الموجات الثقالية تهز الأوساط العلمية و تثبت نظرية آينشتاين حول الارض !
الموجات الثقالية تهز الأوساط العلمية و تثبت نظرية آينشتاين حول الارض !
ملاحظة/ هنالك روابط لكتب فيزياء هامة في نهاية الموضوع
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
GreenArea
أُعلن أمس عن اكتشاف “الأمواج الثقالية”، التي تنبّأ بوجودها، قبل قرنٍ من الزمن، آلبرت آينشتاين في النظرية النسبية العامّة. تفسّر الموجات الثقالية سبب دوران الأرض حول الشمس، والجاذبية الأرضية، وظواهر كونية كثيرة، مثل نشأة الثقوب السوداء، وربما الانفجار العظيم.
وزخرت اخبار المجتمع العلمي عن إكتشاف ضخم وهو الأمواج الثقالية، حيث تمَّ هذا الإكتشاف بواسطة مرصد الأمواج الثقالية LIGO الموجود في الولايات المتحدة بالتعاون مع مشروع VIRGO و”المؤسسة الوطنية الفرنسية للأبحاث”، وعلماء من “مجتمع ماكس بلانك الألماني”.
الأمواج الثقالية Gravitational Waves هي إحدى الظواهر التي تنبأ بها آينشتاين من خلال نظريته في النسبية العامة قبل ما يُقارب المئة عام، ويمكن تشبيهها بالأثر الذي تُحدثه حصاة عند إلقاءها ببركة ماء على سطحها ورقتي شجر، حيث يَنتُج عن ذلك تموجات على سطح البركة وعندما تصل هذه التموجات لمكان الورقتين ستهتزان مقتربتين ومبتعدتين عن بعضهما بشكلٍ طفيف، وكذلك تنتشر الأمواج الثقالية عبر نسيج الزمان والمكان (الزمكان) مُسببة تغيرات في المواضع النسبية للأجسام وإنحرافات في الأشعة الكهرومغناطيسية المنتشرة في الكون، لكنَّ هذه الامواج تستلزم أحداثًا فلكيةً ضخمة لكي تَنتُج كإصطدام ثقبين أسودين أو دوران نجمين نيوترونيين حول بعضهما أو حتى نشوء الكون وتضخمه في أجزاء من الثانية. وذلك الإكتشاف سوف يدفع الفيزيائيين لإعادة النظر في العديد من الفرضيات والنماذج الموضوعة لتفسير مسائل عميقة في الفيزياء والفلك.
قبل مائة عام، اقترح آينشتاين، في نسبيّته العامّة، تصوّراً لـ “الموجات الثقالية”؛ إذ رأى، من خلاله، أن الزمكان (النسيج الزماني والمكاني في الكون) يشبه ورقة مطّاطية مسطّحة، إن دحرجنا كرةً فوقها، ستتمطّط، ما يؤدّي إلى انحناء الورقة.
يُنتج عن انحناء الزمكان (النسيج الزماني والمكاني في الكون) أمرين؛ الأول، هو الجاذبية الأرضية، والثاني، دوران الأرض حول الشمس.
محاكاة تُظهر تأثير الأمواج الثقالية على الأرض، حيث أن هذا التأثير ضئيل جدًا ومن الصعب قياسه، لذلك بُنيت مراصد فلكية خصيصاً لذلك، مثل المرصد LIGO الذي مكّن العلماء،كما رأينا اليوم، من إلتقاط أول إشارة ناتجة عن إصطدام ثقبين أسودين ضخمين يبعدان عنا 1.3 مليار سنة ضوئية
بطريقةٍ أخرى، “الأمواج الثقالية” هي عبارة عن تموّجات في الزمكان تتولّد بواسطة التسارع (التباطؤ فعليّاً) الناتج عن أجسام فائقة الكتلة في الكون. مثلاً، إذا انفجر نجم، فإن الأمواج الثقالية تحمل الطاقة بعيداً عن الانفجار بسرعة الضوء. وكذلك إذا اصطدم ثقبان أسودان، فإنهما سيسبّبان هذه التموّجات في الزمكان لتنتشر كالتموّجات على سطح بركة ماء.
وكانت عدد من وسائل الاعلام الاميركية قد نشرت قبل ايام سلسلة من التقارير تضمنت اسئلة حول الموجات الثقالية؟ وكيف يمكنها أن تساعدنا بمعرفة أصل الكون؟ فوصفتها على انها تموجات تقع في نسيج المساحة والزمن.. لكنها تعتبر أيضاً الأساس الذي تقوم عليه الفيزياء الحديثة.
