في 11 فبراير 2016 أُبلغ فيزيائيون من مختبر LIGO في الولايات المتحدة الأمريكية لمزيد من التأكيد على نظرية النسبية لأينشتاين. بعد ثلاثة أشهر من احتفال العالم بالذكرى المئوية لنشر نظرية النسبية العامة لأينشتاين، إحدى روائع الجنس البشري، يأتي خبر اكتشاف أحد تنبؤات أينشتاين الأخيرة التي لم يتم تأكيدها بعد، وهو الاكتشاف المباشر للكون. موجات الجاذبية. وبعد أقل من عام، في أكتوبر 2017، الإعلان أعلنت لجنة نوبل في ستوكهولم أن علماء الفيزياء راينر فايس وباري باريش وكيب ثورن هم الفائزون بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2017 لأعمالهم في مجال موجات الجاذبية واكتشافاتهم. إذن ما هي موجات الجاذبية وما أهميتها الكبيرة لفهمنا للمصفوفة التي نعيش فيها؟
المقالة ظهرت لأول مرة على مدونة نير لاهاف "حر وسعيد"
شاهد الأجزاء السابقة من السلسلة:
- أينشتاين - الرجل الذي بدأ بإخراجنا من المصفوفة (الجزء الأول)
- أينشتاين - الرجل الذي بدأ بإخراجنا من المصفوفة (الجزء الأول)
منذ حوالي خمس سنوات بدأت بكتابة سلسلة مقالات حول "المصفوفة" التي نعيش فيها وفقا للنظرية النسبية لأينشتاين، وهذا هو الجزء الثالث من السلسلة (الجزء الاول, الجزء الثاني). لقد أظهر لنا ألبرت أينشتاين أن الواقع الذي نعيش فيه يختلف تمامًا عما كنا نعتقده وأن العلم لا يفسر عالمنا اليومي فحسب، بل يوسعه ويكشف لنا أسرار الواقع الحقيقي الذي نعيش فيه. لدينا في حياتنا اليومية شعور بأننا نفهم بشكل أو بآخر أين نعيش وما هي القوانين التي تحكم الطبيعة، لكن بعد أينشتاين أصبح من الواضح أن الواقع يفوق حقًا أي خيال وليس لدينا في الواقع أي فكرة عما هو عليه. الواقع كما هو. وبمساعدة الفيزياء نكتشف ببطء القوانين التي تحكم واقعنا الحقيقي. إن الفهم والتقنيات التي تم إنشاؤها نتيجة لها تغير تصوراتنا عن أنفسنا وعن موقعنا في الكون. تكشف لنا موجات الجاذبية والنظرية النسبية ما هي البنية التحتية للكون الذي نعيش عليه، وهو نوع من "المصفوفة" التي يقع فيها كوننا. كما في فيلم "الماتريكس"، أعطانا أينشتاين الكرة الحمراء، تلك التي تخرجك من الوهم إلى الواقع الحقيقي وربما، بعد هذه الفهمات المادية، يمكننا أيضًا الخروج منها؟
בالجزء الاول لقد قدمت واحدة من الأفكار الرئيسية للنظرية النسبية الخاصة التي نشرها أينشتاين في عام 1905. ليس الوقت والطول ليسا مطلقين فحسب، بل نسبيين (يمكن لأشخاص مختلفين قياس، على سبيل المثال، المدة التي حدثت فيها ظاهرة معينة وسيقوم كل منهم بقياس ذلك) الظاهرة حدثت في زمن مختلف وكلاهما على حق)، ولكن أيضا، تبين أن الزمن لا يتدفق من الماضي، عبر الحاضر إلى المستقبل، بل هو بعد رابع. اتجاه آخر لا يمكن رؤيته وفيه توجد جميع الأزمنة الماضي والحاضر والمستقبل في وقت واحد. كل ما فعلناه وكل ما سنفعله موجود فيه بالفعل. ولذلك فمن الممكن من حيث المبدأ محاولة تغيير تقدمنا على طول اتجاه الزمن وبالتالي الوصول إلى المستقبل بشكل أسرع أو العودة إلى الماضي. من تعرف؟ ربما سنكون قادرين في المستقبل على تطوير آلة الزمن والقيام بذلك.
