صفحة 25 - كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 نظرية أينشتاين في الجاذبية

المفاهيم الأساسية

مبدأ التكافؤ: أعلن نيوتن أن كتلة القصور وكتلة الجاذبية متساويتان من حيث المقدار. وكل التجارب التي أجريت حتى الآن توصلت إلى نتائج تدعم صحة هذا المبدأ.

النظرية النسبية العامة: نظرية هندسية للجاذبية، نشرها ألبرت أينشتاين عام 1916م، وتمثل الوصف الحالي للجاذبية في الفيزياء الحديثة. وهي تعمم للنسبية الخاصة وقانون الجذب العام لنيوتن، وتعطي وصفاً موحداً للجاذبية كخاصية هندسية للمكان والزمان (الزمكان).

خريطة المفاهيم

```markmap

نوعا الكتلة

كتلة القصور

التعريف

#### m = \frac{F_{\text{محصلة}}}{a}

#### نسبة القوة المحصلة إلى التسارع

القياس

#### باستخدام ميزان القصور (الشكل 13-1)

#### التأثير بقوة وقياس التسارع

المفهوم

#### مقياس لممانعة الجسم لأي قوة

#### كلما زادت الكتلة قل التسارع لنفس القوة

كتلة الجاذبية

التعريف

#### الكتلة في قانون نيوتن للجذب الكوني

#### تحدد قوة الجاذبية بين جسمين

القياس

#### باستخدام الميزان ذي الكفتين (الشكل 14-1)

#### بمقارنة قوة جذب الأرض للجسم بقوة جذبها لكتل معيارية

#### m_{\text{الجاذبية}} = \frac{F_{\text{الجاذبية}} \cdot r^2}{G \cdot m}

مبدأ التكافؤ

الإعلان

#### نيوتن أعلن تساوي كتلة القصور وكتلة الجاذبية مقداراً

التجارب

#### جميع التجارب حتى الآن تدعم صحة المبدأ

الأهمية

#### نقطة رئيسية في نظرية أينشتاين عن الجاذبية

التطور التاريخي لعلم الفلك

نظرية مركزية الأرض (أرسطو)

#### القرن الرابع قبل الميلاد

#### الكواكب والشمس والقمر والنجوم تدور حول الأرض

نظرية مركزية الشمس (كوبرنيكس)

#### عام 1543 م

#### الكواكب تدور حول الشمس

إسهامات المسلمين في علم الفلك

#### لمعرفة أوقات الصلاة واتجاه القبلة ورؤية هلال رمضان

#### اخترعوا حسابات وطرائق بديعة

#### خلّصوا العلم من الشعوذة وجعلوه يعتمد على النظرية والبرهان

قوانين كبلر

#### أول من وضع نظاماً لوصف تفاصيل حركة الكواكب

#### مدارات إهليلجية حول الشمس

#### لم ينجح في صياغة نظرية تدعم قوانينه

قانون نيوتن في الجذب الكوني

#### يفسر حركة الكواكب

#### يفسر الإشكالات التي لم تستطع قوانين كبلر تفسيرها

#### يمكن حساب قوة الجاذبية المتبادلة بين جسمين

نظرية أينشتاين في الجاذبية

#### مفهوم مجال الجاذبية

##### يتيح تصور تأثير الجاذبية بين الأجسام البعيدة

#### الفرضية الأساسية

##### الجاذبية ليست مجرد قوة

##### هي تأثير من الفضاء (الزمكان) نفسه

#### فكرة الزمكان المنحني

##### الكتل تغير الفضاء (الزمكان) المحيط بها فتجعلهم منحنياً

##### تتسارع الأجسام بسبب طريقة سيرها في هذا الفضاء المنحني

#### النظرية النسبية العامة (1916)

##### نظرية هندسية للجاذبية

##### الوصف الحالي للجاذبية في الفيزياء الحديثة

##### تعميم للنسبية الخاصة وقانون نيوتن

##### وصف موحد للجاذبية كخاصية هندسية للزمكان

#### تنبؤات وتأكيدات

##### تنبأت بموجات الجاذبية (تموجات في نسيج الزمكان)

##### رصد موجات الجاذبية (جائزة نوبل في الفيزياء 2017)

```

نقاط مهمة

• مثال عملي: إذا تسارعت سيارة للأمام، تتدحرج بطيخة في صندوقها للخلف بسبب كتلة قصورها التي تقاوم التسارع.
• اهتم ألبرت أينشتاين بمبدأ التكافؤ وجعله نقطة رئيسية في نظريته عن الجاذبية.
• يبين الشكل 15-1 التطورات التي شهدها علم الفلك حول حركة الكواكب والجاذبية.

كيف يختلف نوعا الكتلتين ؟ إذا كان لديك بطيخة في أرضية صندوق سيارتك، فإذا تسارعت السيارة في اتجاه الأمام فإن البطيخة ستتدحرج إلى الخلف بالنسبة إلى السيارة، وهذا بسبب كتلة قصور البطيخة التي تقاوم التسارع، وإذا بدأت السيارة بصعود منحدر ، فإن البطيخة ستتتدحرج إلى الخلف مرة أخرى ولكنها ستنجذب هذه المرة بسبب كتلة الجاذبية إلى أسفل في اتجاه الأرض. وقد أعلن نيوتن أن كتلة القصور وكتلة الجاذبية متساويتان من حيث المقدار. ويسمى هذا مبدأ التكافؤ. وكل التجارب التي أجريت حتى الآن توصلت إلى نتائج تدعم صحة هذا المبدأ. وكان العالم ألبرت أينشتاين أيضًا مهتما بمبدأ التكافؤ وجعله نقطة رئيسة في نظريته عن الجاذبية. ويبين الشكل 15-1 التطورات التي شهدها علم الفلك حول حركة الكواكب والجاذبية.

