فهرس المحتويات
| ما هو الزمكان؟ |
| تفسير نموذج الزمكان الرباعي الأبعاد |
| طبيعة نسيج الزمكان |
| الجاذبية وانحناء الزمكان |
| المراجع |
ما هو الزمكان؟
يُعرّف الزمكان (Spacetime) بأنه مفهوم فيزيائي يدمج بين الأبعاد الثلاثة للفضاء (الطول، العرض، الارتفاع) والبعد الرابع، وهو الزمن. وهو جوهر النسبية العامة لأينشتاين، التي تصف كيفية تأثير الجاذبية على حركة الأجسام و تفاعلها مع بعضها البعض. قبل أينشتاين، كانت تُعامل المكان والزمان ككيانين منفصلين، ولكن النسبية أثبتت العلاقة الوثيقة و المترابطة بينهما.
تفسير نموذج الزمكان الرباعي الأبعاد
قبل النظرية النسبية، كان يُعتقد أن الفضاء مكان ثلاثي الأبعاد ثابت ومسطح، وأن الزمن يسير بشكل مستقل. لكن أينشتاين أثبت أن الفضاء ليس مسطحًا بل منحنٍ، وأنّ الجاذبية ليست قوة في حد ذاتها، بل هي انحناء في نسيج الزمكان. الأجسام الضخمة تُحدث هذا الانحناء، وتؤثر على مسارات الأجسام الأخرى. يمكن تشبيه ذلك بكرة تتدحرج على سطح مُنحني، فمسارها يُحدده شكل السطح.
طبيعة نسيج الزمكان
تُطرح أسئلة حول طبيعة نسيج الزمكان نفسه. هل هو متصل أم منفصل؟ هل هو نسيج مستمر أم يتكون من وحدات صغيرة؟ أدت هذه التساؤلات إلى العديد من النظريات، منها فكرة الفضاء كشبكة علاقات بين الكائنات، كما اقترح لايبنتز. تُفسر هذه النظرة أن الخصائص المتشابهة تتجمع في مناطق قريبة، بينما تبتعد تلك المختلفة، مشكلةً بنية مترابطة معقدة.
الجاذبية وانحناء الزمكان
تُشرح الجاذبية وفقاً لنظرية أينشتاين النسبية العامة بأنها انحناء في نسيج الزمكان. الأجسام الضخمة تُسبب هذا الانحناء، مما يؤدي إلى تأثيرها على حركة الأجسام الأخرى في محيطها. هذا الانحناء هو ما نلاحظه كجاذبية. فمثلاً، يدور القمر حول الأرض لأنه يتبع مساراً مُحدداً ضمن انحناء الزمكان الناتج عن كتلة الأرض.
المراجع
- Mann, Adam. “What is space-time?”. livescience, 18 May 2021.
- “Space-time”. britannica, 5 Oct 2018.
- Musser, George. “What Is Spacetime?”. nature, 9 May 2018.
- “Understanding gravity—warps and ripples in space and time”. science.
- Faizal, Mir, and Sebastian Bahamonde. “Is Gravity Actually the Curvature of Spacetime?”. arxiv, 10 May 2019.
