Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » مبدأ التكافؤ

مبدأ التكافؤ

1907
  • Albert Einstein
مختبر حديث يوضح مبدأ التكافؤ مع جسم يسقط سقوط حر في غرفة مفرغة من الهواء.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

يُعد مبدأ التكافؤ حجر الزاوية في النسبية العامة. ويفترض أن تأثيرات مجال الجاذبية المنتظم لا يمكن تمييزها عن تأثيرات التسارع المنتظم. هذا يعني أن الراصد في مصعد حر السقوط بلا نوافذ يشعر بانعدام الوزن، تمامًا كما يشعر الراصد في الفضاء السحيق، بعيدًا عن أي مصدر جاذبية، مما يُشكل الأساس المفاهيمي للجاذبية كظاهرة هندسية.

يوجد مبدأ التكافؤ في عدة صيغ. ينص مبدأ التكافؤ الضعيف على أن مسار الكتلة النقطية في مجال الجاذبية يعتمد فقط على موضعها الابتدائي وسرعتها وليس على تركيبها. هذه هي النسخة الحديثة لملاحظة جاليليو التي تنص على أن جميع الأجسام تسقط بالمعدل نفسه. ويتوسع مبدأ التكافؤ لأينشتاين في ذلك، حيث ينص على أن نتيجة أي تجربة محلية غير جاذبية في إطار مرجعي يسقط سقوطًا حرًّا مستقلة عن سرعة الإطار وموقعه في الزمكان. وأخيرًا، يشمل مبدأ التكافؤ القوي تجارب الجاذبية نفسها، حيث يفترض أن حركة الجاذبية لجسم اختبار صغير تعتمد فقط على موضعه الابتدائي وسرعته وليس على تكوينه.

كان هذا المبدأ هو رؤية أينشتاين الحاسمة التي ربطت بين النسبية الخاصة والنسبية العامة. فقد سمحت له بتعميم مبدأ النسبية ليشمل الأطر المرجعية المتسارعة، والتي ساوى بينها وبين حقول الجاذبية. وتوضح التجربة الفكرية الشهيرة لمراقب في مصعد هذا الأمر: إذا كان المصعد يتسارع لأعلى في الفضاء الخالي، فإن المراقب يشعر بقوة هابطة مماثلة للجاذبية. وعلى العكس من ذلك، إذا كان المصعد في حالة سقوط حر، فإن كل ما بداخله يكون عديم الوزن. ويعني هذا التكافؤ أن الجاذبية ليست قوة تنتشر عبر الفضاء، بل هي مظهر من مظاهر انحناء الزمكان. فالمسارات التي تتبعها الأجسام تحت تأثير الجاذبية ليست ناتجة عن قوة، بل هي أكثر المسارات استقامة (جيوديسيا) ممكنة عبر الزمكان المنحني، وهو ما يمثل خروجًا جذريًّا عن المفهوم النيوتوني.

UNESCO Nomenclature: 2211
- النسبية

يكتب

النظام التجريدي

الاضطراب

ثوري

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • تجارب جاليليو على الأجسام المتساقطة
  • قانون نيوتن للجاذبية العامة (والمساواة الضمنية بين كتلة القصور الذاتي وكتلة الجاذبية)
  • النسبية الخاصة

التطبيقات

  • الأساس للتفسير الهندسي للجاذبية
  • يدعم نظرية النسبية العامة بأكملها
  • يُبلغ عن تصميم أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي
  • تستخدم في تدريب رواد الفضاء على انعدام الوزن

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة ب: مبدأ التكافؤ، النسبية العامة، الجاذبية، الجاذبية، التسارع، الزمكان، كتلة القصور الذاتي، كتلة الجاذبية، السقوط الحر.

السياق التاريخي

مبدأ التكافؤ

1900
1902
1902
1907
1909
1910
1911-04-08
1900
1900-12-14
1902
1904
1907
1909
1910
1912

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.