موضوع رائع فعلاً.. ويسبب حكة في الدماغ.. والأجمل أن الحوار لا يجري بواسطة الوصلات ( أو الروابط) كما يحصل عادة... أو كما كاد يحصل هنا ;)

من المفيد أن نقوم أحياناً باختراق المألوف اليومي والتفكر في أمور لم تعتادها حواسنا وهذا ما أثبت نجاحه مرتان على الأقل في فيزياء القرن الماضي. ولكن اسمحولي أن أمشي بكم بالإتجاه المعاكس وأن أسوّق لكم عالمنا الذي نعرفة ذو الثلاثة أبعاد المكانية والبعد الزماني.

فقد يكون عالم الثلاثة أبعاد هو إمكانية من عدة أمكانيات أخرى ... ولكن هناك احتمال أيضاً أن يكون هو الإمكانية المنطقية الوحيدة، أي أنه الحالة الـstandard للوجود. فالعوالم عديمة الأبعاد أو ذات البعد الواحد أو ذات البعدين لامعنى لها فيزيائياً ولا يمكن قبولها سوى في نطاق الرياضيات لسبب أساسي وهو أنه لا يمكن أن تتواجد فيها المادة فحجم أي جسم موجود في أي منها يساوي الصفر. أي لا يمكن أن يوجد فيها وجود ... وبالتالي فالاستقراء من تغيّر خصائص هذه العوالم التجريدية أصلاً، ربما لن يقودنا إلا الى عوالم أكثر تجريدية لا وجود لها سوى في الرياضيات وفي مخيلة ذوي العقول الخلاقة...

النقطة الأساسية في تكوين فكرة البعد الرابع هي ايجاد مجال أو بعد جديد للحركة أو للوجود, أو كما قال جقل أن " البعد الرابع هو الأتجاه الذي يتعامد مع كل أوجة المكعب"... ربما ببساطة بعد كهذا لا وجود له. وكما نرى في الأشكال التي أوردها غربي أن محاولة "شحط" المكعب في البعد الرابع أدت الى شكل ثلاثي الأبعاد آخر .. أي ربما "ما بتركب غير هيك"

دعونا نعود الى الزمن... ألا تظنون أنه يمشي باتجاه متعامد على الأبعاد الثلاثة. ألا نستطيع أن نرسم كل من (x,t) و(y,t) و(z,t) بل ونستطيع أن نرسم (x,y,t) بطربقة واضحة... وقد نحتاج الى طريقة مبتكرة حتى نرسم (x,y,z,t) لن أتطرق لها حتى لا نخرج عن الموضوع....

وسيصبح اتجاه الحركة الذي تحدث عنه الزميل تشارلز دارون يعبر عنه بالكلمات التالية: (فوق-تحت، يمين-يسار، أمام-خلف، قبل-بعد(زمن معين) )

تحية...أهلين بالشباب..

من هو الذي نبش هذا الموضوع من تحت الركام و قد اصبح نسيا منسيا؟؟!!

أذا أردت أن تصر على أن الزمن هو البعد الرابع اجدني مضطرا أن اقول أنه نصف بعد فقط..ليش؟؟!!..سأقول لك..
على المحور س أو ع أو ص يمكنك أن تتحرك في كلا الجهتين السالبة و الموجبه..جيئة و ذهابا و هذا" قد" لا ينطبق على المحور الزماني فيمكنك أن تتحرك في الأتجاه الموجب فقط أي نحو المستقبل و لا يوجد أمكانية للعودة الى الوراء مما يعني أنه نصف بعد حيث أنه لا يتيح الحركة في الأتجاه المعاكس..

عليه لدينا ثلاث أبعاد و نصف..

