الدرس: 9-4 أهم النتائج المترتبة على النظرية النسبية الخاصة

إن الأجسام المتحركة بسرعة تقترب من سرعة الضوء بالنسبة لراصد ساكن تعاني تغيراً في مقادير هذه الكميات، وهي:

1. تمدد الزمن: نلاحظ أن الزمن الذي يسجله راصد متحرك بنفس سرعة الحدث الذي يسجله راصد ساكن (t).
2. انكماش الطول: إذ أن الأجسام المتحركة بالنسبة إلى راصد ساكن تعاني تقلصاً (انكماش) في الطول باتجاه حركتها.
3. تغير الكتلة مع السرعة (الكتلة النسبية):

من النتائج المهمة للنظرية النسبية الخاصة تغير الكتلة كدالة للسرعة أي أن الكتلة كمية غير ثابتة حيث أن كتلة الجسم المتحرك تزداد بزيادة سرعته وفق العلاقة:

$\mathrm{m}=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{o}}}{\sqrt{1-\frac{{\mathrm{v}}^2}{{\mathrm{c}}^2}}}$

• (mo): الكتلة السكونية.
• (m) كتلة الجسم المتحرك بسرعة (v) الكتلة النسبية.

من العلاقة السابقة نجد أن:

في السرعة الصغيرة جداً مقارنة بسرعة الضوء أي (v <<c) فإن ${\mathrm{m}}_{\mathrm{o}}\simeq \mathrm{m}$ ولا يمكن ملاحظة التغير في كتلتها، أما في السرعة الكبيرة القريبة من سرعة الضوء فإن الأمر مختلف ويكون التغير في الكتلة محسوساً وهذا ما أثبتته التجارب في الفيزياء النووية.