المشاركة الأصلية كتبت بواسطة البروفيسور عبد العزيز
السلام عليكم جزاك الله خير على ما قدمت
ولكن لدي سؤال / نحن نعلم بأن هناك جاذبية للأرض ومقدارها 9.8 ونعلم قانون نيوتن لحساب الجاذبية...الخ
ولكن التسائل الذي يطرح نفسه ماهو المنشأ لهذه الجاذبية؟ أي لماذا انجذب إلى الارض؟ ما هو مصدر هذه الطاقة؟ هل هي البروتونات,النيترونات,الإلكترونات او الجسيمات دون الذرية الكواركات؟
وايضاً لماذا يكون الجسمان المتشابهان يتجاذبان لا يتنافران؟ على سبيل المثال لماذا لا يتنافر جسم الارض مع القمر ؟أو لماذا لا يتنافران قطعتان من الحديد متساوية في الكتلة مع بعضمها ؟ والذي نص على عدم حدوث ذلك قوانين الفيزياء, اعود إلى سؤالي الرئيسي ما هو مصدر الجاذبية؟ بغض النظر عن نظرية اينشتاين.
لا تقل لي مجالات مغناطيسية فلو كان كذالك لما انجذب البشر إلى الارض . ولو اتفقنا جدلا ان هذا صحيح فلماذا يتساوى تسارع على سبيل المثال الحديد والماء او الزجاج.إذا هذا الافتراض خاطئ.
اتمنى ان اجد جوابا شافيا او حتى نقاشا هادفا وتفاعلا مستمرا ولكم جزيل الشكر... |
أهلا أخي عبد العزيز
هذا رد لقيته في أحد المنتديات عندما كنت أبحث عن سر الجاذبية رد جميل وفيه أجوبه على أسئلتك
بالنّسبة لسؤال ما هو "سرّ" الجّاذبيّة الأضيّة تحديداً فهو فعلاً سرّ و علماء الفيزياء أنفسهم مختلفين حول طبيعة هذه الجّاذبيّة..
بدأ الأمر مع إسحق نيوتن عندما اكتشف الجّاذبيّة و وضع قوانين حسابها التي ذكرها أحد الأخوة أعلاه، لكن الحقيقة المرّة أنّ نيوتن نفسه لم يكن لديه أيّة فكرة (فكرة معلنة على الأقلّ) عن كيف تعمل هذه الجّاذبيّة، فهو اكتشفها فقط و نجح في وضع قوانين دقيقة لحسابها.
طبعاً كلّ الكلام السّابق أنت تعرفه مسبقاً..
جاء بعده أينشتين بوقت طويل وقال أنّ الجّاذبيّة ببساطة ليست قوّة على الإطلاق..حيث فسّر ما يبدو على أنّه تجاذب بين الأجسام كالتّالي:
1-كلّ كتلة تقوم بتعديل الحيّز رّباعيّ الأبعاد (أو ما يسمّى بالزّمكان) المحيط بها بحيث تجعله منحنياً..
فضاء رباعي الأبعاد و منحني؟
نعم..
طبعاً يمكننا بسهولة تخيّل خيط (و هو جسم أحاديّ البعد) منثنيّاً ضمن بعد آخر، كما يمكننا تخيّل ورقة مثلاً ( و هو جسم ثنائيّ البعد يتألّف من طول و عرض) منحنيّة ضمن البعد الثّالث و الذي هو الإرتفاع، لكن مسألة تخيّل انحناء في بينيّة مكوّن من أربعة أبعاد هي شيء لا يمكن لعلماء الفيزياء حتّى تخيّل كيف سيكون شكله، لكن هذا لا يمنع إمكانيّة حدوث ذلك على كلّ حال.