الآن طالما "سيرة و أنفتحت" دعوني أتسأل معكم...هل الكتلة "المادة" هي المكان و لا سيما أنها تمتلك الأبعاد الثلاثة..أم أنها محتواة في المكان...طيب أذا لم تكن الكتلة"المادة" هي المكان فما هي الطبيعة المادية للمكان.....أم المكان مفهوم مجرد آخر ليس له وجود...أنا اقول أن المكان هو مادة...و يمتلك كتلة باعتباره يمتلك ثلاثة ابعاد مثل الكثلة تماما....طيب و الزمن..؟؟!! ما هو

مودتي

كما أوضح الزميل جقل في موضوعه الرائع الذي أتاح لنا القيام بسفر شيق من نقطة اللابعد مرورا بالبعد الأول فالبعد الثاتي ثم البعد الثالث إلى حدود البعد الرابع، فمن الملاحظ أنه كلما كنا نمرّ من بعد للبعد التالي، كانت تتحسن امكانيات حركتنا وتتفتح أمامنا آفاق أخرى لم تكن معروفة في البعد السابق. هذا هو بالضبط أمل علماء الفيزياء الفلكية في أن يستطيع الإنسان يوما أن يتحرك في الكون بطريقة غير أرثودوكسية فيكون بإمكانه مثلا أن يصل إلى أبعد المجرات بطريقة هينة لو أنه اكتشف مفتاح البعد الرابع. ما يبدو لنا بمنطقنا الثلاثي الأبعاد (زائد عامل الزمن) كمسافات فلكية وملايين أو ملايير من السنوات الضوئية، ربما كان قفزة هرّ فقط بالنسبة لما يتيحه البعد الرابع الغائب عنا. إرسال مركبة نحو الكواكب بمحرك صنعه عقل ثلاثي الأبعاد (+عنصر الزمن) كما نفعل اليوم، ليس هو الطريقة الناجعة التي ستصل بالإنسان لنظام شمسي يبعد عنا مثلا 30 مليون سنة ضوئية. هناك أسرار وطرق أخرى يمكن التحرك خلالها بحرية أكبر، لكننا لم نكتشفها بعد لأننا لم نضع يدنا بعد على مفتاح الأبعاد الأخرى.

بالمناسبة، حتى علماء في البيولوجيا لهم تصور أن منطق البعد الثلاثي ليس كافيا لسبر أغوار أسرار الحياة، ومثل زملائهم في الفيزياء الفلكية يتصورون أنه من الوارد أن يكون هناك بعد آخر لم يكتشفه الإنسان بعد ويخفي ثورة في علم البيولوجيا والطب. عندها سيكون للإنسان متاحف يدخلها السياح ليتفرجون ويضحكون على منطق الإنسان القديم ثلاثيّ الأبعاد (+ عنصر الزمن).

الزميل جقل

اقتباس:أذا أردت أن تصر على أن الزمن هو البعد الرابع اجدني مضطرا أن اقول أنه نصف بعد فقط..ليش؟؟!!..سأقول لك..
على المحور س أو ع أو ص يمكنك أن تتحرك في كلا الجهتين السالبة و الموجبه..جيئة و ذهابا و هذا" قد" لا ينطبق على المحور الزماني فيمكنك أن تتحرك في الأتجاه الموجب فقط أي نحو المستقبل و لا يوجد أمكانية للعودة الى الوراء مما يعني أنه نصف بعد حيث أنه لا يتيح الحركة في الأتجاه المعاكس..

عليه لدينا ثلاث أبعاد و نصف..

طيب، دعنا نعرف البعد أولاً: في الرياضيات هو خاصية من خصائص الفضاء أو إحداثية من بين الإحداثيات تمكننا من تحديد موقع نقطة ما في الزمكان. وسأشرح معنى الزمكان بعد قليل.

المهم.. ليس فقط الزمن هو الذي لا يمكن أن يكون سالباً، بل كل الأبعاد الثلاثة الأخرى لا يمكن أن تكون سالبة. فنحن هنا نتحدث عن البعد عن مبدأ احداثيات معين وعن مبدأ زمن معين ...تأمل المعادلة التي تحدد البعد بين نقطتين معلومتي الإحداثيات كيف أنها مليئة بالقوى المربعة الكفيلة بتحويل أي قيمة سالبة تدخل فيها الى موجبة

اقتباس:هل الكتلة "المادة" هي المكان و لا سيما أنها تمتلك الأبعاد الثلاثة..أم أنها محتواة في المكان...طيب أذا لم تكن الكتلة"المادة" هي المكان فما هي الطبيعة المادية للمكان.....أم المكان مفهوم مجرد آخر ليس له وجود...أنا اقول أن المكان هو مادة...و يمتلك كتلة باعتباره يمتلك ثلاثة ابعاد مثل الكثلة تماما....طيب و الزمن..؟؟!! ما هو

لم أفهم ماذا تقصد بالمكان... هل تقصد الجملة الإحداثية أم تقصد الحيز الذي يأخذه جسم ما أم ماذا؟

على العموم ليست المادة هي الوحيدة التي تتمتع بنعمة الأبعاد الثلاثة (أو الأربعة)، لديك الكثير من الحقول والاشعاعات منها ما نعلمة وأخرى "علمها عند الله".

