المكتشفات العلمية في مجال الفيزياء

2016 عصر الكهرباء

جون كلارك مع مايكل ألابي وإيمي جان بيير

KFAS

الفيزياء

نص آينشتين في نظرية النسبية الخاصة على نسبية الزمن – أي أن وقوع حدث ما لايعني بالضرورة رؤية مراقبين مختلفين له في آن واحد.

تصور الحالة الخيالية المبينة في الأسفل التي تعنى بمشاهدة مراقبين A و B للحدث. يجلس المراقب A في قطار يسير بسرعة ثابتة بينما يقف المراقب B على رصيف المحطة. تصعق شرارتان من البرق فجأة وفي آن واحد الموقعين C وD. تبعد النقطتان C وD المسافة نفسها من المراقب A.

يستنتج المراقب B صعق الشرارتين عند الموقعين في آن واحد، لكن المراقب A المتحرك يشاهد صعق الشرارة عند D قبل حدوث الأمر عند C نظراً لحركة القطار باتجاه النقطة D، وبالتالي يقطع الضوء مسافة أقل في انتقاله من D إلى المراقب A مقارنة بالمسافة التي يقطعها من C إلى المراقب. وبذلك يستنتج المراقب A وقوع الحدثين في وقتين مختلفتين.

 

كما أن معدل التغير في الزمن قد يكون مختلفاً لمراقبين إذا كان أحدهما متحركاً. تابع ما يحدث في الرسم التخطيطي على اليسار. الراكبان P و Q يجلسان قبالة بعضهما البعض في قطار يتحرك في الأتجاه المبين. يقف المراقب R على رصيف المحطة. يرسل الراكب P وميضاً ضوئياً باتجاه Q.

خلال الفترة الزمنية التي يستغرقها الضوء للوصول إلى Q يتحرك القطار مسافة ما، وبذلك يشاهد R (الواقف خارج القطار) أن الضوء قطع المسافة إلى الموقع S.

ونظراً لأن المسافة بين موضع P و S أكبر من المسافة بين P و Q و نظراً لأن سرعة الضوء ثابتة فإن مرور الزمن أسرع بالنسبة للمراقب R. (يبدو أن زمن وصول الضوء إلى p مساوٍ لزمن وصوله إلى S).

 

1905 ينشر الفيزيائي الأمريكي من أصل ألماني البرت آينشتين (1879 – 1955) بحثه حول النظرية النسبية الخاصة، وهى إحدى أهم الإسهامات العلمية في تاريخ العلوم. كما يقدم تفسيراً للظاهرة الكهروضوئية مستخدماً مفهوم «كمومية» الضوء عند سقوطه على سطح معدني وتحريره لبعض الإلكترونات منه.

1905 يطبق الفيزيائي الفرنسي بول لانجفن (1872 – 1946) نظرية الإلكترون لتفسير الظاهرات المغناطيسية.

1906 يقيس الفيزيائي الإنجليزي من أصل نيوزلندي إرنست رذرفورد (1871-1937) النسبة بين شحنة جسيم ألفا وكتلته مستنتجاً أنه نواة ذرة الهيليوم.

1906 يعلن عالم الكيمياء الفيزيائية وولتر نيرنست (1864-1941) القانون الثالث في الديناميكا الحرارية الناص على أن الإنتروبيا (مقياس للقدرة على بذل الشغل) يبلغ الصفر في مادة كاملة البلورية عند درجة الصفر المطلق. (المترجم: الأدق في تعريف الانتروبيا أنه مقياس للطاقة غير المستفادة في نظام ديناميكي حراري أو أنه مقياس لدرجة العشوائية في النظام)

1907 يستحدث الفيزيائي الفرنسي بيير وايس (1864 – 1940) نظرية النطاق لتفسير المغنطة الحديديـة. (النطاق هو جزر صغيرة في المعادن يترتب فيها خطوط المجال المغناطيسي للذرة).

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]