از زمانی که آلبرت اینشتین نظریه نسبیت خود را ارائه کرد بیش از صد سال می‌گذرد

21
از زمانی که آلبرت اینشتین نظریه نسبیت خود را ارائه کرد بیش از صد سال می‌گذرد
از زمانی که آلبرت اینشتین نظریه نسبیت خود را ارائه کرد بیش از صد سال می‌گذرد

از زمانی که آلبرت اینشتین نظریه نسبیت خود را ارائه کرد بیش از صد سال می‌گذرد، اما دانشمندان همچنان مشغول آزمایش روی نظریه «خمیدگی فضا – زمان» هستند.

در آخرین آزمایش علمی در این زمینه، یک گروه بین‌المللی از دانشمندان با استفاده از تلسکوپی عظیم در شیلی ستاره‌ای را رصد کردند که نزدیک میدان گرانشی یک سیاه‌چاله فوق متراکم حرکت می‌کند. آنها در عملیات رصد خود متوجه شدند که نور ستاره بر اثر گرانش، کشیده می‌شود.

این کشف در واقع نتیجه دو دهه پژوهش و رصد این ستاره است که در تاریخ ۲۶ ژوئیه (۱۲ مرداد) در مجله علمی «آسترونومی و آستروفیزیک (اخترشناسی و اخترفیزیک) به چاپ رسیده است.

امواج گرانشی در حقیقت موج‌های کوچکی در فضا و زمان هستند که با سرعت نور جهان را می‌پیمایند. اینشتین گفته بود اگر جاذبه در یک ناحیه مثلا در اثر انفجار یک ستاره ناگهان تغییر کند، امواجِ انرژیِ گرانشی با سرعت نور در کیهان منتشر خواهد شد و باعث می‌شود فضا تاب بردارد یا کش بیاید. درواقع وقتی اجرام بسیار پرجرم، حرکتی شتاب‌دار را در فضا و زمان انجام می‌دهند باعث به وجود موج‌هایی در بافت فضا-زمان می‌شوند. به این نظریه «خمش فضا – زمان» گفته می‌شود.

امواجی که از اجرام سبک‌تر تولید می‌شوند، به‌سرعت محو می‌شوند اما اجرامی چون سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی ممکن است موج‌های قدرتمندی ایجاد کنند که حتی از روی زمین نیز بتوان نشانه‌های آن را رصد کرد.

در سال‌های گذشته پژوهش‌های بسیاری در مورد نظریه نسبیت انجام شده است، اما این نخستین بار است که چنین پژوهشی روی یک سیاه‌چاله فوق متراکم (در اینجا «ساجیتاریوس-آ») انجام می‌شود؛ سیاه‌چاله عظیمی که در قلب کهکشان راه شیری و در فاصله ۲۶ هزار سال نوری از زمین قرار دارد.

نتیجه پژوهش مشابهی در سال ۲۰۱۶ منتشر شده بود.

پدرو فریرا، استاد اخترفیزیک دانشگاه آکسفورد درباره این یافته می‌گوید: «این نشان می‌دهد که گرانش مشمول نظریه همگانی نسبیت اینشتین است و نه قانون نیوتن درباره نیروی جاذبه همگانی.»

این پژوهشگر می‌افزاید: «البته این چیزی است که ما از خیلی قبل و حتی از سال ۱۹۱۵ می‌دانستیم و یافته جدیدی نیست، اما امروز این پدیده را در بافتی جدید و در فاصله نسبتا نزدیک به یک سیاه‌چاله فوق متراکم اندازه‌گیری کرده‌ایم.»

ستاره مورد مطالعه که «اس۲» نام دارد با سرعتی حدود ۲۵ میلیون کیلومتر بر ساعت در حال چرخش به دور سیاه‌چاله ساجیتاریوس-آ است.

دانشمندان با استفاده از تلسکوپ غول‌پیکر خود در صحرای آتاکامای شیلی نوری را که از ستاره اس۲ به زمین می‌رسد در زمان نزدیک شدن آن به سیاه‌چاله با زمان دور شدن آن روی مدار بیضوی‌اش، مقایسه کردند. آنها در این مقایسه دریافتند که طول موج نور اس۲ در زمان نزدیک شدن این ستاره به سیاه‌چاله ساجیتاریوس-أ بیشتر می‌شود.

این پدیده را «سرخ‌تابی (انتقال به سرخ) گرانشی» نامیده‌اند زیرا ذرات فوتون ستاره وقتی که از یک میدان گرانشی متراکم می‌گذرد، انرژی خود را از دست داده و رنگ ستاره به سرخی می‌گراید.

استفان گیلسن، پژوهشگر اخترفیزیک مؤسسه ماکس پلانک در گارخینگ آلمان و عضو تیم اخترشناسی می‌گوید: «این موضوع پیش از این در نظریه نسبیت همگانی اینشتین بیان شده است. اما ما دریافتیم که در عمل اندازه سرخ‌تابی این ستاره دقیقا به همان میزانی است که بر اساس نظریه باید می‌بود.»

به باور گیلسن تا جایی که به حرکت اجرام سماوی مربوط می‌شود، تاکنون نیز تردید «واقعی» در مورد نظریه اینشتین وجود نداشته است. در عین حال راستی‌آزمایی این نظریه در مورد بافتارهای کوچک‌تر از اتم نشان می‌دهد که نسبیت در این دامنه چندان دقیق نیست.

حالا این طور که گیلسن می‌گوید دانشمندان باید نظریه نسبیت را تا حد امکان در همه دامنه‌ها آزمایش کنند تا ببینند آیا در جایی شکست می‌خورد یا نه.

تلگرام ما

https://t.me/Iran_news_ajancy