ما السرعة التي تتحرك بها الآن؟ يبدو هذا السؤال سهلاً. الإجابة الأولى المتوقع سماعها، "أنا لا أتحرك." وبعد مزيد من التفكير، تدرك أنه ربما حركة الأرض تؤخذ بعين الاعتبار. إذاً، الإجابة المتوقعة الثانية، "19 ميلا في الثانية حول الشمس." لكن بعد ذلك تتذكر أن الشمس تدور حول مركز مجرة درب التبانة، ومجرة درب التبانة تتحرك ضمن المجموعة المحلية للمجرات، والمجموعة المحلية تتحرك ضمن تجمع مجرات العذراء، وتجمع مجرات العذراء يتحرك ضمن... "ما السرعة التي تتحرك بها؟" ليس سؤالاً سهلاً. عندما يسأل مراقب المهمة رواد الفضاء ما السرعة التي يتحركون بها، يوجد دوماً معيار افتراضي للسكون. في بداية الرحلة، تعطى السرعات نسبة إلى الانطلاق. لكن لاحقاً، عندما يكون الانطلاق مجرد مكان اعتباطي آخر في الأسفل على سطح الأرض الدوّار، تعطى السرعات نسبة إلى المركز المثالي الثابت للأرض. في طريقهم إلى القمر، قضى رواد فضاء أبولو وقتاً عصيباً في الإجابة عن السؤال، "ما السرعة التي نتحرك بها؟" الابتعاد عن الأرض كان شيئاً، بينما الاتجاه نحو القمر كان شيئاً آخر تماماً. ذلك لأن الأرض والقمر يتحركان بالنسبة لبعضهما البعض. آه، بالتأكيد! السرعة هي مقدار نسبي. عندما سأل الكابتن كيرك الملازم سولو إن كانت المركبة الفضائية إنتربرايز قد وصلت لسرعة النطاق السابع، كان على سولو الإجابة، "نسبة لماذا، كابتن؟" ياله من رد وقح!! قد يضع ضباط ستارفليت الثانويين في مشكلة، لكنها الإجابة الوحيدة المنطقية عن السؤال، "ما السرعة التي تتحرك بها؟" هذا حديث أساسي نسبيا. ليست ببراعة نسبية آينشتاين، لكنها النسبية القديمة الطراز (والتي لا تزال صحيحة) لغاليلو. بدا غاليلو أنه أول شخص يدرك أنه لا وجود لسرعة مطلقة. السرعات نسبية. الأمر الذي يعني أن السرعات لها معنى فقط عندما تشير إلى مرجع ما. يفترض أن هذا المرجع هو نفسه في حالة السكون. لكن .. يجب أن نسأل ثانية، "السكون نسبة لماذا؟" لأنه حتى مفهوم السكون لم يعد له أي معنى مطلق. السرعة نسبية، والسكون نسبي. سرعة الأرض 19 ميلا في الثانية نسبة إلى الشمس. سرعة " الإنتربرايز" تساوي سرعة النطاق 7 نسبة إلى مركز مجرة درب التبانة. سرعتك هي صفر نسبة إلى كرسيك المريح. لكن نظرا للمكان الذي تجلس فيه، سرعتك تبلغ المئات من الأميال في الساعة نسبة إلى مركز الأرض. عندما نرفع حاجبنا ونسأل، "لكن ما السرعة الحقيقية التي تتحرك بها الأرض؟" نتخيل سفينة الفضاء الأرض تبحر عبر محيط من الفضاء كما تدور حول الشمس. لكن الفضاء ليس محيطا. لا قيمة له كما الماء. الفضاء ليس شيئاً؛ الفضاء لا شيء. الفضاء لا شيء. يمكنك التحرك بين نقطتين في الفضاء، لنقل بين الأرض والمريخ، لكن لا يمكنك التحرك من خلال الفضاء. لا يوجد شيء للتحرك من خلاله. كأن تسأل ما وزن الثقب. الثقب يزن بالضبط لا شيء. لأن الثقب هو لا شيء. إنه فراغ، وكذلك الفضاء. الحركة نسبة إلى لا شيء لا معنى لها. مفاهيم الحركة والسكون تحمل معنى نسبياً فقط. حيث لا معنى لهما على الإطلاق. هذه المفاهيم تعني شيئاً فقط فيما يتعلق بالخيارات التعسفية، أطر مرجعية مصطنعة. في حال كنت في سفينة الفضاء، يوماً ما، وكنت تلقي النظر عبر النافذة الجانبية، وتقول، محطة الفضاء تنطلق بسرعة ثابتة، من المستحيل إيجاد طريقة لمعرفة من منكما يتحرك حقاً. أي منكما لا يتحرك في الحقيقة لأنه لا حقيقة مطلقة عن السرعة الثابتة. السرعة الثابتة في خط مستقيم تحمل معنى نسبياً فقط، نوع من الحقيقة النسبية. هل هذا يعني أن كل الحركات نسبية؟ لا! بعض الحركات تحمل فقظ معنى نسبي، لكن البعض الآخر يحمل معنى مطلقا، حقيقي تماماً. على سبيل المثال، السرعة الثابتة نسبية، لكن التغير في السرعة حتميّ. أن تصف شيئاً بأنه مطلق في العلوم يعني أنه لا معايير حتمية تستخدم في قياسه. أي أنه قابل للقياس بشكل واضح لا لبس فيه. عندما تشغل سفينة الفضاء خاصتك محركاتها، التغير في سرعتك لا شك فيه. تشعر به في معدتك، و كذلك فإن حساسات سفينتك تستطيع أن تقيسه. خارج نافذتك، سفينة الفضاء العابرة قد تبدو أنها تغيّر سرعتها، والموجودين داخل السفينة لن يشعرو به. ولا حساسات تستطيع قياس ذلك أنت في الحقيقة تغيّر في سرعتك، أما هم فـلا. يوجد شيء حقيقي بالتأكيد فيما يخص تغيرات السرعة. الأمر نفسه بالنسبة للدوران. في حال كانت سفينتك تدور، يمكنك أن تشعر بذلك، وكذلك فإن حساسات سفينتك تستطيع قياسه. سفينة الفضاء التي في الخارج قد تبدو وكأنها تدور حولك، لكن أنت من يشعر بالغثيان، وليس الأشخاص في السفينة الأخرى. أنت تدور في الوقع، بينما هم فـلا. هنالك شيء حقيقي تماماً فيما يخص الدوران. وبالتالي، بعض الحركات نسبية، والبعض الآخر لا. لا توجد حقيقة حتمية للسرعة الثابتة، لكن التغيرات في السرعة حقيقية بالتأكيد، وكذلك الحركات الدورانية. يجب علينا أن نكون عميقي التفكير في تحليلاتنا لتجاربنا اليومية من أجل أن نعرف ما هو حقيقي حتما. بما أننا قد ننخدع في بعض التصورات كما في حالة السرعة، إذا ربما كل تصور يستحق التمحيص الدقيق. الأمر الذي أوحى لآينشتاين برؤيته المذهلة عن سرعة الضوء والسفر عبر الزمن. معرفة كيفية تعريف ماهو حقيقي فعلاً عمل صعب ومهم. إذا استوقفك رجل الشرطة لتجاوزك السرعة المسموحة وسألك، "هل تعرف السرعة التي تمشي بها؟" الإجابة الذكية التي قد لا تكون حكيمة ستكون، "نسبة لماذا؟" بعدها، بينما أنت جالس في المقعد الخلفي لسيارة الشرطة وتشعر بها تتسارع بك نحو السجن، يمكنك أن تضيف، "لكن بعض الأمور مطلقة!"
How fast are you moving right now? That seems like an easy question. The first tempting answer is, "I'm not moving." Upon further reflection, you realize that maybe the Earth's motion counts. So, a second tempting answer is, "19 miles/second around the Sun." But then you recall learning that the Sun moves around the center of the Milky Way galaxy, and the Milky Way moves within the Local Group of galaxies, and the Local Group moves within the Virgo Cluster, and the Virgo Cluster moves within... "How fast are you moving?" is not an easy question. When Mission Control tells astronauts how fast they're going, there's always an assumed standard of rest. At the start of the voyage, speeds are given relative to the launchpad. But later, when the launchpad is just one more arbritrary place down there on Earth's spinning surface, speeds are given relative to the idealized, non-spinning pinpoint center of Earth. On their way to the Moon, Apollo astronauts had a hard time answering the question, "How fast are you moving?" Speed away from Earth was one thing, and speed toward the Moon was quite another. That's because the Earth and the Moon move relative to one another. Ah, of course! Speed is a relative quantity. When Captain Kirk ask Lieutenant Sulu if the Starship Enterprise has reached a speed of warp 7, Sulu should reply, "Relative to what, Captain?" Such a sassy reply may get subordinate Starfleet officers in trouble, but it is the only good answer to the question, "How fast are you moving?" This is basic relatively talking. Not fancy Einsteinian relativity, but good old fashioned (and still correct) Galilean relativity. Galileo seems to have been the first person to realize that there is no such thing as an absolute speed. Speeds are relative. This means that speeds only have meaning when they are referred to a reference frame. Presumably that reference frame is itself at rest. But then we have to ask again, "At rest relative to what?" Because even the concept of rest has lost any hint of absolute meaning. Speed is relative, and rest is relative. Earth's speed is 19 miles/second relative to the Sun. The