2-جميع الأجسام تسير بشكل مستقيم (و هي لا تحتاج لأيّة قوّة لحدوث ذلك (لا الجّاذبيّة و لا غيرها) طالما أنّه محصّلة القوى الخارجيّة منعدمة)، و إذا صادفها انحناء في الزّمكان الذي تمرّ به فإنّ مسارها يصبح منحنيّاً أيضاً.
حتّى نبسّط الأمر سنقوم بتمثيل الكلام السّابق لكن على مسار من بعد واحد فقط. تخيّل كرة تسير على سكّة مستقيمة مخصّصة لها، و في نهاية السكّة يوجد انحناء، الكرة طبعاً ستسير بشكل مستقيم حتّى تبلغ بداية الجّزء المنحني في السّكّة بعدها سيصبح مسارها منحنيّاً أيضأ، لأنّ المكان الذي تسير ضمنه قد انحنى، و كذلك هو الأمر بالنّسبة للأرض عندما تدور حول الشّمس، فبحكم الكتلة الهائلة نسبيّاً للشّمس فإن الحيّز الزّمكانيّ المحيط بها سينحني حتّى مسافات شاسعة نسبيّاً، الأمر الذي سيجعل الأرض تسير بشكل دائريّ حولها.
بعد نسبيّة أينشتين جائت ميكانيكا الكمّ لتضع تفسير جديد مقترح لكيف تعمل الجّاذبيّة الأرضيّة..
لنتّفق بدايّة على أنّ لا شيء يمنع ظهور جسيّم من العدم طالما أنّ هذا الجّسيّم سيعود ليختفي في لمح البصر معيداً ما استهلكه من طاقة لزمت لإنشاءه (طبعاً في النّهاية المادّة تتألّف من طاقة)، يفترض العلماء أنّ جميع الأجسام التي تملك كتلة يقوم بإصدار جسيّمات صغيرة جدّاً ثمّ تختفي هذه الجّسيمات مجدّداً بسرعة، حيث أنّ هذه الجّسيمات هي المسؤولة عن إحداث الجّاذبيّة لكن ليس هذا فقط..
فحسب ميكانيكا الكمّ فإنّ كافّة القوة الأربعة (الجّاذبيّة،الكهرمنغنطيسيّة، النّوويّة الشّديدة، النّوويّة الضّعيفة) تعمل بذات الطّريقة، و حتّى تتضّح صورة الاختلاف بين هذه القوى بشكل أفضل يجب أن نعلم أنّ:
1- هذه الجّسيمات التي تظهر ثمّ تختفي، تتسبّب بقوّة جذب تتناسب طرداً مع "حجمها"، فكلّما كانت الجّسيّمات هذه أكبر كلّما كانت القووّة التي تتسبّب بها أشدّ تأثيراً.
2-لكن من جهة أخرى، فكلّما كانت هذه الجّسيّمات أكبر كلّما كانت أقلّ استقراراً و كلّما اختفت بشكل أسرع..
فالجّسيّمات المسؤولة عن القوّة النّوويّة الشّديدة هي الأكبر، لذلك أثرها هو الأقوى، لكن بما أنّها الأكبر فإنها تختفي بسرعة شديدة لذلك فإنّ تأثريها لا يستطيع أن يتعدّى المسافة الفاصلة بين البروتونات و النيوترونات في الذّرّة، أمّا القوّة النّوويّة الضّعيفة فجسيماتها أصغر قليلاً لذلك فمداها أبعد، لكنّه أيضاً لا يتجاوز نواة الذّرّة..
و يتّضح مدى قوّة القوّة النّوويّة بمجرّد التّفكير بالقنبلة الذريّة..
حيث أنّ ما تقوم به هو شطر نواة الذرّة الأمر الذي يحرّر القوّة التي كانت تجمع شطري الذّرّة قبل انشطارهما.