واشارت الى انه وعلى مدى قرن كامل، استمرت محاولات علماء الفيزياء لإثبات وجود الموجات الثقالية، وهي إحدى آخر القطع في أحجية النظرية النسبية لأينشتاين.
اقترح أينشتاين أن أجساماً متسارعة مثل نجمين نيوترونيين أو ثقبين أسودين تسببا بتشتت في النسيج الكوني، وعندما اندمجت هذه الأجسام أطلقت ظاهرة كونية لتنتج أطناناً من الموجات الثقالية إلى الفضاء، وتوقع أن هذه الموجات تمر عبر المجرات بسرعة الضوء لتغيّر شكل الأجسام التي تقف بطريقها.
واعتبرت انه نظرياً فإن هذه الموجات كان يفترض بها أن تصادف الأرض لكننا لم نتمكن من توثيق وجودها، مرصد “لايغو” الفضائي تم تجهيزه بأحدث الأجهزة البصرية وأجهزة الترصّد بالليزر منذ عام 1988 للعثور على هذه الموجات. فعمل معهد “MIT” وجامعة “Caltech” على تطوير مرصدين متطابقين أحدهما يقع في لويزيانا والآخر في واشنطن، شكل كل منهما يشبه حرف “L” ويطلقان أشعة ليزر بمضخات تمتد على مسافة حوالي أربعة كيلومترات.
إن مرت موجة ثقالية عبر المرصد، فإن المسافة التي ستتغير بمسار أشعة الليزر ستكون ضئيلة للغاية، ولكن لم يعتبر تأكيد وجود هذه الأشعة ضرورياً للغاية؟
واشارت الى انه على عكس الموجات الكهرومغناطيسية أو أشعة الراديو أو حتى الضوء المرئي، فإن هذه الموجات لا تتأثر بمحيطها فخلال سفرها عبر الكون لا تتفاعل هذه الموجات مع المواد التي تمر بها، بل تمر خلالها بسلاسة وثبات لتعتبر دليلاً على الماضي بطريقة الاتجاه.
واستنتجت انه من خلال دراسة هذه الموجات يمكننا أن نجيب على أبرز الأسئلة التي لطالما حيّرتنا حول كيفية سير عالمنا.
عقد اليوم واحد من أهم المؤتمرات العلمية في القرن الحادى والعشرين إذ تم الإعلان عن اكتشافالموجات الثقالية والتي تحدث عنه آينشتاين في نظريته النسبية والتي لم يثبت آينشتاين هذه الجزئية من النظرية ويعد مشروع LIGO ثالث أعظم مشروع تشرف عليه ناسا في عام 2011 ..
وقبل البدء في أحداث المؤتمر يجب أن نعرف ما هي الموجات الثقالية وما المهم بها وما تستطيع فعله ومن تكلموا عنها سابقا ؟!
مرصد LIGO على شكل حرف L
على مدى قرن كامل، استمرت محاولات علماء الفيزياء لإثبات وجود الموجات الثقالية، وهي إحدى آخر القطع في أحجية النظرية النسبية لأينشتاين. اقترح أينشتاين أن أجساماً متسارعة مثل نجمين نيوترونيين أو ثقبين أسودين تسببا بتشتت في النسيج الكوني، وعندما اندمجت هذه الأجسام أطلقت ظاهرة كونية لتنتج أطناناً من الموجات الثقالية إلى الفضاء، وتوقع أن هذه الموجات تمر عبر المجرات بسرعة الضوء لتغيّر شكل الأجسام التي تقف بطريقها. نظرياً فإن هذه الموجات كان يفترض بها أن تصادف الأرض لكننا لم نتمكن من توثيق وجودها، مرصد "لايغو" الفضائي تم تجهيزه بأحدث الأجهزة البصرية وأجهزة الترصّد بالليزر منذ عام 1988 للعثور على هذه الموجات. عمل معهد "MIT" وجامعة "Caltech" على تطوير مرصدين متطابقين أحدهما يقع في لويزيانا والآخر في واشنطن، شكل كل منهما يشبه حرف "L" ويطلقان أشعة ليزر بمضخات تمتد على مسافة حوالي أربعة كيلومترات. إن مرت موجة ثقالية عبر المرصد، فإن المسافة التي ستتغير بمسار أشعة الليزر ستكون ضئيلة للغاية، ولكن لم يعتبر تأكيد وجود هذه الأشعة ضرورياً للغاية؟ على عكس الموجات الكهرومغناطيسية أو أشعة الراديو أو حتى الضوء المرئي، فإن هذه الموجات لا تتأثر بمحيطها فخلال سفرها عبر الكون لا تتفاعل هذه الموجات مع المواد التي تمر بها، بل تمر خلالها بسلاسة وثبات لتعتبر دليلاً على الماضي بطريقة الاتجاه. ومن خلال دراسة هذه الموجات يمكننا أن نجيب على أبرز الأسئلة التي لطالما حيّرتنا حول كيفية سير عالمنا.
