التخطي إلى المحتوى الرئيسي

هل يمكنك السير بسرعة كافية للحصول على كتلة كافية لتصبح ثقبًا أسود؟- علوم - freak science society

 

لا يؤثر السفر بسرعة عاليا على كتلتنا

فيزياء

 

 

هل يمكنك السير بسرعة كافية للحصول على كتلة كافية لتصبح ثقبًا أسود؟

 

لا يؤثر السفر بسرعة عالية على كتلتك، حتى في نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين. لسبب ما، يدعي مدرسو ما قبل الكلية وكتب العلوم الشائعة والكتب المدرسية القديمة في الفيزياء أن الأشياء تكتسب كتلة عندما تسافر بسرعات أعلى. هذا الادعاء خاطئ. إذا حددت شيئًا يسمى "الكتلة النسبية" يختلف تمامًا عن الكتلة العادية، فيمكن جعل هذا الادعاء يبدو صحيحًا. لكن القيام بذلك أمر محير ومضلل للغاية. لم يعد الفيزيائيون اليوم يتعاملون مع الطاقة الحركية لجسم ما على أنها "كتلة نسبية" لأن القيام بذلك أمر مضلل. عندما يكتسب الجسم سرعات، فإن الكيان الذي يكتسبه يسمى "الطاقة الحركية"، حتى في النسبية الخاصة. وبالتالي، فإن الطاقة الإجمالية لجسم متحرك هي طاقة الراحة بالإضافة إلى طاقته الحركية. يتم احتواء الطاقة المتبقية للجسم في كتلته. الطاقة الكلية النسبية لجسم متحرك هي:

هل يمكنك السير بسرعة كافية للحصول على كتلة كافية لتصبح ثقبًا أسود؟- علوم - freak science society

 


E = mc2 / (1-v2 / c2) 1/2

 

في هذه المعادلة، م هي كتلة الجسم (التي لا تتغير بغض النظر عن مدى سرعة تحرك الجسم)، وc هي سرعة الضوء، وv  هي سرعة الجسم. إذا كان الجسم لا يتحرك، v = 0، فلا توجد طاقة حركية والطاقة الكلية تساوي الطاقة الباقية. بالتعويض عن v = 0 في المعادلة أعلاه، ينتهي بنا الأمر بالمعادلة الشهيرة E = mc2. وبالتالي، فإن الطاقة المتبقية لجسم ما هي mc2، مما يخبرنا أن الطاقة المتبقية محتواه بالكامل في شكل كتلة. وبالتالي فإن الطاقة الحركية EK هي إجمالي الطاقة مطروحًا منها طاقة الراحة:

 

EK = E - mc2

EK = mc2 (1 / (1-v2 / c2) 1/2 - 1)

 

توضح لنا هذه المعادلة أنه مع زيادة السرعة، تزداد الطاقة الحركية، لكن الكتلة لا تتغير أبدًا. في الحد الذي تقترب فيه سرعة الجسم v من سرعة الضوء في الفراغ c، تصبح الطاقة الحركية غير محدودة. يخبرنا قانون الحفاظ على الطاقة أنه للحصول على جسم يسافر بطاقة حركية لا نهائية، علينا أن نمنحه طاقة غير محدودة. من الواضح أن هذا الفعل مستحيل حيث لا يوجد سوى كمية محدودة من الطاقة في الكون المرئي. تعني هذه الحقائق أن الأجسام ذات الكتلة لا يمكنها أبدًا السفر بسرعة الضوء في الفراغ تمامًا، لأن هذه الحالة تتطلب طاقة غير محدودة. لكن الأشياء يمكن أن تقترب جدًا من سرعة الضوء.

 

الكتلة هي خاصية الشيء الذي يصف شيئين:

1.     مقاومة الجسم للتسارع. تتسارع الكتل الأكبر حجمًا أقل عند تطبيق قوة معينة.

2.     قدرة الجسم على اختبار الجاذبية. تشعر الكتل الأكبر بقوى أكبر في مجال جاذبية معين.

 

عندما يتحرك جسم ما بسرعة عالية، لا تتغير مقاومته للتسارع ولا تتغير قدرته على اختبار الجاذبية. لذلك لا تتغير كتلة الجسم عندما ينتقل بسرعة عالية. هذه الحقيقة تنبأت بها نظريات أينشتاين وتم التحقق منها بالتجربة. لا يمكن أبدًا تحويل أي جسم إلى ثقب أسود، أو حتى زيادة الوزن قليلاً عن طريق تسريع ذلك.

