اكتشاف الموجات الثقالية

the-search-for-gravitational-waves

تأكيد اكتشاف الموجات الثقالية رسميا

قراءة و تحميل الورقة العلمية الخاصة

  • “ما استطعنا رؤيته هو آخر دورة قبل اندماج الثقبين الأسودين، إضافة لتأثيرها على نشر الأمواج الثقالية، وذلك لأنه في بعض الأحيان يستمر الدوران لملايين من السنين قبل حدوث الإندماج.”
  • “لمرصد LIGO حساسية عالية جداً، حيث يتمكن من قياس أطوال أصغر من قطر البروتون بكثير ” Kip Throne
  •  ” نحن نملك أدوات تساعدنا على سماع صوت الطبيعة لكننا نفتقر لوجود أدوات تساعدنا في سماع صوت الكون”Rainer Wiess
  • “يتم قياس الموجات الكهرومغناطيسية بواسطة الأشعة السينية و المراقبة العادية أو الراديوية. إلا أنه للأمواج الثقالية قصة أخرى، حيث يقوم مرصد ليغو برصدها.”France Cordova
  • “في حال كنا نعيش ضمن عالم مكون من أربع أبعاد، لكانت نظرتنا للأبعاد الثلاثة كما ننظر الآن إلى البعدين الإثنين” Kip thorne
  • “آينشتاين توصل لما اكتشفناه الآن بمراصدنا الحديثة ضمن مشروع LIGO باستخدامه للذكاء و الرياضيات فقط”Kip thorne
  • “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”

  • “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” Rainer Weiss
  • سيتم إنشاء عدة مراصد جديدة لمختبرات LIGO في مناطق متفرقة من العالم كالهند واليابان

  • “الأمواج المكتشفة صغيرة جداً لأنها حدثت قبل حوالي المليار عام، حيث اندمج الثقبان الأسودان، ونشأت الأمواج التي تتحرك نحونا مستغرقة مليار عام” Gabriela Gonzalez
  • مرصد LIGO استطاع تسجيل التموجات التي يمكن تشغيلها على شكل صوت .. وقام بعرض التسيجيلات
  • “إن أهمية هذا الاكتشاف تماثل أهمية الهبوط على القمر وقد فعلناها”

  • “الأمواج الثقالية المكتشفة ناجمة عن اندماج ثقبين أسودين” David Reitze المدير التنفيذي في مرصد LIGO

ماهي الأمواج الثقالية؟

الأمواج الثقالية هي تموجات في الزمكان -مفهوم رباعي الأبعاد حيث يتم الدمج بين الزمان والمكان كنسيج واحد- مهما يكن الجسم -أي جسم حقيقي- يتحرك عبر الفضاء فهو يسبب اضطراب في الزمكان ينتشر على شكل تموجات إلى الخارج. إنها تبدو كما لو أن جسم يتحرك في الماء.

  • وضع ألبرت آينشتاين فكرته حول الأمواج الثقالية في نظريته النسبية العامة وذلك قبل قرن مضى. لقد كانت الجزء الأخير من النظرية الذي لم يتم إثباته بعد.
  •  بما أن الأمواج الثقالية ضعيفة للغاية فهي عرضة للتداخل. لذلك ينبغي على باحثي LIGO أن يكونوا على قدر كبير من الدقة يجعلهم متأكدين من كونهم قد قاموا بقياس هذه الأمواج ولا شيء غيرها.
  • حسب الإشاعات، فقد تم رصد الأمواج الثقالية من إندماج ثنائي لثقبين أسودين بكتلة 29 و 36 ضعف من كتلة شمسنا، إنها إشارة قوية على مايبدو.
  • هذا الإندماج أدى إلى تشكل ثقب أسود أضخم تقدر كتلته بـ 62 مرة قدر كتلة شمسنا. اندماج كهذا، بين جسيمين ثقيلين في الفضاء سيسبب تموجات قوية في الزمكان.

ما المهم في الأمواج الثقالية؟

إن نظرية آينشتاين في النسبية العامة قد أحدثت ثورةً في مجال فهمنا للجاذبية، وهي تُعد من أهم وأعظم دعائم الفيزياء الحديثة. ولكننا نعلم أنها لا تستطيع تقديم وصفٍ شاملٍ للكون، لعدم توافقها مع نظريةٍ رئيسيةٍ أخرى، وهي ميكانيك الكم. ولكن مع دراسة الأمواج الثقالية، وهي الجزء الأخير من توقعات نظرية آينشتاين التي لم يتم التأكد منها بعد، سيتمكن الفيزيائيون من اكتشاف طريقة لتوسع نطاقها فتشكل فهمنا للكون برمته.

ما الّذي يمكن فعله أيضاً ؟

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.

هل حاول أحدٌ رصدها 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.

ألم يكن هناك ضجة عن الأمواج الثّقالية منذ بضع سنوات؟ ما الجديد اليوم؟

في عام 2014، أعلن باحثون من مرصد BICEP2، عن رؤيتهم إشاراتٍ للأمواج الثقالية الأوّليّة التي لم تنتج عن تصادم ثقبين أسودين بل عن الانفجار العظيم نفسه. ولكنّ الفريق اضطرّ فيما بعد إلى التراجع عن هذا الإعلان بعد أن اتّضح أنهم لم يأخذوا تأثيرات الغبار المجرّي بعين الاعتبار. ولكن إن كان فريق LIGO ينوي القيام بسبق علميّ اليوم، فعليهم الحذر من الوقوع في أخطاء مماثلة.

 مقالات ذات صلة