بۆچی بۆچی E = mc2 ؟
2,085 جار بینراوە
‘ئەمە ئەو هاوکێشەیەیە دونیای لە خۆدا بەرجەستەکردووە.”
سەیرکە، بیر لە هاوکێشەیەک بکەرەوە. ئەو هەموو ساڵەت لە خوێندندا بەسەربردووە، جا خۆش بووە یان ناخۆش، لەوانەیە وەها بیربکەیتەوە کە هاوکێشەیەک بە خەیاڵتدا دێت لە مەکتەب فێربوویت. بەڵام هیچت بیرناکەوێتەوە. لە بری ئەمە مومکینە ئەم هاوکێشەیەت بیربکەوێتەوە کە بە رێکەوت فێری بوویت.
ئەو هاوکێشەیەی بیرت دەکەوێتەوە بەناوبانگترین هاوکێشەیە لە هەموو دونیادا. لە ساڵی 1946 لە بەرگی یەکەمی گۆڤاری ‘تایمز’دا دەرکەوت، ئیتر لەو رۆژگارەوە بووە بە بەشێک لە کلتوری ئنسانی هاوچەرخ، بووە بە ئیلهامێک بۆ هونەرمەندان، موزیک-ژەنان، نوسەران و فلیمسازان لەسەر ئاستی دونیا. ئەمە جگە لەوەی لەسەر لۆگۆی کۆمپانیایەکی گرافیکی یابانی، کۆمپانیایەکی پەیوەندییە گشتییەکانی ئنگلتەرا و ساڵۆنێکی قژبڕینی تۆرۆنتۆ دەردەکەوێت، ئەمە بۆچی ئاوایە؟ چونکە ئەم هاوکێشەیە ئەوە لە خۆدا کۆدەکاتەوە کە ئەو هاوکێشەیەی بیرت دەکەوێتەوە بەناوبانگترین هاوکێشەیە لە هەموو دونیادا. لە ساڵی 1946 لە بەرگی یەکەمی گۆڤاری ‘تایمز’دا دەرکەوت، ئیتر لەو رۆژگارەوە بووە بە بەشێک لە کلتوری ئنسانی هاوچەرخ، بووە بە ئیلهامێک بۆ هونەرمەندان، موزیک-ژەنان، نوسەران و فلیمسازان لەسەر ئاستی دونیا. ئەمە جگە لەوەی لەسەر لۆگۆی کۆمپانیایەکی گرافیکی یابانی، کۆمپانیایەکی پەیوەندییە گشتییەکانی ئنگلتەرا و ساڵۆنێکی قژبڕینی تۆرۆنتۆ دەردەکەوێت، ئەمە بۆچی ئاوایە؟ چونکە ئەم هاوکێشەیە ئەوە لە خۆدا کۆدەکاتەوە کە چۆن دونیای هاوچەرخ دروستبووە.
هەرچەندە هاوکێشەکە لە لایەن ئەلبێرت ئاینشتاینەوە لە ساڵی 1905 دا داڕێژراوە، بەڵام تەنها دوای چل ساڵ جیهان بۆی دەرکەوت ئەمە چ هاوکێشەیەکی ترسناکە و چ کارەساتێکی سامناک دروست دەکات. لەسەر بەرگی گۆڤاری ‘هەرچەندە هاوکێشەکە لە لایەن ئەلبێرت ئاینشتاینەوە لە ساڵی 1905 دا داڕێژراوە، بەڵام تەنها دوای چل ساڵ جیهان بۆی دەرکەوت ئەمە چ هاوکێشەیەکی ترسناکە و چ کارەساتێکی سامناک دروست دەکات. لەسەر بەرگی گۆڤاری ‘تایمز’، وێنەی هەورێکی شێوە کارگ بە تەرزێکی خەوفناک دورگەیەکی داپۆشیوە و لەسەر وێنەکەش نوسرابوو (E = mc^2)، ئەو هاوکێشەیەی هۆکاری بۆمبای ئەتۆمی بوو. ئەم بۆمبایە جەنگی دووەمی جیهانی کۆتایی پێ هێنا، چەرخی دەسەڵاتی چەکی ناوکی و هەڕەشەی ناوکی هێنایە ئاراوە. لەگەڵ ئەمانەدا جەنگی سارد و پاشان بۆ یەکەم جاریش هەڕەشەی سەرتاپایی لەناوچوونی رەگەزی بەشەرییەت دەستیپێکرد. تەنانەت ئێستاش، کە دەبینین جەنگی سارد کۆتایی هاتووە، ئیحتیمالی هەیە ئنسانێکی خراپ خۆی فێری ئەوە بکات چۆن بڕە بارستاییەکی زۆر بچکۆلە بگۆڕێت بۆ بڕە وزەیەکی بێشومار و زۆر قورس بکەوێت لەسەر مرۆڤایەتی.