المصفوفة التي نعيش فيها تسمى وقت فراغ وهي البنية التحتية لكوننا. نحن "مرسومون" على سطح الزمكان وبالتالي لدينا ثلاثة أبعاد مكانية وبعد زماني واحد. فلو لم نكن جزءًا من هذا الزمكان، لما كانت لدينا هذه الأبعاد الأربعة. لدينا وجود فقط لأننا جزء من الزمكان بطريقة مشابهة للبالون الذي يرسم عليه الناس والنجوم. كما أن الرسومات الموجودة على البالون ليس لها معنى خارج مقدمة البالون، كذلك ليس لدينا أي معنى خارج الزمكان، وكما أن الأشخاص المرسومين على سطح البالون لا يمكنهم التحرك إلا على سطح البالون و لا يمكننا رؤية ما يوجد خارج مقدمة البالون، لذلك لا يمكننا أيضًا معرفة ما إذا كان هناك أي شيء آخر خارج الفضاء.الوقت الذي نحن "عالقون" فيه. وبالتالي فهي مصفوفة كوننا.
الاستنتاج المذهل الآخر الذي ينشأ من النظرية النسبية الخاصة يتعلق بفهم جوهر المادة. وبعد أن ربط أينشتاين الأبعاد الفيزيائية (الطول والعرض والارتفاع) مع الزمن (البعد الرابع)، كان عليه أن يعيد تطوير كل الفيزياء النيوتونية التي كانت معروفة حتى ذلك الحين منذ 300 عام. في حين أن هناك الآن أربعة أبعاد يجب مراعاتها وليس ثلاثة. ونتيجة لذلك، ظهرت علاقات جديدة لم تكن معروفة سابقًا بين الكميات الفيزيائية التي تبدو غير مترابطة. وأفضل مثال معروف لمثل هذه العلاقة هو المعادلة الأكثر شهرة، ليس فقط لأينشتاين، بل في كل العلوم، المعادلة E=MC2
(E- الطاقة، M- الكتلة، C- سرعة الضوء). يربط أينشتاين هنا بين الكتلة والطاقة (لأن سرعة الضوء لا يمكن أن تتغير، فهي كمية ثابتة في النظرية النسبية. وفي المعادلة، تلعب دور ثابت مضروب في الكتلة. وهو نوع من نسبة التحويل لكيفية التحول من وحدات الكتلة إلى وحدات الطاقة، تشبه نسبة التحويل لكيفية التحول من الدولار إلى البيزو التشيلي على سبيل المثال.للتحول من وحدات الكتلة، مثل الكيلوجرام، إلى وحدات الطاقة، على سبيل المثال جول، تحتاج إلى ضرب الكتلة في مربع سرعة الضوء). لأول مرة في الفيزياء فهمنا شيئًا عميقًا عن جوهر المادة وجوهر الكتلة. وحدد نيوتن كمية سماها الكتلة، دون أي تفسير لماهية هذه الكتلة ومن أين تأتي. الآن تكشف لنا النظرية النسبية أن الكتلة هي في الواقع نوع آخر من الطاقة، وهي طاقة الراحة. الطاقة الموجودة في المادة موجودة دائمًا، بغض النظر عما إذا كانت متحركة أو ساكنة. وكما أن هناك طاقة حركة أو طاقة حرارية الآن هناك نوع آخر يسمى طاقة الراحة وهي كتلة الجسم. فكما يمكن تحويل نوع من الطاقة إلى نوع آخر من الطاقة، فمن الممكن تحويل الكتلة إلى طاقة حركية أو طاقة حرارية. هذه هي العملية التي تحدث في القنبلة الذرية أو في قلب الشمس. ومن الممكن أيضًا تحويل الطاقة إلى طاقة ساكنة، على سبيل المثال الفوتون، وهو جسيم ضوئي عديم الكتلة، إذا كان شديد النشاط عندما تبتلعه كتلة من الرصاص فإنه يتحول إلى جسيمات ذات كتلة. هذه هي الطريقة التي يجمع بها أينشتاين مفهومين مختلفين ظاهريًا، الكتلة والطاقة في مفهوم واحد. كان هذا الاكتشاف غير متوقع ومدهشًا لدرجة أنه، وفقًا للقصة، بعد أن أثبت أينشتاين هذا الارتباط أصيب بالدوار واضطر إلى الراحة لبضعة أيام في المنزل بسبب الإثارة.
