"اكتشاف الحائزين على جائزة نوبل هو أهم اكتشاف في علم الكونيات في العقود الأخيرة"

هذا ما يقوله البروفيسور أفيشاي ديكال في مقابلة مع موقع هيدان. ويقول ديكل إن عالما رابعا، هو بوب كيرشنر، حصل أيضا على جزء من الجائزة، وليس من الواضح ما هو رأي لجنة الجائزة التي كان من الممكن أن تدرجه كأحد الفائزين الثلاثة

بمناسبة فوز الباحثين الثلاثة بجائزة نوبل في الفيزياء: شاول بيرلماتر، بريان شميدت وآدم ريس، يقول البروفيسور أفيشي ديكل، عالم الفيزياء الفلكية في معهد راكيه للفيزياء التابع للجامعة العبرية والذي يشغل منصب رئيس المعهد من فريق علم الكونيات في الجامعة: "تم منح الجائزة لاكتشاف أن الكون يتسارع ويتوسع مع مرور الوقت. وهذا هو أهم اكتشاف في علم الكونيات خلال الأربعين سنة الماضية ومن بين أهم ثلاثة اكتشافات في دراسة علم الكونيات على مر السنين." في الجامعة العبرية، ننخرط في مجال البحث النظري، بينما الباحثون الذين فازوا بالجائزة يعملون في مجال القياسات."
وفي حديث مع موقع هيدان يوضح البروفيسور ديكل: "إذا نظرت إلى التاريخ، فإن أول اكتشاف مهم كان اكتشاف توسع الكون على يد هابل عام 1929، والثاني كان اكتشاف إشعاع الخلفية الكونية على يد بنزياس ويلسون عام 1965م وحصلوا عليه على جائزة نوبل، والاكتشاف الثالث هو أن توسع الكون يتزايد بمعدل تضخمي. وهذا يؤدي نظريًا إلى ما نسميه اليوم الطاقة المظلمة - ثابت أينشتاين الكوني."

"لقد عرفنا أن الكون يتوسع منذ 90 عامًا تقريبًا، وافترضنا دائمًا أن قوة الجاذبية ما هي إلا قوة الجذب، ومن هذا يترتب على ذلك أن الكون سوف يتباطأ في توسعه لأنه طوال الوقت فالأجسام تنجذب لبعضها البعض ومن المفترض أن يؤدي تباعد الجسمين عن بعضهما البعض إلى إبطاء معدل المسافة بينهما."
"قامت المجموعتان الحائزتان على جائزة نوبل الآن بإعداد تجارب تهدف إلى قياس معدل تباطؤ توسع الكون تحت تأثير الجاذبية. وقد حصلت كلتا المجموعتين على نتائج في نفس الوقت تقريبًا في عام 1998 مفادها أن الكون يتصرف بشكل معاكس تمامًا وأن معدل توسعه يتزايد بمرور الوقت.

"ومعنى ذلك أنه بالإضافة إلى قوة الجاذبية التي تعمل بين الأجسام على نطاقات صغيرة، هناك قوة ما هي قوة تنافرية تتسبب في تسارع الكون وزيادة سرعته. قوة التنافر هذه لا تشبه قوة الجذب لأنها لا تؤثر بين الأجسام. ليس الأمر أن الأجسام تتنافر، فالأجسام لا تزال تجتذب نفسها وفقا لقوانين نيوتن وأينشتاين المعروفة، بل إن الفضاء نفسه له خاصية داخلية - قوة تنافر داخلية تعمل بين جميع أجزاء الفضاء وتسبب مساحة للتوسع بمعدل متزايد. نحن نطلق على مصدر هذه القوة الطاقة المظلمة دون أن نفهم حقيقة ما هي. لقد أطلقنا عليها اسم الطاقة المظلمة لأنه إذا نظرت إلى كل الطاقة الموجودة في الكون، فستجد أن 70% منها عبارة عن طاقة مظلمة و30% فقط عبارة عن طاقة مرتبطة بكتلة المواد الموجودة في الكون."

"رياضياً، تسمى ظاهرة القوة التنافرية للفضاء بالثابت الكوني. وهذه القوة لها ثابت مثل كل الثوابت الأخرى في الطبيعة. قوة الجاذبية لها ثابت نيوتن G، وهناك ثابت لسرعة الضوء، ولها قيم عددية معينة. وإلى ذلك هناك ثابت آخر، وهو الثابت الكوني الذي يقيس القوة الطاردة للكون وبالتالي التسارع، لذلك كان هذا القياس في الواقع قياسًا لحجم الثابت الكوني.
"إن الثابت الكوني ليس اختراعًا جديدًا. وهذا ما فكر فيه أينشتاين وأبناء جيله أيضًا عندما صاغوا النظرية النسبية، إلا أن أينشتاين أدخل الثابت لأسباب خاطئة، ثم أزاله لاحقًا وأطلق عليه "خطأ حياتي". لقد افترضنا أن قيمة الثابت هي صفر أو رقم صغير جدًا، وهنا كشف الاكتشاف أن لهذا الثابت قيمة صغيرة معينة، ولكنها ليست مهملة تمامًا. على مسافات بعيدة وفي الأوقات المستقبلية سوف تؤثر على مصير الكون. نحن نعلم أن الكون سوف يتوسع إلى الأبد، ولن ينهار مرة أخرى. سيكون متناثرًا - لن يتم إنشاء مجرات جديدة، ولن يتم إنشاء نجوم جديدة، ولن يتم إنشاء حياة جديدة، ما تم إنشاؤه - يتم إنشاؤه. لكن المستقبل سيكون أقل إثارة للاهتمام، وسيبتعد الجميع عن الآخرين، وستنخفض القدرة على التواصل مع المناطق البعيدة، وسيُحكم علينا بعالم بارد وممل، ولكن على نطاق زمني يصل إلى عشرات المليارات من السنين، لن يحدث غدا."
ما هو دوركم كفيزيائيين نظريين؟
"نحن المنظرين في علم الكونيات، نحاول أن نفهم بعيدًا عن الفهم الرياضي للثابت الكوني - من أين يأتي. لماذا أصبح الانفجار الأعظم ثابتا كونيا يختلف عن الصفر ونحن لا نفهم ذلك. مصطلح "الطاقة المظلمة": لا نعرف ما يختبئ خلفها، سوى طريقة تأثيرها على الكون. اليوم، السؤال عن ماهية الطاقة المظلمة، وما هو مصدرها، هو السؤال الأكثر أهمية في علم الكونيات.