بەڵام هەقیقەتێکیش هەیە مایەی دڵخۆشییە، ئەویش ئەوەیە کە (E= mc^2) زۆر لە بۆمب بە قودرەتترە. بووە بە بەشێک لە رەگی ژیانی ئێـمەی ئنسان، بەردەوامیمان وەک وجود و تا رادەیەکی زۆر ئایندەشمان لەسەری بەندە. ئەم هاوکێشەیە سروشتی بنەڕەتییانەی واقیعمان وەسف دەکات، ئەو وەهمە قووڵەمان بۆ واڵادەکات کە ئەو چەمکەی لەمەڕ مادە لە لامان ئاشنایە چییە و چۆنە. بەمجۆرە ئەگەر تەنها یەک هاوکێشە لە مێشکماندا گینگڵ بدات، ئەوا هەر هیچ نەبێت ئەم هاوکێشەیەیە.
باشە با بزانین ئەم هاوکێشەیە لە کوێوە هاتووە؟ خۆ ئەگەر زۆر وردبینانە لە شتەکە بڕوانین، ئەوا لە بنەڕەتەوە، لە ئاینشتاینەوە نەهاتووە. سەرەتا، ئاینشتاین، لە پەیپەرەکەیدا، کاتێک پێشنیازی ئەم پەیوەندییەی نێوان بارستایی و وزە دەکات، لە هەقیقەتدا (E = mc^2) نەنوسیووە. بەڵکو (L = mv^2) ی نوسیووە، کە L وزەیە و m ی بارستایی و v یش خێراییە. بەڵام دوای حەوت ساڵ، لە 1912 ، بە شێوازێکی رۆتین کەوتە بەکارهێنانی E بۆ وزە و c بۆ خێرایی. ئاینشتاین لە خۆڕا و رەمەکییانە هاوکێشەکەی لە گیرفانی دەرنەهێنا، بەڵکو عەیامێک بوو تۆوی (E = mc^2) لە یاساکانی فیزیکدا چنرابوو، بۆ یەکەمجار لە سەدەی هەڤدەدا فۆمولە کرابوو، پاشان لە دوو سەدەی داهاتوودا مایەی مشتومڕێکی گەرم بوو.
قوڕمیشکردنی گەردون
وشەی وزە مێژوویەکی درێژی هەیە، بەڵام تەنها لەم چەند سەدەیەی دواییدا دەستمان کردووە بە بەکارهێنانی بەو مانایەی ئێستا لە ئارادایە. بۆ نمونە، لە ئنسایکلۆپیدیای بەریتانی 1842 دا، وزە وەها پێناس کراوە کە بناوانی وشەیەکی یۆنانییە، مەبەست لە قودرەت، یان هیمەتی شتێک دەگرێتەوە. ئەم ریشە یۆنانییە کە دەگەڕێتەوە بۆ لای ئەرستۆ، لە راستیدا شتێک دەگەیەنێت کە بریتییە لە سەرچاوەی بوونی هەموو شتێک و چالاکییەک. لەم بارەیەوە دەڵێت وشەی وزە مێژوویەکی درێژی هەیە، بەڵام تەنها لەم چەند سەدەیەی دواییدا دەستمان کردووە بە بەکارهێنانی بەو مانایەی ئێستا لە ئارادایە. بۆ نمونە، لە ئنسایکلۆپیدیای بەریتانی 1842 دا، وزە وەها پێناس کراوە کە بناوانی وشەیەکی یۆنانییە، مەبەست لە قودرەت، یان هیمەتی شتێک دەگرێتەوە. ئەم ریشە یۆنانییە کە دەگەڕێتەوە بۆ لای ئەرستۆ، لە راستیدا شتێک دەگەیەنێت کە بریتییە لە سەرچاوەی بوونی هەموو شتێک و چالاکییەک. لەم بارەیەوە دەڵێت ئینێرژیا مۆڵەت دەدات بە یەکێک کە کارێک ئەنجام بدات.
لە رۆژگاری نیوتندا، وزە هێشتا پێناسێکی کامڵی نەبوو. چەمکەکە لە ئارادا هەبوو، بۆ نمونە شتێک دەجوڵێت، تیرێک لە کەوانەوە دەهاویژرێت، وزەیەکی تێدایە . کاتێک تیرەکە دەکەوێتە سەر عەرد، وەک دەردەکەوێت وزەکە لەناودەچێت. هەر هەمان شت راستە کاتێک خەڵک لەسەر شەقامەکان بە یەکدا دەدەن و یەکتر دەخەنە سەر عەردەکە. لای نیوتن وزەکەیان یەکتر دەسڕنەوە. بەر لە پێکدادانەکە وزەیەک هەبوو، دوای پێکدادانەکە هیچ نەما.
