أحد مبادئ الجاذبية التي لم تتغير منذ بداية العلم الحديث، أنه إذا كان جسمان يسقطان في نفس الوقت من نفس الارتفاع سيصلان معًا إلى الأرض، حتى لو كان لديهم كتل مختلفة.

هذا وزُعِم أن “غاليليو” أثبت ذلك أيضًا ولكن بإسقاط مدفعين مختلفين من برج بيزا “Pisa”. كما قام رائد الفضاء “ديفيد سكوت” “David Scott” بالتأكيد على صحة النظرية أيضًا ولكن باستخدام مطرقة وريشة.

 

أمَّا الآن استخدم الباحثون نجمة نيوترونية (جسم كبير شديد الكثافة) واثنين من الأقزام الصغيرة (أجسام أقل كثافة) على أن يتم نشر نتائج التجربة في مجلة “Nature”.

والنظام المذكور فى التجربة يُسمَّى (PSR J0337+1715)، وهو يتكون من نجم نيوتروني يدور حول قزم أبيض كل 1,6 يومًا، ويدور حولهما قزم أبيض آخر كل 327 يوم، ويطلق النجم النبضات 366 مرة في الثانية الواحدة؛ مما يجعله ساعة مثالية للفلكيين.

 

وصرحت “آن أرشيبالد” (Anne Archibald) -الأستاذة بجامعة “أمستردام” والمعهد الهولندي لعلم الفلك الراديوي- في بيان لها أنه: «يمكننا حساب كل نبضة لهذا النجم النيوتروني منذ أن بدأنا ملاحظاتنا له»، هذا بالإضافة إلى أنه يمكننا تحديد موقعه على بعد بضع مئات من الأمتار؛ لأن هذا مسار دقيق للغاية لمكان وجود النجم النيوتروني.

ووفقًا لتلك النظرية فإن الأجسام الكبيرة وشديدة الكثافة، مثل: النجم النيوتروني تسقط تمامًا مثل الأجسام الأقل كثافة وفي هذه الحالة هي الأقزام البيضاء، لكن النظرية أضافت أن الأجسام الثقيلة تتصرف بشكل مختلف عن الأشياء الأخف. لذلك يُعتبَر نظام (PSR J0337 + 1715) بمثابة اختبار مثالي لنظرية أينشتاين للنسبية العامة.

هذه الملاحظات تُشير أن كتلتك لا تهم، فالجاذبية تعمل دائمًا بنفس الطريقة عند مختلف كتل الأجسام، ولكن هذه التجربة أدت لنتيجة أكثر دقة 10 مرات من التجربة السابقة أو الاختبار السابق للنظرية، والتي أُقِيمت على مبدأ يُسمَّى “التكافؤ القوي”.

 

وقد تمكنوا من أخذ هذه الملاحظات بفضل تلسكوب “GBT” واسمه (Green Bank Telescope) في ولاية فرجينيا “Virginia” باعتباره واحدًا من أكثر التلسكوبات الراديوية حساسية في العالم، فإن الـ “GBT” يستعد لالتقاط هذه النبضات الباهتة من الموجات الراديوية.

كما أضاف المؤلف المشارك فى الورقة البحثية الدكتور “ريان لاينش” “Ryan Lynch” أن نظام (PSR J0337+1715) يُعتبَر نظامًا نجميًا فريدًا يجعله مختبرًا فريدًا من نوعه للتصديق على نظريات أينشتاين.

وباستخدام هذه الأداة القوية تمكن الباحثون من إجراء الحسابات الدقيقة اللازمة للحصول على نتيجة هذه التجربة. هذا وأكد الفريق مواصلة بحثه عن أنظمة مشابهة أو أكثر تطرفًا لمواصلة اختبار النسبية العامة.

المصدر

 

كتابة: محمد عبدالمعين

مراجعة: سارة صلاح

تصميم: عبدالرحم سعد

تحرير: إسلام حمدي