الموجات الجاذبية

الموجات الجاذبية أو الموجات الثقالية

إكتشف العلماء -لأول مرة- من رصد الأمواج الثقالية (أمواج الجاذبية) التي كانت مفهوما نظريا وضعه العالم ألبرت آينشتاين قبل قرن من الزمن، مما يفتح مجالا جديدا في دراسة الكون.

وقال الباحثون إنهم تمكنوا من رصد الأمواج الثقالية من اثنين من الثقوب السوداء، وإن الأمواج كانت نتيجة تصادم بين ثقبين أسودين أكبر ثلاثين مرة من الشمس، يبعدان 1.3 مليار سنة ضوئية عن الأرض.

وأُعلن عن هذا الاكتشاف في مؤتمر في واشنطن، وتحقق عبر استخدام جهازي قياس ليزر عملاقين في الولايات المتحدة، موجودين في لويزيانا وواشنطن. وجاء هذا الإعلان من قبل علماء من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وبالتعاون مع مركز رصد الأمواج الثقالية بالليزر المعروف باسم مرصد ليغو (LIGO).

وكان آينشتاين قد اقترح في عام 1916 وجود الأمواج الثقالية، وذلك امتدادا لنظريته النسبية العامة، التي قدمت قوة الجاذبية كانحناء في الزمان والمكان نتيجة وجود المادة. ولكن العلماء لم يعثروا حتى الآن إلا على أدلة غير مباشرة على وجودها.

5 اختراعات ينتظرها البشر بفارغ الصبر

لا يعرف الناس أنهم في حاجة إلى شيء إلا حين يعرفون باحتمالية وجوده، على سبيل المثال لم يكن البشر من نحو مائة سنة في حاجة للكمبيوتر، ولكن بعد انتشاره فنحن نتابع تطوراته وننتظر الجديد منه، وهذه 5 أشياء عرف البشر احتمالية وجودها لذا فهم في انتظار رؤيتها على أرض الواقع في أقرب وقت.

 

1) كمبيوتر الحمض النووي:

تخيل وجود جهاز لابتوب أو iPad بإمكانه تسجيل آلاف السنين من الفيديوهات عالية الجودة، هذا محتمل الحدوث في حالة التوصل لجهاز إلكتروني يعمل بالحمض النووي البشري، وهو المادة التي تستخدمها الكائنات الحية لتخزين المعلومات الجينية، ما يجعله مادة مميزة للغاية عندما يتعلق الأمر بتخزين الكثير من المعلومات في مساحة محدودة، بمعنى أن مليغرام واحد من الحمض النووي بإمكانه تخزين كل المعلومات التي عرفها الإنسان منذ بداية الخليقة، حتى الآن لا يتم تطبيق هذا الأمر سوى عن طريق نموذج MAYA-II وبشكل محدود، ولكن إذا تعمق البشر أكثر في هذا الأمر فربما نستطيع ت

4 قــوى الأساسيـــة فى الطبــيــعـة

.

لعل السبيل إلى التعرف على خواص الجسيمات الأولية هو فى مقدرتنا على معرفة القوى الموجودة بينها ، ونجد أن جميع الجسيمات الموجودة فى الطبيعة تقع تحت تاثير أربع قوى أساسية هى القوى الشديدة، والقوى الكهرومغنطيسية، والقوى الضعيفة، وقوى الجاذبية .

القـــوى النووية الشـــديـدة::

هى قوى قصيرة المدى وهى المسئولة عن ربط النيوترونات والبرتونات فى النواة، وهى قوة جاذبة بين النيوكلونات لذلك هى أقوى القوى الأساسية فى الطبيعة . وهذه القوى قصيرة المدى فمداها لا يتعدى (10-15 m ) وهذه المسافة تساوى تقريبا أبعاد النواة .

القــوى الكهرومغــناطيـسيــة ::

وهى التي تربط الذرات و الجزيئات التي تتألف منها المادة ، تمتلك هذه القوة شدة فى حدود 10أس-2 مرة بقدر شدة القوة النووية الشديدة ، وهى قوة ذات مدى طويل يتناقص بالمقدار مع مقلوب مربع المسافة بين الجسيمات ، أي أنها تتبع لقانون

نسبية أينشتاين والطريق المسدود؟

ظهرت نظرية النسبية الخاصة سنة 1905 ثم من بعدها بعشر سنوات ظهرت النسبية العامة سنة 1915 نتيجة رفض فكرة الفضاء المطلق من وجهة نظر فيزيائية، واعتبار نسبية الزمان وانحنائية المكان وبأن سرعة الضوء هي أعلى سرعة ممكنة في الوجود، وليس بالإمكان فصل الزمان عن المكان لاندماجهما الكلي في بعضهما البعض عكس النظريات القديمة التي تعتبر الزمان مطلقا تتأثر بواسطته الظواهر والأشياء المتحركة فيه، وتفرق بين الزمان والمكان واصفة الأول باتجاه وعدم قابليته للإعادة وواصفة الثاني بتساوي الاتجاه، إذن فنظرية النسبية العامة تستند على مفاهيم مختلفة جذريا عن تلك المتعلقة بالجاذبية النيوتونية، وتنص في جزء منها على أن الجاذبية ليست قوة بل هي مظهر من مظاهر انحناء الفضاء من حيث الزمكان، وبكل اختصار وبعيدا عن التعقيدات الفلكية والرياضية والفيزيائية يمكن تعريف النسبية كما عرفها أينشتاين نفسه هي كمن  يضع يده على مقلاة لدقيقة ويبدو له أن الأمر

تأثير الفراشة Butterfly Effect

تقول النظرية أن رفرفة جناحي فراشة في الصين قد يتسبب عنه فيضانات وأعاصير ورياح هادرة في أبعد الأماكن في أمريكا!!

