شذوذ بالجاذبية يدفع العلماء لتأييد نظرية جديدة مخالفة لنسبية أينشتاين
تاريخ النشر: 14th, September 2024 GMT
قام فريق بحثي دولي بدراسة مجموعة من النجوم الثنائية التي يكون فيها نجمان بعيدين للغاية لكنهما يدوران حول بعضهما، واستخدام حركتها كمجسات مباشرة لطبيعة الجاذبية، وقد أظهرت الأرصاد حالات شذوذ لا يمكن تفسيرها إلا بنظرية جديدة نسبيا للجاذبية تسمى "ديناميكا نيوتن المعدلة".
وقد رصدت تلك الحالة من الشذوذ في الجاذبية في سياق تسارع ضعيف جدا لتلك النجوم المزدوجة (أضعف من حوالي 1 نانومتر في الثانية المربعة).
ويشير "التسارع المنخفض للغاية" إلى المواقف التي تكون فيها قوة الجاذبية بين نجمين ضعيفة للغاية، كالحالة التي يكون فيها النجمان بعيدين عن بعضهما. ويؤدي هذا إلى سلوك غير عادي في حركتهما لا يتطابق تمامًا مع التوقعات التي تقترحها قوانين الجاذبية المعتادة (مثل قانون نيوتن للجاذبية).
وفي دراستين جديدتين، نشرت الأولى بدورية "ذا أستروفيزيكال جورنال" والثانية بدورية "مونثلي نوتيس" الصادرة من الجمعية الفلكية الملكية، يقترح الفريق البحثي أن الخصائص المرصودة لتلك النجوم الثنائية والمستندة إلى أحدث قاعدة بيانات صادرة من مهمة "جايا" التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية تنحرف عن التوقعات نظرية نيوتن بما يتفق مع تنبؤات نظريات الجاذبية المعدلة.
وللتأكد من صحة تلك النتائج، درس الباحثون مجموعة كاملة من العينات للنجوم المزدوجة، وبشكل خاص تلك المنظومات التي يحتوي فيها النظام الثنائي على نظام ثنائي داخلي.
وأظهرت الدراسة أن الشذوذ الجذبي موجود بوضوح في البيانات، حيث تزداد الجاذبية بنحو 40% عندما يكون تسارع أزواج النجوم أضعف من حوالي 0.1 نانومتر في الثانية المربعة، لكن هذا الشذوذ لا يعد شذوذا إذا ما طبقنا ديناميكا نيوتن المعدلة على هذه العينات من النجوم الثنائية.
بديل لنيوتن وأينشتاين"ديناميكا نيوتن المعدلة" هي نظرية مقترحة لتكون بديلا للجاذبية المعروفة في "فيزياء نيوتن" و"النظرية النسبية"، وتفترض هذه النظرية أن طبيعة الجاذبية تختلف في المسافات الشاسعة، فلا تتبع نفس القوانين المعتادة.
ولفهم الأمر، دعنا نتحدث عن نظريات الجاذبية مثلما نتحدث عن أجيال هواتف الآيفون. فمثلا، هناك الجاذبية العادية التي تحدّث عنها نيوتن قبل نحو 4 قرون، وهي ما تُبقي أقدامنا على الأرض وتتسبب في سقوط ثمرات التفاح.
تعمل نظرية نيوتن جيدا في معظم المواقف اليومية، لكن منذ نحو قرن من الزمان توصل ألبرت أينشتاين إلى تفسير أكثر تفصيلا للجاذبية يسمى "النسبية العامة"، وفي هذه النظرية يشير إلى أن الجاذبية ليست قوة تنشأ بين الأجسام كما كان يعتقد نيوتن، بل نتيجة لقدرة الأجسام على ثني نسيج المكان والزمان من حولها.
ورغم براعة نظرية أينشتاين في شرح كثير عن الكون بتلك النظرية، فإن قدرتها التفسيرية تراجعت في بعض النطاقات. فمثلا، عندما ينظر العلماء إلى كيفية دوران المجرات وحركتها في التجمعات المجرية، فإنهم يلاحظون أنها لا تتسق مع توقعات نسبية أينشتاين.
وهنا يأتي دور نظريات "الجاذبية المعدلة" التي يفترض المؤيدون لها أنها تحديث أو تصحيح لنظرية النسبية العامة، إذ يفترض منظروها أن الجاذبية قد تعمل بشكل مختلف على المقاييس الكبيرة جدا أو الصغيرة جدا، مقارنة بما اعتدناه، فتفترض نظرية الحرباء مثلا (أحد روافد الجاذبية المعدلة) أن قوانين الجاذبية ليست ثابتة في الكون كله، بل تتغير طبيعة الجاذبية في حالات خاصة بتغير البيئة المحيطة، ومن هنا جاء وصف الحرباء.
أما ديناميكا نيوتن المعدلة فتقترح حلا لمشكلة تواجه العلماء حاليا، وهي أن النجوم في أطراف المجرات تدور بسرعات أكبر من المتوقع لها، بشكل يجعلها من المفترض أن تفلت من المجرة، لكنها لا تفعل.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حراك الجامعات حريات
إقرأ أيضاً:
نجوم الثريا
لطالما كان للنجوم حضور قوي في الثقافة العربية، ولا تزال الكثير منها تحمل أسماء عربية حتى اليوم، وقد ورد ذكرها في القرآن الكريم، حيث قال الله تعالى في سورة الأنعام: «وَهُوَ الَّذِي جَعَلَ لَكُمُ النُّجُومَ لِتَهْتَدُوا بِهَا فِي ظُلُمَاتِ الْبَرِّ وَالْبَحْرِ قَدْ فَصَّلْنَا الْآيَاتِ لِقَوْمٍ يَعْلَمُونَ»، وارتبط العرب بالنجوم بشكل وثيق، فأطلقوا عليها أسماء ووصفوها بدقة، ولم يقتصر تأثيرها على علم الفلك وحسب، بل امتد أيضًا إلى الشعر والأدب، حيث تغنّى بها الشعراء وحيكت حولها الأساطير، مستخدمين إياها لرسم صور خيالية تربط بين النجوم وتوضح مواقعها في السماء ضمن حكايات وقصص مشوقة.