لای نیوتن خودا رۆڵی هەبوو، چونکە هەستیکرد خودای گەورە بونێکی پیرۆزە و لە گەردوندا رۆڵی کارا و چالاکی هەیە. لای نیوتن، یەکێک لە رۆڵە سەرەکییەکانی خودا بریتییە لە دابینکردن و پڕکردنەوەی وزەی سوڕانەوەی کارکردنی گەردون. لای نیوتن گەردون سەعاتێکە و خوا ناوبەناو قورمیشی ئەم سەعاتە دەکات بۆ ئەوەی لە کار نەوەستێت و هەسارەکانیش لە رەوتی سوڕانەوەی خۆیان لە جوڵە بەردەوام بن، بەڵام لە هەمان کاتدا هەر خۆی لە ژیانی رۆژانەماندا حزوری هەیە – بۆ نمونە کاتێک دوو فەلاح پێکدادەدەن.
یەکێک لە نەیارە هاوچەرخە هەرە گەورەکانی نیوتن،گۆتفرەید لایبنیز، لەگەڵ ئەم دیدەی نیوتندا کۆک نەبوو. لایبنیز، زانایەکی موڵحیدبوو، لە تانەیەکدا لەسەر ئەم پرسەی نیوتن گوتی لای وی زەحمەتە لەوە حاڵی بێت کە بۆچی خاڵقی گەورە دەبێت زوو زوو سەعاتەکەی خۆی قوڕمیش بکات. لە نامەیەکدا، لە ساڵی 1715 بۆ ساموێل کلارک، دەنوسێت،’ وا دیارە(خوا) ئایندەبینییەکی کامڵی نەبووە بۆ ئەوەی سیستەمەکە بخاتە سەر جوڵەی بەردەوام.’ نیوتن و لایبنیز، خۆیان پێش ئەمە دوو رەقیبی گەورەی یەکتربوون، بە تایبەت لەسەر داهێنان و پێشینەیی دۆزینەوەی پرسی ئەو لقە گەورەیەی ماتماتیک کە پێی دەگوترێت کالکیولەس و توانایەکی نایابی بەخشی بە نیوتن حساباتێکی وردی جوڵەی هەسارەکان بکات. بە هەمان شێوە، ململانێی وزە، وەک پرسێکی تری ماتماتیکی، ئەوەندەی تر بەزمی دوژمنایەتی نێوان نیوتن و لایبنیزی گەرم کرد.
نیوتن وزەی تەنێکی فۆرمولەکرد کە لە حاڵەتی جوڵەدایە، فۆرمولاکە بریتی بوو لە (mv)، کە دەکاتە بارستایی کەڕەتی خێرایی. لایبنیز، لە لایەکی ترەوە، وای بۆچوو کە بریتییە لە (mv^2) ، واتە بارستایی کەڕەتی دوجای خێرایی. بەڵام جیاوازییەکە کاریگەرییەکی قووڵی هەبوو. لە فۆرمولاکەی نیوتندا، دو تەنی هەمان بارستایی، کاتێک بە هەمان خێرایی بە ئاڕاستەی پێچەوانە دەجوڵێن، ئەوا وزەکەیان بریتییە لە (mv) و (-mv) . خۆ ئەگەر بە یەکدا بدەن، ئەوا ئەنجامی وزە دەبێت بە سفر. لایبنیز، چونکە هاوکێشەکە دوجای خێرایی لەخۆدەگرێت، ئەوا ئاڕاستە نێگەتیڤەکە هیچ جیاوازییەک دروست ناکات، چونکە دوجای بڕێکی نێگەتیڤ هەمیشە دەکاتە بڕێکی پۆزەتیڤ. لە فۆرمولاکەی لایبنیزدا، وزە هەرگیز لە گەردوندا لەناوناچێت.
