رعد الحافظ
مقدمة :
قبل مايزيد عن قرن من الزمان وبالتحديد عام 1915 أعلن العالِم العبقري (ألبرت آينشتاين) الذي سبق عصره بكثير ,عن أعظم إكتشافاته (النظرية النسبيّة العامة) !
هذه نظرية للجاذبيّة تشير الى أنّ التجاذب المُلاحَظ بين الكُتَلْ ينتج من إنحناء الزمكان الذي تُحدثه تلك الكُتَلْ !
كما أشارت النظرية الى موجات الجاذبيّة ,على أنّها موجات غير مرئية في بُعدي الزمان والمكان ,سببها أحداث هائلة تحدث في الكون مثل إنهيار النجوم أو تصادم الثقوب السوداء أو الإنفجار العظيم نفسه !
ونبّه آينشتاين الى أنّ رصد موجات الجاذبيّة حتماً سيُمكن البشرية من معرفة الكثير ,بما في ذلك أصل الإنفجار العظيم !
في بداية الأمر عارض الكثير من العُلماء هذا الكلام وبعضهم سخر منه .
لكن منذ أربعين عاماً والى اليوم كان العلماء المُختصين الذين يعملون في مختبرات تحت الأرض يدركون وجود (موجات جاذبيّة آينشتاين).حتى أنّهم جمعوا العديد من الأدّلة على وجودها .إنّما كان ينقصهم التوّصل الى طريقة أو جهاز كشف دقيق يتحسّس تلك الموجات الكونية ويقيسها ليثبت كلامهم (والجزء الأخير من النظرية النسبيّة لآينشتاين) عملياً !
بالأمس حدث ذلك فعلاً في أمريكا .فجأةً سكتت ألسن الخبراء وجَحظت عيونهم ,فقد رصدوا (بواسطة أجهزة الكشف المتطوّرة) موجات الجاذبية الناتجة عن إلتحام ثقبين أسودين كان قد حدث قبل مايزيد عن مليار سنة ضوئية .فتخيّلوا اللحظة !
لقد أثبتوا وجود موجات الجاذبيّة الفعلي .حتى أنّهم سمعوها وأسموها صوت الكون (الذي جعلته عنواناً لمقال اليوم) !
أعلن ذلك فريق علمي دولي يوم الخميس 11 فبراير 2016
على أيّة حال ,نعلم جميعاً أنّ كلّ صفة أو طبيعة للمادة أو ظاهرة كونية يكتشفها العلماء يتّم الإستفادة منها لاحقاً لخدمة البشرية !
فكما حصل في السابق عندما إكتشفوا التفاعل بين الجُسيمات المشحونة كهربائياً ,ثمّ الطيف الكهرومغناطيسي (أو خطوط الأشعة الصادرة من الأجسام) وأنّ لكل عنصر كيميائي طيفه الخاص .كيف إستفادوا من ذلك لاحقاً في إختراع التلفاز والأقمار الصناعية والساتلايت والإنترنت والموبايل ..الخ .فعلى هذا المنوال ليس مُستبعداً (لا بل هو شيء حتمي) أن يستفيد العلماء من إكتشاف موجات الجاذبية ,لتوفير خدمات للبشرية ربّما لا نحلم بها اليوم !
وعلى حدّ تعبير البروفيسور البريطاني (ستيفن هوكينغ) فإنّ الكشف الجديد يُعّدْ بمثابة لحظة فاصلة في تاريخ العِلم !
***
بداية القصة !
كي يفهم العامة ماهي موجات الجاذبيّة التي تنبّأ آينشتاين بوجودها ,ألمحَ في نظريته النسبيّة العامة الى أنّ الأجسام الكبيرة كالنجوم والكواكب بإمكانها ليّ الفضاء المُحيط بها ,تماماً كما تفعل كرة البليارد بتكوين خسف بسيط إذا وُضِعَت على سطح مطاطي رقيق !
الجاذبيّة هي نتيجة لهذا الخسف ! كيف ذلك ؟
الأجسام ستنجذب الى الفضاء الملتوي تماماً مثلما تسقط حبّة بازلاء (على سبيل المثال) في الخسف الذي سببته كرة البليارد !
***
لحظة إلهام !
قبل 100 عام توّقع آينشتاين بأنّه إذا تغيّرت شِدّة الجاذبية في مكانٍ ما من الكون بشكل مفاجئ (نتيجة إنفجار نجم على سبيل المثال) سيؤدي ذلك الى إنتشار موجات من الجاذبية في طول الكون وعرضه بسرعة الضوء وسوف يؤّدي ذلك الى حدوث تمدّد وتقلص للفضاء أثناء حركته!
