1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : الفيزياء العامة :

البحث عن الأوتار الكونية

المؤلف:  جيمس تريفل

المصدر:  الجانب المظلم للكون .

الجزء والصفحة:  ص221

2025-03-19

216

ربما تجد هذا السيناريو سطحيًا ومراوغا بعض الشيء. ومفاده أن المشكلة المحيرة لتشكيل المجرات يمكن التوصل لها بتركيب نظرى مثل الأوتار الكونية، وأن تلك الأوتار قد اختفت عنوة، ومن ثم فلا يمكن اكتشافها وتتبعها في الوقت الحاضر. وربما كان شيئًا بالغ الروعة بحيث يصعب تصديقه. وأن لها بلاغة الإعلان التلفازي وبعض ثقاة علماء الكون (سراً على الأقل يطلقون على الأوتار الكونية "الخداع، مشيرين بذلك إلى "نواء الماضي الذي كان يروجه البائعون، وهو عبارة عن زجاجات تحتوى على "إكسير ، يشفى من كل الأمراض وفي الجلسات غير الرسمية التي كانت تعقد في وقت متأخر من الليل، حيث يتم شرب الجعة، سمعت أيضًا أسطورة جنية الأسنان  في هذا السياق. وفي هذا الصدد، ربما يتوقع شيئًا من الشكوكية، وأولئك الذين يبدون تعليقاتهم، لا تكون أقسى على نظريات الآخرين، منها على نظرياتهم ذاتها . بيد أن الأمور قد لا تكون بهذا القدر من السوء، كما يصورها المتشككون، إذ إنه من الممكن البحث عن برهان مستقل على وجود الأوتار في الكون المعاصر.

وثمة وسيلتان لإيجاد مثل هذا البرهان إحداهما هو ما يطلق عليه "عدسات الجاذبية، والتي تعتمد على التأثيرات التي تحدثها الأوتار على الضوء القادم من المجرات النائية. أما الوسيلة الأخرى، فإنها غير مباشرة - إلى حد ما - وتتضمن بحثا عن الموجات التجاذبية التي كانت تبعث بها الأوتار في الزمن المبكر من عمر الكون. وتوضح عدسات الجاذبية في الشكل (1)، الضوء من جرم فضائي ناء ومضيء يأتي إلى كوكب الأرض حيث يتعرض إلى تداخل وإعاقة من جرم آخر بالغ الضخامة مثل مجرة نائية أو وتر كوني

الشكل1

وربما تتذكر أنه وفقا للنظرية النسبية العامة، فإن الضوء الذي ينبعث من نجم بعيد ينحنى عندما يمر بالقرب من الشمس أو جرم فضائى ضخم آخر. وفي الموقف المبين في الشكل، فإن الجرم المعترض سوف يحنى أشعة الضوء، كما هو موضح. ومن ثم سوف يرى شخص ما يقف فوق كوكب الأرض، صورتين للجرم الفضائي النائي إحداهما ينتجها الشعاع الذي فوق القمة، والأخرى يحدثها الشعاع المنحنى تحت القاع.

عدسة الجاذبية الأولى وفيها توفر مجرة معتمة - ولكنها عادية - الكتلة المطلوبة لكي يحني إشعاع الضوء)، تم اكتشافها في العام 1978، واليوم هناك ما يقرب من نحو نصف دستة من عدسات الجاذبية المعروفة. وفي كل الحالات، فإن الأجرام الفضائية المعترضة طريق إشعاعات الضوء، تكون مضيئة، ويمكن تحديدها، على الرغم من أننا لسنا في حاجة إلى تحديد الجرم الفضائي الذي يحنى الضوء، لكي نجد عدسة جانبية إذ إن الوتر الضخم (غير المرئى) يمكنه إنتاج نفس الصورة المزدوجة في السماء ومن ثم فإن عدسة الجاذبية - دون تحديد للجرم الفضائي المعترض – يمكنها أن تكون برهاناً على وجود الوتر الكوني. بل إن الوتر الكونى الطويل بمقدوره أن ينتج سلسلة من الصور المزدوجة، وهذه إشارة واضحة على وجوده.