بۆ ساڵانێکی زۆر، پرسەکە بووە مەسەلەیەکی ئایدۆلۆژی. ئەگەر ئنگلیزی زوبان بویتایە، ئەوا پشتگیری کار و بەرهەمی نیوتنت دەکرد و دەتگوت وزە دەکاتە (mv). خۆ ئەگەر ئەڵمانی قسەت بکردایە، ئەوا بە راشکاوی پاڵت دەدا بە پاڵ لایبنیزەوە و وزەش دەکاتە (mv^2). ئەم جۆرە بیرکەدنەوە شۆڤێنییە بە کاری هاوکارانەی زانایەکی فەرەنسی و زانایەکی هۆڵەندی یەکلایی کرایەوە. ویلیام گراڤێساندێ، کە زانایەکی هۆڵەندی بوو هات و لە بەرزی جیاجیاوە تەنی بەردەدایەوە و دەکەوتە سەر قوڕێکی نەرم. قووڵی ئەو چاڵەی تەنەکە لەسەر قوڕە نەرمەکە دروستی دەکرد، راستەوانە دەگۆڕا لەگەڵ وزەکەدا، کە ئەویش بەندبوو و راستەوانەش دەگۆڕا لەگەڵ ئەو بەرزییەی لێی بەردەدرایەوە و ئەو خێراییەی بە قوڕەکەیدا دەدا. تەنها رێگا بۆ ئەوە گەڵاڵەی شتەکە سەربگرێت ئەوەبوو ئەگەر وزەکە هەر بە راستی راستەوانە دەگۆڕێت لەگەڵ دوجای خێراییەکەدا کە گراڤێنساندێ خۆی دەرکی پێنەکرد و نەیبینی. بەڵام ژنێکی خانەدانی فەرەنسی لە نیوەی یەکەمی سەدەی هەژدەدا هات و ناوی ئەمیلێ دو شاتیلێ بوو هەموو ئەم وردەواڵانەی کۆکردەوە و رایگەیاند کە لایبنیز لەم پرسەدا راستە و بە براوە حسێب دەکرێت. ئەو وزەیەی پەیوەندی بە جوڵەوە هەیە – راستەوانە دەگۆڕێت لەگەڵ دوجای خێراییدا. بەمجۆرە E بەندە لەسەر دوجای خێرایی.
سەرباری ئەوەی هەر یەک لە گراڤێنساندێ و بە تایبەت دی شاتێلێ بازدانی گەورەیان بەرەو پێشەوە هاویشت لە رۆشنکردنەوەی پەیوەندی نێوان جوڵەی تەنێک و وزەکەیدا، بەڵام هێشتا هیچ ئایدیایەکیان لەسەر ئەوە نەبوو کە چی بەسەر ئەو هەموو وزەیە هات کاتێک تەنەکە دەوەستێت. ئایا ئاوا دەبێت و مەحپ دەبێتەوە؟ وەڵامی ئەم پرسیارە تەنها لە دۆزینەوەی پرینسیپێکەوە هات کە پێی دەگوترێت ‘پاراستن’ یان’ مانەوەی وزە conservation of energy .’
یەکەم سەرەداوی تاقیکردنەوە سەبارەت بە پرینسپی مانەوەی وزە لە کۆتاییەکانی سەدەی هەژدەهەمدا دەرکەوت. لە سێتێک تاقیکردنەوەی نایاب و ورد، کە تەنها چەند ساڵێکی کەم لە لایەن هەندێک زاناوە ئەنجامدران بەر لەوەی لەگەڵ شۆڕشگێرانی پاریسدا لە مەقسەڵە بدرێن، زانای فەرەنسی، ئەنتۆن لاڤۆیسییەر (Antoine Lavoisier) تێبینی گۆڕانی چەندین مادەی کرد کاتێک دەسوتێن، ژەنگ هەڵدێنن، یاخو کاتێک بە هەر پرۆسەیەکی گۆڕانی سروشتیدا تێپەڕدەبن. بۆی دەرکەوت بارستاییەکەیان هەمیشە بە هەر رەوشێک بێت پارێزراوە conserved .
هەر یەکە لە تاقیکردنەوەکان لە کەموڵەیەکی داخراودا ئەنجامدرا و توخمەکەش لە ژێر توێژینەوەدا بوو(لەگەڵ هەموو ئاو یان هەوایەک کە تێێدا بوو)، پاشان پێش تاقیکردنەوەکە و دوای تاقیکردنەوەکە کێشراوە. لە چوارچێوەی تاقیکردنەوەکەیدا، کۆی بارستایی مادەکە نەگۆڕ مایەوە. تەنانەت دیاردەیەکی خراپی وەکو سوتانیش، کە فۆرمی فیزیکی مادەکە بە شێوەیەکی بنەڕەتییانە دەگۆڕێت، کەچی هێشتا نەیتوانیوە مادەکە بە تەواوی لە واقیع مەحپ بکاتەوە. پێوانە بارستاییەکانی ئەوەیان خستەڕوو کە ئەوەی لە ئەنجامی تاقیکردنەوەکە مایەوە، تەنها لە روی شکڵەوە گۆڕاوە. شتەکان هەروا بە ئاسانی لە گەردوندا دیارنامێنن، بەڵکو دەگۆڕێن بۆ فۆرمی جیاواز.
ئەمە لای تۆ لەوانەیە شتێکی سەیر و کتوپڕ نەبێت. ئنسان دەبێت سوپاسگوزاری دوو سەدە تاقیکردنەوەی وەک ئەوەی لاڤۆیسییەر بێت، ئێمە گەیشتونەتە ئەو باوەڕەی ئەوە قبوڵ بکەین کە گەردون بە شێوەیەکی کامڵ سیستەمێکی ‘داخراوە’، بڕێکی کۆتادار شتی تێدایە کە مومکینە لە حاڵەتێکەوە بگۆڕێت بۆ حاڵەتێکی تر. بێگومان گۆڕانی چەندایەتی هەرە بنەڕەتی – بەڵام هەمیشە پارێزراوە- بریتییە لە وزە.
