ما هي موجات الجاذبية المكتشفة حديثاً؟

من طرف **Admin** السبت مارس 22, 2014 6:39 pm

< ماهي موجات الجاذبية المكتشفة حديثاً ؟ >

موجات الجاذبية هي تموجات تحمل طاقة عبر الكون تنبأ بوجودها انشتاين في عام 1916 كنتيجة لنظريته النسبية العامة. على الرغم من وجود أدلة ظرفية على وجودها، موجات الجاذبية لم يتم رصدها بعد !!

يعود هذا لصغر حجمها – أصغر مليون مرة من حجم الذرة – تبدو كموجات صغيره في بحيرة عندما تنظر إلى البحيرة من مسافة بعيدة تبدو لك بلا تفاصيل وتحتاج للاقتراب حتى ترى تفاصيل سطحها.

المثير بشكل خاص هو موجات الجاذبية "البدائية" التي تكونت في بداية الكون, والتي تحمل معلومات حيوية حول نشأة الكون .

ماهي النسبية العامة ؟

في عام 1916، انشتاين اكتشف وسيلة رياضية للتعبير عن الجاذبية أسماها بالنسبية العامة، وتعتمد على مجموعة من الإحداثيات التي تصف الزمان والمكان معاً وتعرف بأسم الزمكان "space-time continuum".

الطاقة والمادة تسببان انحناء (تشويه ) للزمكان كوضعك جسماً ثقيل الحجم على مرتبة النوم (mattress)، وهذا الانحناء يسبب مايعرف بقوى الجاذبية. موجات الجاذبية تتموج في الزمكان ( فكر في وسادة معبأة بالماء بدلاً عن مرتبة النوم ).

النسبية العامة تخبرنا كيف تؤثر الجاذبية في الزمن و عبرها يستطيع جهاز الخرائط الالكتروني تحديد مكانك بدقة.

ما أهمية هذا الاكتشاف ؟

هذا الاكتشاف من جامعة هارفارد مهم لسببين: الأول أنه سيمهد لنا طريقة جديدة في دراسة الكون حيث سيسمح للعلماء باستنتاج المراحل التي تسببت في حدوث هذه الموجة و ثانياً أنها ستؤكد صحة فرضية "التضخم" التي تعطينا تفاصيل أكثر حول أصل الكون الذي يعرف بإسم الانفجار الكبير.

كيف يمكن ان نرصد موجات الجاذبية ؟

العملية تمّت بفضل مرصد في القطب الجنوبي يسمى Bicep (Background Imaging of cosmic Extragalactic Polarisation) أو "تصوير خلفية الاستقطاب الكوني الخارج-المجرّي". هذا المرصد كان يبحث عن أدلة لموجات الجاذبية عبر بعض الخصائص التي توفرها الخلفية الاشعاعيه الميكرويفية للكون. هذه الاشعاعات سببها الإنفجار الكبير، وتم الكشف عنها من قبل عالمين امريكيين في عام 1964 باستخدام مرصد راديوي، وسميت بـ "صدى " الإنفجار الكبير.

Bicep استطاع رصد استقطاب واسع للخلفية الاشعاعية للكون (الاستقطاب احد خصائص الموجات يمكنك البحث عنها)، و لايمكن إلا لموجات الجاذبية أن تضع بصمة كنمط الاستقطاب هذا، وفقط لو كانت تلك الموجات تم تضخيمها بسبب "التضخم".

ماهو التضخم ؟

"الإنفجار الكبير" فرضية فرضها القس والفيزيائي البلجيكي لوميتير والذي اسماها بـ " اليوم الذي لا أمس له " لأنه أعلن ولادة الزمكان.

لكن الانفجار الكبير لم يكن متناسب مع ملاحظات الفلكيين، فتوزّع المادة في الكون منتظم ومتماثل بطريقة لا يمكن ان يفسّر قدومها فرضية الإنفجار الكبير في التصوّر الأول.

في عام 1970 افترض علماء حدوث توسع مفاجئ للكون، وسمي بـ"التضخم". هذا التضخم وقع في أول جزء ضئيل من الثانية بعد الانفجار الكبير، ولكن أكّدت الأيام لنا صعوبة إثبات هذه الفكرة.

فقط "التضخم" يمكنه توسيع وتضخيم موجات الجاذبية التي نشأت مع بداية الكون وجعلها قابلة للرصد. بذلك إذا استطعنا رصد هذه الموجات هذا يعني أن "التضخم" حدث فعلاً !!

ما التالي ؟

النسبية العامة لانشتاين لم تتناغم مع نظرية اخرى في الفيزياء تسمى "ميكانيكا الكم", فالنسبية العامة تتحدث عن الجاذبية و الكون ككلّ أما ميكانيكا الكم فتتحدث حول مقياس الجسيمات بالغ الصغر وقوى الطبيعة الاخرى كالقوى النووية الضعيفة والقوية والكهرومغناطيسية.

على الرغم من الجهود المبذولة خلال قرن من الزمان لم يستطع الفيزيائيون من توضيح كيفية عمل النظريتان معاً.

موجات الجاذبية البدائية تكوّنت عندما كانت الجاذبية والكون يعملان على مقياس صغير وفي مستوى الجسيمات الأولية وقوى الطبيعة الأخرى.

نأمل بأن يكون هذا الاكتشاف والتحليل العلمي اللاحق له مفتاحاً للنظرية التي لطالما حنّ لها العلماء والمسماة بنظرية "كل شيء ".

*هذا المقال هو باكورة مشاركات الصديق محمد العتيق، وهو مترجم من صحيفة الغارديان لستيوارت كلارك
http://www.theguardian.com/profile/dr-stuart-clark

اقرأ المزيد هنا من نيتشر
http://www.nature.com/news/telescope-captures-view-of-gravitational-waves-1.14876

الدراسة التي تحكي النتائج. حاول أن تقرأها وتفهمها
http://arxiv.org/abs/1403.4302