ستقوم ثلاث مركبات فضائية، تفصل بينها خمسة ملايين كيلومتر، بإطلاق أشعة الليزر على بعضها البعض عبر الفضاء الفارغ لإثبات صحة النظرية التي اقترحها ألبرت أينشتاين
نشرت وكالة الفضاء الأوروبية إعلانًا عن مشروع يسمى LISA. إنها ليست فتاة جميلة بهذا الاسم، بل ثلاثة أجهزة كشف متزامنة تحمل الأحرف الأولى من "هوائي الفضاء باستخدام قياس التداخل بالليزر". LISA هي مهمة مشتركة بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA/NASA). ستوفر ناسا المركبات الفضائية الثلاث، ومركبة الإطلاق، والعمليات، واستخدام شبكة الفضاء السحيق وعناصر MtD. في حين أن وكالة الفضاء الأوروبية ستكون مسؤولة عن MDT بالكامل ووحدات الدفع الثلاث.
هدف ليزا هو مطاردة موجات الجاذبية لأينشتاين. ويتكون من ثلاثة أجهزة كشف ستبحر في قمم هيكل مثلث متساوي الأضلاع أثناء دورانها حول الشمس. سيكون لكل من أجهزة الكشف الثلاثة كتل عائمة. أطلق كل كاشف أشعة ليزر على الكاشف الآخر. سيتم استخدام أشعة الليزر هذه لقياس التغيرات الطفيفة في المسافات بين كل كتلة، وهي التغيرات الناجمة عن موجات الجاذبية الضعيفة. وستسمح هذه المهمة لعلماء الفيزياء بإثبات وجود موجات الجاذبية، وهي الجزء الأخير من النسبية العامة التي لم يتم إثبات صحتها بعد.
موجات الجاذبية
تتنبأ نظرية النسبية العامة لأينشتاين بأن حركات الكتل تخلق اهتزازات تتحرك عبر الزمكان بسرعة الضوء. تنشأ موجات الجاذبية هذه كثيرًا في الكون وتنتشر في الفضاء بأكمله. تتنبأ نظرية أينشتاين النسبية أنه عندما تصطدم الأجسام الكبيرة، مثل الثقوب السوداء الضخمة، فإن هذه التموجات تنتشر عبر الزمكان.
سيضيف قياس هذه الموجات طبقة مهمة وطريقة جديدة لدراسة ما يحدث في الكون: فبدلاً من دراسة التوسع والجسيمات والمجالات التقليدية في الزمكان، كما فعل العلماء حتى الآن، ستشعر ليزا بالتموجات والاهتزازات في نسيج الزمكان نفسه. إن البحث في هذا الشكل الجديد من الطاقة سينقل معلومات غنية وجديدة حول سلوك الكون وبنيته وتاريخه. وبطبيعة الحال، فإن هذا البحث سيفتح آفاقا جديدة للفيزياء نفسها. والافتراض هو أنه عندما نتمكن من قياس موجات الجاذبية ومراقبتها بوسائل القياس، فإنها ستوفر أداة جديدة وفريدة وقوية لدراسة الكون. وسيكون وسيلة للبحث عن الحالات المتطرفة التي تحدث في الكون، من الانفجار الكبير إلى الثقوب السوداء.
ومن الممكن أن تساعد موجات الجاذبية في الإجابة على أسئلة عميقة ومزعجة ناشئة عن رؤية أينشتاين للكون: ما الذي أدى إلى الانفجار الكبير؟ ماذا يحدث للمكان والزمان داخل الثقوب السوداء؟ والسؤال المثير للقلق بشكل خاص في السنوات الأخيرة، ما هي تلك الطاقة المظلمة الغامضة التي تسرع توسع الكون؟
لماذا من المهم قياس موجات الجاذبية في السماء وليس في الأرض؟
تهدف مهمة LISA إلى اكتشاف وقياس ومراقبة موجات الجاذبية من المصادر الفلكية مثل الثقوب السوداء الضخمة وخاصة أنظمة النجوم الثنائية المجرية في نطاق التردد المنخفض للغاية. سيتألف LISA من ثلاث مركبات فضائية ستعمل كمقياس تداخل عملاق في السماء بطول ذراع يبلغ خمسة ملايين كيلومتر. المستوى الذي ستنتشره المركبات الفضائية الثلاث - مثلث متساوي الأضلاع - سيتكون من هوائي موجة جاذبية كبير جدًا. وهكذا سيكون LISA أكبر كاشف تم بناؤه على الإطلاق.
