الحركة والسكون في الكون/5/

تقدير المسافة بين الشمس والأرض على أنَّها 150 مليون كيلومتر إنَّما هو تقدير نسبي، فهو صحيح بالنسبة إلى مراقِب أرضي يشارِك في حركة الأرض. أمَّا المراقب في كوكب آخر في مجرَّتنا وسرعته اكبر من سرعة الأرض (أي غير مشارِك في حركة الأرض) فيختلف تقديره لهذه المسافة. إنَّ تقديره يختلف تبعاً لسرعة العالَم الذي ينتمي إليه.
حساب “السرعة” إنَّما هو أن تَحْسِب سرعتكَ أنتَ نِسْبَةً إلى جسم آخر، أو أن تَحْسِب سرعة جسم نِسْبَةً إليكَ أنتَ. وأنتَ تَحْسِب السرعة (سرعتكَ نِسْبَةً إلى جسم آخر، أو سرعة جسم نِسْبَةً إليكَ) مُسْتَعْمِلاً أداتين متغيِّرتين في “الكمِّيَّة”، هما “الساعة” و”المتر”.
“الساعة” تقلُّ سرعة سَيْر عقاربها مع كل زيادة في سرعة الجسم الذي يَحْمِلها؛ و”المتر” يزداد طوله انكماشاً في اتِّجاه حركة الجسم الحامِل له مع كل زيادة في سرعة هذا الجسم. وعلى هذا النحو يُمْكننا، وينبغي لنا، أنْ نَفْهَم، أيضاً، معنى “نسبية السرعة”.
اختصار (تقلُّص، انكماش) طول رصيف محطَّة القطارات بالنسبة إلى راكِب القطار المتحرِّك على سِكَّة حديد موازية للرصيف إنَّما يعني أنَّ الرصيف في “حركة نسبية”، وليس في “حركة مُطْلَقة”.
وغنيٌ عن البيان أنَّ وصف حركة الرصيف بأنَّها “حركة نسبية” يعني أنَّ القطار هو الذي في “حركة مُطْلَقة”. والجسم الذي في “حركة مُطْلَقة” هو وحده الذي يؤدِّي تسارعه إلى تأخُّر الساعة فيه..
وهذا الاختصار (لطول الرصيف) ليس من قبيل “الخداع البصري”؛ لأنَّ كل ما لدى راكِب القطار من أجهزة وأدوات ووسائل لقياس طول الرصيف يؤكِّد له استخدامها أنَّ طول الرصيف قد اخْتُصِر.
“الخداع البصري” يُمْكِن نفي ودَحْض نتائجه من خلال استخدام أجهزة القياس (الموضوعية). ومع إثبات أنَّ تلك الظاهرة (اختصار طول الرصيف) ليست من قبيل الخداع البصري لا يبقى من تفسير سوى أنَّ “المقاييس الموضوعية” هي التي تتغيَّر بفضل تسارُع الجسم.
و”المسافة الفضائية (=رصيف محطَّة القطارات)” ليست بـ “المقدار الثابت”، فطولها، من وجهة نظر “المراقِب الساكن بالنسبة إليها” أكبر من طولها من وجهة نظر “المراقِب المتحرِّك بالنسبة إليها”. تلك المسافة إنَّما هي في “حركة نسبية”، فهي متحرِّكة بالنسبة إلى المراقِب الذي في “حركة مُطْلَقة”.
“المراقِب الأرضي”، والذي هو مراقِب ساكن بالنسبة إلى المسافة الفضائية بين الأرض والشمس، يَحْسِب تلك المسافة فيَجِدْها 150 مليون كم؛ أمَّا المسافِر من الأرض إلى الشمس في مركبة فضائية تقارِب سرعتها سرعة الضوء فإنَّه يَجِد المسافة الفضائية بينهما، إذا ما حسبها، 75 مليون كم مثلاً.
بالنسبة إلى هذا المسافِر، كل المقاييس (الموضوعية) تتغيَّر بما يجعل “نتائج القياس (الموضوعية)” تؤكِّد له أنَّ سرعة مركبته قد ظلَّت، على الدوام، دون سرعة الضوء، وأنَّ سرعة الضوء (في الفضاء) لَمْ تَزِدْ، ولَمْ تَنْقُص، أي أنَّها ظلَّت 300 ألف كم/ث.
تأخُّر ساعة المركبة (=العاقبة الحتمية لتسارعها) يَقْتَرِن، دائماً، بجعل “نتائج القياس”، كقياس الطول، متَّفِقَة كل الاتِّفاق مع مبدأين: مبدأ أنَّ سرعة المركبة، ومهما تزايدت، لن تصل أبداً إلى سرعة الضوء، أو تتجاوزها؛ ومبدأ أنَّ سرعة الضوء في الفضاء تظل ثابتة لا تتغيَّر.