فالاختلافات الصغيرة في البداية قد ينتج عنها تغير كبير في النتيجة.

من أوائل من حاول إثبات تلك النظرية رياضياً عالم أرصاد يدعى إدوارد لورينتز كان يعمل على برنامج محاكاة لتحولات الطقس على حاسوب وأراد يوماً أن يعدل في البرنامج وتوفيراً للوقت بدأ من منتصف سلسلة الحسابات التى يريد تعديلها، وبعد التعديل كانت النتيجة غير متوقعة على الإطلاق!

عجائب عالم فيزياء الكم

يبدو أن فيزياء الكم Quantum Physics سعيد في هدم حدسنا حول سير هذا العالم بدءاً من تجارب  باسم "قطط غير ميتة" إلى  جسيمات تأتي من "لامكان" ومن مراقبة قدور لا تغلي (أحياناً) إلى  تأثيرات "شبحية" من على بعد !

يقول (نيل بوهر) (1885-1962) الذي يعتبره الكثيرون أب التنظير في فيزياء الكم: " أي شخص لم تصدمه نظرية الكم فهو لم يفهمها ".



ونظراً لصلة فيزياء الكم بعالم الغموض فيمكن إدراجه في باب "ما وراء الطبيعة" لأن فيه أمور أشبه بالمعجزة أو السحر وإن كانت على مستوى الجسيمات الذرية ودون الذرية.

نصحبكم من خلال هذا المقال والمقالات التي ستعقبه من السلسلة في جولة حول تأثيرات الكم وهي تضمن أمراً واحداً وهو إثارة حيرة عقولنا.

تعريف وتاريخ
يعتبر ميكانيك الكم فرعاً من علوم الفيزياء التي تتناول دراسة الجسيمات التي تترواح بين المستوى الذري وما دون الذري ، وقد ظهر مصطلح "ميكانيك الكم " أول مرة على يد  عالم الفيزياء الإلماني (ماكس بلانك) (1858-1947) وهو مؤسس نظرية الكم وأحد أهم فيزيائيي القرن الـ  20.
ففي ديسمبر سنة 1900 استطاع الفيزيائي الألماني ماكس بلانك أن يهز الأوساط العلمية كلها عندما أعلن أن طاقة الموجات الضوئية تقفز بصورة غير متصلة. وأنها مكونة من كموميات ــ ومفردها : كم ، ونظرية الكم هذه قد صدمت الاعتقاد العلمي السائد في ذلك الوقت بأن الطاقة تتزايد أو تنقص متواصلاً أي بلا حد أصغر للارتفاع أوالانخفاض. وقد وجدت هذه النظرية الجديدة في الطبيعة أن الطاقة تزيد أو تقل بكمات صغيرة لا يوجد أصغر منها من الطاقة، وأدى هذا الاكتشاف إلى فهم جديد للطبيعة التي حولنا والتي تُدرس من خلال علم الفيزياء. قد جعلتنا نقترب كثيرا من فهم اعمق لطبيعة المادة والاشعاع.

ومع إكتشاف  (جي.جي . تومسون) للإلكترون في عام 1932 لم تعد الفكرة الشاملة للفيزياء التقليدية قابلة للتطبيق على المستوى الذري حيث كانت قوانين نيوتن (1643-1727) في الحركة وقوانين ماكسويل (1831-1879) في الإشعاعات الكهرومغناطيسية مهيمنة على الفيزياء التقليدية فاستخدمت للتعريف والتكهن بحركة الجسيمات، غير أنها لم تتمكن من تفسير 3 تجارب أساسية ومشهورة عالمياً  وهي :

Time الزمن

 

لقد شهد العالم أكبر الطفرات في علم الفيزياء بعدما تقدم آينشتاين بنظرياته المعروفة بالنسبية الخاصة والنسبية العامة. لمدة قدرها ما يقارب المئتي سنة كانت الفيزياء تعتمد اعتمادا كليا على نظريات العالم الفيزيائي المشهور إسحاق نيوتن. وكان الاعتقاد السائد، قبل أن يتعرف العالم على النظرية النسبية، أن الوقت أو الزمن إنما هو نفسه في كل مكان، ولكن سرعان ما تلاشت هذه الأفكار بعد أن أثبت آينشتاين عكس ذلك.

لنتعرف على رأي نيوتن في الوقت. لقد كان الإعتقاد السائد في زمن نيوتن أن الوقت ثابت لا يتغير، أي إن مُثِّل الوقت بسرعة جريان الماء في النهر، فكما أن سرعة الماء واحدة في مجرى النهر من أوله إلى آخره، فإن الوقت كذلك يكون نفس الشيئ. فإذا قسنا سرعة الماء في بداية النهر وفي نهايته لوجدنا أن السرعتان متساويتان، وكذا بالنسبة للوقت، فإنه سيكون جريان الوقت في أي ناحية من نواحي الكون متساوية مع الأخرى. ولو فرضا أن أحمد وعلي كان يرتدي كل منهما ساعة بيده، ولو أن هاتين الساعتين كانتا متطابقتان في الوقت، ثم انطلق أحمد بمركبة فضائية بسرعة مبتعداً عن علي، فيقول نيوتن لو أننا نظرنا إلى تلك الساعتين لوجدنا أن أوقاتهما متطابقة كما كانتا في بداية الأمر. عندها تأتي نظرية آينشتاين النسبية الخاصة لتناقض هذا القول.