لا يمكن الحصول على كاشف موجات الجاذبية وهوائي على الأرض على مسافة خمسة ملايين كيلومتر... وبالتالي فإن نطاق الترددات المنخفضة، أي الأطوال الموجية الطويلة لليزا، لا يمكن الوصول إليه بواسطة مقاييس التداخل الموجودة على الأرض. يقتصر طول مقاييس التداخل الموجودة على الأرض فعليًا على كيلومترين. وهذا يحد من تغطيتها للترددات التي تشمل أحداثًا مثل انهيار نواة المستعرات الأعظم والاندماج الثنائي للنجوم النيوترونية. بالإضافة إلى ذلك، توجد على الأرض ضوضاء الجاذبية المحلية، والتي تنتج عن التأثيرات الجوية والنشاط الزلزالي. في نطاق التردد المنخفض لـ LISA، سوف يكتشف إشارات من العديد من المصادر الفلكية التي لا يمكن لأجهزة الكشف على الأرض الوصول إليها.
كيف تعمل ليزا؟
يحتوي ليزا على عنصرين لكشف وقياس موجات الجاذبية:
- الكتل تطفو دون عائق في أي من المركبات الفضائية الثلاث: يجب أن تكون الاضطرابات في الكتل صغيرة بدرجة كافية. وإلا فإن الحركات الناتجة ستكون أكبر من التغيرات المرئية في موجات الجاذبية التي نريد اكتشافها. إن الجماهير محمية من الاضطرابات بحقيقة أنها في حالة سقوط حر، عندما تكون هناك أجهزة من حولها تراقب سقوطها الحر باستمرار. يوجد نظام يمنع المركبة الفضائية من ممارسة قوى واضطرابات على الكتل أثناء السقوط الحر.
- نظام قياس المسافة بالليزر: نظام قياس المسافة هو نظام ليزر تداخلي. وفي نهاية كل ذراع مركبة فضائية من الثلاثة، يعمل الليزر بطريقة "الاستجابة". ستطلق إحدى المركبات الفضائية شعاع ليزر على المركبة الأخرى البعيدة عنها. سيتم تثبيت الليزر الموجود في المركبة الفضائية البعيدة الثانية على الشعاع القادم من المركبة الأولى. وستعود المركبة الفضائية الثانية إلى المركبة الفضائية الأولى شعاع ليزر بكثافة كبيرة وفي نفس المرحلة. عندما يعود هذا الشعاع إلى المركبة الفضائية الأصلية، فإنه يضرب الليزر المحلي. وهكذا ستقوم المركبات الفضائية الثلاث بتبادل أشعة الليزر فيما بينها. وفي النهاية، بعد كل جولة، يتم مقارنة تأثير الليزر على المركبات الفضائية المختلفة. سيتم استخدام أشعة الليزر هذه لقياس التغيرات في المسافات بين كل كتلة عائمة، وهي التغيرات الناجمة عن موجات الجاذبية الضعيفة.
ستدور كوكبة مكونة من ثلاث مركبات فضائية حول الشمس خلال عام واحد. خلال هذا الدوران يحدث انزياح دوبلر لموجات الجاذبية المرصودة نتيجة للحركة المدارية. بالإضافة إلى ذلك، يتسبب نمط الهوائي غير المتناحي للكاشفات في تعديل اتساع موجات الجاذبية. وهذا يسمح بتحديد اتجاه المصدر والتحقق من بعض خصائصه. على سبيل المثال، من الممكن استنتاج اتجاه المصدر وما إذا كانت الإشارة دورية وما هي نسبة الإشارة إلى الضوضاء، وما إذا كانت كبيرة. وسيكون من الممكن تحديد الموقع الدقيق الذي تأتي منه موجة الجاذبية بدقة تصل إلى دقيقة قوسية اعتمادًا على قوة المصدر.
تم تلخيص العلم وراء LISA في تقييم أجرته وكالة ناسا عام 2007 في برنامجها "برنامج ما بعد أينشتاين التابع لناسا: الهندسة المعمارية للتنفيذ - سبتمبر 2007". وجاء في البرنامج: "على أسس علمية بحتة، تعتبر ليزا هي المهمة الواعدة والأقل خطورة من الناحية العلمية. وحتى في ظل الافتراضات المتشائمة حول النسبة المئوية للأحداث، ينبغي أن توفر اختبارات حاسمة ونظيفة للنسبية العامة في المجال الديناميكي للمجال القوي، وأن تكون قادرة على إجراء تعيينات تفصيلية للزمكان بالقرب من الثقوب السوداء. ولذلك فإن اللجنة تمنح ليزا أعلى تصنيف علمي."
هناك خمسة أنواع من مصادر موجات الجاذبية من المتوقع أن يكتشفها LISA في نطاق التردد حيث سيكون لـ LISA حساسية مفيدة، من 0.1 إلى مائة ميجاهرتز. وهي: اندماج الثقوب السوداء الضخمة والثقوب السوداء الضخمة غير الدوارة (بين 103 و107 كتلة شمسية)، والأجسام المدمجة ذات كتلة النجم. وتدور هذه الثقوب السوداء الهائلة في نوى المجرات، وأنظمة ثنائية من الأجسام المدمجة، وربما انفجارات خلفية من مصادر كونية أو فيزيائية فلكية.