اختصار المسافة (الفضائية) إنَّما هو العاقبة الحتمية لتزاوُج حقيقتين: حقيقة أنَّ المركبة لا يُمْكنها أبداً، ومهما تسارعت، أن تسير بسرعة تَعْدِل، أو تفوق، سرعة الضوء؛ وحقيقة تأخُّر ساعة المركبة.
بفضل تأخُّر ساعة (=تباطؤ الزمن أو تمدُّده) مركبتي أصِل إلى كوكب يبعد عن الأرض 100 مليون سنة، مثلاً، في زمن مقداره، بحسب ساعة المركبة، 30 ثانية مثلاً. أصِل إليه في زمن يقل كثيراً عن “الزمن الافتراضي”، الذي يزيد عن 100 مليون سنة. أصِل إليه مع بقاء سرعة مركبتي دون سرعة الضوء. إنَّ المسافة الفضائية تُخْتَصَر حتماً إذا ما اخْتُصِر زمن الرحلة الفضائية لمركبة تسير بسرعة تقارِب سرعة الضوء (المسافة = الزمن × السرعة).
تخيَّل أنَّ مركبتكَ الفضائية (المنطلقة من كوكب الأرض) قد غادرت مجرَّتنا (مجرَّة درب التبانة) متَّجِهةً إلى مجرَّة تبعد عن مجرَّتنا 5000 مليون سنة ضوئية، وأنَّها تسارعت حتى بلغت سرعتها 290 ألف ك/ث.
قبل أن تغادِر مجرَّتنا جابت بين نجومها وأجرامها حيث المسافات الفضائية بينها ثابتة (لا تزيد ولا تنقص) على وجه العموم.
الآن، غادَرَت مجرَّتنا، سابحةً في الفضاء بينها وبين مجرَّات كثيرة، تؤلِّف مع مجرَّتنا عائلة واحدة كبيرة. وكانت المسافات الفضائية بين تلك المجرَّات ثابتة هي أيضاً على وجه العموم.
نحن نَعْلَم أنَّ الفضاء في تمدُّد مستمر، ومتزايد أيضاً؛ ولكنَّ تمدُّده يلقى مقاوَمة شديدة في داخل مجرَّتنا، وفي داخل عائلة المجرَّات الكبيرة التي تنتمي إليها مجرَّتنا، فثمَّة ما يَكبح تمدُّد الفضاء بين نجوم مجرَّتنا، وبين المجرات التي تؤلِّف مع مجرَّتنا عائلة واحدة كبيرة.
هذا “الكابِح” يَضْعُف كثيراً بين عائلات المجرَّات (وليس في داخل كل “عائلة” على ما يرى كثيرٌ من علماء الكون) فالذي يراقِب “عائلات المجرَّات”، انطلاقاً من عائلة المجرَّات التي تنتمي إليها مجرَّتنا، يرى أنَّ كل عائلة تتحرَّك في الفضاء وكأنَّها ترتدُّ بعيداً، وبسرعة كبيرة، عن العائلة التي تنتمي إليها مجرَّتنا؛ فالفضاء بين “عائلات المجرَّات”، أو لِنَقُلْ بين “الجُزُر الكونية”، يَظْهَر في حالٍ من التمدُّد المستمر والمتزايد (المتسارِع) لأنَّ الكابح لتمدُّده ضعيفٌ جدَّاً هنا.
لِنَرْمُز إلى عائلات المجرَّات (أي “الجزيرة الكونية”) التي تنتمي إليها مجرَّتنا بالحرف A وإلى عائلات المجرَّات التي تنتمي إليها المجرَّة التي تتَّجِه إليها مركبتكَ بالحرف B. ولِنَرْمُز إلى هذه المجرَّة (التي تتَّجِه إليها مركبتكَ، والتي تبعد عن مجرَّتنا 5000 مليون سنة ضوئية) بالحرف C.
مركبتكَ، التي تسير الآن بسرعة 290 ألف كم/ث، ما أن تغادِر A في طريقها إلى B حيث تقع C حتى يغدو سَيْرها في هذا الفضاء المتمدِّد، والمتسارِع في تمدُّده، كسَيْرِها في طريق تزداد طولاً (أي تتمدَّد) كل ثانية.
ولكنَّ سرعة تمدُّد الفضاء هنا تظلُّ أقل من السرعة التي تسير فيها مركبتكَ؛ وهذا إنَّما يعني أنَّ مركبتكَ ستصل، في آخر المطاف، إلى C وإنْ تأخَّر وصولها إليها بعض الوقت؛ بسبب تمدُّد واستطالة الطريق الفضائية هنا.