لا تزال المدارس تعلم أن هناك قانون حفظ المادة وقانون حفظ الطاقة، ولكن منذ أيام النسبية الخاصة (أكثر من قرن!) نعلم أن هذا غير صحيح. يمكن أن "تختفي" الكتلة وتتحول إلى طاقة. الشيء الوحيد المتبقي هو قانون حفظ الطاقة. رؤية أينشتاين المثيرة هي أن كل شيء عبارة عن طاقة والمادة هي أيضًا مجرد نوع آخر من الطاقة. ويمكن تفسير هذا الاستنتاج بطريقة إيجابية للوحدة والارتباط بيننا وبين جميع الأشياء الموجودة في الطبيعة، فكلنا طاقة. لكن الجنس البشري فضل على الفور تطوير قنبلة مروعة بناءً على هذا الاستنتاج المذهل. بعد أربعين عامًا من نشر النسبية الخاصة، طورت الولايات المتحدة أول قنبلة ذرية وأسقطت قنبلتين على اليابان، مما أدى إلى استسلامها وإنهاء الحرب العالمية الثانية.
בالجزء الثاني في هذه السلسلة قمت بعرض نظرية النسبية العامة لأينشتاين. وبحسبه فإن الزمكان هو كيان فيزيائي حقيقي مثل المادة والطاقة. اتضح أن هناك تفاعلًا بين المادة والطاقة والزمكان. نحن لسنا مجرد شخصيات مرسومة عليها، بل نؤثر أيضًا على شكلها. كلما زادت كتلة المادة (أو بشكل أكثر دقة، زادت كثافة طاقة الكتلة) كلما زاد تشويه الزمكان رباعي الأبعاد حولها!
المثير في الأمر أن الزمكان المنحني يجعل المادة "المرسومة" فيه تتحرك في خطوط منحنية بحيث يبدأ الجسمان الموجودان في بيئته بالاقتراب من بعضهما البعض كما لو أنهما يمارسان قوة جذب بين بعضهما البعض . أدرك أينشتاين أنه في الواقع لا يوجد شيء اسمه الجاذبية ولكن هناك كتلة تشوه الزمكان حولها وبالتالي يبدو أن الأجسام تنجذب لبعضها البعض في هذه البيئة. لقد "ألغى" أينشتاين الجاذبية كقوة حقيقية، وحلت محلها الهندسة. هندسة الفضاء المنحني الذي تقترب فيه الخطوط المتوازية من بعضها البعض حتى تلتقي في النهاية. كلما زادت كتلة الجسم، كلما زاد تشويه الزمكان والزمكان المحيط به وسنراه كما لو أن هناك قوة جاذبية أقوى هناك. إحدى النتائج الغريبة التي تظهر من هذه الرؤية هو أنه يمكن أن تكون هناك نجوم ذات كتلة كبيرة لدرجة أنها سوف تشوه الزمكان من حولها إلى ما لا نهاية وتمزق الزمكان (أو المصفوفة) الموجودة فيه! نوع من الثقوب في الزمان والمكان، نسمي هذه النجوم الغريبة الثقوب السوداء. تم تأكيد هذا التنبؤ بوجود الثقوب السوداء في منتصف القرن العشرين، واليوم نعرف وجود العديد من الثقوب السوداء.