أما بالنسبة للزمن فهو ليس مجرد "عامل" جانبي مفصول عن المكان، بل هو كما تقول النظرية النسبية الخاصة بعد من أبعاد الفضاء وهو ممتزج بالمكان امتزاجاً وثيقاً... كيف ولماذا؟ سأقول لك:

لنفرض أنك أطلقت رصاصتين في نفس اللحظة على مزهريتين متساويتي البعد عنك، طبعاً سترى أنهما ستنكسران في نفس اللحظة. أي بكلمة أخرى ستقول أن حدثي انكسار كل من المزهريتين هما حدثان متواقتان.

الآن لنفرض أنني أتيت من خلفك على جالساً على ظهر سيارة كما في الشكل التالي، وأنني وصلت الى خلفك تماماً في اللحظة التي تتحطم فيها المزهريتان، فهل سأشاهد المزهريتان تتحطمان في نفس اللحظة أيضاً... الجواب هو لااااااا، لأن صورة كل من المزهريتين وهما تتحطمات تصلك من كل منهما بسرعة الضوء وبما أنني أمر من خلفك متحركاً فسأرى احداهما تتحطم قبل الأخرى بفاصل زمني يعتمد على سرعة حركتي. وإذا كنت فرضاً أتحرك بسرعة الضوء فسأرى احدى المزهريتان تتحطم والأخرى تبقى سليمة تماماً!...من منا هو المحق ؟، من منا رأى ما حدث فعلاً؟.... كلانا محق كل في جملة مقارنته الخاصة به.... ولكن لا أحد في هذه الدنيا الفانية يرى ما يحدث فعلاً !
إذاً التواقت شيء نسبي يتعلق بجملة المقارنة التي يتم فيها القياس..


:D لا تزعل



الآن فكر ما مدى دقة قياسك مثلاً للبعد بين أي نقطتين آخذاً بعين الاعتبار النتيجة أعلاه.... ستصل الى أنه لا معنى لقياس أي طول دون تحديد اللحظة الذي تم فيها هذا القياس.. وكذلك لا يمكنك قياس أي فترة زمنية دون تحديد المكان أو الجملة التي يتم فيها هذا القياس.

ولكن قد نسأل: لماذا لم نلاحظ أخطاءاً كبيرة* في حساباتنا التي تعتمد على ثلاث أبعاد فقط؟

لأجاوب على السؤال سأعود الى مثال العالم ذو البعدين، مثلا لا نلاحظ أي اختلاف بين دائرة موجودة في ثلاث أبعاد وبين مسقطها على بعدين في حال كانت هذه الدئرة موازية لمستوي البعدين. ولكن إذا كانت مائلة قليلاً فسيكون مسقطها على البعدين مختلفاً عما هي في الواقع.
كلام مشابة يمكن قولة بالنسبة لعالمنا. فما دامت سرعة حركتنا(والسرعة مفهوم مرتبط بالزمن وبالمسافة) بطيئة جداً بالنسبة لسرعة الضوء فسيكفي مسقط من ثلاثة أبعاد لتمثيل الظواهر ااتي تحدث في الحقيقة في الزمكان ذو الأربعة أبعاد بهامش خطا من الصعب ملاحظته.


*في الواقع لوحظت بعض الأخطاء في الميكانيك القديم (النيوتني), حيث لوحظ أن مسار كوكب عطارد ليس تماماً كما تتوقعه معادلات حركة نيوتن...





المغربي

ما قلته هو بالضبط ما كنت أحاول أن أكبحه في ردي السابق... فأظن أنه مبالغ فيه كثيراً. أو على الأقل سابق لأوانه.



مع احترامي للجميع

تحية..
أهلين بالشباب..علي ,مغربي ,thakhnen

لماذ تريدني أن أهرب الى الرياضيات لدي مفهوم فيزيائي واضح للمكان,و انت تعلم ليس في كل مرة تكون الرياضيات قادرة على التعبير الفيزيائي الواضح.