ورغم الصغر المتناهي لهذه التمددات والتقلصات .ورغم إعتقاد آينشتاين نفسه أنّ إكتشاف هذه الموجات قد يكون عصيّاً على التكنولوجيا .
لكن التقنيات الحديثة لعلماء (الغرب الكافر) تمكنّت من رصدها وقياسها !
***
باقي القصة !
أعلن فريق علمي دولي يوم الخميس 11 فبراير 2016 عمّا وصفه بإكتشافٍ مُذهل في سعيه للحصول على فهمٍ كامل للجاذبية (شاهد الفيديو هنا: فيديو العلماء الاميركيون فتح علمي خارق رصد أمواج الجاذبية تأكيداً لنظرية انشتاين)!
وذلك برؤية إلتواء الزمكان (الزمن والمكان) الذي حصل نتيجة إصطدام ثقبين أسودين من مسافة تتجاوز مليار سنة ضوئية عن الأرض !
معناها الإصطدام وقع قبل مليار سنة ,لكن آثاره يتّم إستشعارها الآن!
يقول الفريق الدولي أنّ الإستشعار بوجود موجات الجاذبية هذه تؤذن ببدء حِقبة جديدة في علم الفلك,وتُعّد تتويجاً لعقود عديدة من البحث والاستقصاء.وقد توّفر في نهاية المطاف فرصة لمعرفة ما الذي حصل في الإنفجار الكبير ,الذي أفضى الى خلق الكون!
ونُشرت نتائج الأبحاث التي قام بها الفريق (بمشاركة
LIGO )
في نشرة
Physical Review Letters
ملاحظة / ليجو
LIGO
هي الحروف الأولى لما يلي :
The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO)
وتعني / مرصد أشعة الليزر لمراقبة تداخل موجات الجاذبيّة !
في الواقع تدير المشاركة العلميّة المذكورة بضعة مختبرات حول العالم تقوم بإطلاق حزم من أشعة الليزر في أنفاق طويلة في محاولة لإستشعار وجود موجات في نسيج الزمكان!
الإشارات المتوقع إلتقاطها في هذه البحوث صغيرة جداً ,بحيث لا تبلغ على أجهزة قياس التداخل أكثر من جزء صغير من سمك الذرّة.
مع ذلك تمكن مرصدان تابعان لـ
LIGO
في الولايات المتحدة من رصد إصطدام الثقبين الأسودين ,وهو حدث أدّى الى إنبعاث طاقة جاذبية تعادل 3 أضعاف كتلة الشمس!
***
آراء الخبراء حول هذا الإكتشاف !
عندما زفّ المدير التنفيذي لمشروع
LIGO
البرفيسور (دافيد رايتز) هذا الخبر الى الصحافة في واشنطن قال :
[لقد تمكنّا من إكتشاف موجات الجاذبية ,هذه هي المرة الاولى التي يتحدّث فيها الكون إلينا من خلال هذه الموجات ,فقد كنّا قبل ذلك في حالة صَمَم] !
بينما البروفيسور (كارستن دانزمان) من معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية وجامعة ليبنيتز في هانوفر بالمانيا الذي يترأس الجانب الاوروبي في مشاركة
LIGO
قال : إنّ الإكتشاف الجديد هو أحد أهمّ التطوّرات العلميّة منذ إكتشاف جزيئة هيغز ,ولا يقلُّ أهميّة عن أكتشاف تركيب الحامض النووي
DNA!
وأعلن عن ثقته بأن ينال هذا الإكتشاف جائزة نوبل ,كونها المرّة الاولى التي تكتشف فيها موجات الجاذبية ,والمرّة الاولى التي يكتشف فيها بشكل مباشر وجود الثقوب السوداء ,وهي تأكيد لنظرية النسبية العامة التي وضعها آينشتاين .لأن صفات الثقوب السوداء تتفق تماما مع ما توقعه البرت آينشتاين قبل 100 سنة بالضبط !
بينما العالم البريطاني (ستيفن هوكينغ) الخبير بالثقوب السوداء قال :
إنّ موجات الجاذبية تتيح طريقة جديدة كلياً للنظر الى الكون .وللقدرة على إكتشاف هذه الموجات قابليّة إحداث ثورة في علم الفلك.
إنّ هذا الكشف الجديد هو أوّل إكتشاف لنظام الثقوب السوداء وأوّل ملاحظة لثقوب سوداء وهي تصطدم وتتوّحد .ثمّ أضاف هوكينغ :
علاوةً على أنّه أثبت صحة النظرية النسبية لآينشتاين ,فإنّ الكشف الجديد سيتيح لنا رؤية الثقوب السوداء من خلال تأريخ الكون .
وقد نرى أيضا مُخلّفات عملية خلق الكون من خلال الانفجار العظيم !