سەرباری ئەوەی هەزاران ساڵی خایاند کە ئنسان بتوانێت لە چەمکی وزە حاڵی بێت و ئەزمی بکات، کەچی هێشتا سەرتاپای سەدەی نۆزدەی خایاند کە زانایان لەوە تێ بگەن کە وزە لە سروشتدا هەمیشە پارێزراوە. کاتێک ئنسان خورددەبێتەوە، بە لایەوە تۆزێک سەیرە کە ئەم دۆزینەوەیە هەتا گەیشتووەتە ئەم ئاستە چەندە خاوبووە. پێشتر زانایان بوچوونیان بەوجۆرەبوو کە جوڵە وزە دەکرێت بگۆڕێت بۆ وزەی گەرمی. بۆ نمونە، ئەو کەسانەی کە بەرمیلی تۆپیان باردەکرد و هەڵدەگرت، کە پرۆسەکە بڕێکی بێشومار گەرمی پەخش دەکات. بەڵام تەنها لەگەڵ داهێنانی تێرمۆداینەمیکدا بوو، ئەو لقەی زانست کە پەیوەستە بە پلەی گەرمی و گەرمای جوڵەی ئەتۆم و مۆلیکیولەکانەوە، کە دوایی بۆمان دەرکەوت چۆن ئەمانە کاردەکەن.
شۆڕشی گەرمی
ئەگەر (E = mc^2) حوکمی دونیای هاوچەرخ دەکات. ئەو دۆزینەوەیەی گوایە گەرمی فۆرمێکی وزەیە و پاشان دەکرێت بگۆڕێت بۆ جوڵە-وزە کە کارێک ئەنجام دەدات، بە هەموو پێوەر و مانایەک، لە خۆیدا دیاردەیەکی شۆڕشگێڕانە بوو. بانوویەک ئاو بە تەواوی گەرم بکە، ئەوا دەبینی گۆڕانی ئاوەکە بۆ هەڵم – بێگومان کاتێک لە ژێر فشاردایە- دەتوانێ پیستۆنێک بجوڵێنێت. ئنجا جوڵاندنی پیستۆنێک دەتوانێت ئایندەی نەتەوەیەک بگۆڕێت. دۆزینەوەی ماشێنی وەک مەکینە و سەلاجە و فریزەر، کە بە هێزی میکانیکی یان گەرما ئیش دەکەن، شۆڕشی پیشەسازییان بەرپاکرد، ئەو شۆڕشەی بەردی بناغەی چەرخی تەکنەلۆژی هاوچەرخمانە.
ئەم گۆڕانی وزەیە لە فۆرمێکەوە بۆ یەکێکی تر، لە وزەی گەرمییەوە بۆ جوڵە-وزە تەنها نمونەیەکە لەمەڕ چۆنیەتی پاراستنی وزە. گۆڕانی وزە لە نێوان فۆرمە جیاوازەکاندا ئاساییە بەڵام هەرگیز لە گەردوندا لەناوناچێت. بۆ نمونە، تەنەکانی گراڤێنساندێ، بەر لەوەی بکەونە خوارەوە هەڵگری ماتە-وزەی کێشکردن (Gravitational Potential Energy) بوون. بناوانی ئەم ماتە-وزەیە لە ماسولکەکاندا هەیە، پێش ئەوەی تەنەکان بەرزبکرێنەوە بۆ ئەو نوقتە بەرزییەی کە دەمانەوێت بەریان بدەینەوە. ئەم وزەیە لەو خواردەنەوە دێت کە خواردومانە، لەوەبەریش لە روناکی خۆرەوە هاتووە: کاتێک تەنەکان بە قوڕەکەدا دەدەن، سەرەنجام، ماتە-وزەکەیان، کە لە ئەسڵدا لە روناکی خۆرەوە هاتووە، لە قوڕەکەدا دەگۆڕێت بۆ جوڵە-وزە، وزەی گەرمی (بە هۆی لێکخشاندنەوە)، و وزەی دەنگ. بەمجۆرە وزەکە هەرگیز لە گەردوندا نەمرد.
هەر بە هەمان شێوە، چرای نەوتیش ماتە-وزەی تێدایە. کاتێک نەوتەکە دەسوتێت، ماتە-وزەی کۆکراوەی کیمیایی وەک گەرمی و روناکی خۆی پەخش دەکات. وزەی گەرمی وەک مۆلیکیول بە دەوری چراکەدا دەچنە هەواوە و وەک جوڵە-وزە خۆیان نمایش دەکەن: مۆلیکیولەکان خێراتر دەجوڵێن.