المكان أو الحيز ذو البعد الثلاثي ثم جملة الأحدائيات هي مفاهيم لشيء واحد.

وما أريد التركيز عليه هو أن الزمن نصف بعد, حيث أنك لن تتمكن أبدا من رؤية المزهرية و هي تجمع أشلائها التي بعثرتها طلقة مسدسي و لكنك دائما قادر على العودة الى النقطة التي بدأت ترحالك منها.يعني في الزمن لا يمكنك ألا التحرك من النقطة ا باتجاه النقطة ب و لا تستطيع العودة الى ا أبدا بما نملكة حاليا من وسائل على الأقل.

و عندما تصل في سرعتك الى سرعة الضوء هنا لست في حاجة الى الزمن الذي يتوقف كليا و لكنك ما زلت بحاجة الى المكان لتتحرك فيه بتلك السرعة فيعود الأمر الى الحيز الثلاثي المعهود.

و في مثالك يوجد خلط بين مفهوم المسافة الذي هو وحدة قياس و مفهوم البعد في تلك التجربة قد تختلف المسافة المقاسة حسب المرجع الذي يقيس و هذا صحيح و لكن كلا القائسين يريد ان يعرف طويلة قطعة مستقيمة تستلقي على البعد نفسة و طول هذه القطعة فقط مختلف أما البعد نفسة كمفهوم جغرافي فلا يتغير ابدا.

المقصود في الأمر و هو أمكانية العودة الى نقطة البدادية و هذا جوهر الفرق بين النسبية الخاصة و العامة اذا تتحدث النسبية الخاصة عن حركة خطية منتظمة...و سرعان ما وجه اينشتاين نفسه انتقادا الىهذه الفكرة قائلا:" إن الأرض تدور و بالتالي القول بالحركة المستقيمة المنتظمة و بنسق الأحداثيات المرتبط بها هو مجرد وهم مفيد"

و قد أعتمدت النسبية الخاصة على خط مستقيم أقليدي ليتم الحركة علية فيما أعتمدت النسبية العامة على فضاء ريمان المنحني و الزمان و المكان في هذا الحيز يحددهما الجملة المرجعية.و هنا ايضا عن بلوغك سرعة الضوء فسيتوقف الزمن لديك و يصبح صفرا, و لكنك ما زلت تستطيع العودة الى النقطة التي بدأت منها و أنت تسير في فضاء ريمان المنحي.

مودتي

الزميل جقل

الرياضيات ليست سوى أداة أو عجينة نصيغها كما نشاء... وقد نصيغها لتعبر لنا عن عالمنا كما نفهمه. وإذا تغير فهمنا لهذا العالم فببساطة سنقوم بانشاء رياضيات جديدة أو نقوم بتعديل الرياضيات القديمة مثلاً عن طريق إضافة مجاهيل جديدة... وهنا أنا أعني الرياضيات المستخدمة في الفيزياء ولا أعني الرياضيات المجردة...

الآن قبل أن أبداً بمناقشة النقاط التي ذكرتـَها، أدعوك صديقي جقل الى إعادة قراءة التجربة التي ذكرتها والكلام الذي تلاها بتأن وهدوء.. و "مخمخ" و "اصفن" فيها قليلاً.. ربما كانت تنقصني البلاغة في سردها أو أنني ذكرتها باختصار، ولكني أعتقد أنني ذكرت الفكرة كاملة ..

فكرة نسبية التواقت هي الفكرة-المفتاح لفهم النظرية النسبية فهم جوهري. ولست أنا صاحب هذه الفكرة بل واحد ألماني اسمه ألبرت أينشتاين وكانت ضمن ورقة له أرسلها منذ مئة سنة تقريباً الى مجله Annalen der Physik ..

والنسخة الأصلية بالألمانية هنا
[URL= Zur]http://www.wiley-vch.de/berlin/journals/ad...890_921.pdf]Zur Elektrodynamik bewegter Korper[/URL]

تجدون ترجمتها الى الإنكليزية هنا http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/specrel/www/

اقتباس:وما أريد التركيز عليه هو أن الزمن نصف بعد, حيث أنك لن تتمكن أبدا من رؤية المزهرية و هي تجمع أشلائها التي بعثرتها طلقة مسدسي و لكنك دائما قادر على العودة الى النقطة التي بدأت ترحالك منها.يعني في الزمن لا يمكنك ألا التحرك من النقطة ا باتجاه النقطة ب و لا تستطيع العودة الى ا أبدا بما نملكة حاليا من وسائل على الأقل.

