متناقضات النسبية وحلولها

[الصادق]

هناك الكثير من المتناقضات التى تجعل النظرية النسبية تبدو وكانها متناقضة مع نفسها وغير قادرة على فك طلاسم تلك الاحاجى, ولكن عادة ما يكون موطن التناقض فى المتناقضة نفسها وليس فى النسبية او ان تكون المتناقضة قد وضعت لاختبار النظرية النسبية الخاصة فى حين انها لا تحقق شروط صحتها وان حلها تقدمه النسبية العامة.
وها هى النظرية النسبية حتى يومنا هذا تقف شامخة ولم تذدها المتناقضات الا قوة ومنعة .. . ولكن من يدرى لربما يصيب السهم مقتلا فى المرة القامة, او ربما يتكسر السهم على احصانها المنيعة وهذا ما عودتنا عليه النسبية, وكيف لا؟ وان معظم مهندسوا هذه المتناقضات هم من كبار علماء الفيزياء والعالمين ببواطن امورها ولم يكن حديثهم فيها رُجما بالغيب ولم يكن ظنا تسانده اهواهم وتبكيهم على ايام نسبية جاليليو التى ولت بلا رجعة ولا ردا لاعتبار الفارس الانجليزى المخضرم صاحب النظرية النيوتونية. ولكن كانت دوافعهم - وهذا ما احسبه فيهم- هو دورهم كعلماء فى الاختبار والتمحيص لا فى التصفيق والتنكيل.

ولكم دعونا نتوقف هنا قليلا... قبل ان تبدأ المسرحية وليأخذ كل منا دوره الذى ارتضاه لنفسه ما استطاع الى ذلك سبيلا. يمكنك اخى ان تجلس عى الصفوف الخلفية مكتفيا بمشاهدة المسرحية متفرجا, او ان تشارك فيها بان تسأل وتجيب وتحاور وان تخطئ مرةً وتصيب فى الاخرى ولكن حتما سوف تتعلم من الاولى وسوف تعلم غيرك فى الثانية.

[الصادق]

متناقضة السفيتة الفضائية لبيل

Bell’s spaceship paradox
تخيل مركبتين فضائيتين كانتا فى حالة سكون بالنسبة لمناط اسنادى مشترك بينهما, وكانت المركبتان مربوطتان بحبل طويل مشدود كما هو مبين فى الصورة ادناه. وعند الزمن t=0 فى المناط الاسنادى المشترك , بداءت كل واحدة من المركبتين فى الحركة بتسارع ثابت بالنسبة لمراقب السكون الذى داخلها (عداد قياس التسارع داخل المركبة الفضائية). السؤال هو :
هل سوف ينقطع الحبل ام لا؟ اى بتعبير اخر هل سوف تذاد المسافة الفاصلة بين المركبتين ام لا؟

النص باللغة الانجليزية:

two spaceships, which are initially at rest in some common inertial reference frame are connected by a taut string. At time zero in the common inertial frame, both spaceships start to accelerate, with a constant proper acceleration g as measured by an on-board accelerometer. Question: does the string break - i.e. does the distance between the two spaceships increase?

المصدر موقع ويكيبديا

[الصادق]

متناقضة اهرنفست

هى متناقضة وضعها العالم اهرينفست فى العام 1909 وهى تناقش مسألة اسطوانة جاسئة (صلبة بشكل مفرط) مثالية والتى تم تدويرها حول محورها الطولى المار بمركزها (محور التماثل) كما هو مبين فى الصورة ادناه. نصف قطر الاسطوانة r الذى يقيسه مراقب فى مناط الاسناد المعملى يكون دائماً متعامدا مع اتجاه الحركة (تزكر ان المماس على الدائرة يتعامد مع نصف قطرها), بالتالى يجب ان يكون مساويا لنصف قطرها فى مناط السكون
. ومع ذلك نجد من الجانب الاخر ان المحيط
يجب ان يحدث فيه انكماش (لان الحركة تكون على طول المحيط) ويصبح طوله اقل من طول المحيط بالنسبة لمناط السكون
بمقدار صغير يحدده المعامل


والان نجد ان هذا يقود الى تناقض لان ولكن فى نفس الوقت نجد ان المحيط .

