قام علماء فيزياء فلكية بإثبات نظرية النسبية العامة لالبرت اينشتاين على الصعيد الكوني من خلال تحليلهم لكيفية تأثر الضوء الصادر عن تكتلات مجرات بعيدة، بالجاذبية.
وللصدفة أتى نشر نتائج هذه الدراسة بعد أيام قليلة على إعلان اكتشاف يلقي بعض الظلال على نظرية اينشتاين. فقد رصد فريق دولي من علماء الفيزياء نيوتريونات وهي جزيئيات صغيرة من المادة، تنتقل بسرعة أكبر بقليل من سرعة الضوء التي اعتبرتها نظرية النسبية لاينشتاين “حدوداً لا يمكن تجاوزها”. لكن يبقى تأكيد هذه القياسات من مصدر آخر.
وقبل هذا الاكتشاف الأخير، سعى راديك فويتاك من “دارك كوسمولودجي سنتر” في جامعة كوبنهاجن وزملاؤه إلى تأكيد نظرية اينشتاين محللين الضوء الذي يأتينا من مجرات واقعة ضمن حوالي ثمانية آلاف كوكبة تضم كل واحدة منها آلاف المجرات.
الجاذبية التي تؤمن تماسك الكوكبة، تترك أيضاً أثرها على الضوء الذي تصدره كل من هذه المجرات في الفضاء على ما أظهرت الدراسة التي نشرتها المجلة العلمية البريطانية “نيتشر”.
وتفيد نظرية اينشتاين بأن تواتر الضوء يتباطأ وموجته تطول بفعل الجاذبية. ويؤدي ذلك إلى انزياح في الطيف الضوئي نحو الأحمر ويعرف باسم “ريد شيفت” وهو مختلف عن ذلك الناجم عن بعد المجرات عن الأرض. وتمكن العلماء عبر المقارنة بين طول موجة الضوء الناجم عن مجرات واقعة في قلب الكوكبة حيث الجاذبية الأقوى، وذلك الناجم عن مجرات واقعة عند أطرافها، من قياس “اختلافات صغيرة في الريد شيفت بينها”، على ما أوضح راديك فويتاك.
وقال في بيان “تبين لنا أن ضوء المجرات الواقعة في وسط الكوكبة (يجهد) للخروج الى حقل الجاذبية، في حين أن ضوء المجرات الواقعة على الأطراف يخرج بسهولة أكبر”.
وبعد احتساب كتلة كل كوكبة، استخدم علماء فيزياء الفلك نظرية النسبية العامة لتقييم “الريد شيفت الناجم عن الجاذبية” في المجرات وفقاً لموقعها داخل الكوكبة.
وشدد فيتاك على انه تبين من “هذه الحسابات النظرية” للريدشيفت “تطابق تام مع عمليات الرصد”. فإن انحياز الضوء نحو الأحمر يتفاوت “بحسب تأثير جاذبية الكوكبة”. وكشف “أن ما رصدناه يؤكد نظرية النسبية”. وسبق أن أجريت اختبارات على صعيد النظام الشمسي أو بعض النجوم. وختم الباحث يقول “أما الآن فقد اختبرت النظرية على صعيد الفضاء الخارجي وهذا يؤكد أن نظرية الجاذبية العامة صحيحة”.
عدد اليوم