هەرچییەک بێت، ئەوەی مایەی سەرنجە، ئەوەیە کە مومکینە وزە فۆرمی بارستایی لەخۆبگرێت. بە دڵنیاییەوە بارستایی زۆر جیاوازە لە وزە: لە کاتێکدا بارستایی سیمایەکی رەقی هەیە، وزە وەک دیارە لە گۆڕاندایە. بەڵام پەیوەندییەک هەیە – ئەو پەیوەندییە لە هاوکێشەکانی جەیمس کلارک ماکسوێڵدا خۆی مەڵاس داوە.
رۆڵی ماکسوێڵ
لە ساڵانی 1830 یەکاندا، مایکل فەرەدای ئەوەی خستەڕوو کە چۆن کارەبا و موگناتیس پێکەوە بەستراون و پەیوەندییەکی ناوەکییان هەیە: کارەبا موگناتیس دروست دەکات و پێچەوانەکەشی هەر راستە. دوای ئەمە بە ماوەیەکی کورت، ماکسوێڵ هات و زنجیرەیەک هاوکێشەی پێشکەشکرد کە زۆر بە وردی ئەوە شەرح دەکەن چۆن پرۆسەکە کاردەکات. زۆر لە فیزیکناسان بۆیان دەرکەوت هەر هەموو هاوکێشەکانی ماکسوێڵ گەوهەری بارستایی لەخۆدەگرن. بۆ نمونە، زۆر بە باشی زانرا ئەگەر سندوقێک کایەی ئەلکترۆموگناتیسی تێدابێت ئەوا بارستاییەکەی زیاترە لە سندوقێک کە کایەی ئەلکترۆموگناتیسی تێدانەبێت. پرسیارەکە ئەوەیە، مەبەست لەمە چی بوو؟
دیدی سەرەکی ئەوەبوو کە بارستایی سرەوتن – واتە بەرهەڵستی تەنێک لە هەمبەر جوڵە – لە نێو ئەو هەقیقەتەدا هەیە کە زەحمەتە تەنۆڵکەی بارگاوی لە نزیک کایەی ئەلکترۆموگناتیسی خۆیانەوە بجوڵێن. ئاینشتاین، وەک عادەتی خۆی، وەدوی ئەم دیدە بڵاو و سەرەکییە نەکەوت، لە بری ئەمە، وەڵامەکەی لە یەکێک لە کەمووکوڕییەکانی هاوکێشەکاندا دۆزییەوە.
ماکسوێڵ جارێک گوتی کە هاوکێشەکەی خۆی وەسفی ‘رۆڵی هاوبەش’ی نێوان کارەبا و موگناتیس دەکات. هەرچۆنێک بێت، لە راستیدا رۆڵێکی هاوبەشی سێ لایەنەیە: کارەبا و موگناتیس بە بێ جوڵە بونیان نییە؛ جوڵەی تەنۆڵکە بارگاوییەکان کارەبا و موگناتیس دەخوڵقێنن. ئا لێرەدا پرسێکی قوڵ هەیە. شیکاری تەجروبەکان ئەوەیان دەرخست کە جوڵە مومکینە رۆڵی هاوکێشەکان ئیفلیج بکات. ئەگەر پەخشکەری تیشکی ئەلکترۆموگناتیسی بە نیسبەت چاودێرێکەوە بجوڵێت، ئەوا هاوکێشەکان چیتر پێشبینی بەهای راستەقینە سەبارەت بە کایە ئەلکترۆموگناتیزییەکە ناکەن.
ئەمە هاندانێک بوو بۆ ئاینشتاین بۆ ئەوەی پەیپەرەکەی ئەمە هاندانێک بوو بۆ ئاینشتاین بۆ ئەوەی پەیپەرەکەی ‘لەمەڕ ئەلکترۆداینەمیکی جوڵەی تەنەکان’، ساڵی 1905 بنوسێت، لەم پەیپەرەدا، ئاینشتاین تیوری تایبەتی نسبیەتی پێشکەشکرد. ئاینشتاین ئەوەندە بلیمەت بوو کە کە سووربوو لەسەر ئەوەی بە هەر شیوەیەک لە فەزادا دەجوڵێیت، ئەوا دەبێت یاساکانی فیزیک یەکانگیربن (consistent). بۆ ئەنجامدانی ئەمە، هات و هاوکێشەکەی ماکسوێڵی بە جۆرێك دەستکاریکرد کە ئنسان بە هەر شێوەیەک بجوڵێت ئەوا ناتوانێت بەها رەهاکەی خێرایی روناکی (c) بگۆڕێت. خێرایی روناکی نەگۆڕێکە رەتکردنەوەی نییە. ئەگەر ئنسان بە ئاڕاستەی سەرچاوەیەکی وەستاوی روناکی بجوڵێت، ئەوا دەبینیت روناکییەکە هەمیشە بە خێرایی (c) بەرەو لای تۆ دێت. ئەگەر لێی دووربکەویتەوە، هەر سەیردەکەی بە هەمان خێرایی (c) بە لاتدا گوزەردەکات. بە رای ئێـمە پێکەوە بەستنەوەی وزە و بارستایی ئا لێرەدایە.