أنت تعتبر الزمن خارجاً من اللعبة لا تأثير له في بقية الأبعاد.. بما أنك تتحدث عن حركة و نقطة فأنت تعني على الأقل بعدان س و ز أو (x,t) فالزمن مرتبط بالمكان ارتباطاً وثيقاً.. وتعيين مواقع النقاط بواسطة الأبعاد المكانية فقط، يؤدي الى أخطاء تزداد كلما كانت سرعة الحركة أكبر.. كما ذكرت لك في مثال الدائرة في ردي السابق... نعود الى جملتنا ذات البعدين (س,ز)، ما تقوله أننا يمكننا أن نتحرك جيئة وذهاباً على المحور س مثلاً بينما لا يمكننا أن نفعل ذالك على المحور ز. ولكن هذا غير صحيح لأنك فعلياً تقوم فقط بالنظر الى مسقط أو ظل الحركة على المحور س وتهمل المحور ز. ما أريد أن أقولة هو: أنك عملياً وبسبب ما تخبرنا بة النسبية من ارتباط الزمن ببقية الأبعاد كخاصية من خصائص الفضاء فأنت لا يمكنك العودة الى نفس النقطة التي انطلقت منها.

اقتباس:و عندما تصل في سرعتك الى سرعة الضوء هنا لست في حاجة الى الزمن الذي يتوقف كليا و لكنك ما زلت بحاجة الى المكان لتتحرك فيه بتلك السرعة فيعود الأمر الى الحيز الثلاثي المعهود.

أنا ذكرت ذلك فقط لإيظاح مفهوم نسبية التواقت. ولكن هذا لا يغير من حقيقة أن حركة جملة السيارة بالنسبة جملة المراقب جقل توثر في التقديرات الزمنية للمراقب علي المتربع على ظهر السيارة..
في الواقع ما تقوله النسبية هو أننا لن نتمكن من الوصول الى سرعة الضوء. لأن كتلة الجسم ستزداد مع اقتراب السرعة من سرعة الضوء، وستصبح الكتله لا نهائية عندما يصل الى سرعة الضوء وحتي تصل بجسم ما الى سرعة الضوء تحتاج الى طاقة لا نهائية. إذا لا يمكن لأي جسم أن يصل الى سرعة الضوء. وهذا هو المبدأ الأساسي في النسبية الخاصة: (سرعة الضوء هي السرعة الحدية العظمى).... عموما هذا موضوع آخر....
قد أكتب موضوعاً مفصلاً عن النسبية عندما أملك الوقت

اقتباس:و في مثالك يوجد خلط بين مفهوم المسافة الذي هو وحدة قياس و مفهوم البعد في تلك التجربة قد تختلف المسافة المقاسة حسب المرجع الذي يقيس و هذا صحيح و لكن كلا القائسين يريد ان يعرف طويلة قطعة مستقيمة تستلقي على البعد نفسة و طول هذه القطعة فقط مختلف أما البعد نفسة كمفهوم جغرافي فلا يتغير ابدا.

لم أفهم نقطتك هنا. هل تقصد أنه يوجد فرق بين طول قطعة مستقيمة وبين البعد بين طرفيها؟ أم تقصد بالبعد خاصية الفضاء ؟ حبذا لو وضحت

اقتباس:المقصود في الأمر و هو أمكانية العودة الى نقطة البدادية و هذا جوهر الفرق بين النسبية الخاصة و العامة اذا تتحدث النسبية الخاصة عن حركة خطية منتظمة...و سرعان ما وجه اينشتاين نفسه انتقادا الى هذه الفكرة قائلا:" إن الأرض تدور و بالتالي القول بالحركة المستقيمة المنتظمة و بنسق الأحداثيات المرتبط بها هو مجرد وهم مفيد"

و قد أعتمدت النسبية الخاصة على خط مستقيم أقليدي ليتم الحركة علية فيما أعتمدت النسبية العامة على فضاء ريمان المنحني و الزمان و المكان في هذا الحيز يحددهما الجملة المرجعية.و هنا ايضا عن بلوغك سرعة الضوء فسيتوقف الزمن لديك و يصبح صفرا, و لكنك ما زلت تستطيع العودة الى النقطة التي بدأت منها و أنت تسير في فضاء ريمان المنحي.