أمّا عضوة فريق البحث البروفيسورة (غابريلا غونزاليز) من جامعة ولاية لويزيانا ,فقالت:
لقد إكتشفنا تكوّن موجات جاذبية نتيجة إلتحام ثقوب سوداء. كان طريقاً شاقاً ,إنّما هذه هي البداية فقط .الآن لدينا المَجسّات الكفيلة لرؤية هذه الظواهر .لقد تأكدنا من وجود الثقوب السوداء وأصبح بإمكاننا سماع صوت الكون !
أمّا البروفيسورة (شيلا روان) وهي واحدة من كبار الباحثين البريطانيين المشاركين في المشروع ,فقالت:
إنّ إكتشاف موجات الجاذبية ليس إلّا إشارة البدء لرحلة ملؤها الإثارة !
وأضافت إنّه لمن الرائع أنّنا نجلس هنا في كوكب الارض ونستطيع أنْ نشعر بتمدد وتقلص جسد الكون بشكل خفيف نتيجة إندماج ثقوب سوداء وقع قبل أكثر من مليار سنة .من المذهل أنّ الكون كان مُستعداً وينتظر الترحيب بنا لحظة تشغيلنا أجهزة الكشف !
***
ما فائدة موجات الجاذبية عند العُلماء ؟
إنّ القدرة على الإستشعار بوجود موجات الجاذبية سيتيح للفلكيين أخيراً إستكشاف ما يطلقون عليه “الكون المُظلم” الذي يشكل الجزء الأعظم من الكون الذي لا يمكن رؤيته من خلال التلسكوبات الضوئية المستخدمة حاليا.
فدراسة موجات الجاذبية لن تُمكّن العلماء فقط من فحص الثقوب السوداء والأجسام الغريبة التي يُطلق عليها النجوم النيوترونية (وهي شموس كبيرة إنهارت لتصبح بحجم مدن) !
إنّما (وهذا هو الأهمّ) ستمكنهم أيضا من النظر الى أعماق الكون والى أزمان أبعد في الماضي. وقد تفضي في نهاية المطاف الى تمكيننا من الإستشعار بلحظة خلق الكون في الانفجار العظيم !
يشرح البروفيسور (برنارد شوتز) من جامعة كارديف ذلك فيقول:
تخترقُ موجات الجاذبيّة كلّ شيء ,ولا تتأثر بالأجسام التي تمّر من خلالها .ممّا يعني أنّها المُراسل المثالي .فالمعلومات التي تحملها هذه الموجات هي نفسها التي بدأت بها وهو أمر ليس مألوفاً في الفلك !
فنحن لا نستطيع رؤية الضوء الآتي من مناطق واسعة من مجرتنا بسبب الغبار .ولا نستطيع رؤية الجزء الأول من الإنفجار العظيم لأن الكون كان عاتما حينئذ !
من جهة أخرى قد تفيد دراسة موجات الجاذبية العلماء في سعيهم لحل بعض من أكبر المعضلات في الفيزياء ,كمعضلة توحيد القوى عن طريق الربط بين نظرية الكم والجاذبية!
ففي الوقت الراهن تتمكن النظرية النسبيّة من وصف الكون الكبير بشكل محترم.لكن عندما يريد العلماء دراسة الظواهر الأصغر حجما يلجأون الى نظريات الكم (العالم الألماني ماكس بلانك هو مؤسس نظرية الكم) !
لذلك فالمقدرة على دراسة المواقع الكونية التي تكون فيه الجاذبية قوية جداً (كما في الثقوب السوداء) قد تفتح الطريق الى فهمٍ جديد شامل لهذه القضايا !
***
الخلاصة :
صوت الكون هو الجديد إذاً هذه الأيام ,وحتماً ستظهر تفسيرات لعلاقته بباقي الأصوات / صوت الفن وصوت الموسيقى وصوت العقل وما شابه
لكن ما يجعلني أتوّقع هجوم (القوم) وتأبطهم شراً (كالعادة) بهذا الإكتشاف البديع هي الفكرة التالية :
[موجات الجاذبيّة ستُمكّن العُلماء من النظر الى أعماق الكون والى أزمان أبعد في الماضي. وقد تفضي في نهاية المطاف الى تمكيننا من الإستشعار بلحظة خلق الكون في الإنفجار العظيم] !
يعني بصراحة هم يخشون أن ينكشف المستخبي والمستور من الإعجاز العلمي في السوبر ماركت إيّاه !
***
رابط الموضوع / المصدر الأساس موقع بي بي سي إضافةً الى معلومات متفرقة من مصادر أخرى !
تحياتي لكم
رعد الحافظ
15 فبراير 2016
