صفحة المقالات           -            الصفحة الرئيسية

 

 

التحقيقات التجريبية للنظرية النسبية الخاصة

 

تمدد الأزمنة

 

 

 تنبأت النظرية النسبية عن تأخر الساعات المتحركة والتحقيق التجريبي لهذه الظاهرة شبه مستحيل إذ ينبغي أن تعطى الساعة المتحركة سرعة قريبة من سرعة الضوء لنتمكن من تسجيل فروقات زمنية محسوسة.

 

بقيت هذه الظاهرة دون أن تحقق حتى عام 1938 حين قام العالم إيفز بتجربة حققت ظاهرة تمدد الأزمنة وكان إيفز هذا من ألد أعداء النظرية النسبية الجديدة فأصبح من أكبر أنصارها .

 ملأ أنبوباً زجاجياً بذرات غاز الهيدروجين المشع وسلط عليها مجالاً كهربائياً شديداً فاكتسبت الذرات سرعة كبيرة  2.000km/sأي ما يعادل 0.006 من سرعة الضوء ورغم صغر العامل بيتا(β) فقد سمحت التجربة بالوصول إلى نتائج مدهشة إذ تعتبر الذرة المشعة جهازاً فائق الدقة لتقدير الزمن فهي تشع ضوءاً ثابت التواتر وله طول موجة محدودة يمكن قياسها بالاستعانة بالمطياف.

 قارن إيفز الضوء المنبعث من ذرات الهيدروجين الخاضعة لتأثير المجال الكهربائي بالضوء المنبعث عنها وهي ساكنة ودلت مقارنة الطيفين على أن الخطوط الطيفية الموافقة للذرات المتحركة تكون منسحبة نحو الأحمر أي أن طول الموجة الضوئية المنبعثة عن الذرة المشعة المتحركة أكبر من طول الموجة الضوئية المنبعثة عن الذرات الساكنة وطول الموجة يتناسب طرداً مع دور الاهتزاز أي مع الزمن اللازم للاهتزازة الكاملة أي أن الساعات المتحركة تعاني تأخرا بدلالة الساعات الساكنة.

 وتحقق إيفز بالقياس من العلاقة :

 

       

حيث :

    

 

 

 دور الاهتزاز في حالة الذرة المشعة الساكنة نسبياً.

     
 

دور الاهتزاز في حالة الذرة متحركة بالسرعة

     
 

 سرعة ذرات الغاز المشع

     
 

 سرعة الضوء

 

 

إعداد : محمد خالد شقفه

Kh_hama@hotmail.com