تبدو العديد من الظواهر الفيزيائية ضد المنطق، مثل ظاهرة تمدد الزمن والطبيعة الثنائية للموجة والجسيم، لكنك قد تشعر بأنك تمتلك فهمًا بديهيًا إلى حد ما للأشياء البسيطة، مثلًا: عندما تأخذ عمودًا معدنيًا طويلًا وتدفعه من أحد طرفيه، فكم من الوقت يستغرق الطرف الآخر من العمود حتى يتحرك؟
نعلم أن التغير لا يمكن أن يكون فوريًا، وإن كان ذلك مفيدًا حقًا. إذا تحرك الطرف الآخر على الفور، فيمكنك التواصل بسرعة أكبر من سرعة الضوء مثل الكائنات الفضائية في الخيال العلمي، سواء باستخدام عمود طويل جدًا أو نظام من الأعمدة الطويلة المُستخدَمة لنقل المعنى، ولا تريد التسبب في أي مفارقات تتعلق بالسفر عبر الزمن عن طريق وخز الأشياء بعصا كبيرة.
هناك تخمين معقول آخر وهو أن القطب يتحرك بسرعة الضوء، من منظور أنه سريع للغاية بكل وضوح، لكن هذا غير صحيح أيضًا. أوضح عالم المواد براين هايدت أن الوقت الذي يستغرقه الطرف الآخر من القطب للتحرك يتحدد بسرعة الصوت في الشريط المعدني.
عندما نلتقط جسمًا صلبًا مثل المعدن، نشعر أنه صلب إلى حد ما. يبدو الجسم على مقياسنا كأنه بنية صلبة طويلة بلا فجوات بينها أو قابلية للضغط. على مقياس صغير، يكون الشريط المعدني بنية بلورية مرتبة من النيوكليونات وإلكتروناتها، ومثبتة في مكانها بواسطة روابطها.
عندما تضغط على قضيب معدني، تدفع ذرات الطبقة الأولى نظيراتها في الطبقة الثانية، التي تدفع بدورها الطبقة التالية، وتنتشر عبر القضيب مثل الموجة، بسرعة الصوت في ذلك الوسط. يتحرك الصوت بسرعات مختلفة عبر تلك الوسائط، ويسافر أسرع عبر كثافات أكبر. يتحرك الصوت بسرعة 1500 متر في الثانية في الماء، وفي الهواء نحو 340 مترًا في الثانية. في المواد الصلبة، يتحرك الصوت أسرع بكثير، مع أن السرعة تعتمد على المادة الصلبة، وكل هذا يعتمد على عوامل مثل درجة الحرارة والضغط.
اقرأ أيضًا:
لماذا يؤدي قدح حجر الصوان بقطعة من الفولاذ إلى إضرام النار؟
علماء يصنعون أبرد جزيء كبير على الإطلاق، وله رابطة كيميائية غريبة
ترجمة : محمد الشرقاوي
تدقيق: أكرم محيي الدين
