العودة   منتدى لغة الروح > لغة الفيزياء > الأخبار العلمية والتكنولوجيا


ماهي موجة المستقبل في الفيزياء؟

يختص بوضع الأخبار الجديدة الخاصة بالعلوم الطبيعية والتكنولوجيا


إضافة رد
 
أدوات الموضوع انواع عرض الموضوع
#1  
قديم 09-12-2014, 12:01 AM
مؤسسة الشبكة
عـــــذاري غير متواجد حالياً
Saudi Arabia     Female
لوني المفضل Darkred
 رقم العضوية : 2
 تاريخ التسجيل : Jun 2013
 فترة الأقامة : 2817 يوم
 أخر زيارة : 01-11-2021 (06:43 PM)
 المشاركات : 719 [ + ]
 التقييم : 10
 معدل التقييم : عـــــذاري is on a distinguished road
بيانات اضافيه [ + ]

الاوسمة

110320 Imgcache ماهي موجة المستقبل في الفيزياء؟



بعد عقدين من الزمان، وأكثر من نصف مليار دولار، أصبح أكبر مرصد لموجات الجاذبية في العالم (لِيجُو) قاب قوسين من الكشف. ربما!

أَلِكْسَندرا فِيتزه

Nature (2014) doi:10.1038/511278a | Download PDF | Published online 31 Aug 2014 | English article

ماهي موجة المستقبل الفيزياء؟
في مستنقعات ولاية لويزيانا الأمريكية ـ إلى الشرق من مدينة باتون روج ـ لا يمكن للمطاردة اليومية لموجات الجاذبية أن تبدأ فعلًا إلا بعد الظهيرة. فساعات الصباح قضية خاسرة، بفعل الجلبة الضخمة الناجمة عن حركة المرور الهادرة على طول الطريق السريع بين الولايات المجاورة، ودويّ القطارات العابرة، والحطّابين الذين يقطعون الأشجار، مطْلِقِين العنان أحيانًا لمناشيرهم الميكانيكية بمناطق استنبات أشجار الصنوبر.

حتى في هذه اللحظة الآن، السادسة من مساء أحد أيام الأسبوع بشهر مايو (حسبما ذكر المؤلف وقت كتابته المقال)، يحدق ريان دي روزا مستسلمًا في مجموعة من شاشات الحاسوب في غرفة التحكم بمرصد مقياس التداخل الليزري لموجات الجاذبية «ليجو» (LIGO). بدأت شاشات العرض تستقر، لكنها لا تزال تُظهِر اهتزازات لا تُعدّ ولا تُحصى –غير محسوسة للإنسان− تصيب الأرض. والآثار الناتجة عن الزلازل البعيدة، وحركة المرور، وحتى الموجات المتكسرة على ساحل خليج المكسيك على بعد أكثر من مئة كيلومتر، تبدو مثل قمم جبال مسننة.

يعْلَم دي روزا ـ الفيزيائي بجامعة ولاية لويزيانا في باتون روج ـ أن أمامه ليلة طويلة. فهو وعدد من العلماء والمهندسين الآخرين يحاولون إنجاز «قفل كامل» لتحديث رئيس للكاشف؛ لتحقيق سيطرة كاملة على حِزَم ليزر تحت الحمراء تندفع صعودًا وهبوطًا في نفقين، طول كل منهما 4 كيلومترات في قلب منشأة المرصد. وعن طريق التحكم بدقة في مسار أشعة الليزر وقياس رحلتها بتفاصيلها الرائعة، يأمل فريق ليجو أن يراقب التذبذبات المميزة التي تنتجها موجة جاذبية مارّة: تموج خفي في المكان والزمان، تنبأ به ألبرت أينشتاين منذ قرن تقريبًا، ولكنه لم يُلاحَظ مباشرة.

في غضون أسابيع من هذا المساء في شهر مايو الماضي، كان من المتوقع أن يحقق دي روزا وزملاؤه أخيرًا القفل الكامل (حسبما ذكر المؤلف وقت كتابته المقال)، إذ يصل فريق يعمل على كاشف ليجو مماثل بمُجَمّع هانفورد النووي بولاية واشنطن خلال أشهر. وإذا سارت الأمور جيدًا، قد تستأنف الأجهزة المزدوجة ـ التي تكلفت إجمالًا نحو 620 مليون دولار– أخذ البيانات في العام المقبل. ستكون هذه الأجهزة هي الأكثر حساسية بين كاشفات عديدة لموجات الجاذبية بمختلف أنحاء العالم، والتي يتسابق كل منها ليكون أول من يدعي الاكتشاف.