أيضاً لم أفهم!:baby: ماذا تغير النسبية العامة في الموضوع؟ النسبية العامة هي توسيع للنسبية الخاصة وإعادة تعريف لمفاهيم مثل الجاذبية والعطالة...الخ إعتماداً على التغيير الجذري الذي للمفاهيم الذي جائت به النسبية الخاصة.. وحبذا لو جعلت اقتباسك من أينشتاين أطول قليلاً حتى أفهم السياق والفكرة التي يتحدث عنها...

يقول جقل:

اقتباس: و عندما تصل في سرعتك الى سرعة الضوء هنا لست في حاجة الى الزمن الذي يتوقف كليا و لكنك ما زلت بحاجة الى المكان لتتحرك فيه بتلك السرعة فيعود الأمر الى الحيز الثلاثي المعهود.

هذا رأيي أيضا.

فعلا، الإشكالية في مفهوم الزمن ولماذا لايمكن اعتباره بعدا رابعا إلى جانب الطول والعرض والعمق هو استحالة الحركة في الإتجاه السلبي للزمن. لكن لماذا يا ترى يستحيل التحرك في الإتجاه السلبي للزمن؟ الجواب هو أن الزمن مرتبط بالضوء وسرعته ولذلك يبدو الزمن فيزيائيا على أنه ظاهرة أو حدث جانبي فقط. دعونا نبسط هذه الإشكالية ونشرحها بطريقة مبسطة على شكل حكاية خطرت ببالي تلقائيا بينما كنت أقرأ ردّ جقل السابق وخصوصا كلامه عن إستحالة رؤية المزهرية وهي تجمع أشلاءها بعد أن بعثرتها رصاصة المسدس.

تصور أنك مفتش شرطة وتحقق في جريمة قتل. لكن مشكلتك هي أنك لا تملك أية أدلة يمكنها أن تساعدك في القبض على مرتكب الجريمة. هناك فقط جثة ومهمتك هي معرفة القاتل. لكن من حسن حظك أنك تملك بساطا سحريا يمكنه أن يطير بسرعة تفوق سرعة الضوء. إذن خطرت ببالك الفكرة العبقرية التالية: لكي أعرف من هو القاتل، عليّ أن أعود "زمنيا" نحو الوراء (في الإتجاه السلبي للزمن) لكي أكون شاهدا على الجريمة. إذن سأمتطي بساطي السحري وأنطلق به بسرعة تفوق سرعة الضوء، هذا سيمكنني من اللحاق بالضوء الذي انطلق من نقطة صفر عند ارتكاب الجريمة، وسأسبقه بما أنني أسرع منه، وعندما سأسبقه وأبتعد عنه بمسافة كافية (كل هذا يجري في البعد الثالث)، سأتوقف وألتفت نحو الوراء (نحو الضوء) لكي أرى ما جرى بالضبط وأتعرّف على القاتل!
مع الأسف هناك شائبة في هذه الفكرة العبقرية ولن تؤدي بك لحل لغز الجريمة، ذلك أن الزمن ليس بعدا رابعا ولن يتيح لك حرية حركية أكبر من تلك التي تعرفها في عالمك الثلاثي الأبعاد، فأنت عندما ستصل ببساطك لسرعة الضوء وقبل أن تزداد سرعتك لكي تسبقه، سينعدم الزمن فجأة ومعه الضوء كشبح لدى طلوع الفجر ولن ترى لا قاتلا ولا مقتولا. الزمن بكل بساطة له فيزيائيا اتجاه واحد، أما من شروط البعد لكي نسميه ونستوعبه فيزيائيا على أنه بعد، فهي الجدلية الحركية للإتجاهين، الموجب والسالب منها. هذا لا يتوفر في الزمن، بل بالعكس تماما: الزمن ليس لا يعطي فقط حرية حركية أكبر مثل الأبعاد الثلاثة المعروفة، بل أنه حتى يعرقل حرية الحركة.