آينشتاين كان محقا! : أخيراً، موجات الثقالة حقيقية

آينشتاين كان محقا! : أخيراً، موجات الثقالة حقيقية

بعد 100 عام من البحث المستمر، أعلن فريق فيزيائيين دولي أن موجات الثقالة التي تحدث عنها آينشتاين وتنبأت بها النسبية العامة، حقيقية، بل وتم رصدها أيضاً.

وهذا يعتبر واحداً من أهم كشوف علم الفلك في القرن، وذلك لأنه لن يزيدنا معرفة بكيفية عمل الكون فحسب، بل سيفتح آفاقاً جديدة لفهم ودراسة كيف يحدث كل شيء في كوننا الفسيح.

تم رصد موجات الثقالة عن طريق فيزيائيين يعملون في LIGO في سيبتمبر 2015، وتم نشر الخبر صباح يوم 11 فبراير 2016، مما دفع الخبراء إلى القول أن جائزة نوبل في الفيزياء قد تحدد مسارها.

تعتبر موجات الثقالة Gravitational Waves  من الأمور المثيرة لأنها آخر التنبؤات الرئيسية التي تحدثت عنها النسبية العامة General Relativity ، واكتشافها ورصدها سيتيح فهماً أوسع حول كيف يتحدد شكل الكون اعتماداً على كتلة المادة الموجودة فيه.

لكن، ما هي موجات الثقالة على أية حال؟

استناداً إلى النسبية العامة لآينشتاين فإن نسيج الزمكان ( الزمان - المكان ) الذي نعيش فيه ( يتحدب ) و (ينثني ) اعتماداً على كتلة الموجودات داخله ( وهذا تم رصده فعلاً حيث رصد العلماء انثناء شعاع الضوء عند مروره قريباً من الشمس ).

SuperNova

عند حصول احداث جسام في الكون، مثل اندماج ثقبين اسودين أو انفجار نجم ( سوبر نوفا )، فإن هذه الانحناءات في نسيج الزمكان من الممكن أن يتموج بها الكون على شكل موجات - ثقالية - وكأن احدهم رمى حجراً في بركة فيتموج الماء امتداداً من مركز السقوط حتى الاطراف.

وحتى تصل هذه التموجات الينا  في كوكب الأرض ستكون صغيرة جداً ( حوالي واحد من مليار جزء من قطر الذرة! )، وهذا ما يفسر معاناة العلماء على مدى عقود من الزمن لرصد مثل هذه التموجات في نسيج الكون.

ولكن، شكرا لـِ LIGO - the Laser Interferometer Gravitational wave Observatory - مرصد الليزر لقياس تداخل الموجات الثقالية، والذي استطاع أخيراً رصد هذه الموجات.

تعمل مختبرات ( اليغو ) على موجات ليزرية متذبذبة ذهاباً واياباً في انبوبين فراغيين على شكل حرف L طول كل منهما 4كم، مما يسمح للعلماء رصد أي تغير ولو كان بسيطاً في الفراغ.

رصد العلماء في 14 سبتمبر 2015 تغيراً واضحا على الشاشات في النسيج الفراغي في مرصدهم في لويزيانا، ثم بعدها بسبعة ميلي ثانية تم رصد نفس التغير في مرصدهم في واشنطن على بعد 4000كم من المرصد الأول، وكان التفسير المقترح الوحيد هو أن موجة ثقالة عبرت الكرة الأرضية.

موجة الثقالة التي رصدت في مرصدي لويزيانا وواشنطن

استطاع العلماء تحديد مصدر الموجة، وكان اندماج ثقبين اسودين قبل 1.3 مليار سنة!.

هذا الحدث - والذي يعتبر حدثاً استثنائياً بحد ذاته؛ حيث أن احداً لم يستطع رصد اندماج ثقبين اسودين أوليين من قبل - كان ضخماً للغاية وهائلاً لدرجة أن نسيج الكون تحدب وانثنى منتجاً موجات جاذبية استطاعت ان تعبر الكون حتى وصلتنا بعد حدوثها  - بأكثر من مليار سنة -  العام الماضي فقط.

وكما نستطيع معرفة الأخبار من الاستماع إلى موجات الراديو، سنستطيع أخيراً أن نفعل المثل بموجات الجاذبية؛ سيخبرنا الكون كل ما يستطيع، ونحن سنستمع له في شغف.