يستخدم **تحويل جاليليو** في الفيزياء لتحويل إحداثيات نظام مرجعي إلى آخر يختلف عنه فقط في كونه يتحرك بالنسبة له بسرعة مستقيمة منتظمة، وقد قام إسحاق نيوتن بتطبيقها على الميكانيكا عندما قام بدراسة حركة الأجسام وحركة الكواكب، تلك التحويلات البسيطة بدت منطقية حتى القرن التاسع عشر حيث اكتشف علم الكهرومغناطيسية وانتشار الموجات الكهرومغناطيسية وعلى الأخص انتشار الضوء حيث تبين أن تحويل جاليليو ينطبق عندما تتحرك الأنظمة المرجعية بسرعات صغيرة بالنسبة لسرعة الضوء، وبين العالم الهولندي لورينتز في نهاية القرن التاسع عشر أنه لا بد من استخدام تحويل لورينتز لوصف الانتقال بين إطارين مرجعيين يتحركان بالنسبة لبعضهما البعض بسرعة عالية قريبة من سرعة الضوء.

و صاغ جاليليو جاليلي فكرته عن الانتقال في مكتوبه عن «الحركة المنتظمة» عام 1638 ، حيث قام بدراسة حركة كرة تتدحرج على سطح مائل. قام جاليليو بقياس قيم التسريع تحت تأثير الجاذبية على سطح الأرض.

الانتقال من إطار مرجعي لآخر
---------------------------

يعتمد تحويل جاليليو على جمع وطرح السرعات كما نعهده (مثل راكب يجري داخل قطار متحرك في اتجاه سير القطار، فنعين سرعة الراكب بالنسبة للقضبان بجمع سرعة الراكب + سرعة القطار). وكان الفرض في ذلك الحين أن المكان مطلق والزمن مطلق. وقد ترك تحويل لورينتز هذا الافتراض. ويسري تحويل لورينتز على جميع السرعات بينما ينطبق تحويل جاليليو على السرعات الصغيرة، فيعتبر تحويل جاليليو تقريبا لتحويل لورينتز عند السرعات الصغيرة التي نعهدها في حياتنا اليومية.

وتصف العلاقات التالية **تحويل جاليليو** بين محاور نظامين :

(*x*,*y*,*z*,*t*) و (*x*′,*y*′,*z*′,*t*′) لحدث أو نقطة موجودة في النظام S وتمثيلها في النظام S' الذي يتحرك بسرعة ( *v*) بالنسبة للنظام S في الاتجاه *x* و *x’* بحيث ينطبق مركزي النظامين عند الزمن
t=t'=0:

{\displaystyle x'=x-vt\,}
{\displaystyle y'=y\,}
{\displaystyle z'=z\,}
{\displaystyle t'=t\,}
ونلاحظ من المعادلة الأخيرة أن الافتراض هنا يفترض زمنا مطلقا، إي لا يعتمد الزمن على حركة النظامين، أي لا يعتمد الزمن على حركة إثنين من الراصدين .

طبقا لقوانين الجبر الخطية يعتبر هذا النوع من الانتقال «إزاحة بين خريطتين» ويمكن وصفها بمصفوفة تؤثر على متجه ، حيث تحث الحركة (المنتظمة وفي خط مستقيم) موازية في الاتجاه x ، ويعمل التحويل على مركبتين اثنتين فقط .

{\displaystyle (x',t')=(x,t){\begin{pmatrix}1&0\\-v&1\end{pmatrix}}.}
ورغم أن استخدام المصفوفة ليس ضروريا لإجراء تحويل جاليليو فهي تتيح فرصة المقارنة المباشرة بين أنظمة تتبع مبدأ النسبية الخاصة.

تطبيقات عملية
-------------

تستخدم في حياتنا العملية كثيرا تحويل جاليليو في التعامل مع المسائل الميكانيكية حيث تكون السرعات صغيرة معتادة، ويكون الخطأ صغيرا جدا جدا لعدم استخدامنا لتحويل لورينتز. وحتى عند دراسة حركة الكواكب يكون الخطا في استخدام تحويل جاليليو أقل من 10−8 رغم أن سرعة الكوكب قد تصل إلى 30 كيلومتر في الساعة كما هو الحال للارض.

| Ladung und Leiter |
| --- |
|  |
| الشحنة *q* تتحرك بسرعة v ، وسلك يجري فيه تيار **j**. هذا المسألة لا يحلها تحويل جاليليو**(قارن ويكيبيديا الألمانية)**.  |

