-->

جديد

التعليقات

السبت، 15 أكتوبر 2016

الحدود فيزيائية: اسرع سرعة، اكثف كثافة وابرد برودة


طبقًا للنظرية النسبية، لا يوجد أي شيء أسرع من الضوء (الثابت c). فبينما أنت ترى الضوء دائماً بنفس السرعة، فلا يهم كم هي سرعتك الحالية، فدائماً سيتجاوزك الضوء بنفس السرعة (300 ألف كيلومتر في الثانية). ففرصة لحاقك بشعاع الضوء مستحيلة، ودائماً سيراك الآخرون أبطأ من الضوء. مع ذلك، يجب توضيح الاعتقاد السائد بأنّ الثابت (c) في معادلات أينشتاين تمثّل سرعة الضوء؛ هذا غير دقيق.
هذا الثابت يساوي سرعة 299,792,458 متر/الثانية، وهي السرعة التي يجب أن يتحرك بها أي جسيم بدون كتلة، وبذلك هي الحدّ الأقصى للسرعة في الكون. *يُصادف* أن للضوء نفس هذه السرعة. هذا يعنى أننا إنْ وجدنا للفوتونات كتلة صغيرة (وهذا قد يحدث في كون آخر بسبب آلية هيجز في بداية نشأة الكون)، فبالتالي ستكون سرعة الضوء أبطأ، هذا لن يغير من الثابت (c) في المعادلات، بل هذا سيعني أنه لا يوجد في الكون ما يتحرك بسرعة هذا الثابت الكوني.

أكثف كثافة:


  1. كلما ضغطت بشدة على شيء ما، كلما زادت كثافته. في العادي، هذا إنعكاس لتقلص المسافة بين ذراته. ولكن لو كان الضغط بالقدر الكافي، فستجد الذرات أنه من الأسهل عليها لو دمجت إلكترونتها مع بروتوناتها والتي بدورها تتحول إلى نيوترونات.
  2. مباشرةً (نواة مع نواة). وهذه الحالة تحدث فقط في النجوم النيترونية…يمكننا القول أيضًا أنه لو أصبحت كتلة أحد النجوم النيترونية مساوية لكتلة خمسة شموس (كشمسنا) فسوف تنهار على نفسها وتصبح ثقب أسود، والذي هو عملياً أكثر كثافة منها.

وبدون مقاومة الغشاء الإلكتروني، فتتجه الذرات الفارغة تقريباً للارتباط ببعضها مباشرةً (نواة مع نواة). وهذه الحالة تحدث فقط في النجوم النيترونية…يمكننا القول أيضًا أنه لو أصبحت كتلة أحد النجوم النيترونية مساوية لكتلة خمسة شموس (كشمسنا) فسوف تنهار على نفسها وتصبح ثقب أسود، والذي هو عملياً أكثر كثافة منها.

أبرد برودة:

لعلك خمنت إنه الصفر، تحديداً صفر كلفن = -273 درجة سيلزية = -460 فهرنهايت. لكن في الحقيقة هي قيمة تقريبية “نظرية” إذ لا يمكن بلوغها عمليًا. ما هي الحرارة؟ الحرارة ما هي إلا مقياس لحركة الذرات. كلما كانت الذرات تتحرّك بعنف كلما إزدادت درجة الحرارة. هذا يعني أنّ الإنخفاض في درجة الحرارة هو إنخفاض في حركة الذرات – وذلك يستمر حتى تصل إلى الصفر المطلق، حيث الذرات لا تتحرك! مستحيل أن تجعل الذرات أن تكون أبطأ من ألّا تتحرّك على الإطلاق.
لكن نحن لا يمكننا فقط الوصول إلى حرارة أقل من الصفر المطلق، ولكن أيضًا لا يمكننا الوصول إلى الصفر المطلق نفسه. نقترب منه فقط. هذا بسبب القانون الثالث للديناميكا الحراريّة، ولا يوجد طريقة لتفاديه. لشرح هذا: الثلاجات التقليدية تعمل عن طريق وضع “هدف” يتمّ تبريده من خلال الإتصال الحراري مع مادة أبرد، عادةً سائل يدور باستمرار. نحن نعلم أن هذا السّائل يجب عليه أن يكون أبرد من الهدف حتّى تنتقل الحرارة منه إلى الهدف. بنفس المبدأ، لتجعل الحرارة تنتقل إلى هدف لتجعله أبرد من الصفر المطلق، سيجب على المُبرّد نفسه أن يكون ذا درجة حرارة أقل من الصفر المطلق أصلا! وهذا، مرة أخرى، مستحيل.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

جميع الحقوق محفوظة لـ بوابة الجزائر التجريبية ©