زندباف في الصباح: كان الفيزيائي الأسطوري ألبرت أينشتاين سابقًا لعصره. هو ، الذي ولد في 14 مارس 1879 ، عاش في فترة لم يُكتشف فيها بلوتو وكان الكون مجرد حلم. على الرغم من القيود الميكانيكية في ذلك الوقت ، نشر أينشتاين نظريته عن النسبية العامة في عام 1915. قدمت هذه النظرية تنبؤات حول طبيعة الكون والتي تم إثباتها مرارًا وتكرارًا على مدار المائة عام التالية.
تحتوي القائمة التالية على 10 أمثلة من الملاحظات الحديثة التي تثبت صحة تنبؤات أينشتاين حول طبيعة الكون ، وظاهرة واحدة فقط تتعارض مع نظرياته.
1- أول صورة لثقب أسود
تصف نظرية النسبية العامة لأينشتاين الجاذبية كنتيجة لتشويه الزمكان ، أو ببساطة ، كلما زاد حجم الجسم ، زاد تشويه الزمان والمكان وتسبب في انجذاب أجسام أصغر إليه. تتنبأ هذه النظرية أيضًا بوجود ثقوب سوداء ، أجسام ضخمة لا يستطيع الضوء حتى الهروب من جاذبيتها.
عندما سجل تلسكوب Event Horizon الصورة الأولى لثقب أسود ، اتضح أن أينشتاين كان على حق في بعض الحالات. على سبيل المثال ، لكل ثقب أسود نقطة اللاعودة تسمى أفق الحدث ، وهو دائري الشكل تقريبًا ويمكن التنبؤ بحجمه بناءً على كتلة الثقب الأسود. تؤكد الصورة الرائعة للثقب الأسود التي التقطها تلسكوب Event Horizon هذا التوقع.
2- صدى الثقب الأسود
أثبت علماء الفلك مرة أخرى نظريات أينشتاين من خلال اكتشاف نمط غريب من الأشعة السينية المنبثقة من محيط ثقب أسود على بعد 800 مليون سنة ضوئية من الأرض. بالإضافة إلى الأشعة السينية المتوقعة المنبعثة من مقدمة الثقب الأسود ، اكتشف علماء الفلك “صدى ضوئي” للأشعة السينية المنبعثة من خلف الثقب الأسود ، ولكنها مرئية من الأرض بفضل الانحراف في الزمان والمكان حول الأسود. فتحة.
3- موجات الجاذبية
تصف نظرية النسبية لأينشتاين تموجات ضخمة في نسيج الزمان والمكان ، والتي تسمى موجات الجاذبية. تأتي هذه الموجات من اندماج أضخم الأجسام الكونية مثل الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية. أكد الفيزيائيون وجود هذه الموجات في عام 2015 باستخدام كاشف خاص يسمى مرصد موجات الجاذبية بالليزر (LIGO). منذ ذلك الحين ، لاحظوا العشرات من الأمثلة الأخرى لهذه الموجات ، مما يؤكد مرة أخرى تنبؤات أينشتاين. يثبت.
4- ارتعاش شركاء الثقب الأسود
من خلال فحص موجات الجاذبية المنبعثة من زوج من الثقوب السوداء الثنائية المتصادمة ببطء في عام 2022 ، أكد الفيزيائيون أن هذه الأجسام الضخمة كانت تتأرجح أو تتحرك في مداراتها في نفس الوقت الذي تقترب فيه من بعضها البعض في الدوران ، كما توقع أينشتاين ، فعل.
5- نجم “Chrek Nagar” Rozhan
بعد دراسة نجم يدور حول ثقب أسود فائق الكتلة لمدة 27 عامًا ، رأى العلماء مرة أخرى نظرية أينشتاين قيد التنفيذ. وقد لوحظ أن مدار هذا النجم ، بعد دورتين كاملتين حول الثقب الأسود ، بدلاً من المرور إلى شكل بيضاوي ثابت المدار بنمط حلقي من “الراقصين” استمر في الحركة. أكدت هذه الحركة توقع أينشتاين لكيفية دوران الأجسام الصغيرة جدًا حول الأجسام الضخمة.
6- النجمة النيوترونية “إطالة إطار”
يمكن للأغلفة فائقة الكثافة للنجوم الميتة أن تشوه الزمان والمكان من حولها مثل الثقوب السوداء. في عام 2020 ، حقق علماء الفيزياء في كيفية دوران نجم نيوتروني حول قزم أبيض على مدار العشرين عامًا الماضية ، مما تسبب في انحراف طويل المدى في الطريقة التي يدور بها هذين الجسمين حول بعضهما البعض. وفقًا للباحثين ، ربما تكون هذه الدفعة ناتجة عن ظاهرة سحب الجاذبية ، وبكلمات أبسط ، غيّر القزم الأبيض (نوع من الأجسام الفضائية) الزمان والمكان بما يكفي لتغيير مدار النجم النيوتروني بمرور الوقت. هذا يثبت مرة أخرى تنبؤ نظرية النسبية لأينشتاين.
