اجتازت نظرية النسبية العامة لأينشتاين أحد أصعب اختباراتها حتى الآن

اجتازت نظرية النسبية العامة لأينشتاين أحد أصعب اختباراتها حتى الآن

بالعربي/ النسبية العامة لا تزال غير مهزومة.

ربما صمدت النسبية العامة في وجه أصعب تحدياتها حتى الآن.

أحدثت النظرية ، التي نشرها ألبرت أينشتاين عام 1916 ، ثورة في فهمنا للفيزياء والكون. إنه يفسر الجاذبية كنتيجة لمرونة الزمكان: الأجسام الضخمة تشوه الزمكان ، وتخلق انخفاضات تدور حولها أجسام أخرى.

اختبر العلماء النسبية العامة مرارًا وتكرارًا على مدى 105 سنوات الماضية ، في محاولة للعثور على المواقف أو الظروف التي تنقصها. لم يعثروا على واحد بعد.

في دراسة جديدة ، أبلغ الباحثون عن نتائج واحدة من أكثر التحديات طموحًا وتشاركًا للنسبية العامة التي تم إجراؤها على الإطلاق. قاموا بتحليل ملاحظات نظام مزدوج النجم بواسطة سبعة تلسكوبات راديوية مختلفة حول العالم من 2003 إلى 2019.

النجوم النابضة هي نوع من النجوم النيوترونية ، أو الجثة النجمية فائقة الكثافة ، والتي تنبعث منها حزم إشعاع وجزيئات قوية من أقطابها المغناطيسية. هذه الحزم مستمرة ، لكنها تبدو وكأنها تنبض (ومن هنا جاءت تسميتها) لأن النجوم النابضة تدور ؛ لا يمكن رؤية هذا الضوء إلا عند توجيه القطب نحو الأرض. 

يقع زوج النجم النابض الذي حقق فيه فريق البحث على بعد حوالي 2400 سنة ضوئية من الأرض. يدور أحد النجوم النابضة 44 مرة في الثانية ، بينما يُكمل الآخر دورة واحدة كل 2.8 ثانية. يدور الجسمان حول مركز كتلة مشترك مرة كل 147 دقيقة ، يتحرك كل منهما عبر الفضاء بسرعة حوالي 620 ألف ميل في الساعة (مليون كيلومتر في الساعة) ، كما قال أعضاء الفريق.

“مثل هذه الحركة المدارية السريعة للأجسام المدمجة مثل هذه – فهي أكبر بحوالي 30٪ من الشمس ولكن عرضها لا يتجاوز 24 كيلومترًا [15 ميلًا] – تسمح لنا باختبار العديد من التنبؤات المختلفة للنسبية العامة – سبعة في المجموع!” قال مؤلف الدراسة المشارك ديك مانشيستر ، من منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO) ، وكالة العلوم الوطنية الأسترالية ، في بيان.

ونوعية مطابقة الكمية: قال أعضاء الفريق إن الدراسة حققت مستويات من الدقة غير مسبوقة لاختبار النسبية العامة. 

قال مانشستر: “بصرف النظر عن موجات الجاذبية وانتشار الضوء ، تسمح لنا دقتنا أيضًا بقياس تأثير” تمدد الوقت “الذي يجعل الساعات تعمل بشكل أبطأ في مجالات الجاذبية”. “نحتاج حتى إلى أخذ معادلة أينشتاين الشهيرة E = mc ^ 2 في الاعتبار عند النظر في تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من النجم النابض سريع الدوران على الحركة المدارية.”

ووجدت الدراسة أن جميع التوقعات السبعة التي تم اختبارها قد تم تأكيدها. لذلك تظل النسبية العامة غير مهزومة – لكن هذا لا يعني أنه يجب على الباحثين التوقف عن محاولة العثور على شقوق فيها.

“النسبية العامة غير متوافقة مع القوى الأساسية الأخرى ، التي وصفتها ميكانيكا الكم. لذلك من المهم الاستمرار في وضع الاختبارات الأكثر صرامة على النسبية العامة قدر الإمكان ، لاكتشاف كيف ومتى تنهار النظرية” ، كما قال المؤلف المشارك روبرت. وقال فردمان ، الفيزيائي بجامعة إيست أنجليا في إنجلترا ، في نفس البيان.

وأضاف فردمان: “إن العثور على أي انحراف عن النسبية العامة سيشكل اكتشافًا كبيرًا سيفتح نافذة على فيزياء جديدة تتجاوز فهمنا النظري الحالي للكون”. “وقد يساعدنا في نهاية المطاف على اكتشاف نظرية موحدة لقوى الطبيعة الأساسية.”

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com

تعليقات (0)

إغلاق