لقد بدأ العلماء بالفعل في بناء الأدوات الخاصة بـ Lisa، لكن نظام Lisa لن يتم إطلاقه حتى عام 2020.
تعليقات 34
أتفق مع أ. بن نير من الرد 20 أنه يجب أن يكون هناك أربعة كاشفات وليس ثلاثة. باستخدام أربعة كاشفات، سيتم إنشاء أربعة مثلثات وليس مثلثًا واحدًا. وسيتم قياس هذه الظاهرة في أربعة مثلثات. سيسهل عليك تحديد موقعها في مساحة مصدر الموجات، والتكلفة الإضافية هي الثلث الآخر وستحصل على كمية من المعلومات تصل إلى أربعة أضعاف مع إمكانية التحقق من الظاهرة. لاحظ أنه حتى لو كانت هناك قراءة عشوائية في أحد الكاشفات لا تنتج عن موجة الجاذبية، سيكون هناك دائما مثلث من الكاشفات (مقابل الكاشف المنحرف) الذي سيثبت أنها قراءة عارضة لأن القراءة سوف لا تظهر لذلك.
لذلك يمكن للمجهول من التعليق 21 أن يضحك ويهين بقدر ما يريد لكنه البائس.
اسبوع جيد
سابدارمش يهودا
و. وهذا تنبؤ واضح بالنسبية.
ب. اسمع، فرضية وجود أشياء مثل موجات الجاذبية مبنية على النظرية النسبية وتتنبأ كما ذكرنا أن سرعتها هي سرعة الضوء بالضبط - إذا تبين أنها موجودة ولكن سرعتها تختلف عن سرعة الضوء على ضوء ذلك سيكون الأمر مفاجئًا وغريبًا جدًا - في الواقع سيقول أن النظرية النسبية خاطئة ونظرية أخرى هي الصحيحة وبالصدفة تخلق نفس الظاهرة التي تنبأت بها النظرية النسبية تمامًا. لا أستطيع أن أخبرك بمدى إمكانية ذلك لأنه لا توجد نظرية تشرح كل ما تشرحه النظرية النسبية ومع ذلك تتنبأ بإشعاع الجاذبية بسرعة مختلفة عن سرعة الضوء - إذا كنت قادرًا على التفكير في مثل هذه النظرية فأنا سترسلها إلى مجلة علمية مهمة قبل أن تعرضها عليك 🙂 .
عزيزي
و]. هل التنبؤ بسرعة موجات الجاذبية مثل سرعة الضوء استنتاج للنظرية النسبية أم افتراض؟
ب]. أليس من الممكن أن يتحقق التنبؤ بوجود موجات الجاذبية ولكن سرعتها عند قياسها
هل ستكون مختلفة عن سرعة الضوء؟
إجابتك (رقم 27) مكتوبة على شكل إملاء، لكن للأسف بطريقة لم تجعلني أفهم الفكرة بشكل أفضل.
أعترف أن علماء الفيزياء الآخرين الذين ناقشتهم معك حول هذا الموضوع (بما في ذلك ابني) صاغوا إجابتهم بشكل مشابه لإجابتك،
في الاعتماد الكامل على النظرية النسبية مع تجاهل احتمالية أن تكون نتائج القياس
متنوع.
مايكل وزفي
شكرا جزيلا على الإجابات التفصيلية!
عزيزي
لقد رفضت في ردك رقم 6 عرض دانيال المقدم من "كثير وأنا" لأنه من الممكن بهذه السرعة
موجات الجاذبية أسرع من سرعة الضوء.
أقترح عدم اتخاذ مثل هذا الموقف الحاسم تجاه ظاهرة لم يتم قياسها بعد.
إذا وعندما يتم قياس موجات الجاذبية، سيتم قياس سرعتها أيضًا. النتائج
قد يكون مفاجئًا، مثل العديد من الاكتشافات في تاريخ العلم.
هل موجات الجاذبية موجات كهرومغناطيسية؟
هل الإجابة على هذا السؤال مطلقة ومطلقة بالنسبة للعلم؟
ربما مجرد قياس سرعتها سيساعد في الإجابة على هذا السؤال؟
ليس إذا كانت موجات الجاذبية ليست موجات تنتشر في الفضاء مثل الموجات
ام. بل موجات الفضاء نفسه، والتي لا توجد منها موجات كثافة للفضاء،
(في تشبيه مبسط للموجات الصوتية في وسط غازي)، فلا يوجد أي عائق نظري لأنه
سوف تتجاوز سرعتهم سرعة الضوء.
وربما يكون هذا أيضًا سبب الصعوبة الفنية في عمليات الكشف وقياسها.
