أحدثت نظريتا أينشتاين للنسبية (الخاصة 1905 والعامة 1915) ثورة في الفيزياء، حيث استبدلتا مفاهيم نيوتن المطلقة للزمان والمكان بـ “الزمكان” المنحني. النسبية الخاصة (السرعة الثابتة) ربطت الكتلة بالطاقة (
) وثبتت سرعة الضوء، بينما وصفت العامة الجاذبية كانحناء في الزمكان بفعل الكتل، مفسرةً أدق الظواهر الكونية.
النسبية الخاصة (1905) – Special Relativity
تتناول الأجسام التي تتحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم (الأطر المرجعية القصورية).
ثبات سرعة الضوء: سرعة الضوء في الفراغ ثابتة لا تتغير، بغض النظر عن سرعة مصدر الضوء أو المراقب.
تمدد الزمن وتقلص الطول: يتباطأ الزمن ويتقلص الطول للأجسام التي تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء بالنسبة لراصد ساكن.
تكافؤ الكتلة والطاقة: المعادلة الشهيرة
تعني أن الكتلة يمكن أن تتحول إلى طاقة، وأن الطاقة والكتلة وجهان لعملة واحدة.
النسبية العامة (1915) – General Relativity
تعمل على تعميم الخاصة لتشمل الحركة المتسارعة والجاذبية، وتعتبر الجاذبية هندسة، وليست قوة بالمعنى التقليدي.
انحناء الزمكان: الكتلة والطاقة تقومان بـ “تقعير” أو انحناء نسيج الزمكان (الأبعاد الثلاثة + الزمن كبعد رابع).
تفسير الجاذبية: ما نشعر به كجاذبية هو ببساطة حركة الأجسام في هذا الزمكان المنحني، حيث تسير الأجسام في خطوط مستقيمة (جيوديسيا) داخل فضاء منحنٍ.
تنبؤات وتأكيدات: تنبأت بانحناء الضوء (عدسة الجاذبية)، تمدد الزمن الثقالي (الزمن أبطأ قرب الكتل الضخمة)، والموجات الثقالية.
الفرق الجوهري ببساطة
الخاصة: تتعامل مع السرعات العالية جداً بدون جاذبية.
العامة: تتعامل مع الجاذبية والسرعات المتغيرة (المتسارعة)