قواعد الكون السرية

مرحباً. هل سبق لك أن تسابقت مع أصدقائك وشعرت أن الوقت يمر بسرعة البرق؟ أو هل شاهدت يوماً كرة بولينج ثقيلة تغوص في فراش ناعم وتساءلت عما إذا كانت الأجسام العملاقة في الفضاء تفعل الشيء نفسه؟ أنا هو السر الذي يربط بين كل هذه الأفكار. أنا السبب في أن الزمن يمكن أن يتمدد ويتقلص، وأن الفضاء يمكن أن ينحني ويلتوي. أنا أشبه كتاب القواعد الخفي للكون. قبل أن يعرفني الناس، كانوا يعتقدون أن الفضاء مجرد سكون فارغ وأن الزمن ساعة تدق بنفس الإيقاع للجميع في كل مكان. لكن لدي سر: الفضاء والزمن صديقان حميمان، يرقصان معاً بطريقة تتغير حسب سرعتك وما يحيط بك. أنا نظرية النسبية.

لفترة طويلة، كنت سراً لم يستطع أحد حله. ثم بدأ رجل فضولي جداً بشعر أشعث شهير اسمه ألبرت أينشتاين يفكر في أمري. في عام 1905، بينما كان يعمل في وظيفة بسيطة في سويسرا، كان يقوم بـ "تجارب فكرية" في رأسه. تخيل كيف سيكون شعوره لو ركب على شعاع من الضوء. لقد أدرك شيئاً مذهلاً: سرعة الضوء هي الحد الأقصى للسرعة في الكون، ولا شيء يمكن أن يسير أسرع منها. واكتشف أيضاً أنه كلما سافرت أسرع، مر الزمن أبطأ بالنسبة لك مقارنة بشخص يقف ثابتاً. هذا الجزء الأول مني يسمى النسبية الخاصة. ومن هذه الفكرة الكبيرة، دوّن أشهر جزء صغير مني: E=mc². إنها وصفة صغيرة توضح أن المادة والطاقة وجهان لعملة واحدة، ويمكنك تحويل جزء صغير جداً من المادة إلى كمية هائلة من الطاقة.

لكن ألبرت لم ينتهِ بعد. لقد أمضى عشر سنوات أخرى يفكر في الجاذبية. اعتاد الناس على التفكير في الجاذبية كحبل غير مرئي يسحب الأشياء، لكن ألبرت علم أن لدي تفسيراً أفضل. في الخامس والعشرين من نوفمبر عام 1915، شارك الجزء التالي من قصتي: النسبية العامة. لقد أوضحت له أن الفضاء والزمن منسوجان معاً مثل ملاءة عملاقة قابلة للتمدد تسمى الزمكان. الأجسام الثقيلة، مثل الشمس، تخلق انخفاضاً كبيراً فيها، مثل كرة بولينج على الترامبولين. والكواكب، مثل الأرض، لا يتم "سحبها" بحبل - إنها فقط تتدحرج على طول المنحنى الذي أوجدته الشمس. ولإثبات ذلك، انتظر العلماء حدوث كسوف للشمس. في التاسع والعشرين من مايو عام 1919، شاهد رجل يدعى آرثر إدينجتون كيف أن جاذبية الشمس حرفت ضوء النجوم البعيدة، تماماً كما قلت إنها ستفعل. لقد اندهش العالم كله.

قد تظن أنني أتعامل فقط مع النجوم والكواكب، لكني أعمل من أجلك كل يوم. هل تعرف كيف يمكن لهاتفك أو سيارتك أن يخبرك بمكانك بالضبط على الخريطة؟ هذا هو نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وهو يعمل بسببي. فالأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض تتحرك بسرعة كبيرة لدرجة أن ساعاتها تدق أبطأ قليلاً من ساعاتنا. كما أنها تشعر بجاذبية أقل، مما يجعل ساعاتها تدق أسرع قليلاً. للحصول على موقعك بشكل صحيح، يجب على أجهزة الكمبيوتر استخدام قواعدي لضبط الوقت بشكل مثالي. أنا أساعد العلماء أيضاً على فهم أكبر ألغاز الكون، من الثقوب السوداء إلى الانفجار العظيم. أنا تذكير بأنه حتى أكبر أسرار الكون يمكن فهمها بعقل فضولي. لذا استمر في طرح الأسئلة، واستمر في التخيل، ومن يدري ما هي الأسرار التي قد تكتشفها بعد ذلك.

أسئلة الفهم القرائي

انقر لرؤية الإجابة

إجابة: كان عليهم استخدام قواعدي لأن الأقمار الصناعية تتحرك بسرعة كبيرة وتشعر بجاذبية أقل، مما يجعل ساعاتها تعمل بسرعات مختلفة قليلاً عن الساعات على الأرض. بدون تصحيح هذا الفارق الزمني باستخدام قواعدي، ستكون معلومات الموقع خاطئة تمامًا.

إجابة: يعني هذا التشبيه أن الفضاء والزمن ليسا فارغين أو ثابتين، بل هما مثل نسيج مرن يمكن للأجسام الثقيلة مثل الكواكب والنجوم أن تحنيه أو تقوسه، وهذا الانحناء هو ما نشعر به على أنه جاذبية.

إجابة: من المحتمل أن ألبرت أينشتاين شعر بسعادة غامرة وفخر كبير. لقد عمل لسنوات عديدة على هذه الفكرة المعقدة، ورؤية دليل حقيقي يثبت صحتها أمام العالم كله كان بالتأكيد لحظة مذهلة ومجزية بالنسبة له.

إجابة: الجزء الأكثر شهرة هو المعادلة E=mc². وهي توضح أن المادة والطاقة هما في الحقيقة نفس الشيء بأشكال مختلفة، وأنه يمكن تحويل كمية صغيرة جدًا من المادة إلى كمية هائلة من الطاقة.

إجابة: بدأت القصة بهذه الأسئلة لجعل فكرة النظرية النسبية مرتبطة بأشياء من حياتنا اليومية. فهي تساعد القارئ على فهم الأفكار المعقدة مثل تغير الزمن وانحناء الفضاء من خلال مقارنتها بأمثلة بسيطة ومألوفة.