أحب أن أقرأ التعليقات. شكرا
السيد المجهول،
قراري ينبع ببساطة من حقيقة أنه وفقا للنظرية النسبية العامة لا يوجد شك في أن موجات الجاذبية سوف تنتشر بسرعة الضوء بالضبط - حيث أن النظرية النسبية هي مصدر فكرة موجات الجاذبية وإذا كانت إذا كان الأمر خاطئًا، فلا يوجد سبب للاعتقاد بوجود مثل هذه الموجات، ومن الصحيح أيضًا الاعتقاد بأنها إذا وجدت فمن المحتمل أن تتصرف وفقًا للنظرية التي تتنبأ بها.
لأسئلتك الأخرى:
هل موجات الجاذبية موجات كهرومغناطيسية؟ - لا، هي موجات جاذبية، أي أنها ليست اضطرابات في المجال الكهرومغناطيسي، بل في شيء آخر (المصفوفة).
هل الإجابة على هذا السؤال مطلقة ومطلقة بالنسبة للعلم؟ - نعم!
ربما مجرد قياس سرعتها سيساعد في الإجابة على هذا السؤال؟ - عَرَضِيّ!
يصعب عليّ جداً الرد على بقية كلامك لأنها تشير إلى سوء فهم أساسي لماهية موجات الجاذبية - وهو فهم نابع من قلة معرفتك وليس من نقص المعرفة في العالم العلمي - فهذه الموجات هي تنبؤ نظري وبالتالي فإن خصائصها (إذا كانت موجودة) معروفة - بما في ذلك السرعة (سرعة الضوء) وطبيعة الاضطراب (اضطراب الازدحام المروري) وما إلى ذلك.
الى جميع اصدقائي المثقفين
عادةً ما أعرّف عن نفسي باسم A. Ben-Ner عندما أرد من جهاز الكمبيوتر الخاص بي.
لقد كتبت الرد السابق (رقم 25) من جهاز الكمبيوتر الموجود في بهو مدخل مبنى شنكار
(الفيزياء) في جامعة تل أبيب. وهنا رأيت أن هذا الكمبيوتر يعرف نفسه على النحو التالي:
"بواسطة مستخدم مجهول (غير معروف)". فمن الممكن إذن، لأن عددا كبيرا يستجيب بهذا الاسم
من "العارفين" ، من هم البعض ومن هم الآخرون. يرجى الرجوع وفقا لذلك أدناه. أ. بن نير
عزيزي
لقد رفضت في ردك رقم 6 عرض دانيال المقدم من "كثير وأنا" لأنه من الممكن بهذه السرعة
موجات الجاذبية أسرع من سرعة الضوء.
أقترح عدم اتخاذ مثل هذا الموقف الحاسم تجاه ظاهرة لم يتم قياسها بعد.
إذا وعندما يتم قياس موجات الجاذبية، سيتم قياس سرعتها أيضًا. النتائج
قد يكون مفاجئًا، مثل العديد من الاكتشافات في تاريخ العلم.
هل موجات الجاذبية موجات كهرومغناطيسية؟
هل الإجابة على هذا السؤال مطلقة ومطلقة بالنسبة للعلم؟
ربما مجرد قياس سرعتها سيساعد في الإجابة على هذا السؤال؟
ليس إذا كانت موجات الجاذبية ليست موجات تنتشر في الفضاء مثل الموجات
ام. بل موجات الفضاء نفسه، والتي لا توجد منها موجات كثافة للفضاء،
(في تشبيه مبسط للموجات الصوتية في وسط غازي)، فلا يوجد أي عائق نظري لأنه
سوف تتجاوز سرعتهم سرعة الضوء.
وربما يكون هذا أيضًا سبب الصعوبة الفنية في عمليات الكشف وقياسها.
أحب أن أقرأ التعليقات. شكرا.
استبيان
أخشى أنك قمت بإعداد مجموعة من المواضيع المتعددة، لذا أجد صعوبة في الرد عليك.
في غضون ذلك، لم نر بعد إشعاع الجاذبية، لذلك لا يوجد شيء للحديث عن اضمحلال جاذبيته - قد تكون هذه الظاهرة موجودة، لكنني لست على علم بأي نقاش حولها.
يختلف إشعاع الجاذبية كما هو موضح في المقالة تمامًا عن تعتيم الجاذبية وهو ظاهرة بصرية، وهم يعرفون جيدًا كيفية حساب ما يحدث عندما لا يمر مصدر الضوء خلف العدسة مباشرة - في الواقع ما سيحدث هو زيادة غير لانهائية في شدة الضوء (كما يحدث إذا مر المصدر مباشرة خلف العدسة).
21- أعجبني ردك كثيراً. الأمر فقط أنك لم تحدد ما إذا كان بيانوًا كبيرًا أم منزليًا؟ رجاء حدد.