والنجم الذي نتحدث عنه هو ليس نجمًا مفردًا، وإنما هو عنقود نجمي يتكون من مئات النجوم وأشهرها 7 نجوم وهي الشقيقات السبع، المكونة لما يعرف فـي الثقافة العربية بـ«الثريا» وهي أشهر مجموعة نجمية على الإطلاق عند العرب، ولا يكاد شاعر من الشعراء العرب القدامى إلا وذكر هذه النجوم فـي قصائده، حتى أن امرأ القيس ذكرها فـي معلقته، ووصفها بوصف جمالي بديع، فهو يصف هذا العنقود النجمي الذي تشع منه تلك النجوم السبعة بأضواء زرقاء مبهرة بأنها تشبه الوشاح المطرز بالجواهر، ويكفـي هذا الأمر دلالة على الحضور القوي لهذا النجم فـي الثقافة العربية منذ القدم، ومما ذكره القلقشندي فـي كتابه الموسوعي «صبح الأعشى فـي صناعة الإنشا» من الأساطير العربية التي ذكرت نجم الثريا والدبران فقال: «..ويقولون فـي خرافاتهم: إن الدّبران خطب الثريّا إلى القمر فقالت: ما أصنع بسبروت، فساق إليها الكواكب المسماة بالقلاص مهرًا فهربت منه فهو يطلبها أبدا، ولا يزال تابعا لها، ثمّ قالوا فـي أمثالهم: «أوفى من الحادي، وأغدر من الثريّا» ويقصدون بالحادي هو نجم الدبران.
وقد استدل العرب بهذا العنقود النجمي يقع فـي كوكبة الثور، فـي مواسم الأمطار والتقويم الزراعي، فظهور نجوم الثريا فـي السماء قبل الفجر كان يُعتبر إشارة لبدء موسم الأمطار، مما يدفع الفلاحين إلى استعداداتهم للزراعة، كما كان اختفاء الثريا عن الأنظار لفترة من السنة بداية لموسم الجفاف.
أما عن المعلومات الفلكية لهذه النجوم والتي أثبتتها الدراسات الحديثة فقد بينت أن قطر عنقود الثريا بأكمله يمتد على مسافة 43 سنة ضوئية تقريبًا، والنجوم الرئيسية فـي العنقود هي نجوم عملاقة أكبر من الشمس بحوالي 5 إلى 10 أضعاف فـي القطر، كما أن هذه النجوم الزرقاء الساخنة، تتراوح درجة حرارة سطحها بين 10.000 - 30.000 كلفن، وهي أكثر حرارة بكثير من شمسنا التي تبلغ حرارتها حوالي 5.778 كلفن، وتبعد نجوم الثريا عن الأرض حوالي 444 سنة ضوئية.
ولأن هذه النجوم نالت هذه المكانة عند العرب القدماء فلذلك نجد أنها هي أكثر النجوم ذكرًا فـي الشعر، ولو بحثنا كذلك فـي الشعر العماني لرأينا القصائد المطرزة التي تذكر هذا النجم وتشبه به الممدوحين فـي البريق واللمعان والشرف والرفعة، فهذا الشاعر العماني الغشري يمدح أحدهم فـيقول أنه رقى على هامة الثريا فقال:
خاطرتَ بالنفسِ حتى أنْ رقيتَ على
هامِ الثُّرَيَّا وأنَّ المجدَ فـي خَطَرِ
ولجْتَ بابَ العُلاَ لما جعلتَ له
مفاتحَ البِيضِ والْخَطّيَّةِ السمُرِ
أما الشاعر ابن شيخان السالمي فذهب فـي تصوير نجوم الثريا وكأنها نساء مجتمعات يشكون لبعضهن ما فـي أنفسهن من الحب والهوى فقال:
كأنَّ السماك استأسر الليل سمكه
فخاض حشاه رمحه المتواردُ
كأنَّ الثريا نسوة قد تجمعت
فكلُّ على بثّ الهوى متواجدُ
فـي حين نجد الشاعر المشهور أبو الصوفـي يمدح السلطان فـيصل بن تركي فـيقول:
عَمْرَك اللهَ لَوْ رَقيتَ الثريا
لَمْ تجدْ غيرَ فـيصلٍ عنك حامى
يبذُل النفسَ والنَّفـيس إذَا مَا
نَسرُ بَغْيٍ عَلَى الرعية حاما
أما الشاعر المعولي فقد ذكر نجم الثريا فـي معرض مدحه للسلطان بلعرب بن سلطان بن سيف اليعربي ثالث أئمة دولة اليعاربة، فقال:
فاعل قدرًا وأين تَعْلُو وقد خلتُ
الثريّا لإِخْمَصيكَ نِعَالاَ
من نواليك أو يُدانيك يرجُو
منكَ يُسرا لا يختشى إقْلالاً
كما ذكر الشاعر العماني موسى بن حسين بن شوال نوء الثريا فقال:
لَم يُبدِ مِن آياتهِ وسماتهِ
لِلعينِ إلّا نوّه ورجامهُ
أَبلى حداثتهُ وعفّا رسمهُ
نوّ الثريّا وبلُه ورهامهُ
إندريك يعوض غياب نيمار في قائمة منتخب البرازيل