روناکی بارستایی دەگوازێتەوە
ئاینشتاین پێشنیازیکرد کە هەبونی وزە – هەر جۆرێک بێت – بارستایی لەگەڵ خۆیدا دەهێنێت. هەروەک لە نامەیەکدا بۆ هاوڕێیەکی نزیکی خۆی کۆنڕاد هابیخت باسیکردبوو، هەر زوو دوای بڵاوکردنەوەی پەیپەری (E = mc^2)، دەڵێت،’پرینسپی نسبییەت، ئەوەی پەیوەستە بە هاوکێشە بنەڕەتییەکانی ماکسوێڵەوە، پێویستیان بەوەیە کە بارستاییەکە دەبێت پێوانەی راستەوخۆی ئەو وزەیە بێت لە تەنەکەدا هەیە؛ روناکی بارستایی لەخۆدا هەڵگرتووە.’
یەکەم راڤەکاری کە ئاینشتاین تێبینیکرد گەڕان بوو لە دوی رادیۆئەکتیڤیتی یان تیشکدانەوە: ئەگەر رادیۆم وزە پەخش بکات، ئەوا هەندێک بارستایی لەدەستدەدات. فیزیکناسی ئەڵمانی ماکس بلانک شتەکەی زیاتر بە فرە-رەنگی بینی (بەڵام لە هەندێک لایەنەوە زۆر قووڵتر و وردتر). لای وی، تەنێکی گەرم – بۆ نمونە، با بڵێین، تاوەیەک لەسەر ئاگرە بارستایی لە تاوەیەکی سارد زیاترە. ئەمە بۆ خۆی ئایدیایەکی شۆڕشگێڕانە بوو – تەنانەت لە رۆژگاری ئەمڕۆشدا شتێکی سەیر دیارە، بەڵام هەرچییەک بێت، ئایدیاکە راستە. ئێستا بەڵگەی باشمان هەیە کە بارستایی هۆکارێکە بۆ هەڵگرتنی وزە، دەتوانێت جوڵە-وزەش هەڵبگرێت، بەڵام لە هەمان کاتدا دەتوانی وزەکەت هەروا بهێڵیتەوە و نەهێڵیت بڕوات. بۆ ئەوەی بزانین بۆچی، ئەوا پێویستمان بەوەیە تاووتوێی بناوانی بارستایی بکەین.
ئایا بارستایی لە کوێوە هاتووە؟
ئنسان لەو تەنۆڵکانە دروستبووە کە بە ریشە بارستاییەکی سەربەخۆیان نییە. بارستاییەکەیان لە دیاردەیەکی کوانتەمییەوە دێت کە پێی دەگوترێت پرینسپی نایەقینی هایزنبێرگ. لە بناواندا، ئەمە دەڵێت کە هەموو بڕێک لە سروشتدا سیفاتێکی غامزی هەیە، ئەویش بەهایەکی جێگیری نییە. ئەمە تەنانەت بە نیسبەت ئەو وزەیەی لە فەزایەکی بەتاڵیشدا هەیە راستە؛ کاتێک بیر لە هەبوونی وزەی سفر دەکەینەوە، ئەوا لە راستیدا باس لە غەریبی یان سیفاتە غامز و نادیارەکەی وزە دەکەین کاتێک خۆی وەک جوتێک تەنۆڵکەی روکەش (virtual) نمایش دەکات، دیارنامێنن و دەردەکەونەوە. ئەم تەمەن-کورت و تەنە جنۆکەییانە، لە راستیدا، دەرکەوت کە ئەو بارستاییە زیادەیە دەدات بە تاوە گەرمەک.
کاتێک لە تاوەیەکی سورکردنەوەدا پێوانەکان بچوک دەکەیتەوە، بۆ ئەتۆمێکی ئاسن ئنجا بۆ ناوکێکی ئاسن، سەرەنجام سەیری تەنۆلکەیەک دەکەیت کە پێی دەگوترێت کوارک و لە ناوکی ئاسندا پرۆتۆن و نیوترۆن پێکدەهێنێت. کاتێک فیزیکناسان بارستایی کوارکەکان حساب دەکەن هیچ نزیک نییە لە قورسی تاوەکە. بارستاییەکە لە راستیدا تەنۆلکەی روکەشە لە وزەی غامز پێکدێن لە فەزای بەتاڵدا. ئەو تاقیکردنەوانەی پەیوەستن بە پێکدادانی ئەو تەنۆلکانەی وزەی بەرزیان هەیە هەڵلوشینی ملیۆنان ژمارە ئەوە دەسەلمێنێت کە ئەم ‘گلوۆنانە gluons ‘ وا دەکات کوارکەکان پێکەوە یەک بخات لە پرۆتۆن و نیوترۆندا، پاشان ئەو وزەیەی رۆڵی خۆی هەیە بە زۆری هەر ئەوەیە کە لە بارستایی تاوەکەدا هەیە.