سؤال تام:
إذا لاحظنا ضبابية الجاذبية عندما لا يكون مصدر الضوء في خط مستقيم
خلف مركز الجسم المنحني (ونحن المشاهدين)، هل هذا يعني أن الضوء المرصود حول ذلك الجسم سيصل إلينا في حالات مختلفة مثل مقياس التداخل العملاق؟
وإذا كان هذا ممكنا، فهل من الممكن أن نفهم شيئا عن موجات الجاذبية التي تسبب الإشعاع؟
شكرا.
و. بن نير، أنت مخطئ جدا. يجب ألا يتضمن 4 رؤوس ولكن 58.3 بيانو مزدوج.
وأود أيضًا أن أوصيك بالبحث عن الحياة هناك إذا لم يكن لديك أي حياة على الأرض.
سؤال بريء
يبدو لي أن التجربة يجب أن تشمل 4 رؤوس وليس 3 فقط حتى تكون الحساسية موحدة للجميع
أقرب إلى الفضاء. أليس كذلك ؟
ودي،
بقدر ما أفهم، فإن مايكل على حق بشأن سبب تحديد موقع أجهزة الكشف الثلاثة:
بالإضافة إلى:
إن إشعاع الجاذبية لا يعادل الإشعاع الكهرومغناطيسي ثنائي القطب - بل يعادل الإشعاع الرباعي، وذلك لسبب بسيط للغاية:
النقطة المرجعية ذات الصلة في حالة الكتل هي مركز الكتلة، وبموجب هذا التعريف، نظرًا لعدم وجود شحنة جاذبية سلبية، فلن يكون هناك حتماً ثنائي قطب جاذبية وستكون أعلى لحظة هي عزم رباعي القطب (عامل آخر في خفض قوتها). قوة). لاحظ أن تحديد النظام الإحداثي حسب مركز نظام الكتلة هو التحديد الطبيعي حسب قانون حفظ الزخم والذي له معنى هائل (أفترض أنك تعلم أنه في الواقع يشتق من تماثل العالم للإزاحات) .
وبالمناسبة فإن مصدر إشعاع الجاذبية يجب ألا يكون كروياً (وفقاً لقانون يسمى نظرية بيركوف)
هذا يجيب على سؤالك حول النجم النابض الثنائي وحول استحالة وجود جسيم مشع متسارع (كما أشار مايكل) - بالمناسبة، لا أعرف كيف أشرح بشكل حدسي (ربما سيكون لدي ما يكفي من الوقت للاطلاع على دورة الدفاتر مرة أخرى الليلة ومحاولة العثور على تفسير) لماذا ولكن شدة الإشعاع في حالة الزوج الثنائي لا تسير مثل المشتق الثاني لحظه القصور الذاتي (المقابلة للتسارع) ولكن مثل المشتق الثالث.
يتم تحديد طيف إشعاع الجاذبية حسب طبيعة المصدر الفيزيائي الفلكي، وأعتقد أنه في يوم من الأيام عندما يتم اكتشاف موجات الجاذبية، سيتبين أن هناك العديد من الشكوك حول تفسير موجات الجاذبية وطيفها.
أخيرًا، بالنسبة للحد النيوتوني - لم أسمع قط عن تقريب نيوتوني لإشعاع الجاذبية - في الواقع، إشعاع الجاذبية هو في حد ذاته تقريب خطي (من الدرجة الأولى) للمعادلات غير الخطية. بموجب التقريب من الدرجة 0 (الذي أعتقد أنه يتوافق مع الحد النيوتوني) تحصل على موقف لا توجد فيه موجات جاذبية على الإطلاق لأن تريكا ببساطة مسطحة.
ودي:
لا أعرف كيف أجيب على جميع أسئلتك، ولكن سأحاول الإجابة على بعضها (يجب على Zvi أيضًا الاتصال بالإنترنت في هذه المرحلة):
الأقمار الصناعية الثلاثة ضرورية لتحديد اتجاه مصدر الإشعاع (ويقال أن هذا ما ينوون القيام به).
حتى الجسم الواحد الذي يتسارع يخلق موجات جاذبية، ولكن ما هو سبب تسارعه إن لم يكن وجود جسم آخر؟
ويجب أن نتذكر أنه لكي تكون موجات الجاذبية قوية، يجب أن يكون تسارعها قويًا أيضًا، وبالتالي يجب أن يكون الجسمان متقاربين.
علاوة على ذلك، هناك ميزة أخرى لموجات الجاذبية الناتجة عن جسمين يدوران حول بعضهما البعض بسرعة وهي حقيقة أنها تكرر نفسها عدة مرات، مما يزيد من فرص اكتشافها.