تعليق لصفحة الفضائيون على صورة لآينشتاين
أهمية تلك الموجات :- إلى جانب وضع أفكار آينشتاين تحت الاختبار، فإنّ أول رصدٍ مؤَكّدٍ للأمواج الثقالية سيفتح الباب أمام علم فلكٍ جديدٍ كلّيّاً. فكما نستخدم أطوال موجات كهرومغناطيسية مختلفة لمراقبة الكون، كالضوء المرئي والأشعة الأخرى كالسينيّة وتحت الحمراء. ستصبح الأمواج الثقالية بمثابة عين جديدة لنا ننظر بها إلى الكون، مما سيقدم لنا منظوراً جديداً لبعض الظواهر كالثقوب السوداء و النجوم النيوترونيّة.
الموجات الثقالية
من قاموا برصدها من قبل :- عام 1974، قام عالما الفضاء راسل هالس «Russel Hulse» وجوزيف تايلور «Joseph Taylor» برصد زوج من النجوم النابضة Pulsars. هذان النجمان الميّتان كان يرسلان في الفضاء نبضات من الأمواج الراديوية. لاحظ العالمان حينها أن النجمين كانا يخسران كمية من الطاقة خلال دورانهما الحلزوني حول بعض. وهذه الكمية من الطاقة موافقة لما جاءت به نظرية النسبية العامة لآينشتاين، والتي تقول بأن كمية الطاقة المفقودة تنتشر على شكل أمواج ثقاليّة. يجدر بالذكر أن هالس وتايلور حازا على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1993 بفضل هذا الاكتشاف.
صورة توضح الفرق بين الثقالية والكهرومغطيسية
وقام موقع الفضائيون – The Aliens بتغطية حصرية للمؤتمر ذكر فيها بعض من تصريحات " Kip Throne " في المؤتمر “لمرصد LIGO حساسية عالية جداً، حيث يتمكن من قياس أطوال أصغر من قطر البروتون بكثير ” “في حال كنا نعيش ضمن عالم مكون من أربع أبعاد، لكانت نظرتنا للأبعاد الثلاثة كما ننظر الآن إلى البعدين الإثنين” “آينشتاين توصل لما اكتشفناه الآن بمراصدنا الحديثة ضمن مشروع LIGO باستخدامه للذكاء و الرياضيات فقط “إن آلية قياس طول الأمواج الثقالية هي من خلال إطلاق شعاع ليزر بين مرآتين، حيث يتم بذلك انعكاس الضوء و من ثم يتم إدخال الموجات الثقالية ليتم التطابق، هكذا تتم عملية القياس” وحديث Rainer Wiess " " والذي ذكر فيه ” نحن نملك أدوات تساعدنا على سماع صوت الطبيعة لكننا نفتقر لوجود أدوات تساعدنا في سماع صوت الكون” “ضياع الكتلة في اندماج الثقبين الأسودين على شكل طاقة يولد الأمواج الثقالية التي تسبب تموجات في نسيج الزمكان، هذا ما قاله آينشتاين منذ 100 عام” سيتم إنشاء عدة مراصد جديدة لمختبرات LIGO في مناطق متفرقة من العالم كالهند واليابان وذكر أيضا "Gabriela Gonzalez" “الأمواج المكتشفة صغيرة جداً لأنها حدثت قبل حوالي المليار عام، حيث اندمج الثقبان الأسودان، ونشأت الأمواج التي تتحرك نحونا مستغرقة مليار عام” و “إن أهمية هذا الاكتشاف تماثل أهمية الهبوط على القمر وقد فعلناها” وقال المدير التنفيذي في مرصد LIGO " " “الأمواج الثقالية المكتشفة ناجمة عن اندماج ثقبين أسودين”
الموضوع منقول
يمكنكم من التالي الإنتقال إلى صفحات :
تعليقات