يساعد النجم النابض المكتشف حديثًا - وهو نجم نيوتروني يدور حوله تبلغ كتلته ضعف كتلة شمسنا - وقزم أبيض مصاحب له يدوران حول بعضهما البعض في دورات مدتها ساعتين ونصف الساعة، العلماء على وضع النظريات على المحك في ظل أقسى الظروف.
زوج غريب من النجوم يقع على بعد حوالي 7,000 سنة ضوئية من الأرض، يوفر للعلماء مختبرا كونيا فريدا لاختبار طبيعة الجاذبية. الجاذبية العالية للغاية للنجوم النيوترونية الضخمة التي تدور مع الأقزام البيضاء حول مركز مشترك تضع النظريات المختلفة التي تحاول وصف الجاذبية على المحك.
ومرة أخرى، تقدم نظرية النسبية العامة لأينشتاين المنشورة عام 1915 أفضل إجابة. ويتوقع العلماء أنه في مرحلة ما لن تلبي النظرية النسبية التوقعات في المواقف القصوى. فالنسبية العامة، على سبيل المثال، غير متوافقة مع نظرية الكم. ويأمل الفيزيائيون في العثور على وصف بديل أفضل للجاذبية والذي "يتماشى" مع النظريات الأخرى.
والآن، فإن النجم النابض المكتشف حديثًا - وهو نجم نيوتروني يدور حوله تبلغ كتلته ضعف كتلة شمسنا - وقزم أبيض مصاحب يدور حول بعضهما البعض في دورات مدتها ساعتين ونصف الساعة، يساعدان العلماء على اختبار النظريات في ظل أقصى درجات التطرف. الظروف التي تم قياسها من أي وقت مضى. ومع ذلك، فإن مراقبي النجوم الذين لاحظوا زوج النجوم اكتشفوا النتائج كما تنبأت بها النظرية النسبية العامة وليس كما تنبأت بها النظريات المنافسة.
منذ اكتشاف الزوج النجمي بواسطة تلسكوب GBT، وجه العديد من مراقبي النجوم حول العالم أنظارهم إليه. وأظهرت الملاحظات أن هناك تغيرات طفيفة في مدارات النجوم.
في هذا النوع من نظام النجم النابض والقزم الأبيض، تنبعث موجات الجاذبية التي تخزن الطاقة داخل النظام. ومن خلال إجراء قياسات دقيقة للغاية، على مدى فترات زمنية طويلة، وقياس الوقت الذي تستغرقه نبضات الراديو القادمة من داخل النجم النابض للوصول، سيتمكن العلماء من تحديد كمية الإشعاع المنبعثة من موجات الجاذبية.
وفي هذه الظروف القاسية، كان هناك علماء يعتقدون أن النظرية النسبية لأينشتاين ستنهار، ولن يتنبأوا بدقة بكمية إشعاع الجاذبية المنبعثة وما يتبعها من اضمحلال ينعكس في مدار النجوم. يقول بول فريري، من معهد ماكس بلانك في ألمانيا: "اعتقدنا أن هذا النظام سيكون متطرفا بما يكفي لإظهار الأدلة في النظرية النسبية العامة، ولكن بدلا من ذلك، صمدت تنبؤات أينشتاين أمام الاختبار تماما".
تعليقات 6
"الكم غير متوافق مع النسبية العامة"؟ اعتقدت أن الكوانتا ليس لديها تنبؤات في مجال الجاذبية. ولا تزال موجات الجاذبية مجرد نظرية
في رأيي المتواضع، المكان المثير للاهتمام لدراسة نظرية الجاذبية هو على وجه التحديد حالة المجالات فائقة الضعف. و لماذا؟ حيث أن الانحراف عن تنبؤات الجاذبية الكلاسيكية على مقاييس المجرة فما فوق (والذي يؤدي حاليًا إلى فرضية وجود المادة المظلمة) يحدث بالتحديد في هذه المنطقة المراوغة. من ناحية أخرى، يتم الحصول على التأثيرات الكمومية في الجاذبية على مقياس بلانك، واليوم (إذا حدث ذلك على الإطلاق) بعيد عن الوقت الذي يمكننا فيه لمس هذا المجال من الطاقات. في النطاق المتوسط بين الجاذبية الضعيفة جدًا والجاذبية فائقة القوة، توفر النسبية العامة وصفًا موثوقًا ودقيقًا للواقع.
"الصورة من وكالة ناسا" خاطئة
هذا انا
وكيف تعتقد أن مبادئ التكافؤ صالحة؟
إن النظريات النسبية تتبع تلقائيا مبادئ التكافؤ.