نعوم:
الجواب على سؤالك هو بالطبع كلمة "غرور"
عميشاي
الجاذبية ليست إشعاعًا ينتشر على شكل موجات، ولكن يمكن إثبات أن اضطرابًا صغيرًا في مجال الجاذبية يحول معادلات أينشتاين إلى معادلة موجية. لذلك، فإن الاضطرابات الصغيرة في مجال الجاذبية ستحدث على شكل موجة. كل هذا قياسًا على تقدم التداخل الكهرومغناطيسي. على عكس الإشعاع الكهرومغناطيسي، فإن معادلات أينشتاين ليست خطية، وفقط في ظل الخطية (أي اضطراب بسيط) فإنها تأخذ طابع المعادلات الموجية. لا أعرف إذا كان أينشتاين على حق أم على خطأ، لكن من المناسب أن نفهم ما قاله قبل افتراض أنه كان على خطأ. بالإضافة إلى ذلك، هناك أدلة تجريبية كبيرة تؤكد النظرية النسبية العامة. وفيما يتعلق بقوانين نيوتن، فإن الوضع ليس هو نفسه حتى في الحالات التي يمكن فيها إهمال التأثيرات النسبية.
عميحاي،
من فضلك اشرح ما الذي دفعك إلى هراء لوثر هنا حول النظرية النسبية الخاصة والعامة التي تم تأكيدها من خلال العديد من الملاحظات والتجارب؟
ودي:
في رأيي، من الضروري والمناسب افتراض عدم اكتشاف موجات الجاذبية.
علينا أن نتقبل أن الجاذبية ليست إشعاعًا ينتشر على شكل موجات.
ومن الممكن نتيجة لذلك أن نضطر إلى الانفصال عن النسبية العامة وإيجاد نظرية بديلة للجاذبية.
وهناك أثر آخر يتمثل في ترقية النظرية الموجية المقبولة مرة أخرى، وهو ما يعني استبدال النسبية الخاصة أيضًا.
(في مثل هذا الوضع، من الواضح أن القياسات من النوع الذي تربيته ليست ذات صلة).
على الرغم من أننا اعتدنا بالفعل على أينشتاين، إلا أنني متأكد من أنه عندما يحدث هذا، سيعتاد الجميع عليه في النهاية.
ومن بينهم الدكتور غالي وينشتاين.
وسأكون ممتنا لو تمكن شخص ما من الإجابة.
لماذا يوجد ثلاثة كاشفات واثنان غير كافيين؟
هل الإشعاع من خلال موجات الجاذبية للنجم النابض الثنائي مماثل للإشعاع ثنائي القطب في المجال الكهرومغناطيسي؟
لماذا لا يوجد إشعاع من شحنة واحدة، أي من نجم واحد، قياساً على الإشعاع المنبعث من جسيم مشحون متسارع في الحالة الكهرومغناطيسية؟
ما الذي يحدد طيف موجات الجاذبية؟
ماذا يحدث لموجات الجاذبية في الحد النيوتوني؟
شكرا.
إجابة شاملة لمن سأل أعلاه: إن وجود موجات الجاذبية هو نتيجة مباشرة للنظرية النسبية العامة، بل هو في الواقع نتيجة حتمية لجميع النظريات النسبية للجاذبية ذات سرعات انتشار محدودة. تنبأت نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسية بوجود موجات كهرومغناطيسية، ونظرية النسبية العامة لأينشتاين ونظريات الجاذبية النسبية تتنبأ بوجود موجات الجاذبية. تنتشر موجات الجاذبية عبر الزمكان بينما تخلق موجات أخرى تموجات في هندسة الزمكان. إن دور موجات الجاذبية في فيزياء الجاذبية يشبه دور الموجات الكهرومغناطيسية في الفيزياء. تكمن أهمية اكتشاف موجات الجاذبية بشكل أساسي في إمكانية استخدامها لدراسة الفيزياء الأساسية وعلم الكونيات، وخاصة فيزياء الثقوب السوداء وعلم الكونيات القديم.
وفقًا للنظرية النسبية للنجم الثنائي، يجب أن يصدر النجم الثنائي طاقة على شكل موجات جاذبية. يتم التعبير عن فقدان الطاقة في مدار أصغر ودورة مدارية أقصر. راقبت بعض النجوم النابضة الثنائية النسبية لمدة ثلاثين عامًا ووجدت أنها كانت متوافقة بالفعل مع التنبؤ النسبي لانبعاث إشعاع الجاذبية. لكن ربك ماذا لو اكتشفنا موجات الجاذبية؟... ولهذا السبب بدأوا في بناء أجهزة كشف موجات الجاذبية. وما هم؟ عادة ما تكون أجهزة استشعار السعة، وليس أجهزة استشعار الطاقة. يشعرون بخصائص التردد. ثم ظهرت أجهزة استشعار أرضية وأجهزة استشعار فضائية وحاولت توقيت النجوم النابضة وطرق اختبار إشعاع الخلفية الكونية في مجال الموجات الدقيقة. وما الذي تبحث عنه؟ بعد كل شيء، في الموجات الكهرومغناطيسية لدينا موجات الراديو وموجات الميكروويف وموجات في النطاق المرئي. تصل موجات الجاذبية أيضًا بنفس الطريقة عند جميع أنواع الترددات. وقد تم تصميم كاشف لكل تردد.
