الموجات الثقلية … اكتشاف القرن

maxresdefault
انه فى يوم الخميس الحادى عشر من فبراير عام الفين وستة عشر قد اعلن مرصد ليجو Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory عن احد اعظم الاكتشافات  فى القرن الحالى وهو الموجات الثقلية  التى تحدث عنها البرت اينشتاين فى نظريته النسبية الشهيرة عام 1916 م . حيث انه تم رصد تغير فى الزمكان فى صورة موجات تم ترجمتها بعد ذلك الى اندماج ثقبين اسودين يبلغ كتلة كل واحد منهم 30 مرة مثل الشمس ويبعدان عن الارض بمقدار  1.3 مليار سنة ضوئية .
والان هيا بنا نتعرف على طبيعة الموجات الثقلية وكيف تم التوصل اليها .

MIT-LIGO-2

وضع اسحاق نيوتن عام 1687م نظريته الشهيرة عن الجاذبية بانها عبارة عن قوة تجاذب بين جسمين . وقد استمرت هذه النظرية حتى حطمها اينشتاين بنسبيته الشهيرة حيث انه تنبا بالموجات الثقلية gravitational waves . ومنها فسر سر الجاذبية .
والان هيا بنا نتعرف على الموجات الثقلية ؟؟

الموجات الثقلية gravitational waves هى عبارة عن انحاء فى الزمكان تنبا بها العالم البرت اينشتين عام 1916 م تكون الموجات الثقلية امواج عرضية ذات تردد معين تنتقل عبر الزمكان .

ولكن الان هيا بنا نبسط الامر بعيدا عن المصطلحات العلمية فلو افترضنا ان لدينا ورقه مطاطية مسطحة وقمنا بدحرجه كرة الطاولة عليها  فانها تتحرك فى خط مستقيم تماما مثل اى شى يتحرك فى حالة عدم وجود جاذبية . اما اذا وضعنا كرة بولينج فى وسط الورقة المطاطية وقمنا بدحرجه كرة الطولة مره اخرى فانها سوف تتبع المسار المنحى اى انها تنجذب نحو كرة البولينج .
وهذا المثال البسيط ما هو الا تفسير لما يحدث حولنا فى الكون حيث افترض اينشتاين ان الكون عبارة عن نسيج وليس فراغ كما يظن الكثير يحتوى على اعداد لا حصر لها من الاجرام السماوية لكل جسم منهم كتلة معينة وزمن معين اى ما يسمى بالزمكان يقوم  كل جسم بانحناء فى الزمكان  .يشبه المخروط  نظرا لكتلته .فلو طبقنا هذه النظرية على مجموعتنا الشمسية فالشمس  ذات كتلة عظيمة فى المجموعة الشمسية وتتسبب فى  انحاء فى الزمكان يشبه القمع او المخروط هذا الانحناء يجعل كواكب المجموعة الشمسية تدور حول الشمس داخل قمع الجاذبية ولا تستطيع الفرار منه.

Earth-sunwarp_2735823g

عندما تتحرك الأجسام الثقيلة فيتوجب أن يتغير انحناء  الزمكان لمتابعة مواقعها الجديدة. ويحتاج الزمكان وقتاً لذلك، إذ لا يمكن المعلومات  أن تنتقل بأسرع من سرعة الضوء . ولذلك فإن التموجات في الزمكان تشبه التموجات التي تظهر على سطح بركة عند تحريك السطح، وهذه التموجات في الزمكان هي الأمواج الثقالية. اى ان الموجات الثقلية تنتج من تذبذب فى الزمكان .

كيف تم رصد الموجات الثقلية ؟؟

يعتبر الكشف عن هذه الموجات امر صعب للغاية ولكن تمكن مركز ليجو من رصدها حيث تم تصميم جهاز ضخم عبارة عن انبوبتين طول كل منهما 600 متر افقيتان ومتعامدتان وبداخل كل منهما شعاع ليزر له طول موجى محدد ينعكس عند نهاية الانبوب على مراة ثم يعود مره اخرى الى مركز التفرع . فعندما  يلتقى احد الشعاعين بموجه ثقلية فانه يطول او يقصر بمقدار معين ويحدث انزياح فى طول احد الشعاعين .يمكن قياس ذلك الانزياح . ولكن هذه الموجات قد تتداخل مع مؤثرات اخرى على سطح الارض مثل اهتزاز القطارات وغيرها فيتم وضع مخمدات لتقليل الشوشرة على الموجات ومن ثم رصد المجات الثقلية الناتجه عن الاحداث الكونية مثلما حدث الشهر الماضى من رصد اندماج ثقبين اسودين .

Gravitational
ويقوم العلماء على انشاء مركز ليزا مشابه لمركز ليجو ولكن بالفضاء حتى يتمكنوا من رصد الاحداث الكونية بعيدا عن الشوشرة القادمة من الارض ولكن الامر مازال صعبا نسبيا حتى الان

مع تمنياتى بدوام الصحة والعافية

اعداد  د/ محمد عيسى

 

Facebook Comments

‎إضافة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

You may also like

اجمل 10 جسور فى العالم

اجمل 10 جسور فى العالم الجسر ما هو