و بعد ذلك لدينا القوّة الكهرمغتطيسيّة، جسيماتها أصغر بكثير، لذلك هي أقلّ قوّة بكثير و تصل لمسافات أبعد بكثير. و بعد ذلك لدينا الجّسيّمات الخاصّة بإحداث الجّاذبيّة (التي سمّيناها بالجاذبيّة الأرضيّة)، فهي الأصغر على الإطلاق، لذلك فإنّها تصل لمسافات هائلة و لكن قوّتها تكون ضعيفة نسبيّاً، و تسمّى هذه الجّسيّمات بالغرافيتونات Graviton من Gravity، لكن..
(ألم أقل أنّ الأمر سرّ فعلاً..
)
لكن و لسوء الحظّ فلم يسبق للعلماء أن وجدوا و لو دليلاً واحداً فقط يثبت وجود هذه الغرافيتونات..
.
بالنّسبة لكيف، فالجّسيّمات الصّغيرة هذه بمجرّد أن تلتقط من جسيّم آخر غير الذي أصدرها، فإنّها تؤدّي لانجذايه نحو الجّسيّم الذي أصدرها بداية، لكن لماذا بصحصل ذلك؟
في الواقع لم يصدف و أن طالعت شرحاً دقيقاً حول ذلك، لكن سبق و أن قرأت تشبيهاً لذلك على لسان أحد كبار علماء الفيزياء المعاصرين و هو يتلخّص بالتّالي:
لنتخيّل أنّ كلّ واحد من الجّسيّمات الموجودة فعلاً (و ليس تلك التي تصدر ثمّ تختفي) هو عبارة عن شخص يتزلّج، و لتبسيط الأمر سنتخيّل أنّه يوجد فقط جسيّمين، و هو ما يوافقه متزلّجين، و لنتخيّل أيضاً أنّ كلّامن المتزلّجين يقوم بإطلاق بوميرانغات بشكل مستمرّ (هو عبارة عن جسم مسطّح له شكل شبيه بهذا < يتميّز بإنّه بعد رميه في الهواء فإنّه يلتفّ عائداً إلى مكان قريب من المكان الذي رمي منه) و البوميرانغ هنا هو الجّسيّمات التي تصدر ثمّ تختفي..
عندما يكون هناك تجاذب بين المتزلّجين فإن سبب ذلك هو أنّ المتزلّجين يقفان و ظهر كلّ منهما مقابل لظهر الآخر حيث يقول الأوّل برمي البوميرانغ في الهواء و ذلك سيتسبّب بجرّه للخلف قليلا باتّجاه الشّخص الآخر بسبب قوّة ردّ الفعل من البوميرانغ نفسه عند رميه..وبعدها سيدور البوميرانغ و قبل أن يصل للشخّص الذي رماه سيلتقطةه المتزلّج الآخرو هو ما سيتسبّب بدفعه باتّجاه الشّص الآخر أيضاً، لنفس السّبب الذي يدفع حارس كرة القدم للخلف عندما يتصدّى للكرة..
أمّا التّنافر فهو نفس المسألة تماماً لكن الشّخصين يقفان وجهاً لوجه.
لكن لو لاحظنا في كوكب الأرض بنلاحظ أن جميع الأشياء بتنجذب نحو مركز الأرض .. فهل من الممكن أن تكون هناك مواد ذات تركيبة معينة هي التي تقوم بجذب الأشياء نحو مركز الأرض ؟ وهل لو إستطعنا إيجاد مثل هذه المواد التي تقوم بعملية جذب للمواد الأخرى أنه نعمل جاذبية في مكان معين بالإضافة إلى الجاذبية الأرضية أو نقوم مثلاً بتعطيل الجاذبية الأرضية في مكان معين ؟كما اتّضح فإنّه لا يوجد موادّ معيّن تتسبّب الجّاذبيّة بل جميع المواد لها خاصّيّة الجّاذبيّة، لكن بما أنّها كما ذكرنا قوّة ضعيفة جدّاً فإنّ ثأثيرها لا يظهر إلّا عندما تكون الأجسام المولّدة لها كبيرة جدّاً جدّاً كالأرض مثلاً.