التوقعات والمنافسة قويتان. فإيجاد دليل مباشر على موجات الجاذبية، من شأنه إطلاق حقبة جديدة في علم الفلك. يقول علماء الفلك إن اكتشاف العشرات ثم الآلاف من مصادر موجات الجاذبية سيمنحهم طرقًا جديدة لمشاهدة تصادم الثقوب السوداء، وتدمير النجوم ذاتيًّا، والتذبذب المكاني الزماني. من شأن موجات الجاذبية إذن أن تفتح نافذة جديدة تمامًا على كون ديناميكي ومتغير باستمرار، لكن هناك مشكلة واحدة... فأول نسخة من مرصد ليجو طاردت موجات الجاذبية منذ عقد من الزمان تقريبًا –ولم تجد شيئًا. الآن، مع تحديث كبير لأجهزة المرصد مؤخرًا، يواجه المشروعُ الواقعَ.. ألا وهو صعوبةَ أن يفي أخيرًا بوعوده.


في كل مكان، ولا مكان

نظريًّا، ينبغي أن تكون الأرض غارقة في موجات الجاذبية. ويُعتقَد أنها تأتي من أي حدث كوني يسبب اضطراب نسيج المكان والزمان بقوة كافية، غالبًا بالطريقة نفسها التي تنطلق بها الموجات الزلزالية بسبب حدوث زلزال. يجب أن ينتج نجم محتضر ينفجر كمستعِرة فائقة تسونامي من الموجات الجاذبية. قد تأتي موجات أكثر إيقاعية من دوران جرم كثيف غير متناسق تمامًا –كنجم نيوتروني يغزل بشراسة مع انتفاخ صغير في جانبه. قد يكون زوجًا من الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية، يدور كل منهما حول الآخر، ويقتربان من بعضهما تدريجيًّا حتى يصطدما في اندماج نهائي كارثي، مصدرًا آخر.

ماهي موجة المستقبل الفيزياء؟
ماهي موجة المستقبل الفيزياء؟

المثال الأخير ليس افتراضيًّا: ففي عام 1974، باستخدام تليسكوب أريسيبو الراديوي في بورتوريكو، اكتشف الفيزيائي جوزيف تايلور ـ من جامعة ماساتشوستس، أمهرست، وتلميذه آنذاك في الدراسات العليا راسل هالس ـ نجمًا ثنائيًّا نيوترونيًّا كهذا بالضبط. على مدى السنوات القليلة التالية، راقب تايلور وهالس توقيت ومضات الراديو من أحد النجمين الدائرين مغزليًّا وهي تتغير قليلًا باستمرار كلما دارا أقرب إلى بعضهما. تطابق هذه التحولات تنبؤ أينشتاين بكيفية حمل الموجات الجاذبية للطاقة بعيدًا عن اصطدام نجمي وشيك (R. A. Hulse and J. H. Taylor Astrophys. J. 195, L51–L53; 1975). كان ذلك أول كشف غير مباشر عن موجات جاذبية، أَهَّلَ هالس وتايلور لنيل جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1993.

تمت أول محاولة لرصد الموجات الجاذبية مباشرة في أوائل ستينات القرن الماضي، عندما حاول جوزيف ويبر من جامعة ماريلاند في كولِدج بارك، دون جدوى، مراقبة التذبذبات الناجمة عن موجات الجاذبية المارة عبر أسطوانة ألومنيوم. وفي أواخر الستينات، اقترح الفيزيائي راينر فايس استخدام الليزر، بدلًا من قضيب معدني. ينطوي هذا المفهوم على تقسيم شعاع الليزر إلى اثنين باستخدام متاهة معقدة من المرايا، وإرسالهما أسفل نفقين متعامدين، ثم العودة تارة أخرى. يستفيد هذا التجهيز من طبيعة الموجات الجاذبية المستقطَبة: عندما تمر الموجات من خلال جرم ـ في هذه الحالة النفقَان ـ فإنها تسبِّب تمدده قليلًا بشكل مستمر في اتجاه واحد، وتقلصه في الاتجاه العمودي. اقترح فايس ـ الفيزيائي بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في كمبريدج ـ إمكانية كشف هذا النوع من الالتواء من خلال إعادة جمع أشعة الليزر المنفصلة باستخدام مقياس التداخل؛ بحثًا عن تحولات صغيرة في طريقة تفاعلها (انظر: «الإمساك بموجة»).

في عام 1992، بعد عقود من التخطيط وإعادة التخطيط، وبناء النماذج الأولية، التزمت مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF) بإنفاق 272 مليون دولار (تعادل 420 مليون من دولارات 2008) على بناء مقياس التداخل هذا، الذي يسمى الآن مرصد مقياس التداخل الليزري لموجات الجاذبية، أو ليجو. دعت الخطة إلى بناء كاشفين متطابقين، تفصلهما آلاف الكيلومترات، بحيث يمكن لكل مرصد التحقق من نتائجه بالمقارنة بنتائج المرصد الآخر. وتم بالفعل اختيار الموقعين بولاية واشنطن، وليفنجستون في لويزيانا.

