Physics educator | Simulation developer

Author Archive: Farid Minawi

Physics educator. Simulation developer

التحقق من قانون نيوتن الثاني

Newton's second law

أُجريت هذه التجربة في مكوك فضائي حيث تنعدم الجاذبية تقريبًا، لذلك لا تتأثر الكرات بأي قوة باستثناء نفخة رائد الفضاء. لاحظ أنه بنفس النفخة (نفس القوة) على كل كرة، فإن الكرة الأخف تتسارع أكثر من الكرة الأثقل، وهو ما يتوافق مع قانون نيوتن الثاني:

تشير هذه المعادلة إلى أنه إذ لم تتغير القوة الصافية على الجسم، فإن الكتلة والتسارع متناسبان عكسيا. وبعبارة أخرى، لنفس القوة الصافية، كلما زادت الكتلة، انخفض التسارع، والعكس بالعكس.

Newton’s Third Law

Space shuttle

In this video, Jackie chan and his partner found themselves in trouble facing a huge truck while each hanging from a rope. But Jackie was so clever that he found a way to rescue himself and his partner by pushing his partner (action), and as a result, he was pushed back by his partner (reaction). This way both Jackie and his partner were saved.

قانون نيوتن الثالث

Space shuttle

في هذا الفيديو، وجد جاكي تشان وشريكه نفسيهما في ورطة حيث أنهما يواجهان شاحنة ضخمة أثناء تعلّق كل منهما بالحبل. لكن جاكي كان ذكيًا ووجد طريقة لإنقاذ نفسه وشريكه من خلال دفع شريكه (الفعل)، ونتيجة لذلك ارتد عن شريكه (رد الفعل)، وبهذه الطريقة أنقذ جاكي نفسه وشريكه.

خطورة هدم المبادئ العقلية

المبادئ العقلية ضمان لعمل العقل من دون شذوذ وسفسطة

وللتقريب أكثر نأخذ الفرضية التالية من الفيزياء (والتي نعتبرها حقيقة علمية):

ترتفع درجة حرارة الجسم بفعل انتقال طاقة حرارية له من جسم آخر = صحيح

فإذا هُدم مبدأ منع التناقض يصير بالإمكان القول أيضا بشكل متزامن:

ترتفع درجة حرارة الجسم بفعل انتقال طاقة حرارية له من جسم آخر = خطأ

أو بعبارة أخرى: ترتفع درجة حرارة الجسم بفعل انتقال طاقة حرارية له من جسم آخر وفي نفس الوقت لا ترتفع درجة حرارة الجسم بفعل انتقال طاقة حرارية له من جسم آخر. وأي جنون هذا؟ وكيف يمكننا بناء أي علم إذا هدمنا مبدأ عدم التناقض؟

وفي الخلاصة أن البعض يريد هدم بديهيات عقلية بحجة مناقضتها لبعض نتائج العلوم التجريبية التي بُنيت على الرياضيات والذي أُسِّسَ على هذه البديهيات العقلية، فهو بذلك كمن يبني بناءً ثم يهدم أساساته، فكيف إذن يستطيع إكمال هذا البناء؟!

العدسة الثقالية

عندما ينحني شعاع الضوء القادم من نجم بعيد بسبب انحناء نسيج الزمكان بالقرب من جرم سماوي هائل ، يظهر النجم في موقع مختلف بالنسبة للمراقب.

من النتائج العجيبة لنظرية النسبية العامة أن الأجسام وبسبب المجال الثقالي (الجذبي) الناتج عن كتلتها (كمية المادة) تُقوّس نسيج الزمان-المكان (أو اختصارا الزمكان). وهذا التقوس لا يكون محسوسا بالقرب من الأجسام الصغيرة كأجسامنا، ولكنها تصبح ذات مقدار ملموس بالقرب من الأجسام الهائلة كالكواكب والنجوم.

وإذا خضنا أكثر في نتائج التقوس الزمكاني الذي تنبأت به نظرية النسبية العامة، وأخذنا بعين الاعتبار نجمين نراهما على أطراف كوكب هائل الكتلة، فإننا نرى كل واحد منهما منزاحا عن موقعه الحقيقي بحيث أن المسافة الظاهرية بينهما أكبر من المسافة الحقيقية. وبالتالي فإن المسافة بينهما قد تضخمت بمقدار ضئيل ربما نستطيع أن نتحقق منه بأعيننا المجردة أو بواسطة التليسكوب.