لقد تم بالفعل تأكيد نظرية النسبية العامة لأينشتاينالعديد من التجارب وتعمل أجهزة GPS الخاصة بنا بشكل جيد بفضل ذلك. لكن إحدى تنبؤات أينشتاين لم يتم التحقق منها بشكل نهائي إلا بعد ظهور نتائج التجربة الأخيرة، وهي ظاهرة موجات الجاذبية. وفقًا للنظرية النسبية العامة، فإن الجاذبية هي في الواقع الزمكان الذي تم انحناءه (تمامًا مثل السطح المستقيم الذي تم انحناءه إلى كرة، إلا أن الزمكان هو رباعي الأبعاد ومنحني إلى كرة رباعية الأبعاد) ). يوضح أحد حلول معادلات النسبية أن الزمكان يمكن أن يهتز بشكل دوري مثل الموجة. إنها موجة جاذبية، وهي نوع من التشويه الدوري للزمكان الذي يتقدم على طول الفضاء. لقد اعتدنا على موجات تتحرك على سطح الماء أو في الهواء، لكنها في هذه الحالة موجة تنشأ بسبب انحناء الزمكان نفسه. موجات الجاذبية ضعيفة للغاية وبالتالي يصعب قياسها، وتعد تجربة فريق LIGO هي أول تجربة تمكنوا فيها من قياس موجات الجاذبية بشكل مباشر. كيف يمكننا أن نعرف إذا كانت موجة الجاذبية تمر من هنا؟ عندما نقيس المساحة التي تمر بها موجة الجاذبية سنجد أن الفضاء هناك يمتد في اتجاه معين وينقبض في الاتجاه العمودي، فيتقلص الاتجاه الذي تمدد، بينما الاتجاه الذي تقلص سوف يتمدد. فإذا وقفت الموجة في نفس المساحة المكانية سنرى أن هذه الظاهرة دورية:
لذا، من أجل الكشف عن موجة الجاذبية، عليك قياس نوع من المسطرة من مسافة بعيدة ورؤية أنها تقصر فجأة. المشكلة هي أن موجات الجاذبية ضعيفة للغاية. على سبيل المثال، حجم موجة الجاذبية التي تمكنوا من قياسها بمساعدة LIGO أصغر من حجم ذرة واحدة. ولهذا السبب استغرق بناء أجهزة الكشف سنوات عديدة. الحقيقة هي أن هناك اكتشافات سابقة، والتي بموجبها عرف الفيزيائيون بوضوح تام أن هناك موجات جاذبية حتى قبل الاكتشاف المباشر. في وقت مبكر من عام 1974، قام الفيزيائيان إيسيل هولس وجوزيف تايلور بقياس أدلة غير مباشرة على موجات الجاذبية. لقد اختبروا نظامًا من نجمين نيوترونيين يدوران حول بعضهما البعض. النجوم النيوترونية هي نجوم ضخمة جدًا جدًا، ولأنها ضخمة جدًا وتدور بالقرب من بعضها البعض، وفقًا للنسبية العامة، فمن المفترض أنها تخلق موجات جاذبية. وبالفعل، عندما قام فريق العلماء بقياس مدى سرعة دوران هذه النجوم حول بعضها البعض، وجدوا أن سرعة دورانها تزداد بمرور الوقت. وهذا يعني أنه بدلاً من الدوران حول بعضها البعض على مسافة ثابتة، فإن هذين الزوجين من النجوم يقتربان من بعضهما البعض أثناء الدوران وبالتالي تزداد سرعة دورانهما كلما اقتربا:
لكن لماذا يحدث هذا؟ لماذا تقترب النجوم النيوترونية من بعضها البعض؟ والتفسير هو أنهم يفقدون الطاقة مع مرور الوقت وبالتالي يقتربون من بعضهم البعض بسبب قوة الجذب بينهم. لكن لماذا يفقدون الطاقة مع مرور الوقت؟ وكما فهمنا من النسبية الخاصة هناك قانون حفظ الطاقة. إذا فقدوا الطاقة، فهذا يعني أنه لا بد من تحويلها إلى شكل آخر من أشكال الطاقة. إذن أين ذهبت؟
لموجات الجاذبية، بطبيعة الحال!
ومن خلال الكتلة والمسافة بين النجوم النيوترونية، فحص فريق الفيزيائيين ما يجب أن يحدث للنجوم النيوترونية، وفقا للنظرية النسبية العامة، عندما تبعث موجات الجاذبية. إن تنبؤات النظرية النسبية العامة ونتائج قياسات نجوم النيوترينو تطابقت بدقة شديدة!
حصل فريق العلماء على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1993 لهذا التأكيد غير المباشر على وجود موجات الجاذبية.