ان متناقضة اهرتفست هى من الظواهر النسبية الاساسية والتى لها رصيد تاريخى يسجلها على انها تناقض فى النظرية. والتى مازلت تجظى بالكثير من الحلول والتفاسير التى تنشر فى الدوريات والمجلات العلمية حتى يومنا هذا

نص المتناقضة باللغة الانجليزية:

In its original formulation as presented by Paul Ehrenfest 1909 in the Physikalische Zeitschrift, it discusses an ideally rigid cylinder that is made to rotate about its axis of symmetry. The radius R as seen in the laboratory frame is always perpendicular to its motion and should therefore be equal to its value R0 when stationary. However, the circumference (2πR) should appear Lorentz-contracted to a smaller value than at rest, by the usual factor γ. This leads to the contradiction that R=R0 and R<R0.

المصدر: موقع ويكبيديا

[الصادق]

متناقضة السلم

تخيل سلم طويل يتحرك افقيا فى اتجاه طوله مما ينجم عن حركته هذه انكماشا فى الطول يسمح لهذه السلم بان يدخل كاملاً فى جراج طوله اقصر من طول السلم فى مناطه السكونى. وعلى الجانب الاخر من وجهة نظر المراقب فى مناط سكون السلم نجد ان السلم ساكتا والجراج يتحرك مقتربا من السلم وبالتالى يحدث انكماشا فى طول الجراج ولا يستطيع ان يدخل السلم كاملا داخل الجراج. اى كان يجب ان يكون طول السكون للجراج اكبر من طول السلم لكى يتمكن السلم من الدخول كاملا فى الجراج.

النص باللغ الانجليزية:

If a ladder travels horizontally it will undergo a length contraction and will therefore fit into a garage that is shorter than the ladder’s length at rest. On the other hand, from the point of view of an observer moving with the ladder, it is the garage that is moving and the garage will be contracted. The garage will therefore need to be larger than the length at rest of the ladder in order to contain it.

رسم يبين دخول السلم كاملا داخل الجراج بالنسبة للمراقب فى مناط الجراج



رسم يبين العكس بالنسبة للمراقب على مناط اسناد السلم




المصدر: موقع ويكيبديا

[الصادق]

متناقضة جميس صابلي
Supplee’s paradox

متناقضة صابلى (وتسمى أيضا متناقضة الغواصة ) والتى تظهر عندما نعتبر قوة الطفؤ التى تؤثر على رصاصة متحركة بسرعة نسبية وهى مغمورة فى مائع نسبة لحقل القوة الجاذبية.
لو كانت للرصاصة قابلية الطفؤ و تحركت خلال المائع بسرعة نسبوية عالية فهل تتسبب الذيادة فى مقدار كتلة الرصاصة بالنسبة لمناط استاد المائع فى غمرها داخل المائع؟ ام ان كتلة المائع تذداد بالنسبة لمناط الرصاصة مما يتسبب فى ذيادة طفؤ الرصاصة الى اعلى؟


النص باللغة الانجليزية:

Supplee’s paradox (also called the submarine paradox) arises when considering the buoyant force exerted on a relativistic bullet immersed in a fluid subject to an ambient gravitational field. If a bullet with neutral buoyancy passes through a fluid at a relativistic speed, will its increased mass in the fluid’s frame of reference cause it to sink, or will the fluid’s increased mass in the bullet’s frame of reference cause it to rise? The paradox was apparently first discussed by James M. Supplee

المصدر: موقع ويكيبديا

[الصادق]

هناك ايضا متناقضة التوائم وهى مشهورة جداً ولكنا لن نتحدث عنها هنا لانها لقيت الكثير من الاهتمام فى هذا المنتدى وتمت مناقشتها مرارا. وسوف نكتفى بهذا القدر من المتناقضات

ونرحب بمن يريد ان يشارك فى حل هذه المتناقضات ونرحب ايضاً بمن يريد ان يضيف متناقضات جديدة.

لقد قمت بما استطيع فى ترجمة نصوص المتناقضات من اللغة الانجليزية الى العربية واعتزر مسبقا عن اى اخطأ فى الترجمة و فى دقة نقل المحتوى العلمى.

[N.A.S.A]

شكرا ع الموضوع الرائع وان شاء الله اشارك فيه قريبا