ï»؟

اينشتاين كان محقا:العلماء سجلوا اكتشاف موجات جاذبية من الثقوب السوداء تسببت بحفرتين قبل 1.3 مليار سنه

رئيس التحرير
2018.08.14 01:50

 

 

جمع العلماء سابقًا أدلة على وجودها لكنهم لم يلتقطوها اكتشاف موجات جاذبية آينشتاين مدخل لفهم الكون

رؤية نشوء الكون في لحظة الانفجار الكبير باتت ممكنة
على امتداد عقود، جمع العلماء أدلة تؤكد وجود هذه الموجات، ولكنهم لم يلتقطوها مباشرة طيلة السنوات السابقة. وكانت هذه الموجات الجزء الأخير من نظرية النسبية العامة، الذي لم يتحقق العلماء من صحته، إلا الآن، بإلتقاط موجات الجاذبية الناجمة من تصادم ثقبين أسودين.
 
توقع ألبرت آينشتاين في نظرية النسبية العامة وجود جانب معتم للكون، وكان يعتقد أن هناك "موجات جاذبية" غير مرئية في بعدي المكان ـ الزمان، سببها أحداث هائلة تقع في الكون، مثل انهيار نجوم، وتصادم ثقوب سوداء، وربما حتى الانفجار الكبير، الذي بدأ به نشوء الكون.
 
بداية علم الفلك
استخدم الفلكيون منذ مئات السنين التلسكوبات الضوئية لدراسة الكون، وشهد هذا المجهود تطورًا كبيرًا في منتصف القرن العشرين، ببناء أجهزة رصد، وآلات قياس، تتحسس كل الأشكال التي قد يتخذها الضوء، من الطيف الكهرومغناطيسي إلى أشعة غاما والإشعاعات الأخرى.  
 
لكن اكتشاف موجات الجاذبية يمثل الخطوة الأولى في دراسة الكون، من خلال طيف هذه الموجات، الذي يوجد بصورة مستقلة عن الضوء، وبذلك إمكانية رصد آثار الجاذبية أثناء انتشارها في الكون مباشرة. وقال علماء إن الاكتشاف هو الصفحة الأولى في فصل جديد تمامًا في علم الفلك. 
 
تعود بداية الاكتشاف إلى أيلول/سبتمبر الماضي حين التقط جهازان عملاقان في ولايتي واشنطن ولوزيانا الأميركيتين يشكلان مرصد "ليغو" موجة جاذبية عابرة، نتيجة تصادم ثقبين أسودين هائلين في مجرة تبعد مليار سنة ضوئية عن الأرض. ويتألف مرصد "ليغو" من ذراعين متعامدتين داخل نفق من الخرسانة، طول كل ذراع 4 كلم، وحزمة من أشعة الليزر، تنعكس في الاتجاهين بمرايا في نهايتي كل نفق.
 
بعد اكتشاف موجات الجاذبية التي تنبأ بها آينشتاين
رؤية نشوء الكون في لحظة الانفجار الكبير باتت ممكنة
 

نمط تداخل
وحين تمر موجة جاذبية تتسبب بتمدد المكان وتقلصه، حسب نظرية آينشتاين في تمدد وتقلص الذراعين بصورة متبادلة، حيث تتمدد ذراع، فيما تتقلص ذراع أخرى وبالعكس. وحين تغيّر الذراع طولها، يختلف الوقت الذي تستغرقه أشعة الليزر للمرور فيها. ويعني هذا أن الحزمتين لا تعودان "متساويتين" إحداهما مع الأخرى، وينتج من ذلك ما يسميه العلماء "نمط تداخل".
 
تكون التغييرات في طول الذراعين ضئيلة للغاية، تبلغ أجزاء من قطر الذرة، لأن الإشارة الآتية من موجة الجاذبية في الكون تكون في منتهى الصغر حين تصل إلى الأرض.
 
علاوة على صعوبة التقاط هذه الإشارة، تزداد العملية تعقيدًا بكل أشكال الاضطرابات، التي تحدث في موقع المرصد "ليغو"، من اهتزاز الأرض إلى تقلبات الشبكة الكهربائية، بل حتى "ضوضاء" الآلات، التي يمكن أن تحاكي الإشارة الحقيقية الآتية من الكون أو تطغى عليها. 
 