ولكن، مع كل الاحترام الواجب لهذا الاكتشاف غير المباشر (وهناك احترام!) لا يزال هذا مجرد تأكيد غير مباشر وليس قياسًا لموجة الجاذبية نفسها. وكان لا بد من مرور 40 سنة أخرى أو نحو ذلك حتى تجربة العام الماضي لقياس موجات الجاذبية نفسها. كيف قاموا بقياس موجات الجاذبية الصغيرة هذه؟ كما قلنا من قبل، عندما تمر موجة الجاذبية بانحناءات الزمكان بحيث يقصر الشريط ويطول مع مرور الموجة. إذا وضعت مساطر مائلة بزاوية تسعين درجة، فعندما تطول إحدى المسطرتين تتقلص الأخرى والعكس، فإن أجهزة الكشف تعمل على هذا المبدأ. المشكلة هي أن الاختلافات هي على مستوى الذرة عبر مسافات تصل إلى عدة ملايين من الكيلومترات، وأي شاحنة تمر بجوار الكاشف قد تسبب إنذارًا كاذبًا. كان لا بد من تطوير تقنية قياس دقيقة بالليزر للتغلب على كل هذه المشاكل التقنية:
أصبح هذا الاكتشاف ممكنًا من خلال المرافق التجريبية الحساسة التي تم بناؤها خصيصًا لهذا الغرض، والتي تسمى LIGO - وهو اختصار لعبارة "مرصد موجات الجاذبية بالليزر للتداخل". ويشارك في المشروع أكثر من ألف باحث من عشرين دولة، "نجحوا معًا في تحقيق رؤية خمسين عامًا"، بحسب لجنة الجائزة. وتم قياس موجات الجاذبية في المنشأتين التجريبيتين للمشروع، وهما بعيدتان عن بعضهما البعض. أحدهما في موقع بالقرب من هانفورد في ولاية واشنطن والآخر في لينستون بولاية لويزيانا. تم تفعيل زوج الكاشفين في أغسطس 50 لمدة شهرين، وتم إنتاج النتائج التي استند إليها الاكتشاف. وتمكنوا من قياس موجتي جاذبية مختلفتين، وتم اكتشاف كل موجة جاذبية في المنشأتين التجريبيتين المختلفتين. ومنذ الاكتشاف، تمكن فريق آخر من قياس موجة جاذبية ثالثة والتأكد مرة أخرى من وجود موجات الجاذبية. إن الأحداث التي خلقت موجات الجاذبية الثلاث هذه ليست دوران النجوم النيوترونية، بل الدوران والاصطدام العنيف لثقبين أسودين. وهكذا، بالمناسبة، حصلنا على تأكيد آخر لوجود الثقوب السوداء. حدث هذا الاصطدام قبل 2015 مليار سنة. كانت هذه الثقوب السوداء ضخمة جدًا، أكبر بكثير من النجوم النيوترونية. تبلغ كتلة أحد الثقوب السوداء 1.3 ضعف كتلة شمسنا، بينما تبلغ كتلة ثقبين أسودين 29 ضعف كتلة الشمس! وبسبب الانحناء القوي الذي تحدثه، دارت الثقوب السوداء واقتربت من بعضها البعض، والتفت حول بعضها البعض حتى اصطدمت وكوّنت ثقبًا أسود جديدًا، ذابت كتلته 36 مرة كتلة الشمس:
في الفيديو: يؤدي اصطدام الثقوب السوداء الضخمة إلى خلق موجات جاذبية (ممثلة باهتزازات الفضاء).
لاحظ أن شيئًا غريبًا قد حدث هنا، كتلتي الثقبين الأسودين المتصادمتين لا تساوي كتلة الثقب الأسود الجديد بعد الاصطدام. الثقب الأسود الجديد له كتلة أصغر من كتلة الثقبين الأسودين اللذين خلقاه! أين ذهبت الكتلة؟
ولمن تابع المقال فالجواب واضح بالفعل. وكما رأينا من النظرية النسبية الخاصة، فإن الكتلة هي نوع آخر من الطاقة ويمكن أن تتحول إلى أشكال أخرى من الطاقة. في الواقع، عندما يصطدم ثقبان أسودان، تتنبأ النسبية العامة بأن جزءًا من كتلتهما سيتحول إلى طاقة سيتم إطلاقها على شكل موجات جاذبية. الفجوة المفقودة - كتلة تبلغ ثلاثة أضعاف كتلة الشمس - تحولت إلى موجات جاذبية شوهت الزمكان وتقدمت عبره لأكثر من مليار سنة حتى قمنا بقياسها على الأرض بمساعدة هوائيات خاصة.
أعتقد أنه من المذهل حقًا فهم الكون وهذه الأحجام الضخمة بهذه الطريقة. مع مرور السنين منذ نشر النظرية النسبية، تمكنا من تأكيد المزيد والمزيد من الاستنتاج المذهل بأن الزمكان شيء حقيقي. وهنا أكدنا مرة أخرى وجود الثقوب السوداء، فهي الثقوب الموجودة في الزمكان والتقلبات الدورية التي تتحرك عبر الزمكان - موجات الجاذبية. الفضاء - زمننا رباعي الأبعاد حقيقي جدًا لدرجة أنه يمكن أن يكون وسطًا للموجات تمامًا كما يمكن للهواء أن يكون وسطًا للموجات الصوتية.
