينشتاين، حيث اكتشف أن السبب يكمن في قوانين الحركة الحالية وأعاد اكتشاف قوانين علم الحركة مرة أخرى، وخلص إلى أن الوقت ليس مطلقًا، ولكنه نسبي ومتغير، وكذلك أبعاد مكانية وكذلك كتلة. . وتطور المعادلات الرياضية التي توضح هذه الحقيقة. الغريب أن هذه المعادلات التي أنشأها آينشتاين كانت موجودة بالفعل قبله، بما في ذلك تحولات لوران، لكنه أعاد اكتشافها مرة أخرى ومن وجهة نظر مختلفة. كما أنه كان قادرًا على الوصول إلى نتائج جديدة مذهلة. حتى لو فكرنا بدمج هذين المبدأين منطقياً وبدون استخدام أي معادلات رياضية يمكننا الوصول إلى نتائج مذهلة وهذا هو سر جمال نظرية النسبية.
وفي الختام عرضنا أهم المبادئ الخاصة بالنظرية النسبية، والتي يهتم بها علم الفيزياء، فهي مهمة، وكل مبدأ يمكن أن يثبته مبدأ آخر على أنه صحيح وغير خاطئ بتجارب أخرى.