إثبات الثقوب السوداء
لتحقيق الحساسية الفائقة، بمعزل عن هذه الاضطرابات، جرى تحديث كل جانب تقريبًا من تصميم المرصد بجهازيه العملاقين خلال السنوات القليلة الماضية. وكتب مارتن هندري أستاذ الفيزياء الفلكية الجاذبية ودراسة الكون في جامعة غلاسكو البريطانية وعضو فريق العلماء البريطانيين في مرصد "ليغو" على موقع "سي إن إن" التلفزيونية الإخبارية إن كتلة الثقبين الأسودين اللذين تصادما تزيد 29 و36 مرة على التوالي على كتلة الشمس، وإن هذا كان أول دليل مباشر على وجود الثقوب السوداء وعلى إمكانية وجودها في منظومة ثنائية وإمكانية تصادمها واندماجها.
 
أتاحت مقارنة ما جمعه العلماء من بيانات مع توقعات آينشتاين، وما إذا كانت نظريته في النسبية العامة تصف مثل هذا الاصطدام وصفًا صحيحًا. وقال البروفيسور هندري إن توقعات آينشتاين ونظريته اجتازت الاختبار بنجاح باهر. 
 
وحدث اندماج الثقبين الأسودين على بعد أكثر من مليار سنة ضوئية عن الأرض، ليسفر عن تحويل ما يزيد ثلاث مرات على كتلة الشمس إلى طاقة خالصة على شكل موجات جاذبية. وخلال جزء من الثانية كانت الطاقة المشعة من هذه الموجات تزيد عشر مرات على القوة الضوئية لكل النجوم والمجرات الموجودة في الكون المرئي مجتمعة. وكان هذا حدثًا كونيًا هائلًا، وقع في مجرة نائية في عمق الكون.
 
تمهيد لدراسات أوسع
لكن هدف الاكتشاف لم يكن اختبار نظرية آينشتاين فحسب، بل إنه يساعد العلماء على دراسة أركان الكون القصوى، بما في ذلك الثقوب السوداء والنواة الداخلية للسوبرنوفا (المُستَعِر الأعظم أو الطارف الأعظم وهو نجم متفجر)، والبنية الداخلية للنجم النيوتروني، وكلها مناطق لا تراها التلسكوبات الكهرومغناطيسية. 
 
يعترف العلماء بأنه من الصعب القول ما إذا كان بمقدورهم تطويع موجات الجاذبية لاستخدامها في تطبيقات عملية أو اكتساب معرفة جديدة عن الكون الداكن تساعدهم على قياس مجالات الجاذبية، بل وحتى استغلالها، كما في روايات الخيال العلمي. 
 
لكن دروس التاريخ تبيّن أن الظواهر الجديدة التي يكتشفها العلماء تؤدي إلى تطوير تكنولوجيات جديدة تدخل في حياتنا اليومية. وقد يستغرق ذلك بضعة قرون، ولكن البروفيسور هندري من جامعة غلاسكو يقول إنه واثق من أن الشيء نفسه يصحّ على اكتشاف موجات الجاذبية

اكتشاف موجات جاذبية من الثقوب السوداء

 

يقول باحثون أمريكيون إنهم نجحوا لأول مرة في الكشف عما يسمى موجات الجاذبية، الأمر الذي يمهد السبيل في رأيهم لبدء مرحلة جديدة لفهم طبيعة الكون.

وكان ألبرت أينشتاين قد تنبأ بوجود موجات الجاذبية في نظرية النسبية العامة وخلص نظريا إلى أنها تتحرك بسرعة الضوء وأنها تؤدي أثناء مسارها إلى تمدد وتقلص المكان والزمان.

أما الآن فيقول الباحثون الأمريكيون إنهم استشعروا موجة من موجات الجاذبية في الفضاء البعيد لدى ارتطام ثقبين من الثقوب السوداء.

 

Einstein was right: Scientists detect gravitational waves caused by two black holes colliding 1.3billion years ago in historic experiment proving the theory of general relativity

  • Scientists detected the warping of space-time caused by a collision of two black holes for first time
  • The historic signals were picked up by two advanced Ligo detectors in Louisiana and Washington
  • Proves gravitational waves - ripples in fabric of space and time produced by violent events - do exist
  • Existence of gravitational waves was first predicted by Einsteins Theory of General Relativity in 1915 

Scientists have spotted gravitational waves in a historic discovery hailed as the biggest scientific breakthrough of the century.

