نظرة على توقعات أينشتاين في الفيزياء
قدم العالم ألبرت أينشتاين للبشرية العديد من الرؤى والتنبؤات العلمية الهامة التي غيرت فهمنا للكون. فيما يلي عرض لأبرز هذه التوقعات والمبادئ:
النظرية النسبية الخصوصية
أوضح أينشتاين أن قوانين الفيزياء تبقى ثابتة لجميع المراقبين في حالة عدم وجود تسارع. وأشار إلى أن سرعة الضوء في الفراغ تظل قيمة ثابتة، بغض النظر عن سرعة حركة المراقب. هذا الاكتشاف قاده إلى فهم أن المكان والزمان هما وجهان لشيء واحد يُعرف الآن بالزمكان. ونتيجة لذلك، فإن الأحداث قد تُرى في أوقات مختلفة من قبل مراقبين مختلفين.
النظرية النسبية الشاملة
قدمت النظرية النسبية العامة صياغة جديدة لفهم الجاذبية. ففي القرن السابع عشر، وضع نيوتن ثلاثة قوانين للحركة، بما في ذلك قانون الجاذبية الذي يصف كيفية تأثير الجاذبية بين جسمين، حيث تعتمد القوة بينهما على كتلة كل منهما والمسافة بينهما. اقترح أينشتاين أن الأجسام الضخمة تتسبب في تشويه الزمكان، وأن الجاذبية تحدث عندما تتحرك الأجسام الأخرى في هذا التشوه. وقد تم تأكيد صحة النسبية العامة في تجربة أجريت عام 2019 شملت ثقبًا أسود هائلاً في مركز مجرة درب التبانة.
التأثير الكهروضوئي
في عام 1905، اقترح أينشتاين أن الضوء يتكون من تيار من الجسيمات الصغيرة تسمى الفوتونات، وليس مجرد موجة كما كان يُعتقد سابقًا. هذا الاكتشاف ساعد في تفسير العديد من الظواهر الغريبة التي لم يتمكن العلماء من فهمها في السابق.
فرضية الحقل الواحد
قضى أينشتاين سنوات عديدة من حياته في محاولة لدمج المجال الكهرومغناطيسي مع مجال الجاذبية، لكنه لم يتمكن من تحقيق ذلك. ولا يزال علماء الفيزياء يعملون حتى الآن على حل هذه المشكلة المعقدة.
تطبيقات لتوقعات أينشتاين في الفيزياء
لتوقعات أينشتاين تطبيقات عديدة، خاصة في علم الفلك، ومن أبرزها:
الأمواج الثقالية
في عام 2016، اكتشف مرصد ليغو (LIGO) موجات في الزمكان، تُعرف باسم الأمواج الثقالية، نشأت نتيجة لاصطدام ثقوب سوداء على بعد حوالي 1.4 مليار سنة ضوئية من الأرض. وكان المرصد قد قام باكتشاف أولي لهذه الموجات في عام 2015، بعد قرن من توقع أينشتاين بوجودها. هذه الموجات هي أحد جوانب نظرية النسبية العامة لأينشتاين.
مدار كوكب عطارد
كوكب عطارد هو كوكب صغير يدور بالقرب من الشمس، وهي جسم ضخم جدًا مقارنة بحجمه. لم يكن من الممكن فهم مدار عطارد بشكل كامل حتى أظهرت النسبية العامة أن انحناء الزمكان يؤثر على حركة عطارد ويغير مداره. هناك احتمال ضعيف بأن عطارد قد يخرج من نظامنا الشمسي بسبب هذه التغييرات على مدى مليارات السنين، وقد يصطدم بالأرض.
الثقوب المظلمة
في أبريل 2019، نشر تلسكوب أفق الحدث (Event Horizon Telescope) أول صور للثقب الأسود، مما أكد مرة أخرى على جوانب عديدة من النسبية العامة. لم تؤكد الصور وجود الثقوب السوداء فحسب، بل أظهرت أيضًا أن لها أفقًا دائريًا أو نقطة لا يمكن لأي شيء الهروب منها، ولا حتى الضوء.
لمحة عن حياة ألبرت أينشتاين
ولد ألبرت أينشتاين في 14 مارس 1879 في ألمانيا، وهو عالم فيزياء طور النظريتين النسبية الخاصة والعامة. يُعتبر أينشتاين من أبرز الحائزين على جائزة نوبل في الفيزياء، حيث حصل عليها عام 1921 لتفسيره للتأثير الكهروضوئي. يُعتبر أينشتاين عمومًا الفيزيائي الأكثر تأثيرًا في القرن العشرين.
في بداية مسيرته العلمية، أدرك أينشتاين أوجه القصور في قوانين نيوتن في الميكانيكا، مما أدى إلى تطوير النظرية النسبية الخاصة، وذلك في محاولة للتوفيق بين قوانين الميكانيكا وقوانين المجال الكهرومغناطيسي. ثم افترض أينشتاين أن التفسير الصحيح للنظرية النسبية الخاصة يجب أن يقدم أيضًا نظرية للجاذبية، وفي عام 1916 نشر ورقته البحثية حول النظرية النسبية العامة.
المراجع
- Elizabeth Howell,”The Genius of Albert Einstein: His Life, Theories and Impact on Science”,space, Retrieved 31/12/2021. Edited.
- Elizabeth Howell,”The Genius of Albert Einstein: His Life, Theories and Impact on Science”,space, Retrieved 31/12/2021. Edited.
- Barbara A. Schreiber,”From graduation to the “miracle year” of scientific theories of Albert Einstein”,britannica, Retrieved 31/12/2021. Edited.
- “Albert Einstein Nobel Lecture”,nobelprize, Retrieved 31/12/2021. Edited.