وفي ربيع 1986 ، كانت هناك عصفة إثارة موجزة، عندما أعلن الفلكيون في جامعة (برنستون)، عن اكتشافهم لما اعتقدوا أنها صورة مزدوجة لكوازر في كوكبة ليو (الأسد). ولسوء الحظ، فإن الأبحاث اللاحقة أوضحت أن ما اكتشفوه ليست صورة مزدوجة، ولكنها بالفعل صورة واحدة لكوازرين مختلفين. لذلك، فحتى الآن ليس ثمة أرصاد تبرهن على وجود عدسات جاذبية أحدثتها الأوتار الكونية، بيد أن الأبحاث تجرى على قدم وساق والوقت مبكر جداً أن نقول أى شيء عما يمكن أن يوجد في نهاية الأمر. والمجال الثاني الذي يمكن أن يتوفر فيه برهان على وجود الأوتار الكونية، هو النجوم النابضة. إن النجوم النابضة هي المنتج النهائى لموت النجوم الضخمة، وهي عبارة عن أجرام فضائية تدور بسرعة هائلة، ولا يزيد قطر الواحد منها على عدة أميال فقط.

وتنطلق موجات راديوية من المواقع الساخنة فوق سطح النجم النابض، ويحمل دوران النجم هذه الموجات خلف كوكب الأرض تماماً مثل الطريقة التي يرسل بها برج منارة إرشاد السفن إشعاعه. وفي كل مرة يمر الشعاع يمكننا رؤية نبضات الموجات الراديوية، التي تتكرر على فترات منتظمة. ويكون معدل التكرار مرتفعا، في أي مكان من يضع إلى عدة مئات في الثانية الواحدة. وبالتالي، يمكن النظر إلى النجوم النابضة باعتبارها ساعات بالغة الدقة، في السماء تدق بمعدل رتيب.

ولو أطلقت الأوتار الكونية قدراً كبيراً من الإشعاع التجاذبي في الزمن المبكر من عمر الكون، إذن، فإن معظم هذا الإشعاع لابد وأن يكون موجوداً في الوقت الحاضر. ومن ثم، ستجد النجوم النابضة نفسها في بحر من الإشعاع التجاذبي، الذي تتدافع وتتصادم جسيماته ببعضها، بينما تنطلق الموجات الراديوية بعيدا. وهذا بدوره سوف يفرض عدم انتظام عشوائي بسيط على توقيت النبضات التي يتم رصدها من كوكب الأرض. وطبقا للإحصائيات التي تجرى في الوقت الحاضر، فإنه يجب أن يكون بمقدورنا أن نصل إلى برهان لوجود الموجات التجاذبية، عندما يمكننا تحديد فترة دوران النجوم النابضة السريعة، بأنها تبلغ عشر مرات أكثر دقة عنها في الوقت الحاضر. ويشعر الراصدون الفلكيون بأن مثل هذا النوع من التحسين يمكن تحقيقه في خلال السنوات القليلة القادمة.

وهكذا، فإنه على الرغم من اختفاء الأوتار الكونية عبر الإشعاع التجاذبي، فإن هذا ربما يبدو خداعا، فإن هناك وسائل لاختبار النظرية عن طريق الرصد إن الأوتار الكونية ليست خداعاً، كما يلوح من أول نظرة. ولو أننا بعد الأبحاث الدقيقة والكاملة لنوع الأوتار الكونية المحددة آنفا، لم نتوصل إلى البرهان الراسخ على وجود وتر كوني واحد، ربما كان علينا في هذه الحالة، إعادة التفكير في هذه الإفادة. ومع . الوقت الحاضر - حتى الآن - يتصور عدد كبير من العلماء أن الأوتار الكونية تمدنا بأفضل فرصة لحل مشكلة البنية المروعة للكون.

 

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي