ما هي تنبؤات أينشتاين التي جعلته أشهر العلماء؟ 

 - الجزء الثاني -

ما هي تنبؤات أينشتاين التي جعلته أشهر العلماء؟  تصميم الصورة رزان الحموي

استكمالاً لما بدأناه سابقاً نكمل معاً تنبؤات أينشتاين ....

التنبؤ الثاني: الثقوب السوداء:

افترض| أينشتاين |بحسب النسبية العامة، وجود أجسامٍ ذات كتلةٍ وكثافةٍ فائقتين وحجمٍ صغيرٍ نسبياً، ما يجعلها قادرةً على جذب كل شيءٍ بما في ذلك الضوء نفسه، ولذلك فهي غير مرئية، فأسماها| الثقوب السوداء|،

 ثم تم دعم وتأييد تنبئه بالكثير من الملاحظات، إلى أن تم تصوير أحد الثقوب السوداء في عام 2019 لتتأكد النبوءة بما لا يقبل الشك، ونعلم اليوم بأن مراكز جميع |المجرات| هي في الحقيقة ثقوبٌ سوداء عملاقة.

التنبؤ الثالث: عدسات الجاذبية:

إذا كانت نظرية النسبية العامة صحيحة، فمن الممكن للأجرام السماوية الكبيرة أن تؤثر على مسار الضوء، فتحرفه،

 وعندها سنرى النجوم والمجرات البعيدة في غير مواقعها الصحيحة، 

وهذه الظاهرة تسمى عدسة الجاذبية، 

لأنها تعمل بشكلٍ مشابهٍ لعمل العدسات المعروفة، وقد تم التأكد من ذلك بالكثير من المشاهدات،

 فبعض المجرات التي اعتقدناها متشابهةً لدرجة التطابق (توائم المجرات)، تبين لنا بأنها مجرة واحدة، ولكننا نراها من زاويتين مختلفتين بسبب وجود ثقب أسود بيننا وبينها، يحني شعاع الضوء فيصلنا مرتين من زاويتين مختلفتين،

 كذلك أمكن تفسير ظاهرة المجرات الحلقية التي تسمى بحلقات أينشتاين، 

كما أمكن اكتشاف الكثير من الكواكب باستخدام ظاهرة عدسات الجاذبية.

التنبؤ الرابع: موجات الجاذبية:

افترض أينشتاين في نظرية النسبية العامة، بأن الأجرام السماوية العملاقة، مثل الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية، إذا تصادمت مع معضها، فأنها ستسبب تشوهاتٍ ما في نسيج |الزمكان |على شكلٍ تموجاتٍ أسماها موجات| الجاذبية|، 

ولكن هذا الافتراض انتظر مئة عامٍ بعد طرحه ليتم إثباته، عندما تمكّن العلماء من وضع طريقةٍ تسمح برصد تلك الموجات إن كانت موجودة،

 وفي عام 2015، أمكن بالفعل رصد موجات الجاذبية الناتجة عن تصادم ثقبين أسودين، حدث في الماضي البعيد على مسافة تفوق المليار سنة ضوئية من الأرض.

التنبؤ الخامس: الطاقة المظلمة:

يقول أينشتاين في نظرية النسبية العامة، بأن الأجرام السماوية ذات الكتل الكبيرة، يجب أن تُحدث تشوهاتٍ في نسيج الزمكان، يدفعها إلى السقوط فوق بعضها البعض،

 وبالتالي يجب على الكون أن ينهار على نفسه، 

ولكن الحقيقة تقول بأن الكون يتمدد بدل أن ينكمش،

 فافترض أينشتاين وجود طاقةٍ تمنع انكماش الكون وتدفعه إلى التمدد، وبما انها طاقةٌ لم يتم رصدها فهي طاقةٌ مظلمة، لا يصدر عنها أي أثر مثل الضوء والأشعة الأخرى، 

ومع أن المجتمع العلمي المعاصر لآينشتاين رفض تلك الفكرة، واعتبرها ضربٌ من الخيال، فقد تم في عام 1998 رصد تلك |الطاقة المظلمة|، وتأكدت نبوءة أينشتاين مجدداً.

التنبؤ السادس: الانزياح نحو اللون الأحمر:

تنبأ أينشتاين بأن الضوء القادم من مصدر ضوئي يبتعد عنا سينزاح نحو| اللون الأحمر|، لأن موجاته تصبح أطول، 

وقد تأكد ذلك فيما بعد، وبناءً عليه ظهرت نظرية تمدد الكون، التي قادت إلى نظرية| الانفجار العظيم |في تفسير |نشأة الكون|، 

فبما أن أضواء جميع المجرات تنزاح نحو الأحمر، فهذا يعني بأنها جميعاً تبعد عنا، 

فالكون يتمدد،

 ولو سرنا في الزمن إلى الوراء، لوجدنا بأن الكون قبل مليارات السنين، كان متمركزاً في نقطةٍ واحدةٍ متناهية الصغر والكثافة والطاقة، انفجرت وتبعثرت أجزاؤها في كل الاتجاهات منتجةً كوننا الحالي.

إذا اعجبتك تنبؤات أينشتاين، شارك المقال.

بقلمي سليمان أبو طافش 

 ما هي تنبؤات أينشتاين التي جعلته أشهر العلماء؟

- الجزء الأول -

ما هي تنبؤات أينشتاين التي جعلته أشهر العلماء؟  تصميم الصورة رزان الحموي

يعتقد معظم الناس بأن نظريتي |النسبية |الخاصة والعامة، هما أفضل ما قدمه| أينشتاين|،

 ومع أن ذلك فيه الكثير من الصحة، إلا أن ما يميز هاتين النظريتين، هو ما نتج عنهما من تنبؤات بدت غير واقعيةٍ في حينها، ثم اكتشفت صحة معظمها فيما بعد،

 فلأول مرةٍ توضع النظرية قبل ملاحظة المشاهدات المؤدية إلى وضعها، 

فعادةً، تقوم النظرية على ملاحظة ظاهرةٍ ما، أو مجموعة ظواهر، ثم تُبنى الفرضيات لتفسير تلك الظاهرة، بعدها تبدأ مرحلة التجارب والقياسات التي تؤدي إلى صياغة النظرية وقوانينها،

 ولكن ما فعله أينشتاين كان العكس تماماً،

 فقد بنى نظريته اعتماداً على| المعادلات الرياضية |فقط، ثم قال: 

إذا كانت هذه النظرية صحيحة فيجب أن نكتشف وجود كذا وكذا، ...وهذا ما حدث، 

فما هي تلك التنبؤات التي توقعها أينشتاين قبل أن يتم اكتشافها؟

فكرة موجزة عن النسبية الخاصة:

سُمّيت النظريتان بالنسبية الخاصة والعامة لتمييزهما عن بعضهما، 

وهما امتدادٌ لنسبية| غاليليو |مع الكثير من الابداعات والابتكارات غير المسبوقة،

 ففي النسبية الخاصة، خلص أينشتاين إلى أن| الطاقة |و|المادة |وجهان لعملةٍ واحدة، فكلٌ منهما قد تتحول إلى الأخرى،

 وقال بأنه عند الحركة بسرعاتٍ كبيرة فإن الزمن يتباطأ والطول يتقلص، وكان هذا الطرح غريباً في وقته، ولاقى الكثير من الاستهجان،

 ولكن صحته ثبتت فيما بعد، ولدينا اليوم الكثير من التطبيقات التي تعتمد على ذلك الطرح،

 مثل\ المفاعلات النووية|، وأنظمة تحديد الواقع. 

فكرة موجزة عن النسبية العامة:

لما فشلت قوانين| نيوتن| الكلاسيكية في تفسير مسار كوكب| عطارد| أثناء دورانه حول الشمس، بدأ أينشتاين بدراسة ذلك المسار ووضع المعادلات الرياضية التي تفسّره،

 فخلص إلى أن| الجاذبية| ليست قوةً تشد الأجسام نحو بعضها البعض كما افترض نيوتن، بل هي انحناءٌ في نسيج| الزمكان |(الزمان والمكان)، 

ولو كانت الجاذبية قوةً بين كتلتين، فلا يجب أن يتأثر بها| الضوء| لأنه عديم الكتلة.

التنبؤ الأول: انحناء الضوء:

إذا كانت الجاذبية قادرة على ثني مسار الضوء عديم الكتلة، فإن نظرية النسبية العامة ستكون صحيحة،

ولإثبات ذلك، قام عالمان برصد موقع أحد المجموعات النجمية المعروفة، وتصويرها في موقعها، ثم أعادا تصويرها مرةً أخرى عندما أصبحت الشمس قريبةً من المسار بينها وبين الأرض، 

فتبين حدوث تغيرٍ طفيفٍ في موقع المجموعة النجمية،

 وللتأكد من ذلك، تم إعادة التجربة على مجموعاتٍ نجميةٍ أخرى، وفي النهاية تأكدت فكرة انحناء الضوء، فتأكدت نظرية النسبية العامة.

التنبؤ الثاني: تمدد الزمن:

 افترض أينشتاين في نظرية النسبية الخاصة، بأن الأجسام المتحركة بسرعةٍ معينةٍ، تتفاعل مع الزمن بطرقٍ مختلفةٍ عن بعضها وعن الأجسام الثابتة، 

ويختلف الزمن بحسب السرعة، فوجد رياضياً نسبةً تتعلق بسرعة الجسم المتحرك وسرعة الضوء،

 فتنبأ بحسب المعادلات التي استنتجها، بأن الزمن يتباطأ مع زيادة السرعة، ولكن تلك الفكرة لم تلقَ ترحيباً كبيراً في الأوساط العلمية حتى تم إثباتها تجريبياً، بوضع ساعتين ذريتين دقيقتين جداً، إحداهما على طائرة سريعة والأخرى على الأرض، بعد ضبطهما ومعايرتهما معاً، 

وعند عودة الطائرة إلى الأرض تبين صحة التنبؤ، وتم التأكد منه بإعادة التجربة عدة مرّاتٍ باستخدام المركبات الفضائية.

اقرأ المزيد...لتعرف أكثر 

بقلمي سليمان أبو طافش