For the first time, researchers have detected the warping of space-time caused by a collision of two massive black holes - something first predicted in Einsteins Theory of General Relativity in 1915.

These gravitational waves, created 1.3 billion light-years from Earth, help confirm that our universe was created by the Big Bang, and will give an unprecedented glimpse into its beginning.

Ladies and gentlemen, we have detected gravitational waves. We did it, said California Institute of Technology physicist David Reitze, triggering applause at a packed news conference in Washington that followed weeks of speculation over the announcement.

Scroll down for video and to hear the sound of two black holes colliding 

For the first time, scientists in the Ligo Scientific Collaboration have directly observed the ripples of gravitational waves. Using the worlds most sophisticated detector, the project scientists listened for 20 thousandths of a second as the two giant black holes, one 35 times the mass of the sun, the other slightly smaller, circled around each other. Pictured, an artists impressions of the waves

For the first time, scientists in the Ligo Scientific Collaboration have directly observed the ripples of gravitational waves. Using the worlds most sophisticated detector, the project scientists listened for 20 thousandths of a second as the two giant black holes, one 35 times the mass of the sun, the other slightly smaller, circled around each other. Pictured, an artists impressions of the waves

WHAT ARE GRAVITATIONAL WAVES 


Scientists view the the universe as being made up of a fabric of space-time.

This corresponds to Einsteins General Theory of Relativity, published in 1916.

Objects in the universe bend this fabric, and more massive objects bend it more.

Gravitational waves are considered ripples in this fabric.

They can be produced, for instance, when black holes orbit each other or by the merging of galaxies.

Gravitational waves are also thought to have been produced during the Big Bang.

If found, they would not only confirm the Big Bang theory but also offer insights into fundamental physics.

For instance, they could shed light on the idea that, at one point, most or all of the forces of nature were combined into a single force. 

In March 2014, a team operating the Bicep2 telescope, based near the South Pole, believed they had found gravitational waves, but their results were proven to be inaccurate.

Professor Stephen Hawking said the detection marked a moment in scientific history.

Gravitational waves provide a completely new way at looking at the universe, he told the BBC. The ability to detect them has the potential to revolutionise astronomy. 

This discovery is the first detection of a black hole binary system and the first observation of black holes merging.  

The gravitational wave found in this study is believed to be the product of a collision between two massive black holes, 1.3 billion light years away — a remarkably extreme event that has not been observed until now.

The colliding black holes that produced these gravitational waves created a violent storm in the fabric of space and time, a storm in which time speeded up, and slowed down, and speeded up again, a storm in which the shape of space was bent in this way and that way, Caltech physicist Kip Thorne said. 

Based on the physics of this particular event, LIGO scientists estimate that the two black holes in this event were about 29 and 36 times the mass of the sun, and that the event took place 1.3 billion years ago. 

About three times the mass of the sun was converted into gravitational waves in a fraction of a second - with a peak power output about 50 times that of the whole visible universe. LIGO observed these gravitational waves. 

The researchers detected the signal with two Laser Interferometer Gravitational-wave Observatories (LIGO) in Louisiana and Washington. 

These are twin detectors carefully constructed to detect incredibly tiny vibrations from passing gravitational waves. 

Once the researchers spotted a gravitational signal, they converted it into audio waves and listened to the sound of two black holes spiraling together, then merging into a larger single black hole.

Were actually hearing them go thump in the night, says Matthew Evans, an assistant professor of physics at MIT. 

 

Were getting a signal which arrives at Earth, and we can put it on a speaker, and we can hear these black holes go, Whoop. 

Theres a very visceral connection to this observation. 

Youre really listening to these things which before were somehow fantastic.

The team were also able to trace the final milliseconds before the black holes collided.  

They determined that the black holes, 30 times as massive as our sun, circled each other at close to the speed of light before fusing in a collision. 