وهنا نأتي إلى الطاقة المظلمة. يمكن اختبار نماذج الطاقة المظلمة بواسطة موجات الجاذبية. ملاحظات على مستعر أعظم من النوع…. تظهر أن كوننا يمر حاليًا بتوسع متسارع. أي أن ثابت الجاذبية ليس صفراً. ومن المتوقع الآن أنه يمكن استخدام موجات الجاذبية الصادرة عن الثقوب السوداء الثنائية للتعرف على التوسع المتسارع للكون. يمكن قياس السعة والتردد ومعدل الوميض للثنائي من خلال مراقبة موجة الجاذبية. يتم استنتاج مسافة الإضاءة (أقصى مسافة يمكن للضوء أن يصل إلينا منها) ويكون هناك انزياح أحمر.
إذًا كيف يكون لكل هذا أي علاقة بالسيدة ليزا التي كتبت المقال عنها أعلاه؟ ليزا دانان دقيقة للغاية فيما يتعلق بمسافة الإضاءة ولدى ليزا نسبة إشارة إلى ضوضاء عالية جدًا. وهذا يساعد في تحديد معادلة تسمى معادلة الطاقة المظلمة للحالة. توفر نسبة الإشارة إلى الضوضاء العالية دقة زاويّة عالية وهذا يسمح بتحديد الانزياح نحو الأحمر. ليزا هي أيضًا أداة قياس للطاقة المظلمة وهي قادرة على تحديد المعلمات (مسافة الإضاءة) في معادلة حالة الطاقة المظلمة بمستوى عالٍ من الدقة.
أتمنى أن أكون شرحت جيدا :).
مجد لهذا الموقع الذي يقوم بتحميل مواد مثيرة للاهتمام وليس القمامة الصفراء وتلفزيون الواقع والمشاهير وكل ما يتعلق بالثقافة الفرعية الإسرائيلية التي تجذب أطفالنا نحوي بشكل أقل
أحسنت !
الدكتور. غالي وينشتاين
لا يمكن أن يكون لدى Kvalies أي سحر على الإطلاق
الدكتور. غالي وينشتاين
ستسمع!
ليس لديك أي مؤهلات!
LISA هو استمرار مباشر لـ LIGO، وهو مرصد وطني لقياس موجات الجاذبية - يتكون من منشأتين مختلفتين في الولايات المتحدة الأمريكية (على السواحل الشرقية والغربية)، كل منهما يطلق شعاعي ليزر متعامدين على مسافات طويلة ثم يجلبهما معًا ويقيس نمط التداخل.
الفكرة هي أن موجات الجاذبية تسبب تحركات في الزمكان، وبالتالي إذا مرت موجة جاذبية عبر الأرض، فسوف تتسبب في تغيير في المسافة التي يجب أن يقطعها الليزر (على طول محور واحد، ولكن ليس عموديًا عليه) و وبالتالي سيؤدي إلى تغيير في نمط التداخل. النقطة المهمة هي أن موجات الجاذبية أيضًا محدودة في سرعتها، وبالتالي سيكون هناك فارق زمني بين تسجيل أحد المراصد والتسجيل *تمامًا* في المرصد الآخر، ومن ثم يمكن استنتاج أن موجة جاذبية قد مرت .
العيب الرئيسي لمرصد LIGO هو حساسية أشعة الليزر للتداخلات الصادرة عن هيئة الصحة بدبي، وبالطبع المسافات القصيرة المتاحة لنا (يبلغ طول كل ذراع 4 كم). تم تصميم LISA لحل كل هذه المشاكل (لكنه يطرح مشاكل أخرى مثل انحراف مدار القمر الصناعي مع مرور الوقت) ويعتبر الأمل الكبير في مجال موجات الجاذبية
زفي - شكرا لك. وللأسف لا أملك أي معلومات إضافية سوى أنني تفاجأت كثيراً عندما قرأت ذلك المقال - قبل عشر سنوات - ولهذا أتذكره. ربما كتب هذا من قبل الباحثين عن الإحساس وليس له أي أساس علمي. أحب أن أحصل على رأي آخر.
دانيال ،
الوصف الذي قدمته ليس بالمعلومات الكافية وهناك احتمال أن تكون هذه مقالة لمرة واحدة وانهارت بالسرعة التي ظهرت بها.
