أينشتاين يخرج لسانه مره أخرى

العلم يمكننا من رؤية المستقبل...العلم هو بللورة المستقبل !!

ضجت الاوساط العلمية أواخر العام المنصرم  بأول رصد للموجات الثقالية والتي كانت مفاجئة فجرها مرصد الموجات الثقالية بالتداخل الليزري (ليغو) The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) بالتعاون الضخم من جامعتي كالتك ومعهد ماسيتشوستس للتيكنولوجيا Caltech & MIT في مؤتمرهم الصحفي في 11 فبراير 2016.

وأمتلأت صفحات التواصل وغيرها من الصفحات العلمية بصور للعالم الفذ البرت اينشتاين..وخاصة الصورة المشهورة له وهو يخرج لسانه للجمهور في عيد ميلاده ال72 عام 1951.

لماذا كل هذه الضجة؟؟ وهل فعلا تستحق؟؟ هذا ما سنحاول الاجابة عليه!!

أولا وقبل البداية يجب عدم الخلط بين موجات الجاذبية والموجات الثقالية. 

ولكن في البداية يجب ان نعرف ماهي الموجات الثقالية ؟؟

تخيل لو رميت صخرة في بركة ماء ساكنة..ماذا سيحدث؟؟

سترى موجات متصلة على صفحة الماء نتيجة اضطراب صفحة (نسيج) الماء وتكون الموجات مركزة في مركز الاضطراب (مكان سقوط الصخرة)..وتتباعد وتقل حدتها متباعدة عن المركز..

ماذا لواسقطنا صخرتين في الماء؟؟ طبعا سينتج عنهما موجتان..تتشابك مع بعضهما البعض...هذا التشابك نسميه تداخل Interference بلغة الفيزياء..وهذا التداخل ينتج عنه موجات كبيرة وموجات صغيرة ...

الموجات الكبيرة تنتج عن تداخل موجتان لهما نفس الشكل (قمة وقمة) أو (قاع وقاع).. وهذا ما نسميه تداخل بناء Constructive Interference

أما الموجات الصغيرة فتنتج عن تداخل موجتين عكس بعض (قمة وقاع) وهذا مانسميه تداخل هدام..Destructive Interference

ما علاقة ذلك بالجاذبية؟؟

في عامي 1905 و1915 قام العالم الفذ البيرت اينستاين بنشر اوراق نظريتيه النسبية الخاصة والعامة.

في نظريته النسيبية العامة...فسر اينشتاين مفهوم الجاذبية بانها عبارة انحناء في نسيج الزمان والمكان..وتخيل ان الزمان والمكان عبارة عن نسيج واحد ممكن ان يضطرب بالاجسام ذات الكتل الكبيرة..كالكواكب والنجوم والثقوب السوداء..

وكلما زادت الكتلة زاد ذلك الانحناء في نسيج الزمكان (الزمان + المكان) ..تماما مثل وقوفك على الترامبلوين والانحناء الذي يسببه جسمك على النسيج المطاطي.. وكلما زادت كتلة الشخص...زاد انحناء المطاط.

لو إختفت الشمس فجأة.. لن نشعر بذلك إلا بعد 8 دقائق (وده لسببين) الأول لأن الضوء يستغرق 8 دقائق للوصول للأرض.. وهذا معناه أن الأرض ستظلم بعد 8 دقائق من إختفاء الشمس.

ثانيا: لأن الإنحناء الذي سببته الشمس سيرتفع بإختفائها وهذا سيسبب إنتقال لموجة من الجاذبية إلة أن تصل الأرض أيضا بعد 8 دقائق (وهذا ما نسميه موجة الجاذبية) ,مسببا بعد الأرض عن مداراها في خط مستقيم سابحا في الفضاء.

ماذا اذن قد يحدث اذا تواجد جسمان ذوي كتلتين كبيرتين يدوران حول بعضهما البعض...كنجمين نيوترونيين أو ثقبين اسودين ...ماذا سيحدث؟؟

تماما مثل ما حدث لبركة الماء عند القاء حجرين...سيحدث تداخل ..وينتج عنه موجات في نسيج الزمكان.(وهذه هي الموجات الثقالية).

كل هذا كان تصور وتوقع للعبقري اينشتاين عام 1916 . . معادلات على الورق لم تثبتها اي مشاهدة حقيقية.

أول دليل حقيقي على تصور اينشتاين كان على يد العالمين الكبيرين تايلور و هولس J. Taylor & R. Hulse عام 1974 والذي للاسف كان بعد وفاة اينشتاين.

كان الدليل الذي اكتشفه العالمان المجتهدان هو علاقة نجمين نابضين يدوران حول بعضهما البعض فيما نسميه بالنظام النجمي الثنائي . Binary System

اكتشف العالمان ان مدار النجمين يتناقص طرديا مع نقصان فقدان طاقة الجاذبية لهما ..وأن تلك الطاقة تم استنفاذها عن طريق الموجات الثقالية..كما توقع العبقري اينستاين.

ولكن ظلت مهمة رصد تلك الموجات صعبة للغاية الى ان توصل مرصد الموجات الثقالية بالتداخل الليزري (ليغو) The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) و بالتعاون من جامعتي كالتك ومعهد ماسيتشوستس للتيكنولوجيا Caltech & MIT العريقتين الى بناء مرصد ضخم (عبارة عن انبوبين ضخمين مفرغين من الهواء ممتدين الى 4 كم لكل منهما ومتعامدان على بعضهما البعض). وباستخدام العديد من المرايا العاكسة واشعة الليزر..بدأوا في العمل عل رصدالتغيرات التي تحدث في تداخل اشعة الليزر..(الهدام والبناء) نتيجة وجود موجات الجاذبية ..

وبعد الكثير من المعوقات والمجهود الدؤوب والذي استغرق اكثر من 13 عام...استطاع العلماء ان يرصدوا الموجات الثقالية والتي يعتقد انها نتجت عن تداخل ثقبين اسودين..

100 عام مرت...100 عام..شاهدها اينشتاين .. وتوقعها...

100 عام..وهو يخرج لسانه للعالم ساخرا ..كأنه يقول : انا صح!!!

شادي القصاص