تعليقات

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

من هو ليوناردو دافنشي؟/ شخصيات-/freak science society

  ليوناردو دافنشي   كان ليوناردو دافنشي فنانًا ومهندسًا من عصر النهضة، اشتهر بلوحات مثل "العشاء الأخير" و "الموناليزا"، واختراعات مثل آلة الطيران. من كان ليوناردو دافنشي؟ كان ليوناردو دافنشي رسامًا ونحاتًا ومهندسًا معماريًا ومخترعًا ومهندسًا عسكريًا ورسامًا في عصر النهضة -مثالًا حقيقيًا لرجل عصر النهضة. موهوبًا بعقل فضولي وذكاء لامع، درس دافنشي قوانين العلم والطبيعة، مما ساعد عمله كثيرًا. أثرت رسوماته ولوحاته وأعماله الأخرى على عدد لا يحصى من الفنانين والمهندسين على مر القرون.   حياة سابقة ولد دافنشي في مزرعة خارج قرية أنشيانو في توسكانا بإيطاليا (حوالي 18 ميلاً غرب فلورنسا) في 15 أبريل 1452. ولد خارج نطاق الزوجية لكاتب العدل الفلورنسي المحترم سير بييرو وامرأة فلاحية شابة تدعى كاترينا، وتربى دافنشي على يد والده وزوجة أبيه. في سن الخامسة، انتقل إلى منزل والده بالقرب من فينشي (المدينة التي اشتق منها لقبه)، حيث كان يعيش مع عمه وأجداده.   تعليم تلقى الشاب دافنشي القليل من التعليم الرسمي بخلاف تعليم القراءة والكتابة والرياضيات الأساسي، لكن مواهبه ال...

مجرة درب التبانة تخيل الكون-علوم-freak science society

    مجرة درب التبانة تخيل الكون     شمسنا (نجم) وجميع الكواكب المحيطة بها هي جزء من مجرة ​​تعرف باسم مجرة ​​درب التبانة. المجرة هي مجموعة كبيرة من النجوم والغاز والغبار مرتبطة ببعضها البعض بواسطة الجاذبية. يأتون في مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام. درب التبانة هي مجرة ​​حلزونية كبيرة. كل النجوم التي نراها في سماء الليل موجودة في مجرتنا درب التبانة. تسمى مجرتنا درب التبانة لأنها تظهر على شكل شريط حليبي من الضوء في السماء عندما تراها في منطقة مظلمة حقًا.   من الصعب جدًا حساب عدد النجوم في مجرة ​​درب التبانة من موقعنا داخل المجرة. تخبرنا أفضل تقديراتنا أن مجرة ​​درب التبانة تتكون من حوالي 100 مليار نجم. تشكل هذه النجوم قرصًا كبيرًا يبلغ قطره حوالي 100000 سنة ضوئية. نظامنا الشمسي يبعد حوالي 25000 سنة ضوئية عن مركز مجرتنا -نحن نعيش في ضواحي مجرتنا. مثلما تدور الأرض حول الشمس، تدور الشمس حول مركز مجرة ​​درب التبانة. يستغرق الأمر 250 مليون سنة لشمسنا ونظامنا الشمسي ليقوما على طول الطريق حول مركز مجرة ​​درب التبانة. يمكننا فقط التقاط صور لمجرة درب التبا...

من هو نوفاك ديوكوفيتش - حياته الهنيه والشخصية - شخصيات- freak science society

    نوفاك ديوكوفيتش   فاز لاعب التنس الصربي المحترف نوفاك ديوكوفيتش بأول بطولة له من عدة بطولات جراند سلام في عام 2008 وتولى الترتيب الأول في العالم في عام 2011 .   من هو نوفاك ديوكوفيتش؟ بدأ نوفاك ديوكوفيتش لعب التنس في سن الرابعة وتم إرساله للتدريب في ألمانيا في سن 13 عامًا. بعد صعوده المستمر إلى المستويات العليا في الرياضة، فاز ببطولة أستراليا المفتوحة عام 2008 وقاد المنتخب الصربي للفوز بكأس ديفيز لأول مرة. في عام 2010. في عام 2011، فاز بثلاثة من أربع بطولات كبرى وقام بتجميع سلسلة انتصارات من 43 مباراة متتالية في طريقه إلى الترتيب الأول في العالم. مع فوزه الأول في بطولة فرنسا المفتوحة عام 2016، أصبح أول رجل منذ رود لافر في عام 1969 يحمل جميع الألقاب الأربعة الرئيسية في وقت واحد.   حياة سابقة ولد ديوكوفيتش في 22 مايو 1987 في بلغراد، صربيا. يمتلك الأب سردجان والأم ديجانا شركة فاميلي سبورتس ، التي كان بها ثلاثة مطاعم وأكاديمية تنس. كان والد ديوكوفيتش وعمه وعمته من المتزلجين المحترفين، كما برع والده في كرة القدم، لكن ديوكوفيتش كان معجزة في التنس.   في ...