قُلْنا إنَّ المجرَّة C تبعد عن مجرَّتنا 5000 سنة ضوئية؛ والمراقِب الأرضي يراها تزداد بُعْداً كل ثانية بسبب تمدُّد الفضاء. والمراقِب في تلك المجرَّة يرى الشيء ذاته. إنَّه يرى أنَّ مجرَّتنا هي التي ترتدُّ عن مجرَّته بعيداً في الفضاء، وأنَّها هي التي تزداد بُعْداً كل ثانية، فـ “الجُزُر الكونية” في تباعُدٍ مستمرٍ ومتزايدٍ، وكأنَّها في حالٍ من التنافُر.
وعليه، لو سُئِل كلا المراقبين “هل الكون في حالٍ من التمدُّد أم في حالٍ من التقلُّص؟” لأجاب على البديهة قائلاً: “إنَّه في حالٍ من التمدُّد المستمر والمتسارِع”. أمَّا لو سُئِلْتَ أنتَ السؤال ذاته لأجبتَ قائلاً: “إنَّ كل ما لديَّ الآن من نتائج قياس واختبار يُريني أنَّ الكون في حالٍ من التقلُّص المستمر والمتسارِع، فمركبتي وصلت إلى المجرَّة C في زمن مقداره، بحسب ساعة المركبة، 100 ثانية مثلاً، مع أنَّ مركبتي، التي شرعت تتسارَع بعد انطلاقها من كوكب الأرض، ظلَّت تسير بسرعة 290 ألف كم/ث؛ وفي أثناء تسارُعها كنتُ أرى المسافة الفضائية بين مركبتي والمجرَّة C تُخْتَصَر أكثر فأكثر في اتِّجاه حركة مركبتي”، فتقلُّص “المسافة الفضائية” هو جزء من ظاهرة “تقلُّص المكان”، التي هي إحدى الظواهر التي يُنْتِجها “التسارُع”.
قبل انطلاق مركبتك في رحلتها كنتَ متأكِّداً أنَّ المجرَّة C تبعد عن مجرَّتنا مسافة يقطعها الضوء (الذي يسير بسرعة 300 ألف كم/ث) في زمن مقداره 5000 سنة؛ أمَّا بَعْد وصولكَ إلى C فأنتَ تملك كل ما يؤكِّد أنَّ المسافة الفضائية التي قطعتها مركبتكَ لا تزيد عن 29 مليون كيلومتر. وهذه المسافة يقطعها الضوء في زمن مقداره 96.6 ثانية.
لقد رأيتَ المسافة الفضائية بين مركبتكَ والمجرَّة C تُخْتَصَر؛ ولكنَّكَ لن ترى أبداً الأشياء في داخِل مركبتكَ في حجوم مخْتَصَرة، فكل الأشياء في داخِل مركبتكَ تظلُّ، بحسب رؤيتكَ وقياسكَ لها، على حجومها، لا تَصْغُر ولا تَكْبُر. حتى مركبتكَ ذاتها لم يُخْتَصَر طولها بالنسبة إليكَ، فأنتَ قِسْتَ طولها بـ “المتر” الذي معكَ، فوَجَدتَّ أنَّه (أي طولها) لم ينقص، ولم يزدد.
أمَّا المراقِب الذي يراقب مركبتكَ من موضع آخر في الكون فيرى أنَّ طول مركبتكَ يُخْتَصَر في اتِّجاه حركتها، وأنَّ هذا الاختصار يزداد مع كل تزايد في سرعتها.
تخيَّل الآن أنَّ مركبتكَ (التي تسارعت حتى بلغت سرعتها 290 ألف كم/ث) قد استوفت شروط تحوِّلها إلى “ثقب أسود”، فتحوَّلت إليه. أنتَ الآن تعيش في داخل جسم يدعى “الثقب الأسود”. إنَّكَ لن ترى فَرْقاً، فها هو قلبكَ ينبض نحو 70 نبضة في الدقيقة الواحدة بحسب ساعتكَ، وها أنتَ تنام 8 ساعات في اليوم، وها أنتَ تُدخِّن السيجارة الواحدة في زمن مقداره، بحسب ساعتكَ، خمس دقائق، وها أنتَ ترى النجوم والأجرام والمجرَّات من حَوْلِكَ، فكل ضوء في الفضاء الخارجي يصل إليكَ في داخل مركبتكَ التي تحوَّلت إلى “ثقب أسود”.
ولكن ثمَّة “فَرْقٌ”، فإنَّ أحداً من المراقبين في الفضاء الخارجي (أي الذي يقع في خارِج مركبتكَ) أو في الكون لن يتمكَّن أبداً من رؤيتكَ، أو من رؤية مركبتكَ؛ لأنَّها تحوَّلت إلى “ثقب أسود”، يمنع (منعاً مُطْلقاً) كل ضوء من مغادرته إلى الفضاء الخارجي.