العلماء على وشك حل لغز موجات الجاذبية

2024 مؤلف: Malcolm Clapton | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 03:46

في الفيزياء الحديثة ، الجاذبية هي أحد الألغاز الرئيسية. بالكاد تعلمنا كيفية قياس مظاهره في شكل الجاذبية. ولكن ما هي الجاذبية ، ومن أين أتت ، وكيف تنتقل - لا يزال العلم الحديث غير قادر على الإجابة بشكل لا لبس فيه.

الحقيقة هي أن الجاذبية هي واحدة من أربعة تفاعلات أساسية - أشكال نقل الطاقة - وفي نفس الوقت أضعفها على الإطلاق. لكن المشكلة الرئيسية تكمن في مكان آخر.

من المعروف أن التفاعلات الثلاثة الأفضل دراستها تنتقل بواسطة الجسيمات. وإذا كانت هذه الجسيمات معروفة لأنواع أخرى من التفاعلات ، وتم تأكيد وجودها تجريبيًا (بشكل مباشر أو غير مباشر ، وإن كان ذلك بافتراضات كبيرة) ، فإن كل شيء أكثر تعقيدًا بالنسبة للجاذبية.

في الوقت الحالي ، لم يكن من الممكن تأكيد حقيقة وجود ليس فقط ما يسمى بالجرافيتون (جسيم نظري مسؤول في بعض مفاهيم الفيزياء عن انتقال الجاذبية وخلق مجالات الجاذبية) ، ولكن أيضًا آثار الجاذبية التي من شأنها أن تسمح بتحديد طبيعة انتقالها (أو لنقل ، النقل في الزمكان).

وفقًا للنظرية نفسها ، التي تفترض وجود الجرافيتونات ، اتضح أن الجاذبية يجب أن تنتقل في شكل موجات كمية موجهة (أي تتكون من جسيمات أو "جسيمات متشابهة" - حزم طاقة ذات قيمة معينة) - موجات الجاذبية إشعاع. يجب أن تتجلى في شكل موجات هائلة تنبعث من أي أجسام وأحداث فضائية كبيرة - الثقوب السوداء وعناقيد المجرات ، عند ولادة المستعرات الأعظمية. ومع ذلك ، لم يتم العثور عليها بعد.

وفي 11 كانون الثاني (يناير) 2016 ، كتب عالم الكونيات بجامعة أريزونا ، لورانس كراوس ، على تويتر: "شكوكي بشأن اكتشاف LIGO تأكدت من قبل مصادر مستقلة. ابق على تواصل! يمكن الكشف عن موجات الجاذبية!"

يعد مرصد LIGO لموجات الجاذبية أحد أهم المواقع لدراسة الجاذبية والبحث عن موجات الجاذبية. تستخدم محطات LIGO مقاييس تداخل ليزرية متقدمة لاكتشاف موجات الجاذبية. على الرغم من أن Krauss ألمح في سبتمبر 2015 إلى أنه تم اكتشاف إشارات لموجات جاذبية مراوغة على كاشف LIGO ، إلا أنه لم يكن هناك تأكيد رسمي على ذلك. قبل ذلك بوقت قصير ، تم تحديث المجمع ، وبدأت تجربة LIGO المتقدمة هناك ، والتي يمكن أن تؤدي إلى اكتشاف موجات الجاذبية.

في غضون ذلك ، لم تصدر أي تصريحات رسمية من المراصد (من المتوقع حدوثها في فبراير على الأقل) ، لذلك يعتقد الخبراء أنه من السابق لأوانه الابتهاج ونشر شائعات حول اكتشاف مهم بشكل غير عادي. علاوة على ذلك ، تبين أن الاستنتاجات السابقة التي تم الحصول عليها في إطار تجربة BICEP2 خاطئة: لم تكن الإشارة في الواقع بسبب موجات الجاذبية ، ولكن بسبب الغبار.

لماذا هو ضروري ولماذا هو مهم جدا؟ أي نظرية هي بداية الممارسة. بدون فيزياء الكم لن يكون هناك نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) واتصالات الأقمار الصناعية والترانزستورات الحديثة وأجهزة الكمبيوتر الكمومية (وخطوط الاتصال الضوئية أيضًا). يمكن أن تسمح نظرية عملية كاملة تصف الجاذبية بدراسة أكثر تفصيلاً للكون ، وقوانينه ، وحركات الأجسام ، والثقوب السوداء ، والطاقة المظلمة ، والمادة المظلمة. ومن الممكن تمامًا إنشاء أنواع جديدة تمامًا من الحركة في الفضاء (أو حتى في الوقت المناسب). حتى ذلك الحين ، لا القفزات الكمية ، ولا الثقوب الدودية ، ولا السرعات الفائقة متوفرة لنا.