سرعة الضوء العلوم الفيزيائية و التكنولوجية

وردة الخميس أكتوبر 22, 2009 6:40 pm

سرعة الضوء

الضوء كقاعدة عامة يسير في خط مستقيم بالفراغ المفرغ . لكنه عندما يمر بجوار ثقب أسود ينحرف عن مساره بزاوية أكبر من إنحرافه عندما يمر قرب حافة الشمس . لأن شدة جاذبية الثقب الأسود أضعاف شدة جاذبية الشمس. ولو مر جسم كروي قرب حقل جاذبية ثقب أسود فإنه يصبح جسما ممطوطا وتحديد عمر كوننا يعتمد علي مسارات الضوء في الماضي مع إفتراض أن مساراته في خطوط مستقيمة ثابته وخالية لايعترضها شيء . إلا أن الضوء كطبيعته يخضع للإنعكاس والإنكسار عتدما يقع علي جرم عاكس له كالمرآة . فالأضواء التي تنبعث من النجوم سوف تتعرض إلي الإنعكاسات الضوئية عندما تقابلها أجرام أخري أشبه بضوء الشمس عندما يقع علي سطح القمر فيضيء لأنه مرآة عاكسة .كما أن الضوء يمر بكثافات مختلفة لمواده وغبار كوني منتشر بالكون يشتته . لهذا الضوء في الفضاء والمنبعث من النجوم لايسير في خط مستقيم ولكنه سيسير في خطوط إنعكاسية وإنكسارية مما قد يطيل مسافاته مما لايعطينا المسافات والزمن الكوني بدقة . لهذا نجد أن المعطيات حول قياسات أو أبعاد الكون أو الزمن التقديري لعمره إعتمادا علي الضوء المنبعث من النجوم القديمة ستكون معلومات غير دقيقة وغير حقيقية. وحسب قوانين الإنعكاس والإنكسار الضوئي نجد أننا لانري النجوم والأجسام الفضائية في مواقعها الحقيقية . لأن صورة السماء كما نراها فوقنا صورة مرآتية داخل كرة الكون ولايمكن تحديد مراكز الأجرام بها . وعندما نتطلع للسماء من فوق الأرض . فإننا نعتبرها تجاوزا مركز الكون ومنها نقيس أبعاد ومسافات المجرات . وما نقيسه ليس قطر الكون في كل إتجاه بالنسبة لموقعنا علي الأرضالتي تعتبر بالنسبة لحجم الكون ذرة غبار متناهية فيه أطلقنا عليها كوكب الأرض وتدور حول الشمس وتقع في أقصي جزء من مجرتنا المظلمة. والضوء يسير في الفراغ بسرعة 300 ألف كيلومتر /ثانية . ولقد إستطاع العلماء تجميد الضوء بإمرار نبضات ضوئية خلال سحب متناهية من الغازات درجة حرارتها تقترب من الصفر المطلق . ويمكن لجليد الغازات الإحـتفاظ بالنبضات الضوئية لإعادة إرسالها مرة ثانية . لهذا نجد أن العلماء أمكنهم تحضير الضوء المتباطيء أو المتجمد . كما توجد مواد عادية تبطيء سرعة الضوء . فالماء عندما يمر به الضوء يخفض سرعته 75%من سرعته في الفراغ (الخواء). وهذه النظرية تبينأيضا أن النبضات الضوئية عندما تمر بوسط بارد تبطيء في سيرها وعندما تمر بوسط حار تسرع في سيرها وتتسارع مع إزدياد معدل الحرارة . لهذا يمكن أن تنطبق هذه الحالات علي الضوء عندما يمر بالفضاء . كما أن هذه الفرضية تبين أن الضوء كان سريعا بعد الإنفجار الكبير بالكون ثم أخذ يتباطيء مع برودته . لهذا لايمكن إعتبار حسابات إينشتين عن سرعة الضوء كشيء مطلق أو سرعته ثابتة (300 ألف كيلومتر ثانية) إلا لوكان الضوء يمر في فراغ مفرغ من الغازات تماما حتي لاتكون له حرارة تؤثر عليه . لهذا لاتطبق نسبية إينشتين علي كوننا الذ تتعدد فيه الحرارة ولكن علي كون خوائي لاحرارة فيه. وهذا الكون لاوجود له إلا في نظرية النسبية فقط . لهذا نجد أن قياس عمر الكون حسب سرعة الضوء والمسافات التي قطعها ليست مؤشرا دقيقا لتحديد عمر الأجرام التي نراها . لأن الضوء حسب قوانين الفيزياء يتعرض في رحلته المديدة لمفهوم الحرارة والبرودة والإنعكاس والإنكسار . كما أن الصور التي قد نراها قد تكون صورا مرآتية . لهذا مقاييس الكون بما فيه ليست مقاييس حقيقية أو واقعية للمسافات أو السرعة أو الزمن . وقد يكون الضوء القادم إلينا قد تجمد في سحابة باردة أو تباطيء في سيره لبرودتها أو ظل متجمدا أو انتقل معها وأعادت إرساله من مكانها الجديد لو إنتقلت السحابة لمنطقة دافئة لمواصلة سيره بالفضاء . لهذا نجد أن الضوء يتباطء ويتسارع أثناء رحلته بالفضاءحسب كيفية الوسط الذي يسير به ودرجة حرارته.

فإذا كان الكون في بدايته ساخنا جدا بسبب الفوتونات إلا أنه حاليا حرارته محدودة فوق الصفر المطلق .وخلال الساعات الأولي المعدودة أنتج الهيليوم والعناصر الأخري .وأخذت الإلكترونات والأنوية تفقد طاقتها .لتتحد معا مكونة الذرات بينما الكون يتمدد ويبرد. والمناطق التي أصبحت أكثر كثافة من المتوسط فإن سرعة تمددها تقل بسبب تزايد قوة الجاذبية . مما يسفر عنه توقف التمدد في بعض المناطق بالكون مما يجعلها تتقلص ثانية . وخارج هذه المناطق .. فإن قوة الجاذبية تجعل هذه المناطق المحيطة تبدأ في الدوران مما أظهر المجرات الدوارة التي تشبه القرص . أما المناطق التي لا يحدث بها الدوران فيصبح شكلها بيضاويا ويطلق عليها المجرات البيضاوية