لماذا يتصرف الإلكترون وكأنه في مكانين؟

لا أحد يعرف كيف تكون الأبعاد الإضافية - إن وجدت. يمكن أن تكون لولبية

تفسير محتمل بواسطة الأبعاد الإضافية

ولكن هنالك سؤال غريب قد يخطر في البال، ماذا لو كان هنالك أبعاد إضافية لا نستطيع إدراكها؟ قد يستغرب بعض القراء من هذا السؤال وربما يعتبرونه نوعا من الهذيان! ولكن لِمَ يكون هذيانا؟ هل لأننا لا نراها؟ أم لأن عقولنا لا تستطيع تصورها؟ إذا كان لهذين السببين فأقول: ليس كوننا لا نستطيع رؤية الشيء دليلا على عدم وجوده. أما كون عقولنا لا تستطيع تصور أمر فذلك أيضا ليس بالضرورة دليل على عدم صحته، فنحن مثلا لا نستطيع تصور اللامكان بعقولنا ولكن نستطيع الوصول بعقولنا إلى أنه قبل نشوء الكون لم يكن هنالك مكان ولا زمان وأنهما نشآ مع نشوء الكون، وهذا أمر توصلت إليه الفيزياء أيضا من خلال نظرية الانفجار العظيم، كما نتوصل أنه قبل ذلك لا بد من وجود خالق لا يتحيز بالمكان ولم يتقيد بالزمان. فكل ذلك نستطيع الوصول إليه بالبراهين العقلية ولو لم نستطع تصور الأمر.

هل يمكن أن يوجد الإلكترون في مكانين؟

إذا روقب الإلكترون، فإنه يتصرف كجسيم وبالتالي يدخل في أحد الشقين (أو لا يدخل بأي منهما). وإلا فإنه يتصرف كموجة تتداخل مع نفسها بعد اجتياز الشقين معًا! في كلتا الحالتين، لا يوجد الإلكترون في موقعين منفصلين معا.

من يدرس ميكانيك الكم حق دراستها يعلم أن قولهم بكون الإلكترون في مكانين مختلفين، وأن الإلكترون عندما يُراقَب تنهار هذه الدالة لتعطي احتمال كون الإلكترون في مكان واحد فقط ما هو إلا مجرد معادلات رياضية تصف (دالة الاحتماليات) التي مرَّ ذكرها. فنستطيع أن نقول إن الإلكترون يتصرف (وكأنه) جزئيا في مكانين مختلفين بنسب احتمالات مختلفة إلى أن يأتي مراقب ويراقبه فيظهر في مكان واحد. وهنا تظهر إشكالية أخرى وهو أنه حسب تعليل مدرسة كوبنهاغن للكم فان الإلكترون لا يكون على وجه التحديد في أي من المكانين حتى يأتي مراقب ويراه وهذا أدى ببعض علماء الكم إلى ادعاء أن الأشياء لا توجد حقيقة حتى يأتي مراقب ويراقبها، ومنهم من وصلت به السفسطة إلى القول بان (الماضيَ) لم يوجد قبل وجود (الوعي) الذي راقب الحاضر، وهذه سفسطة يعارضها غيرهم من علماء ميكانيك الكم.

فهذه الأمور تعتبر من فلسفة ميكانيك الكم وهي أمور فيها خلاف ونقاش بين علماء الكم وليست أمورا مسلّمة عندهم، فكيف يظن من قرأ كتابا او كتابين من (كتب الفيزياء لغير الفيزيائيين) أنه فَهم ما لم يفهمه غيره من علماء الكلام والمنطق ويأتي يتفيهق على مسامع الناس بما أوصله إليه فهمه؟

Inertia

Inertia

When you feel your body is leaning forward when the car is braking, or when your body leans backward when the car takes off, you are experiencing a property of your body that is called “inertia”.

القصور الذاتي

Inertia

هل لاحظت أن جسمك يميل للأمام عندما تكبح السيارة؟ أو أنه يميل جسمك للخلف عندما تقلع السيارة؟ ذلك لأنك تعاني من خاصية في جسمك تسمى “القصور الذاتي”. كلما زادت كتلة جسمك، كلما ازداد ذلك التأثير.