هل يمكنك توضيح الاكتشاف نفسه الذي فاز الثلاثة بجائزة نوبل عنه؟

"أما الاكتشاف نفسه فكيف قاموا بقياسه؟ تُستخدم النجوم المتفجرة هنا حقًا - مستعر أعظم من النوع Ia. كانت الفكرة هي قياس معدل توسع الكون اليوم (ليس شيئًا جديدًا) وقبل بضعة مليارات من السنين (وهو شيء جديد). ولقياس معدل التوسع قبل بضعة مليارات من السنين، كان علي أن أنظر إلى أجسام بعيدة جدًا. ولذلك فإن شعاع الضوء الذي خرج من جسم يبعد عنا 4 مليارات سنة ضوئية سيخبرني عن الكون قبل 4 مليارات سنة. تتمتع هذه المستعرات الأعظم بخاصيتين تجعلها مهمة جدًا للقياسات الكونية، الأولى - لمعان هائل، مثل المجرة بأكملها، وهذا مهم لأنه يمكن بعد ذلك رؤية النجم بوضوح كبير. من المهم أن يكون لديك جسم لامع قوي جدًا. والثاني - نحن نعرف ما هو اللمعان الأصلي لهذه المستعرات الأعظمية لأننا نعرف بعضها في المنطقة المجاورة مباشرة ونعرف أيضًا الجانب النظري. لدينا شمعة قياسية - جسم ذو كثافة مضيئة كبيرة جدًا ومعروفة. إذا كنت أعرف شدة الإضاءة عند المصدر وأعرف ما أقيسه بالتلسكوب الخاص بي - فأنا أعرف كيفية تقدير المسافة بيني وبين المصدر لأن تدفق الضوء يتناقص مع مربع المسافة. ولذا فإن هذه المستعرات الأعظمية تعمل كمقياس ممتاز للمسافة إلى المجرات البعيدة جدًا."
"من أجل قياس معدل الانتشار، عليك قياس المسافة إلى الجسم من ناحية، ومن ناحية أخرى سرعة الجسم الذي يتحرك بعيدًا عني - ويتم ذلك من خلال الانزياح نحو الأحمر. لكل مستعر أعظم يقع في مجرة ​​بعيدة، قم بقياس الانزياح الأحمر، أي المسافة، أحدهما مقسوم على الآخر - ثابت هابل هو معدل التوسع - السرعة مقسومة على المسافة. لقد فعلوا ذلك لمجموعة مجاورة من المجرات وقاموا بقياس معدل التوسع اليوم، وكان لديهم 40 مجرة ​​تبعد حوالي 4 مليارات سنة ضوئية ولذلك قاموا بقياس معدل التوسع منذ 4 مليارات سنة ضوئية، وقارنوا مع بعضهم البعض ووجدوا أن معدل التوسع يتزايد مع مرور الوقت."
"الآن نحاول فهم المعنى: ما هي الطاقة المظلمة وما هو مصدرها النظري، وبصرف النظر عن حقيقة أننا نعرف كيفية قياسها في المعادلات، فإننا لا نعرف كيف نفسر مصدر التنافر، فهو سؤال مفتوح ونحن نحاول طرقًا مختلفة للتعرف عليه."
ربما تعرف الفائزين بالجائزة؟
الناس هم كل أصدقائي الجيدين. كان آدم ريس طالبًا في بيركلي عندما كان يعمل معي. سول بيرلماتر، قائد إحدى المجموعات، هو أيضًا صديق جيد لي، وهؤلاء هم الأشخاص الذين نعمل معهم طوال الوقت. هناك قصة مثيرة للاهتمام عن رجل لم يحصل على جائزة نوبل.

عن من هو؟
"ترأس المجموعة الأولى بيرلماتر، بينما ترأس المجموعة الثانية بوب كيرشنر، الذي سيكون في إسرائيل في كانون الأول/ديسمبر، وكان مدربا لريس وشميدت. لقد كان هو من تصور المشروع ولكن في مرحلة ما أصبح بريان شميدت الذي كان تلميذه رئيسًا للمشروع والباحث الرئيسي الرسمي. كان ريس طالبًا أصغر سنًا، حيث تدخل وقام بمعظم العمل وكان المؤلف الرئيسي للمقالات الأولى. أنا متأكد من أن لجنة جائزة نوبل كانت في حيرة شديدة بشأن ما يجب فعله بحقيقة وجود أربعة أشخاص. وكان بريان شميدت واضحا بشأن قبوله، لأنه كان القائد الرسمي للمشروع".

وكان البروفيسور ديكل أول من أشار إلى هذا الاكتشاف في مقال إخباري نشر على موقع هيدان عام 1998