وعلى حد علمي - وبدرجة عالية جدًا من اليقين - فإن موجات الجاذبية التي تتحرك بسرعة أعلى من سرعة الضوء غير معروفة.
ففي نهاية المطاف، تتحرك موجات الجاذبية التي تمت مناقشتها في هذه المقالة بسرعة الضوء تمامًا
سؤال - منذ حوالي عشر سنوات قرأت عن موجات الجاذبية التي تتحرك في الكون بسرعة أعلى من سرعة الضوء - هل هذه هي نفس موجات الجاذبية المذكورة في المقال؟ هل هذا ممكن؟ شكرا مقدما.
سخرية،
ونتيجة لذلك، هناك دائمًا احتمال نظري بعدم العثور على موجات الجاذبية، لكن هذا الاحتمال لن يتحقق على الأرجح.
تعتبر موجات الجاذبية إحدى التنبؤات الأساسية للنظرية النسبية، والتي تم إثباتها بالفعل في تجارب لا تعد ولا تحصى - وحتى يومنا هذا، لم يتم اكتشاف موجات الجاذبية بشكل مباشر، نظرًا لأن قوتها صغيرة جدًا (وفقًا لموقع ويكيبيديا - قوة الجاذبية) موجات الجاذبية المنبعثة من الشمس أثناء دورانها حول الشمس تعادل طاقة 200 واط - اثنان ونصف مصباح كهربائي قياسي).
تم بالفعل العثور على دليل غير مباشر على وجود موجات الجاذبية في عام 1974 في شكل اقتراب نجمين نيوترونيين من بعضهما البعض (يفقد نظام الجاذبية الطاقة وهذا يتوافق تمامًا مع تنبؤات إشعاع الجاذبية) - وهو الاكتشاف الذي أعقبه اكتشاف مُنحت جائزة نوبل عام 1993 لزوجين يُدعى هولز وتايلور (http://en.wikipedia.org/wiki/Hulse-Taylor_binary) - إن منح جائزة نوبل لشيء ما يشير عادة إلى أنه مثبت بدرجة كبيرة جدًا من اليقين (إلا إذا كنت رئيسًا أمريكيًا يحصل على جائزة نوبل للسلام).
لاحظ أنه منذ لحظة بناء الكاشف، لا يزال يتعين علينا انتظار حدث جاذبية كبير بما يكفي لالتقاط موجات الجاذبية، وقد يستغرق هذا بعض الوقت.
جدعون،
مثل العديد من الأشياء الأخرى، قد لا تساهم في حسابك البنكي وبالتأكيد ليس على المستوى الفوري - من ناحية أخرى هناك العديد من الأشياء الأخرى التي لن تساهم في حسابك البنكي ومع ذلك يتم استثمار الكثير من المال فيها.
المموج،
لقد ذكرت أن اكتشافات إشعاع الجاذبية يمكن أن يكون لها العديد من الآثار المترتبة على فهم طبيعة الطاقة المظلمة - هل يمكنك توضيح ذلك (سأفهم بالتأكيد إذا أخبرتني أنك لست على دراية بالموضوع واقتبست ببساطة بعض المقالات - أعرف كيف تتطلب الكثير من هذه المعرفة خبرة محددة).
هل سيساهم كل هذا في حسابي البنكي.
دعوني أعطيكم جواباً من فيلسوف لا يعرف شيئاً عن أي تجربة يتم إجراؤها في الميدان.
لنفترض أن هناك نظرية وأن النظرية تتنبأ بشيء ما وسنجري تجربة. لم تجد التجربة ما تتنبأ به النظرية. هل يقول أي شيء عن النظرية؟ وفقا لكارل بوبر، ينبغي التخلص من النظرية إذا تم العثور على دحض لها. أي أننا إذا وجدنا تجربة حاسمة نتيجتها تناقض نبوءة النظرية... فإننا نرمي النظرية جانباً. بالطبع هذا تصريح متطرف ونحاول دائمًا إنقاذ النظرية. النساء يعلقن هنا ويعلقن هناك... لكننا سنذهب إلى أقصى الحدود. بعد كل شيء، في بلدنا، كل شيء متطرف، أليس كذلك؟ 🙂 لنفترض الآن أننا أجرينا تجربة لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا اكتشاف شيء تتنبأ به النظرية. والتجربة لم تجد ما تتنبأ به النظرية. ليس هناك دحض لا لبس فيه. لكننا لم نتمكن من معرفة... ماذا نفعل في مثل هذه الحالة؟ سيأتون ويزعمون أن السبب هو التداخل أو جهاز القياس وكل شيء... ثم يحاولون إجراء تجربة أكثر تفصيلاً، ربما في المرة القادمة... ربما لأنه من الصعب الانفصال عن أينشتاين 🙂
أتساءل ماذا يعني بالنسبة لنظرية أينشتاين النسبية إذا لم يتم العثور على موجات الجاذبية