Enterprise's speed is warp 7 relative to the center of the Milky Way galaxy. Your speed is zero relative to your easy chair. But depending on where you sit, it is hundreds of miles/hour relative to Earth's center. When we furrow a brow and ask, "But how fast is Earth really moving?" we imagine Spaceship Earth plowing through the ocean of space as it orbits the Sun. But space is not an ocean. It has no substance as water does. Space is not a thing; space is nothing. Space is no thing. You can move between two points in space, say between Earth and Mars, but you can't move through space. There's nothing to move through. It's like trying to say how much a hole weighs. A hole weighs exactly nothing because a hole is nothing. It's a void, and so is space. To move relative to nothing is meaningless. The concepts of speed and of rest have only relative meaning. They are absolutely meaningless. They mean something only with respect to arbitrarily chosen, artificial frames of reference. If, someday, you are buckled into your spaceship, and you see from the side window, say, a space station whizz by at constant speed, there is no way to know which of you is really moving. Neither of you is really moving because there is no deep reality about constant speed. Constant speed in a straight line has only relative meaning, a kind of relative reality. Does this mean that all motion is relative? No! Some motions have only relative meaning, but some motions have absolute meaning, are absolutely real. For example, constant speed is relative, but change in speed is absolute. Calling something absolute in science means that arbitrary standards are not used in its measurement. It is unambiguously measurable. When your spaceship fires its engines, your change in speed is beyond doubt. You feel it in your stomach, and your ship's sensors can measure it. Outside your window, the passing space station may seem to be changing speed, but the beings inside the station will not feel it. And no sensors can measure it. You are really changing speed, and they are really are not. There's something absolutely real about changes in speed. The same goes for rotation. If your spaceship is spinning, you can feel it, and your ship's sensors can measure it. The space station outside may seem to be going around you, but it is you who feels queasy, not the folks in the space station. You are really spinning, and they really are not. There's something absolutely real about rotation. So, some motions are relative, and some are not. There is no deep reality about constant speed, but changes in speed are deeply real, and so are rotations. We have to be thoughtful in our analysis of everyday experience in order to identify what is deeply real. Since we can be fooled by perceptions as basic as speed, maybe every perception deserves careful scrutiny. This is what inspired Einstein to his incredible insights about the speed of light and forward time travel. Knowing how to identify what is deeply real is tough and important work. If a police officer ever pulls you over for speeding and asks, "Do you know how fast you were going?" an insightful, though perhaps unwise, reply would be, "Relative to what?" And then, as you sit in the backseat of the police car and feel it accelerate toward jail, you can add, "But some things are absolute!"