موجات الجاذبية

نحن نعلم أن مجال الفيزياء له العديد من الجوانب التي تجعل من الصعب جدًا على معظم الناس فهمها. أحد هذه الجوانب هو موجات الجاذبية. هذه الموجات تنبأ بها العالم البرت اينشتاين وقد تم اكتشافهم بعد 100 عام من توقعهم. إنها تمثل اختراقًا للعلم في نظرية النسبية لأينشتاين.

لذلك ، سنخصص هذا المقال لنخبرك بكل ما تحتاج لمعرفته حول موجات الجاذبية وخصائصها وأهميتها.

ما هي موجات الجاذبية

نحن نتحدث عن تمثيل اضطراب في الزمكان ناتج عن وجود جسم هائل متسارع ينتج عنه تمدد للطاقة في جميع الاتجاهات بسرعة الضوء. تسمح ظاهرة موجات الجاذبية للزمكان بالتمدد دون أن يتمكن من العودة إلى حالته الأصلية. كما أنه يولد اضطرابات مجهرية لا يمكن إدراكها إلا في المختبرات العلمية المتقدمة. كل اضطرابات الجاذبية قادرة على الانتشار بسرعة الضوء.

عادة ما يتم إنتاجها بين جسمين فضائيين أو أكثر ينتج عنه انتشار للطاقة يتم نقله في جميع الاتجاهات. إنها ظاهرة تؤدي إلى توسع الزمكان بطريقة تمكنه من العودة إلى حالته الأصلية. قدم اكتشاف موجات الجاذبية مساهمة مهمة للغاية في دراسة الفضاء من خلال موجاته. بفضل هذا ، يمكن اقتراح نماذج أخرى لفهم سلوك الفضاء وجميع خصائصه.

اكتشاف

على الرغم من أن إحدى الفرضيات الأخيرة لألبرت أينشتاين في نظريته النسبية كانت وصف موجات الجاذبية ، فقد تم اكتشافها بعد قرن. بهذا الشكل، يمكن تأكيد وجود هذه الموجات الثقالية التي أشار إليها أينشتاين. وفقًا لهذا العالم ، فإن وجود هذا النوع من الموجات جاء من اشتقاق رياضي ينص على أنه لا يوجد كائن أو إشارة يمكن أن تكون أسرع من الضوء.

بعد قرن من الزمان في عام 2014 ، أعلن مرصد BICEP2 عن اكتشاف ومدرجات موجات الجاذبية التي نشأت أثناء توسع الكون في الانفجار الكبير. بعد فترة وجيزة ، يمكن إنكار هذا الخبر عند رؤية أن هذا لم يكن حقيقيًا.

بعد مرور عام ، تمكن علماء تجربة LIGO من اكتشاف هذه الموجات. وبهذه الطريقة تأكدوا من الحضور لإعلان الأخبار. هكذا، على الرغم من أن الاكتشاف كان في عام 2015 ، إلا أنهم أعلنوا عنه في عام 2016.

الخصائص الرئيسية وأصل موجات الجاذبية

دعونا نرى ما هي الخصائص الأكثر تمثيلا التي تجعل موجات الجاذبية من أهم الاكتشافات في مجال الفيزياء في السنوات الأخيرة. هذه اضطرابات تغير أبعاد الزمكان بطريقة تمكنه من توسيعه دون السماح له بالعودة إلى حالته الأصلية. السمة الرئيسية هي أنها قادرة على الانتشار بسرعة الضوء وفي جميع الاتجاهات. إنها موجات عرضية ويمكن أن تكون مستقطبة. هذا يعني أن لها أيضًا وظيفة مغناطيسية.

يمكن لهذه الموجات نقل الطاقة بسرعة عالية وفي أماكن بعيدة جدًا. ربما يكون أحد الشكوك المثارة حول موجات الجاذبية هو أنه لا يمكن تحديد أصلها بالكامل. يمكن أن تظهر بترددات مختلفة حسب شدة كل منها.

على الرغم من أنه ليس واضحًا تمامًا ، إلا أن هناك العديد من العلماء يحاولون تحديد كيفية نشوء موجات الجاذبية. دعونا نرى ما هي المواقف المحتملة التي يمكن تكوينها فيها:

• عندما يتفاعل جسمان أو أكثر من الأجسام الفضائية عالية الكتلة مع بعضها البعض. يجب أن تكون هذه الكتل ضخمة حتى تسري قوة الجاذبية.
• نتاج مداري اثنين من الثقوب السوداء.
• يمكن أن تتولد عن اصطدام مجرتين. من الواضح أن هذا شيء لا يحدث كل يوم
• يمكن أن تنشأ عندما يتطابق مداري نيوترونين.

الكشف والأهمية

دعنا الآن نحلل بإيجاز كيف تمكن علماء ليجو من تحديد هذه الأنواع من الموجات. نحن نعلم أنها تولد اضطرابات في الحجم المجهري وأنه لا يمكن اكتشافها إلا بواسطة الأجهزة المتقدمة للغاية في التكنولوجيا. يجب أن أضع في الاعتبار أيضًا أن هذه الأجهزة حساسة للغاية. وهي معروفة باسم مقاييس التداخل. وهي مكونة من نظام من الأنفاق تفصل بينها عدة كيلومترات ومرتبة على شكل حرف L. ويمر الليزر عبر هذه الأنفاق التي يبلغ طولها كيلومترات والتي ترتد عن المرايا وتتداخل عند العبور. عند حدوث مقلاع ثقالي ، يمكن اكتشافه تمامًا عن طريق تشوه في الزمكان. يحدث التكوين المستقر بين المرايا الموجودة في مقياس التداخل.

الأدوات الأخرى التي يمكنها أيضًا اكتشاف موجات الجاذبية هي التلسكوبات الراديوية. تستطيع هذه التلسكوبات الراديوية قياس الضوء الصادر من النجوم النابضة. إن أهمية اكتشاف هذه الأنواع من الموجات هي ما يسمح للبشر باستكشاف الكون بشكل أفضل. وهذا بفضل هذه الموجات يمكنك أن تسمع جيدًا الاهتزازات التي تتوسع في الزمكان. لقد جعل اكتشاف هذه الموجات من الممكن فهم أن الكون يمكن أن يتشوه وأن جميع التشوهات تتوسع وتتقلص في جميع أنحاء الفضاء على شكل موجة.

تجدر الإشارة إلى أنه لكي تتشكل موجات الجاذبية ، يجب إنشاء عمليات عنيفة مثل اصطدام الثقوب السوداء. بفضل دراسة هذه الموجات التي يمكن من خلالها الحصول على المعلومات ، تحدث هذه الأحداث والكوارث في الكون. يمكن لجميع الظواهر أن تساعد في فهم وشرح العديد من القوانين الأساسية في مجال الفيزياء. بفضل هذا ، يمكن توفير قدر كبير من المعلومات حول الفضاء وأصله وكيف تتشوه النجوم أو تختفي. كل هذه المعلومات مشتقة أيضًا لمعرفة المزيد عن الثقوب السوداء. مثال على موجة الجاذبية توجد في انفجار نجم أو اصطدام نيزكين أو عند تشكل الثقوب السوداء. يمكن العثور عليها أيضًا في انفجار سوبرنوفا.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن موجات الجاذبية وخصائصها.