The researchers said they detected gravitational waves coming from two distant black holes - extraordinarily dense objects whose existence also was foreseen by Einstein - that orbited one another, spiraled inward and smashed together. They said the waves were the product of a collision between two black holes roughly 30 times the mass of the Sun, located 1.3 billion light years from Earth Shown here, is the silhouette of a scientist against a visualisation of gravitational waves pictured during a press conference by the Max Planck Institute for Gravitational Physics  at the Leibniz University in Hanover following weeks of speculation

Scientists said gravitational waves open a door for a new way to observe the universe and gain knowledge about enigmatic objects like black holes and neutron stars. Shown here, is the silhouette of a scientist against a visualisation of gravitational waves pictured during a press conference by the Max Planck Institute for Gravitational Physics at the Leibniz University in Hanover following weeks of speculation

How our sun and Earth warp space and time, or spacetime, is represented here with a green grid. As Albert Einstein demonstrated in his theory of general relativity, the gravity of massive bodies warps the fabric of space and time, and those bodies move along paths determined by this geometry

How our sun and Earth warp space and time, or spacetime, is represented here with a green grid. As Albert Einstein demonstrated in his theory of general relativity, the gravity of massive bodies warps the fabric of space and time, and those bodies move along paths determined by this geometry

According to General Relativity, a pair of black holes orbiting around each other lose energy through the emission of gravitational waves, causing them to gradually approach each other over billions of years, and then much more quickly in the final minutes. 

During the final fraction of a second, the two black holes collide into each other at nearly one-half the speed of light and form a single more massive black hole, converting a portion of the combined black holes mass to energy according to Einsteins formula E=mc2. 

This energy is emitted as a final strong burst of gravitational radiation. 

Most of that energy is released in just a few tenths of a second, says Peter Fritschel, LIGOs chief detector scientist and a senior research scientist at MITs Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. 

Ripples in space-time were first predicted by Albert Einstein a century ago. Pictured is the original historical documents related to Einsteins prediction of the existence of gravitational waves, shown at the Hebrew university in Jerusalem

Ripples in space-time were first predicted by Albert Einstein a century ago. Pictured is the original historical documents related to Einsteins prediction of the existence of gravitational waves, shown at the Hebrew university in Jerusalem

The scientists said they first detected a gravitational wave on September 14. In this image, student Muzi Li at the Institute of Gravitational Research at Glasgow University holds a phone that shows a computer simulation of gravity waves

The scientists said they first detected a gravitational wave on September 14. In this image, student Muzi Li at the Institute of Gravitational Research at Glasgow University holds a phone that shows a computer simulation of gravity waves

For a very short amount of time, the actual power in gravitational waves was higher than all the light in the visible universe.

These waves then rippled through the universe, effectively warping the fabric of space-time, before passing through Earth more than a billion years later as faint traces of their former, violent origins.

We are really witnessing the opening of a new tool for doing astronomy, MIT astrophysicist Nergis Mavalvala said in an interview. 

We have turned on a new sense. We have been able to see and now we will be able to hear as well. 

Scientists sounded positively giddy over the discovery.

This is the holy grail of science, said Rochester Institute of Technology astrophysicist Carlos Lousto. The last time anything like this happened was in 1888 when Heinrich Hertz detected the radio waves that had been predicted by James Clerk Maxwells field-equations of electromagnetism in 1865, added Durham University physicist Tom McLeish. 

An artists impression of gravitational waves generated by binary neutron stars released by the team. By studying gravitational waves scientists hope to gain insight into the nature of the very early universe, which has remained mysterious

An artists impression of gravitational waves generated by binary neutron stars released by the team. By studying gravitational waves scientists hope to gain insight into the nature of the very early

 

 

 

 

 

 

كلمة التحرير كتاب واراء مختارات من الصحافة حول العالم لبنان سورية صحة بيئه ابراج نهفة اليوم إعلانات تصويت
هل تثق بنتائج الانتخابات في الدول العربية؟


القائمة البريدية
البريد الالكتروني

مجرذ نملة ..... ازئروا رررر:بورتريه عائليه والاب يشخر مفاجآت الحفل العالمي للعام 2018:الفائز الأكبر سناً في التاريخ وأول ممثل ذي بشرة سوداء يفوز بالأوسكار.. ترامب يهاجم أوبرا وينفري: خوضي الانتخابات حتى أفضحك وتُهزمي كالآخرين! ترامب في يهاجم أوبرا وينفري: خوضي الانتخابات حتى أفضحك وتُهزمي كالآخرين! ترامب في يهاجم أوبرا وينفري: خوضي الانتخابات حتى أفضحك وتُهزمي كالآخرين! اقسى صور العام  إذا كنت أقل وسامةً وتتصنَّع  13 سبباً نفسياً تفسر وقوع الآخرين في حبِّك متحف يرفض طلب ترامب استعارة لوحة لـ"فان غوخ" ويعرض عليه بدلاً منها مرحاض  صورة طائرة التجسس الاميركيه الاحدث