بەمجۆرە دەبینین کە تاوەکە بارستایی زیاترە. ئەگەر ئەوە لەبەرچاوبگرین کە سەرتاپای بارستایی تاوەکە لەو وزە غامزەی فەزای بەتاڵەوە سەرچاوە دەگرێت، ئەوا زۆر زەحمەت نییە ببینی کە زیادکردنی بڕێک وزە، لە فۆرمی گەرمیدا دەبێت بە هۆی زیادکردنی بڕێک بارستایی. توانستی پرۆسەی وزەی بەرز سەبارەت بە ئیفرازی ئەم وزەیە کرۆکی بوونی ئنسان نمایش دەکات. کاتێک ئەتۆمەکانی هایدرۆجین لە نێو خۆردا یەکدەگرن، دواجار ئەتۆمی هیلیۆم دروست دەکەن، پرۆسەکەش هەندێک وزەی گلوۆن (ئەو وزەیەی پێی دەڵێین بارستایی) وەک گەرمی و روناکی پەخش دەکات – هەر هەمان ئەو گەرمی و روناکییەی ژیانیان لەسەر روی عەرد خوڵقاند.
چونکە خێرایی روناکی زۆر بەرزە و لەگەڵ ئەو هەقیقەتەشدا کۆکە کە (E = mc^2) ، ئەوا بڕێکی بێشومار وزە لە مادەی ئاساییدا خەفەبووە. بۆ نمونە، گوێزێکی تاک و تەنها ئەوەندەی ماتە-وزەی لە خۆدا مەڵاسداوە کە شارێک بخاتەگەڕ. شتێکی لەم جۆرەمان پەخشکردووە، بێگومان گوێز نەبوو، بەڵکو ئەتۆمی یۆرانیوم بوو. ئەگەر بە گونجاوی ئامادە بکرێت، وزەی گلوۆنەکەی مومکینە پەخش بکرێت بۆ فەراهەمکردنی تەزووی کارەبای شارێک- یاخو لە بری کارەبا دەشێت شارەکە بە هۆی بۆمباوە خاپور بکرێت.
جا لە فۆرمی وێستگەی کارەبا یان لە شێوەی بۆمبادا بێت، بارستایی ئەو تەنۆلکانەمان پێواوە کە لە ئەوەڵەوە باسمان کرد، بارستاییەکەش لە کۆتایی پرۆسەکەدا، بڕی ئەو وزەیەی ئیفرازی دەکەن. لە هەموو حاڵەتێکدا شتەکە وەک پێشاندراوە، راستە: E هەر بە راستی یەکسانە بە mc^2 . نایابترین سەلماندنی ورد کە لە حاڵی حازردا هەمانە بریتییە لە هاوکێشەکەی ئانشتاین کە لە ساڵی 1905 نوسراوە. ئەوەی مایەی سەرسامی نییە، وردەکاری زۆری لەخۆگرت. بۆ نمونە، وزەی پێوراوی لای چەپی هاوکێشەکە پێویستی بە گروپێک توێژەر هەبوو بۆ ئەوەی فۆتۆنی تیشکی گاما پێوانەبکەن بە رێژەی یەک بەش بۆ یەک ملیۆن.
بۆ نمونە، سەبارەت بە لای راستی هاوکێشەکە، لای بارستاییەکە، توێژەران وا پێویستی کرد کە پێوانەی ئەوە بکەن چۆن بارستایی ئایۆنێک دەگۆڕێت کاتێک فۆتۆنی گاما پەخش دەکات. ئەوە بۆ خۆی گۆڕانێکی زۆر بچکۆلەیە لە بارستاییدا، هاوتای ئەو گۆڕانەیە کە لە نێوان دوری نیۆیۆرک و لۆس ئەنجلۆسدا ئەستوری موویەک بگۆڕێت. سەرسامی ناخۆش نەهاتە ئاراوە: توێژەران لە نێوان دوو پێوانەدا تەباییەکی سەیریان بۆ دەرکەوت. وەک دیاربوو، هەر بە راستی E یەکسانە بە mc^2 . بەمجۆرە پاڵی لێ بدەوە: ئەو هاوکێشەیەی تۆ ئاشنایەتیت لەگەڵ هەیە تەواو تۆکمە و حەکیمە.
بە دستکارییەوە: شێرکۆ رەشید قادر لە
The Big Questions Physics. Michael Brooks,
کردوویە بە کوردی