نظرية أينشتاين في الجاذبية

Einstein's Theory of Gravity

يمكننا قانون نيوتن في الجذب الكوني من حساب قوة الجاذبية المتبادلة بين جسمين بسبب فاز ثلاثة علماء أمريكيين بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2017 كتلتيهما . تقديرا لإسهاماتهم الحاسمة في إن مفهوم مجال الجاذبية يتيح لنا تصور طريقة تأثير الجاذبية في الأجسام عندما تكون بعيدة رصد موجات الجاذبية، وهي بعضها عن بعض افترض أينشتاين أن الجاذبية ليست مجرد قوة، بل هي تأثير من الفضاء تموجات في نسيج الزمكان تنبأت بها النظرية النسبية العامة لألبرت نفسه، وبناءً على فرضية أينشتاين فإن الكتل تغير الفضاء (الزمكان) المحيط بها، فتجعله منحنيا، وتتسارع الأجسام الأخرى بسبب الطريقة التي تسير بها في هذا الفضاء المنحني. أينشتاين.

قدم نيوتن قانون الجاذبية العام ليفسر حركة الكواكب، واستطاع تفسير الإشكالات التي لم تستطع قوانين كبلر تفسيرها.

يعد كبلر أول من وضع نظاما لوصف تفاصيل حركة الكواكب حول الشمس في مدارات إهليلجية. ورغم ذلك، لم ينجح كبلر في صياغة نظرية تدعم القوانين التي سجلها.

النظرية النسبية العامة هي نظرية هندسية للجاذبية، نشرها ألبرت أينشتاين عام 1916م، وتمثل الوصف الحالي للجاذبية في الفيزياء الحديثة، وذلك بتعميمها للنسبية الخاصة وقانون الجذب العام لنيوتن، وإعطاء وصف موحد للجاذبية كخاصية هندسية للمكان والزمان، أو الزمكان.

كيف يختلف نوعا الكتلتين ؟ إذا كان لديك بطيخة في أرضية صندوق سيارتك، فإذا تسارعت السيارة في اتجاه الأمام فإن البطيخة ستتدحرج إلى الخلف بالنسبة إلى السيارة، وهذا بسبب كتلة قصور البطيخة التي تقاوم التسارع، وإذا بدأت السيارة بصعود منحدر ، فإن البطيخة ستتتدحرج إلى الخلف مرة أخرى ولكنها ستنجذب هذه المرة بسبب كتلة الجاذبية إلى أسفل في اتجاه الأرض. وقد أعلن نيوتن أن كتلة القصور وكتلة الجاذبية متساويتان من حيث المقدار. ويسمى هذا مبدأ التكافؤ. وكل التجارب التي أجريت حتى الآن توصلت إلى نتائج تدعم صحة هذا المبدأ. وكان العالم ألبرت أينشتاين أيضًا مهتما بمبدأ التكافؤ وجعله نقطة رئيسة في نظريته عن الجاذبية. ويبين الشكل 15-1 التطورات التي شهدها علم الفلك حول حركة الكواكب والجاذبية. نظرية أينشتاين في الجاذبية Einstein's Theory of Gravity يمكننا قانون نيوتن في الجذب الكوني من حساب قوة الجاذبية المتبادلة بين جسمين بسبب فاز ثلاثة علماء أمريكيين بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2017 كتلتيهما . تقديرا لإسهاماتهم الحاسمة في إن مفهوم مجال الجاذبية يتيح لنا تصور طريقة تأثير الجاذبية في الأجسام عندما تكون بعيدة رصد موجات الجاذبية، وهي بعضها عن بعض افترض أينشتاين أن الجاذبية ليست مجرد قوة، بل هي تأثير من الفضاء تموجات في نسيج الزمكان تنبأت بها النظرية النسبية العامة لألبرت نفسه، وبناءً على فرضية أينشتاين فإن الكتل تغير الفضاء (الزمكان) المحيط بها، فتجعله منحنيا، وتتسارع الأجسام الأخرى بسبب الطريقة التي تسير بها في هذا الفضاء المنحني. أينشتاين. قدم نيوتن قانون الجاذبية العام ليفسر حركة الكواكب، واستطاع تفسير الإشكالات التي لم تستطع قوانين كبلر تفسيرها. يعد كبلر أول من وضع نظاما لوصف تفاصيل حركة الكواكب حول الشمس في مدارات إهليلجية. ورغم ذلك، لم ينجح كبلر في صياغة نظرية تدعم القوانين التي سجلها. النظرية النسبية العامة هي نظرية هندسية للجاذبية، نشرها ألبرت أينشتاين عام 1916م، وتمثل الوصف الحالي للجاذبية في الفيزياء الحديثة، وذلك بتعميمها للنسبية الخاصة وقانون الجذب العام لنيوتن، وإعطاء وصف موحد للجاذبية كخاصية هندسية للمكان والزمان، أو الزمكان.