النسبية الخاصة (1905)
تستند النسبية الخاصة إلى فرضيتين: قوانين الفيزياء متماثلة في جميع أطر المرجع العطالية (غير المتسارعة)، وسرعة الضوء في الفراغ ثابتة لجميع المراقبين بغض النظر عن الحركة. تؤدي هذه المقدمات البسيطة إلى نتائج استثنائية — تمدد الزمن (الساعات المتحركة تعمل ببطء أكبر)، وتقلص الطول، وتكافؤ الكتلة والطاقة، والذي تلخصه المعادلة الشهيرة E = mc².
ماذا تعني E = mc² حقاً؟
تنص المعادلة E = mc² على أن الطاقة والكتلة قابلتان للتبادل. يمكن تحويل كمية ضئيلة من الكتلة إلى كمية هائلة من الطاقة لأن c (سرعة الضوء، حوالي 300,000 كم/ثانية) يتم تربيعها. يدعم هذا الإدراك الطاقة النووية والأسلحة الذرية على حد سواء.
النسبية العامة (1915)
توسع النسبية العامة المبدأ ليشمل الأطر المتسارعة والجاذبية. اقترح أينشتاين أن الأجسام ذات الكتلة الكبيرة تشوه نسيج الزمكان، وأن ما نختبره كجاذبية هو في الواقع أجسام تتبع الهندسة المنحنية لذلك الزمكان. وقد فسر هذا بدار المدار لعطارد، وتنبأ بانحناء الضوء حول الشمس (تم التأكد منه في عام 1919)، وتنبأ بوجود الثقوب السوداء وموجات الجاذبية (التي تم رصدها في عام 2015 بواسطة LIGO).
عشرون سؤالاً وثماني دقائق على الساعة، ونسبة مئوية مقاسة مقابل كل من خاضه. دون تسجيل.
اخوض اختبار الذكاء →لماذا غيرت كل شيء؟
تتطلب أقمار GPS الصناعية تصحيحات نسبية للحفاظ على الدقة. يستخدم علماء الكونيات النسبية العامة لنمذجة الانفجار العظيم وتوسع الكون. فتح رصد موجات الجاذبية فرعاً جديداً تماماً في علم الفلك. حلت إطار عمل أينشتاين محل قانون نيوتن للجاذبية بعد أكثر من قرنين من الهيمنة.
أسئلة متكررة
ما هي الفكرة الرئيسية لنظرية أينشتاين للنسبية؟
تقول النسبية أن قوانين الفيزياء وسرعة الضوء متماثلة لجميع المراقبين، مما يؤدي إلى استنتاج أن المكان والزمان نسبيان — وليسا مطلقين — ويعتمدان على الحركة والجاذبية.
ماذا تعني E=mc² بكلمات بسيطة؟
تعني أن الكتلة والطاقة هما شكلان للشيء نفسه. يمكن تحويل كمية صغيرة من الكتلة إلى كمية كبيرة جداً من الطاقة، نظراً لأن مربع سرعة الضوء يمثل مضاعفاً هائلاً.
هل أثبت أينشتاين خطأ نيوتن؟
ليس تماماً — تظل قوانين نيوتن تقريبات ممتازة عند السرعات اليومية والجاذبية الضعيفة. قام أينشتاين بتوسيع وتصحيح نيوتن للظروف المتطرفة: السرعات العالية جداً، والجاذبية القوية جداً، والقياسات الدقيقة للغاية.