العربية  

books paradox explained

If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.

View more

شرح المفارقة (Info)


مفارقة التوأم

موضوع Twin Paradox أو مفارقة التوأم هو من المواضيع المترتبة عن النظرية النسبية الخاصة مثل التأخير الزمني والانكماش الطولي ونسبية الآنية وكل هذه الظواهر تم التحقق منها عمليا ألا أن مفارقة التوأم هي فكرة وضعها اينشتين أيضا ولكن لم تجرب عمليا بالطبع وإنما هو استخدمها ليوضح مفهوم التأخير الزمني ولكن بدلا من أن تتضح الأمور ازدادت تعقيداً بناء على النظرية النسبية الخاصة مفارقة التوأم صحيحة من ناحية الحسابات وإذا ما حاولت أن أوضح لماذا سميت paradox أو مفارقة سأفترض ما يلي: لو كان هناك شخصين خالد وحسن ولدا في نفس اليوم قرر حسن القيام برحلة مكوكية بسرعة تصل إلى 90% من سرعة الضوء وقرر خالد البقاء في البيت على الأرض.

بناء على النظرية النسبية فإن المتحرك بسرعة كبيرة ساعته تؤخر بالنسبة للثابت لذلك فإن الزمن بالنسبة لخالد على الأرض يتحرك كما نعرفه ولكن الزمن عند حسن يتأخر كما يقيسه خالد على الأرض.

فمثلا يحتفل خالد بعيد ميلاده مرة كل عام على الأرض ولكن خالد يرصد أن حسن يحتفل مرة كل خمس أعوام بالنسبة له ولهذا فإن عمر خالد يزيد خمس سنوات في حين عمر حسن يزيد سنة واحدة لماذا هي مفارقة أو Paradox؟ لأنه كما يقدر خالد انه يكبر بمعدل خمس سنوات وان حسن بمعدل سنة واحدة فإنه أيضا حسن يرى العكس تماما، لـأن حسن يعتبر أن خالد في بيته على الكرة الأرضية تبتعد عنه بسرعة 90% من سرعة الضوء في حين انه ثابت في مركبته الفضائية وهنا يجد حسن إن خالد ساعته تؤخر وانه يحتفل بعيد ميلاده مرة واحدة في حين إن حسن يحتفل 5 مرات على مركبته الفضائية.

لماذا هذا لان محاور إسناد كل من خالد وحسن متكافئين ولا فرق بين الاثنين إلا في نقطة واحدة وهي انه حسن يستطيع أن يشعر انه متحرك في لحظة أن يقوم بتغير اتجاه حركة المركبة الفضائية أثناء العودة للأرض وأيضا لحظة التوقف على سطح الأرض أما خالد على الأرض خلال رحلة حسن لا يلحظ أي تغير أبدا لان تسارع الأرض ثابت هذا يجعل حسن مميزاً عن خالد!

لمزيد من التفسير في الموضوع

عندما ينطلق حسن في المركبة المكوكية فإن خالد يعتمد على مرصد فلكي لمراقبة ساعة مثبتة داخل المركبة المكوكية وإذا كانت سرعة المركبة قريبة من سرعة الضوء فإن المرصد يلتقط حركة عقرب الثواني في الساعة بواسطة موجة راديو (سرعتها هي سرعة الضوء) حيث أن سرعة الضوء ثابتة في الفراغ ولا علاقة لها بسرعة المركبة فإن المرصد سيرصد الثانية الواحدة على المركبة أطول من الثانية على الأرض ربما كل ثانية أرضية تعادل ساعة أي 3600 ثانية على المركبة أي كلما ينتقل عقرب الثواني 3600 مرة يرصد خالد انتقال واحد لساعة حسن.

وبالمقابل فإن مرصد حسن على المركبة يرصد ساعة خالد على الأرض بنفس الطريقة فيجد أن كلما انتقل عقرب الثواني لساعته على المركب المكوكي 3600 مرة وجد أن عقرب الثواني لساعد خالد على الأرض انتقل مرة واحدة.

وعلى هذا يعتقد خالد أن حسن عندما يعود للأرض سيكون اصغر منه في العمر بينما يعتقد حسن انه عندما يصل إلى الأرض سيكون خالد اصغر منه في العمر.

كلا من خالد وحسن محق وصحيح في محاور إسناده ولكن أين الحقيقة؟ الحقيقة في أن الاثنين على حق لان الحقيقة أيضا نسبية! ..

Source: wikipedia.org