ولكن، لم تحصل النظرية النسبية وحقيقة الفضاء - الزمن رباعي الأبعاد فقط على تأكيد تجريبي إضافي، ولكننا اكتشفنا الآن طريقة أخرى يمكن من خلالها رؤية الكون. إذا كان بإمكاننا حتى اليوم قياس الكون بمساعدة موجات الضوء (الموجات الكهرومغناطيسية)، فيمكننا الآن رؤية الكون ليس بمساعدة موجات الضوء ولكن بمساعدة موجات الجاذبية!
لقد عرفنا حتى الآن نوعين أساسيين من الموجات، الموجات الصوتية والموجات الضوئية. نحن نستخدم كليهما لنرى. بمساعدة تقنيات السونار والموجات فوق الصوتية نرى بمساعدة الموجات الصوتية، وبمساعدة المواد الحساسة للترددات المختلفة لموجات الضوء يمكننا رؤية الكون بمساعدة الضوء المرئي والأشعة السينية وأشعة الميكروويف والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء وموجات جاما. بمساعدة موجات الضوء نتواصل بشكل فوري مع أي مكان حول العالم. تنقل الهواتف المحمولة وأجهزة الراديو والتلفزيون معلوماتها باستخدام ترددات مختلفة من موجات الضوء. فتحت موجات الضوء بترددات مختلفة عوالم جديدة ومعرفة جديدة بالواقع. لقد وسعنا إدراكنا للواقع من الضوء المرئي الذي ندركه بأعيننا نحو ترددات كانت محجوبة عن أبصارنا. وفجأة اكتشفنا أن هناك عالما كاملا من المشاهد التي لا يمكن رؤيتها إلا بمساعدة الترددات الضوئية الأخرى، مثل رؤية العظام داخل الجسم بمساعدة موجات الأشعة السينية أو رؤية بقايا الانفجار الأعظم، حيث لقد تم خلق الكون بمساعدة ترددات ضوئية منخفضة للغاية. لكن هذا العالم الغني بأكمله لا يزال يعتمد على شكل موجة واحد فقط، وهو موجات الضوء. لقد تمكنا الآن من توسيع رؤيتنا. لقد دفعنا الحدود إلى ما هو أبعد من موجات الضوء والموجات الصوتية نحو شكل موجة جديد تمامًا، وهو موجات الجاذبية. اهتزاز الزمكان نفسه. ما زلنا لا نملك أي فكرة عما سنكتشفه عندما تتطور التكنولوجيا أكثر ويمكننا استكشاف الكون باستخدام موجات الجاذبية هذه. ووفقاً للثروة التي انفتحت أمامنا عندما اكتشفنا كيفية رؤية ترددات الضوء التي تتجاوز تردد الضوء المرئي، فإننا على الأرجح على وشك اكتشاف كون أكثر روعة وغموضاً مما نفهمه اليوم.
ووصف كيب ثورين، أحد الفائزين بالجائزة ومؤسسي المشروع، عندما تم الإعلان عن الاكتشاف في عام 2016: "كان الفضاء هادئًا مثل المحيط الهادئ، ثم فجأة حدث "عاصفة" - اصطدام الثقوب السوداء، والذي استمر 20 دقيقة فقط". ميلي ثانية. في تلك اللحظة القصيرة، تم إنشاء طاقة أكبر بـ 50 مرة من كل النجوم في الكون مجتمعة. إنها تأخذ ثلاثة نجوم - كل منها بحجم الشمس - وتحولها في لحظة إلى طاقة نقية. تختلف موجات الجاذبية كثيرًا عن موجات الضوء. أنا مقتنع بأن هناك المزيد من المفاجآت العظيمة التي تنتظرنا في استكشاف الكون."
