النسبية الخاصة او special relativityهى واحدة من أهم النظريات العلمية والاوراق البحثية العظيمة فى الفيزياء النظرية حيث تعتبر أحد نظريتين ابدعهما عقل ألبرت اينشتاين فى الفيزياء النظرية مستعملا خياله بالإضافة للمعادلات الرياضية والقوانين الفيزيائية.النظرية الثانية هى النسبية العامة General relativityوهى ليست معرض حديثنا فى هذه المقالة وسنتحدث عنها فى مقالة قادمة بإذن الله تعالى.
نشر ألبرت اينشتاين نسبيته الخاصة فى عام ١٩٠٥م وبعدها بعشر سنوات نشر النسبية العامة في عام ١٩١٥م.
احتوت النسبية الخاصة على بعض الأفكار التى شكلت ثورة فى علم الفيزياء حيث ربط اينشتاين كل شئ بالمطلق الوحيد فى نظره الا وهو سرعة الضوء واعتبرها الشئ المطلق والثابت الوحيد فى الكون وكل ماعاداها نسبى.
اى اذا كان شخصان أحدهما عند النقطة ا والثانى عند النقطة ب فإن الكميات الفيزيائية عند النقطة ا تختلف عنها عند النقطة ب حتى لو كان الاختلاف ضئيلاً طفيفا.
ولكى نحصل على الكميات الفيزيائية عند النقطة الأخرى يجب أن تكون هناك قوانين تحويل من النقطة ا الى النقطة ب أو من مجموعة إسناد الى آخرى كما يسميها علماء الفيزياء.
ولكى يصل ألبرت اينشتاين الى قوانين التحويل تلك ادخل قوانين انتشار الضوء وتحويلات لورنتز لكى يحصل على مجموعة من المعادلات الرياضية للتحويل من مجموعة إسناد الى آخرى.
النسبية الخاصة لها مجموعة نتائج كبيرة وعظيمة اعتبرت طفرة في عالم الفيزياء ولم يتقبلها المجتمع العلمى الا بعد سنوات طوال عندما أثبتت صحتها وترسخت مفاهيمها فى العلم الحديث.
أهم نتائج النسبية الخاصة هى المفارقة الغريبة التى سميت مفارقة التؤامين أو Twin paradox.. وأيضا إنكار وجود الأثير الذى ظل مفهوما راسخا فى عقول الفيزيائيين على مدى زمن طويل قبل النسبية الخاصة..ومن النتائج المهمة أيضاً اكتشاف العلاقة بين الكتلة والطاقة التى كانت سبباً في اختراع القنبلة النووية........
مفارقة التؤامين:
تنص النسبية الخاصة على أن كل فرد فى مجموعة إسناد له زمنه الخاص وبالطبع يؤدى هذا إلى مفارقة التؤامين.
فإذا سافر أحد التؤامين ا الى الفضاء بسرعة قريبة من سرعة الضوء وبقى الآخر ب على الأرض.
فإن الزمن يبطئ فى الحالة ا مع اقتراب سرعة المركبة من سرعة الضوء وينتج عن هذا أن التؤام ا عندما يعود إلى الأرض سيجد أنه أصغر سنا من أخيه ب الذى أصبح يكبره.
نهاية الاثير والزمان المطلق:
النسبية الخاصة تقول إن الأشياء التي تتحرك بحرية تكون الكميات والقوانين الفيزيائية متماثلة لديها والاختلاف بين الكميات والقوانين الفيزيائية يكون لدى الحركات النسبية ولهذا صاغ اينشتاين قوانين التحويل.
وبهذا يكون ألبرت اينشتاين قد دحض المطلق حيث أنهى اينشتاين بما توصل إليه مطلقين من مطلقات القرن التاسع عشر فى الفيزياء ألا وهما الأثير الذى يعبر عن السكون المطلق وأيضاً الزمان المطلق.
علاقة الكتلة والطاقة:
واحدة من أهم نتائج وتطبيقات النسبية الخاصة هى العلاقة التى توصل إليها ألبرت اينشتاين بين الكتلة والطاقة.
وتوصل إليها اينشتاين عن طريق افتراضية أن كلما زاد سرعة الجسيم وطاقته قريبا من سرعة الضوء كلما زادت كتلته لذا فلا يمكن لجسيم أن تصل سرعته لسرعة الضوء أو تتجاوزها لان هذا سيتطلب كم لانهائى من الطاقة..إذن فالكتلة والطاقة بينهما علاقة طردية كلما زادت الطاقة زادت الكتلة ..وكلما زادت الكتلة زادت الطاقة......
وتوصل اينشتاين الى المعادلة الرياضية التى تربط بينهما وهى المعادلة الرياضية الشهيرة التى أدت إلى اختراع القنبلة النووية:
E=MC²
الطاقة=الكتلة*مربع سرعة الضوء
وتعتبر النتائج المهمة السابقة هى أهم النتائج التى توصل إليها ألبرت اينشتاين عن طريق صياغة نسبيته الخاصة التى ظل المجتمع العلمى يرفضها حتى ثبتت اوتادها وترسخت صحتها وذلك لأنها كانت تهدم الكثير من مطلقات علم الفيزياء التى ترسخت فى عقول علماء الفيزياء على مدى زمن طويل.