7- مكبر الجاذبية
وفقًا لأينشتاين ، إذا كان الجسم كبيرًا بما يكفي ، فيجب أن يكون قادرًا على تشويه الزمان والمكان بطريقة يتم فيها تكبير الضوء البعيد المنبعث من خلف الجسم (من الأرض). تسمى هذه الظاهرة بعدسة الجاذبية المكبرة وتستخدم على نطاق واسع كعدسة مكبرة لعرض الأشياء العميقة في الكون. يستخدم نوري الضوء القادم من الأرض لتضخيم ضوء المجرة على بعد أكثر من 13 مليار سنة ضوئية.
8- رينج أوف أينشتاين
شيء مثل العدسة المكبرة الكونية شديد الوضوح لدرجة أن الفيزيائيين اضطروا إلى وضع اسم أينشتاين عليها. عندما يتحول ضوء كتلة بعيدة بعد التكبير إلى هالة كاملة حول كتلة ضخمة في المقدمة ، يسميها العلماء “حلقة أينشتاين”. هذه الأجسام المدهشة موجودة في جميع أنحاء الكون وقد تم تصويرها من قبل رواد الفضاء والباحثين العاديين.
9- العالم يتغير
عندما ينتقل الضوء خلال الوجود ، يتغير طوله الموجي ويمتد بطرق مختلفة ، وهي ظاهرة تسمى الانزياح الأحمر. يحدث النوع الأكثر شهرة من الانزياح الأحمر بسبب توسع الكون (قدم أينشتاين رقمًا يسمى الثابت الكوني لتفسير هذا التوسع الظاهر في معادلاته). ومع ذلك ، توقع أينشتاين شكلاً من أشكال “الانزياح الأحمر الجاذبي” الذي يحدث عندما يفقد الضوء الطاقة لأنه يترك قاع الزمان والمكان. يحدث هذا الاكتئاب بسبب الأجسام الضخمة مثل المجرات. في عام 2011 ، أكدت دراسة أجريت على آلاف الأضواء من المجرات البعيدة وجود انزياح أحمر ثقالي ، تمامًا كما توقع أينشتاين.
10- الذرات المتحركة
كما اتضح ، فإن نظريات أينشتاين صحيحة أيضًا في عالم الكم. تقول النسبية أن سرعة الضوء في الفراغ ثابتة ، مما يعني أن المكان يبدو متماثلًا من جميع الاتجاهات. في عام 2015 ، من خلال قياس طاقة إلكترونين يتحركان في اتجاهات مختلفة حول نواة الذرة ، أثبت الباحثون أن هذا التأثير ينطبق أيضًا على أصغر المقاييس.
يظل فرق الطاقة بين الإلكترونات ثابتًا بغض النظر عن اتجاه حركتها ، مما يثبت مرة أخرى نظرية أينشتاين.
11- هل كان أينشتاين مخطئًا بشأن “التشابك الكمومي”؟
في ظاهرة تسمى التشابك الكمومي ، يمكن للجسيمات التي تبدو مرتبطة ببعضها البعض أن تتواصل مع بعضها البعض بشكل أسرع من سرعة الضوء ، وعند قياسها فقط يمكنها اختيار الحالة التي تعيش فيها. كره أينشتاين هذه الظاهرة وأطلق عليها ساخرًا اسم “العمل المخيف عن بعد” وأصر على أنه لا يمكن لأي جسم أن يسافر أسرع من الضوء وأن الأشياء ، سواء قمنا بقياسها أم لا.
ولكن في تجربة عالمية كبيرة تم فيها قياس ملايين الجسيمات المتشابكة حول العالم ، وجد الباحثون أن الأجسام تختار حالة فقط عند قياسها ، وليس قبل ذلك.
قال أحد مؤلفي الدراسة ، مورغان ميتشل ، أستاذ البصريات الكمومية في معهد العلوم الضوئية في إسبانيا ، لـ Live Science في عام 2018: “لقد أظهرنا أن رؤية أينشتاين أن للأجسام خصائص سواء لاحظناها أم لا ، ولا يمكن لأي أثر أن يسافر أسرع من الضوء ليس صحيحًا ، أو أن أحدهما على الأقل ليس صحيحًا “.
المصدر: Live Science
5858
.