ولكن تطبيق تحويل جاليليو على ظاهرة الكهرومغناطيسية لا يفلح. ولنأخذ مثال جسيم مشحون كهربائيا ولتكن شحنته *q* ويتحرك بالسرعة **v** ونفرض أن حركته هذه تكون موازية لسلك يسير به تيار كهربائي. ينشأ عن التيار في السلك مجال مغناطيسي يؤثر على الجسم المشحون بقوة لورينتز وتحرفه عن مساره المستقيم .فإذا قمنا الآن بإجراء تحويل جاليليو إلى النظام الذي تتحرك الشحنة فيه نجد عدم وجود قوة لورينتز (بسبب عدم حركة الجسيم المشحون). أي تكون القوانين الطبيعية قد اختلفت في النظامين وهذا ما هو مرفوض من وجهة نظر مبدأ النسبية، لهذا كان الاضطرار لاكتشاف تحويل لورينتز عند نهاية القرن التاسع عشر، حيث هو وحده الذي يستطيع التحويل بين النظامين مع صحة سريان قوانين الطبيعة.

عند تطبيق تحويل لورينتز على تلك المسألة يتقلص طول السلك في الإطار المرجعي (نظام ) للجسيم المشحون ويكتسب السلك شحنة كهربائية نسبية، ينشأ عنها مجال كهربائي بدلا من المجال المغناطيسي، ومن ذلك تتضح القرابة بين المجالين المغناطيسي والكهربائي.

تحويل جاليليو وقوانين الانحفاظ
------------------------------

لا تتغير القوانين الطبيعية بتحويل جاليليو، فكل تجربة نقوم بها تكون نتيجتها ثابتة غير متغيرة عندما نغير مكان إجراء التجربة من مكان إلى مكان، فلا يؤثر تغير المكان أو تغير الزمن أو تغير الإتجاه على نتيجة التجربة، يسمى عدم التغير هذا تناظر القوانين الطبيعية، وطبقا لنظرية نويثر فكل تناظر من هذا ينتمي إل قانون انحفاظ معين، وعدم تغير قوانين الطبيعة بإجراء تحويل جاليليو تنطبق تماماً مع قوانين الانحفاظ في الميكانيكا الكلاسيكية .

وبالتفصيل:

* يؤدي عدم التغير عند انزياح المكان إلى انحفاظ كمية الحركة .
* ويؤدي عدم التغير عند انزياح الزمن إلى قانون بقاء الطاقة .
* ويؤدي عدم التغير عند الانزياح الزاوي إلى انحفاظ الزخم الزاوي.

انظر أيضا
---------

|  |  |  |
| --- | --- | --- |
| * مبدأ النسبية
* تحويل لورينتز
* تجربة ميكلسون ومورلي
* تقلص الأطوال
* إبطاء زمني
* معادلات آينشتين للمجال
 | * نظرية النسبية الخاصة
* نظرية النسبية العامة
* سرعة الضوء
* تأثير سانياك
* نسبية التزامن
* زمكان
 |  |

المراجع
-------

1. ↑  Galileo 1638 *Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno á due nuoue scienze* **191** - **196**, published by Lowys Elzevir (Louis Elsevier), Leiden, or *Two New Sciences*, English translation by هنري كرو and Alfonso de Salvio 1914, reprinted on pages 515-520 of *On the Shoulders of Giants*: The Great Works of Physics and Astronomy. ستيفن هوكينغ, ed. 2002 ISBN 0-7624-1348-4
2. ↑  Mould، Richard A. (2002)، *Basic relativity*، Springer-Verla، ISBN:0-387-95210-1، مؤرشف من الأصل في 2023-01-23, Chapter 2 §2.6, p. 42
3. ↑  Lerner، Lawrence S. (1996)، *Physics for Scientists and Engineers, Volume 2*، Jones and Bertlett Publishers, Inc، ISBN:0-7637-0460-1، مؤرشف من الأصل في 2023-01-23, Chapter 38 §38.2, p. 1046,1047
4. ↑  Serway، Raymond A.؛ Jewett، John W. (2006)، *Principles of Physics: A Calculus-based Text, Fourth Edition*، Brooks/Cole - Thomson Learning، ISBN:0-534-49143-X، مؤرشف من الأصل في 2023-01-23, Chapter 9 §9.1, p. 261
5. ↑  Hoffmann، Banesh (1983)، *Relativity and Its Roots*، Scientific American Books، ISBN:0-486-40676-8، مؤرشف من الأصل في 2023-01-23, Chapter 5, p. 83