ولأنها موجات، فإن لها ترددًا. قام الفيزيائيون في مختبر LIGO بتحويل ترددات موجات الجاذبية إلى ترددات الموجات الصوتية التي يمكننا سماعها! تبدو الترددات المنخفضة مثل الجهير والترددات العالية تبدو مثل الصوت الثلاثي. تريد أن تسمع؟
هكذا يبدو صوت موجات الجاذبية التي وصلت إلينا من اصطدام الثقبين الأسودين منذ حوالي مليار سنة!
وأخيرًا، كيب ثورن ليس فقط عالم فيزياء حائز على جائزة نوبل، بل يجمع أيضًا بين العلم والفن. بالفعل في الثمانينيات، ساعد عالم الفيزياء الفلكية كارل ساجان في كتابة كتاب خيال علمي بعنوان "الاتصال" (الذي أصبح فيلمًا ممتازًا في عام 1999). بالنسبة للقصة، طور ثورن موضوع الثقوب الدودية، وهو حل آخر لنظرية النسبية العامة التي يمكن من خلالها القفز على الفور من مكان واحد في الزمكان إلى مكان آخر بعيد جدًا في المكان والزمان. قبل عدة سنوات، طلب المخرج كريستوفر نولان أيضًا المساعدة من كيب ثورن في فيلمه Interstellar. وافق ثورن مرة أخرى وقام بحساب الشكل الذي يجب أن يبدو عليه الثقب الأسود عند الاقتراب منه. وهنا نتيجة الحسابات:
للمزيد حول هذا الموضوع على موقع العلوم:
- جائزة نوبل في الفيزياء لاكتشاف موجات الجاذبية
- "الفائزون بجائزة نوبل في الفيزياء أنفسهم فوجئوا بقوة الإشارة الصادرة عن أول حدث لموجة الجاذبية"
- أدى التعاون بين ثلاثة مراصد إلى اكتشاف آخر لموجات الجاذبية (سبتمبر 2017)
- سيحدد كاشف جديد أصل موجات الجاذبية
- إثبات نظرية النسبية العامة لأينشتاين: "اكتشاف موجات الجاذبية يفتح نافذة جديدة على الكون"
- أخطاء أينشتاين
- تم اكتشاف حدث ثالث لموجة الجاذبية؛ يؤكد وجود نوع جديد من الثقوب السوداء
تعليقات 7
مثير جدا
أحببت قراءة المقال.
يشعر وكأنه الخيال العلمي.
يخلق نوعًا من الشعور بأن كل هذه الموجات (الضوء والصوت والجاذبية) ربما تكون في الواقع "موجات الدماغ" للخلق أو "الطبيعة" التي خلقتنا.
تجربة روحانية...
ضحكة القدر.
لم يحصل أينشتاين أبدًا على جائزة نوبل للنظرية النسبية، والتي من الواضح أنها أعظم مشروع علمي (معقد) قام به رجل واحد على الإطلاق.
والآن، يحصل عالمان فيزياء على جائزة نوبل لبناء آلة تمكنت من تأكيد أحد التنبؤات الهامشية للنظرية النسبية.
أبوه
ما يفسر الصحون الطائرة هو تناول الكثير من الفودكا....
شكرا جزيلا على الردود!
أنت مدعو لقراءة المزيد من مقالاتي على موقع العلوم وعلى مدونتي المجانية والسعيدة!
هرتزل، هذا صحيح، هذه القصة تظهر في الجزء الثاني من السلسلة.
أبي، حتى يومنا هذا لم نجد ولو تأكيدًا واحدًا على وجود أطباق طائرة بالفعل. جميع الصور المختلفة لها تفسيرات علمية بسيطة
إن عرض الزمكان رباعي الأبعاد هو عرض مينكوفسكي وليس عرض أينشتاين. ومن المثير للاهتمام أن مينكوفسكي، الذي كان مدرس الرياضيات لأينشتاين، كان غاضبًا منه لأنه لم يدرس بجد، ووصفه بأنه "الكلب الذي لا يقوم بواجباته المدرسية".
ملخص جميل ومثير للاهتمام لآخر الاكتشافات في الفيزياء وأهميتها،
كنت أعرف معظم الحقائق وما زلت أجد اهتمامًا كبيرًا بقراءة المقال.
يوصى به لكل محبي العلوم وأيضًا "للفضوليين فقط" الذين يريدون المعرفة
في أي مساحة وبُعد يعيشون؟
سؤال :
فهل يفسر هذا أيضًا ظاهرة الصحون الطائرة في الغلاف الجوي للأرض؟