الرغوة الزمكانية تثبت صحة فرضية انشتاين

بعد عقود من نشر النظرية النسبية العامة لإينشتاين -وفي نفس ذكرى ميلاد هذا الرجل العظيم- اكتشفت ادلة جديدة تدعم هذه النظرية وتعطيها تفسير اكثر تحديداً.

أحد الاعمدة المركزية لنظرية اينشتاين هو انتقال الضوء بنفس السرعة، بغض النظر عن طاقته. نعرف ان هذا غير صحيح في وسط كالزجاج، ولكن في الفراغ تحتاج نظرية انشتاين الى اثبات ذلك على كل الطيف الضوئي من اشعة غاما الى الموجات الراديوية لتبقى نظرية صحيحة.

في حين اعتبرت النظرية النسبية كأحد اعظم الانجازات الفكرية للذكاء البشري، فهي تبقى خاضعة الى تحديات كبيرة. وعلى الرغم من بقاء عمل انشتاين ناجحا في التنبؤ بسلوك الاجرام الفلكية في اي مكان استطعنا اختباره في الكون، الا انه يبقى غير مؤكد بسبب عدم توافقه مع ميكانيكا الكم. تتطلب احدى النظريتين (النسبية و الكم) على الاقل بعض التغيير حتى نتمكن من فهم الكون تماما.

لذلك عندما اختبر البروفسور تسفي بيران استاذ في الجامعة العبرية في القدس اوقات وصول الفوتون من انفجار اشعة غاما التي تبعد سبعة بليون سنة ضوئية، لم يكن يعرف ما سيجده. فوفقا لأحدى محاولات توافق نجاح النظرية النسبية العامة ونظرية الكم على مقاييس مختلفة جداً، فأن الزمكانية لها تركيب “رغوي” بدلا من ان تكون مستمرة. الفقاعات المفترضة اصغر بملايين المرات عند ملاحظتها (حجومها تقدر ب 10 للأس -35 من المتر)، لكن اقترح الى انها تؤثر على انتقال الضوء بصيغة اخف بكثير مما في الزجاج او الماء.

مع ذلك وفي الفيزياء الطبيعية، يذكر بيران وزملائه العكس. فالى جانب اشعة غاما التي تعطي للانفجار اسمه، بعث الانفجار فوتونات بطاقة منخفضة. وضمن النموذج الرغوي، سيكون من المتوقع ان الطاقة العالية لاشعة غاما تكون الاكثر تأثراً بواسطة الرغوة الكونية، وبالتالي هي اخر من يصل. لم لم يحصل هذا الامر  حيث لم يلاحظ هذا مع الاجسام الساطعة بشكل مستمر منذ وصول الفوتونات المتحررة ذات الطاقة المنخفضة لاحقا بنفس الوقت الذي تجاوزت فيه الفوتونات ذات الطاقة الاعلى من مصدر الضوء.

مع ذلك بالنسبة لشئ مفاجئ كإنفجار اشعة غاما، اعتقد بيران ان الاختلاف ربما يمكن اكتشافه. اذا ظهر اختلاف كهذا، فأنه لا يمكن قياسه بسبب صغره. اي ازيز كوني يجب ان يكون اصغر من ادوات بيران الحساسة، ما عدا بعض الاحجام الكبيرة المتنبأة بواسطة النماذج النظرية.

انها ليست المرة الاولى التي استعمل فيها انفجار اشعة غاما لأختبار النظرية الرغوية الزمكانية، لكن اعتمدت المحاولة السابقة على ثلاثة فوتونات فقط، وهي غير كافية احصائيا. وجدت دراسة اشعة غاما من ثقب اسود يعود لـ500 مليون سنة ضوئية تأخير لمدة اربع دقائق للفوتونات العالية الطاقة، لكن حتى بحث المؤلف اعترف ان تفسيرات اخرى للموضوع قد تكون ممكنة.

يقول بيران: “عندما بدأنا بتحليلنا،لم نتوقع ان نحصل على قياس دقيق كهذا.” “هذا الحد الجديد في المستوى المتوقع من نظريات الجاذبية الكمية وبإمكانها ان توجهنا لكيفية دمج نظرية الكم والنظرية النسبية.”

المصدر: هنا