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

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 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...

حياة ج.ك. رولينج _ شخصيات _ freak science society

  ج.ك. رولينج       ج.ك. رولينج هي مؤلفة سلسلة "هاري بوتر" الخيالية، وهي واحدة من أشهر سلسلة الكتب والأفلام في التاريخ.   من هو ج. رولينج؟ ج. رولينج كاتبة وكاتبة سيناريو بريطانية اشتهرت بسلسلة كتب الأطفال السبعة هاري بوتر. باعت السلسلة أكثر من 500 مليون نسخة وتم تكييفها في امتياز فيلم ضخم.   حياة سابقة ولدت رولينج جوان رولينج في 31 يوليو 1965 في بيت بإنجلترا. تبنت اسمها المستعار، JK ، متضمنًا اسم جدتها، كاثلين، للحرف الأول الأخير (رولينج ليس لها اسم وسط). تخرجت رولينج من جامعة إكستر، وانتقلت إلى البرتغال عام 1990 لتدريس اللغة الإنجليزية. هناك، التقت وتزوجت الصحفي البرتغالي خورخي أرانتس. ولدت ابنة الزوجين، جيسيكا، في عام 1993. بعد انتهاء زواجها بالطلاق، انتقلت رولينج إلى إدنبرة مع ابنتها لتعيش بالقرب من أختها الصغرى دي. بينما كانت تكافح من أجل إعالة ابنتها جيسيكا ونفسها على الرفاهية، عملت رولينج على كتابها الأول في سلسلة هاري بوتر. يقال إن فكرة الكتاب خطرت لها أثناء سفرها في قطار من مانشستر إلى لندن في عام 1990.   "هاري بوتر: تاريخ السحر" في عام 2017،...