موجات الجاذبية: ماهيتها والاكتشافات والاكتشافات

موجات الجاذبية هي تموجات في انحناء الزمكان الذي ينتشر عبر الفضاء.

إنها موجات عرضية تنتقل بسرعة الضوء المنبعث من الاصطدامات العنيفة التي تحدث في الكون.

من الناحية العملية ، من الصعب للغاية الكشف المباشر عن وجود موجات الجاذبية لأن استطالة وضغط الزمكان صغير جدًا.

موجات الجاذبية البدائية هي تلك التي أدت إلى نشأة الكون ، كما هو موضح في نظرية الانفجار العظيم.

اندماج ثقبين أسودين وانتشار موجات الجاذبية

موجات الجاذبية وأينشتاين

كنت البرت اينشتاين (1879-1955) الذي اقترح وجود موجات الجاذبية في نظرية النسبية العامة.

في عام 1915 ، خلص أينشتاين إلى أن الجاذبية لقد كان تشوهًا في الزمكان.

طور الفيزيائي الأساس النظري ، لكنه فشل في إثبات وجود موجات الجاذبية. بعد 100 عام فقط ، احتفل المجتمع العلمي بأسر الأمواج.

2017 جائزة نوبل في الفيزياء

في 3 أكتوبر 2017 ، حصل الباحثون Rainer Weiss (MIT) و Barry Barish و Kip Thorne (Caltech) على جائزة نوبل في الفيزياء. اكتشفوا موجات الجاذبية لأول مرة في سبتمبر 2015.

كان تقديراً لعمل بدأ في أواخر الستينيات.

يعتقد العلماء أن التقاط موجات الجاذبية سيسمح لنا بمراقبة الكون بطريقة جديدة ، مما يوفر فهمًا أوسع للعالم من حولنا.

instagram story viewer

راينر فايس ، كيب ثورن ، وباري باريش ، الحائزون على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2017

كشف الموجة في عام 2015

تم الكشف عن موجات الجاذبية لأول مرة في الولايات المتحدة في 14 سبتمبر 2015 في تمام الساعة 06:50:45 (بتوقيت برازيليا).

كيف حدث هذا؟

نشأت من صدمة الثقوب السوداء مع 36 و 29 كتلة شمسية (36 Msol و 29 Msol على التوالي) وحدثت على مسافة 1.3 مليار سنة ضوئية.

مع فقدان الطاقة ، تقترب الثقوب السوداء ، مما يجعلها تدور بشكل أسرع.

هذه الحركة المستمرة ، حول بعضها البعض ، تتسبب في اصطدامها ، مما يؤدي إلى موجات الجاذبية.

تم الإعلان عن الكشف عن الموجات بواسطة David Reitze ، مدير المشروع ، بعد أشهر فقط ، في فبراير 2016.

في نفس العام ، في يونيو 2016 ، تم اكتشاف موجات الجاذبية مرة أخرى.

هذه المرة ، كانت كتلة الثقوب السوداء على التوالي 14 و 8 أضعاف كتلة الشمس (14 مسول و 8 مسول) وحدثت على مسافة 1.4 مليار. سنوات ضوئية.

استمع هنا إلى صوت موجات الجاذبية:

صوت اصطدام اثنين من الثقوب السوداء

ليجو - مرصد موجات الجاذبية

أصبح الدليل ممكنًا بفضل مشروع Ligo detector - مرصد موجات الجاذبية بالليزر (مرصد موجات الجاذبية بقياس التداخل بالليزر).

في المشروع ، تم بناء مقياسين للتداخل في الولايات المتحدة ، تفصل بينهما حوالي 3000 كيلومتر: أحدهما في ليفينغستون ، لويزيانا ، والآخر في هانفورد ، واشنطن.

يتكون النظام من ذراعين متعامدين بطول 4 كيلومترات. كما أن لديها أجهزة تقضي على الضوضاء من مصادر الأمواج المختلفة ، مثل الزلازل.

يتكون مقياس التداخل من مصدر ضوء (ليزر) ، ومرآة في نهاية كل ذراع ، ومرآة تقسم شعاع الضوء إلى قسمين ، وكاشف ضوئي.

يعود تاريخ تشغيل LIGO إلى عام 2002. بين عامي 2010 و 2015 ، توقفت عملية التحديث ، والتي يبدو أنها نجحت ، مع الأخذ في الاعتبار أن الإنجاز العلمي الكبير قد حدث في ذلك العام.

LIGO - كاشف في ليفينغستون ، لويزيانا

كاشفات حول العالم

بالإضافة إلى الكواشف الموجودة في الولايات المتحدة ، هناك عشرات أخرى منتشرة في 9 دول.

في البرازيل ، لدينا كاشف موجات الجاذبية Mário Schenberg من معهد الفيزياء USP. يعود تاريخ بداية بنائه إلى عام 2000 وهو نتيجة لمشروع يسمى جرافيتون.

المشروع لديه باحثون من المعهد الوطني لأبحاث الفضاء ، من Cefetsp (المركز الفيدرالي ل التعليم التكنولوجي في ساو باولو ، ITA (المعهد التكنولوجي للملاحة الجوية) و Uniban (جامعة بانديرانت).