| * ع
* ن
* ت
علم الفلك |
| --- |
| عام | 
* تاريخ علم الفلك

 |
| علم الفلك الرصدي | 

|  |  |
| --- | --- |
| الأنواع  | 
* أشعة غاما
* الأشعة السينية
* الأشعة فوق البنفسجية
* البصري
* الأشعة تحت الحمراء
* الراديوي

 |
| أجرام الفلكية  | 
* مجرات
* نجوم
* كواكب
* كواكب قزمة
* أجرام صغيرة (نيازك
* مذنبات
* كويكبات)
* بقايا نجوم (ثقوب سوداء
* نجوم نيوترونية
* أقزام سوداء)
* بقايا مستعر أعظم

 |

 |
| علم الفلك النظري | 
* الفيزياء الفلكية
* نسبية خاصة
* نسبية عامة
* قوانين نيوتن
* قوانين كبلر
* قانون هابل
* تأثير دوبلر
* المادة الافتراضية (المادة المظلمة
* الطاقة المظلمة
* المادة المضادة)
* قانون بود

 |
| 
التصنيف
 |

|  |  |
| --- | --- |
| ضبط استنادي: وطنية عدلها في ويكي بيانات | 
* الملف الاستنادي المتكامِل (GND)

 |

* أيقونة بوابةبوابة الفيزياء

| * ع
* ن
* ت
النسبية |
| --- |
| النسبيةالخاصة | 

|  |  |
| --- | --- |
| خلفية  | 
* مبدأ النسبية
* مقدمة للنسبية الخاصة
* النسبية الخاصة

 |
| أسس  | 
* حركة نسبية
* إطار مرجعي
* سرعة الضوء
* معادلات ماكسويل

 |
| صيغة  | 
* نسبية غاليلية
* تحويل جاليليو
* تحويلات لورينتز

 |
| نتائج  | 
* تمدد الزمن
* كتلة نسبية
* تكافؤ كتلة-طاقة
* تقلص الأطوال
* نسبية التزامن
* تأثير دوبلر النسبي
* مبادرة توماس
* أقراص نسبية

 |
| زمكان  | 
* زمكان مينكوفسكي
* خط العالم
* رسم مينكوفسكي البياني
* مخروط ضوئي

 |

 |  |
|  النسبيةالعامة | 

|  |  |
| --- | --- |
| خلفية  | 
* مقدمة
* صيغة رياضية

 |
| مفاهيمأساسية  | 
* النسبية الخاصة
* مبدأ التكافؤ
* خط العالم
* هندسة ريمانية
* رسم مينكوفسكي البياني

 |
| ظواهر  | 
* مسألة الجسمين
* عدسات
* أمواج
* تباطؤ الإطار المرجعي
* تأثير الجيوديسي
* أفق الحدث
* تفرد
* ثقب أسود

 |
| معادلات  | 
* جاذبية خطية
* شكليات بعد نيوتنية
* معادلات الحقل لأينشتاين
* معادلة الجيوديسي
* معادلات فريدمان
* شكليات ADM
* شكليات BSSN
* معادلة هاملتون جاكوبي أينشتاين

 |
| نظرياتمتقدمة  | 
* كلوزا-كلاين
* جاذبية كمية
* نظرية برانز-ديك

 |
| حلول  | 
* شوارزشيلد
* رايسنر–نوردستروم
* غودلمترية كير
* مترية كير-نيومان
* كاسنر
* تاوب نت
* ميلن
* روبرتسون-ووكر
* موجة بي بي
* غبار فان ستوكم

 |

 |
| علماء | 
* بوانكاريه
* لورينتز
* أينشتاين
* هيلبرت
* شوارتزشيلد
* دي سيتر
* فايل
* إدينغتون
* فريدمان
* لومتر
* ميلن
* روبرتسون
* تشاندراسخار
* زفيكي
* ويلر
* شوكيه-بروهات
* كير
* زيلدوفيش
* نوفيكوف
* أييلرز
* جيروش
* بنروز
* هوكينج
* تيلور
* هالس
* بوندي
* ميزنر
* ياو
* ثورن
* فايس
* *آخرون*

 |
| 
* **تصنيف**
* **كومنز**

 |


|  |  |
| --- | --- |
| مشاريع شقيقة | في كومنز صور وملفات عن: تحويل جاليليو |