من فترة مش بعيدة يعني خلال السنة دي 2016 حصل فتح علمي جديد وإنجاز عظيم في تاريخ البشرية محظوظين إننا عاصرناه، العلماء أعلنوا اكتشاف الدليل على صحة نظرة أينستاين للكون، ولقوا دليل عملي على موجات الجاذبية، ايه هيا الحكاية ؟ تعالى نعرفها مع بعض مبسطة من الأول خالص وأوعدك إنك مش هتزهق.
.
في البداية تصور نيوتن إن الجاذبية بين أي جسمين هي قوة، القوة دي موجودة ومن صنع المادة نفسها، وبناءاً عليه طلع القانون اللي خدناه في ثانوي: قوة تجاذب أي جسمين في الكون تتناسب طردياً مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسياً مع مربع المسافة بين مركزيهما، كما ينص قانون الجذب العام لنيوتن.
.
طايب إيه اللي حصل بعد كدة؟
قبل 100 سنة بالظبط من دلوقتي وبالتحديد سنة 1916 خرج ألبرت أينستاين بمفاجأة كبيرة قال فيها إن الجاذبية ليست قوة مادية تنشأ بين جسمين وإنما هي عبارة عن موجة، بالظبط زي موجة الماء الناتجة عن إلقاء حجر فيها، وطبعاً أي موجة في الدنيا ليها طاقة ممكن رصدها وأحياناً بتبقى طاقة قليلة جدا لا يمكن رصدها.
.
نركن الجزئية دي ونروح للزمكان.
أينشتاين بيقول إن الكون ده بيتكون من أربع أبعاد طول وعرض وارتفاع وده الأبعاد المكانية والزمن بعد رابع، والإتنين الزمان والمكان مبيفترقوش عن بعض ورابطين الكون في نسيج واحد اسمه الزمكان.
للتبسيط: نسيج حرير رقيق جدا مكون من خيوط مرتبطة ببعضها، ضع بداخله كرة تنس واتركها تهبط عليه وكرة قدم وكيلوا حديد.
بالطبع كرة التنس هتنزل بالنسيج مسافة لتكن أ ، وكرة القدم هتنزل بيه لتحت مسافة أكبر ولتكن ب ، والحديد هينزل بيه لتحت مسافة أكبروأكبر ولتكن ج.
.
الحرير ده هو الزمكان، النسيج الواقع عليه الكون كله، وكرة التنس دي ولتكن مثلا كوكب الأرض، والحديد هو الشمس، وكرة القدم كوكب الزهرة مثلا.
أما المسافة أ فهي نسبة إنحناء الزمكان (هبوط خيوط الحرير) عندما وقعت عليه كرة التنس (كوكب الأرض) ، وب نسبة انحنائه أكبر عندما وقعت عليه كرة القدم (كوكب الزهرة) ، وج عندما وقعت عليه الشمس (كيلوا الحديد) .
أيوة يعني إيه المفيد في كدة؟
المفيد إن الزمن أصبح شيء ملموس وبيتغير مع المكان على نسيج واحد، مش شيء ثابت ومطلق زي ما نيوتن قال.
نرجع تاني لاكتشاف النهاردة. بس نسأل سؤال: إزاي الأرض بتنجذب للشمس؟
طبقاً لتصور نيوتن اللي قولناه في الأول الشمس كتلة بتنجذب الأرض بقوتها طبقا للقانون الثاني.
لكن طبقاً لأينشتاين فإن الأرض بتنجذب للشمس لوجود موجات من الجاذبية لها طاقة (زي حجر الماء) بتسير هذه الموجات على نسيج الزمكان. (زي ما أمواج الحجر اللي رميناه بتنتقل عبر الماء، استبدل الحجر بالشمس والماء بالزمكان وهتعرف تتخيلها) .
.
طايب جميع مكونات الكون تقع على نسيج واحد اسمه الزمكان (الحرير) وبالتالي عند تواجد أي جسم ليه كتلة على نسيج الزمكان هينجذب بموجات ليها طاقة.
طبعاً النظرية أبهرت العالم ، بس ملقوش إثباتات قوية عليها، ليه يا اخوانا؟ علشان أي موجة ليها طاقة، وطالما أينشتاين قال إن الجاذبية موجة فوق الزمكان يبقى لازم ليها طاقة. المشكلة بقى إن طاقة موجة الجاذبية بين الأرض الشمس قليلة جدا. مثلا حركة الأرض حول الشمس بتطلع موجات طاقتها 2000 واط فقط! وهي طاقة ضئيلة جدا مقارنة بحجم الأرض صعب جداً إننا نفصلها ونرصدها.
.
طايب إيه اللي حصل النهاردة؟ قربنا نوصل أهو :D
في أمريكا عملوا مرصد اسمه اختصاراً LIGO (مرصد الليزر المتداخل لموجات الجاذبية) موجود في مكانين ومهمته رصد أي طاقة ولو ضئيلة صادرة من مرور موجات الجاذبية الناشئة من حركة الأرض.
وبالفعل النهاردة أعلنوا أول دليل عملي على صحة نظرية أينشتاين وقدر LIGO إنه يرصد طاقة موجات الجاذبية الناشئة عن حركة ثقبين أسودين في الكون انجذبوا لبعض وبالتالي تأكدنا مليون المائة إن الجاذبية موجة زي ما قال أينشتاين مش قوة زي ما قال نيوتن.
.
ويترتب عليه تغير شامل في مفاهيمنا للكون لكله إذ أصبح الزمن نظريا وعمليا مرتبط بالزمكان في نسيج واحد وأصبحت الجاذبية عبارة عن موجات مختلفة على الزمكان وكل موجة منهم ليها طاقة معينة. علشان كدة لما مسمع إنه تم اكتشاف موجات الجاذبية نكون عرفنا قصتها كلها.
.
أتمنى إن الشرح يكون مبسط وهحط هنا كل المصادر العلمية بمجرد نزولها، وفي التعليقات هتلاقوا صور للتوضيح.
.
تعديل لإضافة المصادر: مقال مبسط وفيه فيديو توضيحي
من هنامقال من النيويوريك تايمز عن المرصد ده وفي توضيح للإنجاز كله
من هنا فيديو من برايان جرين أكتر من رائع لشرح الموضوع
من هنانقلا عن
Mostafa Darsh