ما لم تدع إليه الخطة هو اكتشاف موجة جاذبية -على الأقل ليس قريبًا. يقول باري باريش، الفيزيائي بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا (كالتِك)، الذي ساعد في إقناع مؤسسة العلوم الوطنية بأن تصبح الباحث الرئيس في مشروع ليجو سنة 1994: «كان لدينا هذا الاختيار الدقيق للكلمات وقصة حول ما سنفعله». أولًا، سيكون هناك نموذج ليجو الأوليّ، حيث يتم تطوير وإثبات فاعلية التقنية، ويكون أي اكتشاف مكافأة إضافية. بعد ذلك، تأتي مرحلة ثانية –ليجو المتقدم، الذي يتطلب ضوءًا أخضر منفصلًا من مؤسسة العلوم الوطنية، وسيزيد من حساسية ليجو عدة أضعاف. يقول باريش: «قلنا إنه باستخدام ليجو الأوليّ، سيكون الاكتشاف ممكنًا. وباستخدام ليجو المتقدم؛ سيصبح الاكتشاف محتملًا».

كانت المشكلة أن تقديرات ما يمكن أن يرصده ليجو لا تزال غير يقينية بشكل كبير. يقول فايس: «عندما اقترحنا ليجو بدايةً، كانت المصادر الوحيدة التي فكرنا فيها فعلًا هي نجوم المستعرات العظمى. كنا نظن أننا سنرى مثلًا موجة جاذبية واحدة في السنة، وربما حتى عشرة»، غير أن تَحسُّن المحاكاة الحاسوبية أدى إلى تقليص جذري لكمية طاقة الموجة الجاذبية المتوقعة من هذه الانفجارات. ينبغي أن تنفجر المستعرة قريبًا جدًّا من الأرض؛ ليتمكن ليجو من رصد أي شيء منها.

قلّصت حسابات أخرى عدد المرات التي يُتوقع من ليجو أن يرصد فيها الموجات الجاذبية من نجوم نيوترونية وحيدة متذبذبة. يقول كول ميلر، فيزيائي فلكي نظري بجامعة ميريلاند، ترأس فريقًا استشاريًّا علميًّا خارجيًّا لمشروع ليجو حتى العام الماضي: «كان هناك تفاؤل حول مصادر موجات الجاذبية، اتضح أنه غير مبرر».

«باستخدام ليجو المتقدم سيُصبح الكشف أكثر احتمالًا».

وبمرور الوقت، حصل المرصد على الضوء الأخضر، وأصبح علماء ليجو أكثر تفاؤلًا بشأن أزواج النجوم النيوترونية، كمصدر لموجات الجاذبية. فقد أدركوا أن هذه النجوم عند اصطدامها ترسل إشارة موجات جاذبية نظيفة سهلة الاكتشاف، في مدى التردد حيث يكون ليجو أكثر حساسية. حتى عند حساسية ليجو الأولية المنخفضة نسبيًّا، يمكن للمرصد الكشف عن اندماج اثنين من النجوم النيوترونية ضمن نطاق 20 ميجا فرسخ فلكي (65 مليون سنة ضوئية) من الأرض. ومع ذلك.. تظل تلك تسديدة بعيدة، كما يقول ديفيد رايتسه، المدير التنفيذي لمختبر ليجو، ومقره معهد كالتِك: «كان لا بد لنا أن نكون محظوظين لتحقيق ذلك»، لكنهم لم يكونوا كذلك. فخلال المرحلة الأولى من ليجو، بين عامي 2002 و2010، لم يرصد هانفورد وليفينجستون شيئًا. ومع ذلك.. كانت مؤسسة العلوم الوطنية راضية بما فيه الكفاية عن تقدُّم مسار ليجو، بحيث خصصت 205 ملايين دولار أخرى لمشروع ليجو المتقدم في عام 2008.

ستزيد ترقية وتحديث المرصد ببطء من حساسية الكاشفات بعشرات المرات، بحيث يصبح ليجو المتقدم قادرًا على رصد اندماج النجوم النيوترونية، ليس في نطاق 20 ميجا فرسخ فلكي فقط، بل أيضًا نطاق 150 ميجا فرسخ، أو حتى 200. سيُضاعِف ذلك حجم الفضاء الذي يمكن لليجو رصده بحوالي ألف مرة، وسيحسِّن بشكل كبير من فرصة عثور الكاشف على أحد الأحداث النادرة التي تنتج موجات جاذبية.

تقترح أفضل التقديرات الراهنة لمعدلات اندماج النجوم النيوترونية أنه مع أي فرصة جيدة ـ بافتراض أن النجوم النيوترونية لا تصطدم عند أدنى نقطة بنطاق الاحتمالات، وتنفجر ضمن فضاء البحث خلال فترة الرصد ـ سيرى ليجو المتقدم العديد منها سنويًّا بمجرد بلوغه الحساسية المستهدفة في تصميمه. يقول ستانلي ويتكومب، فيزيائي ليجو المخضرم بمعهد كالتِك، يشغل موقع كبير العلماء في المشروع: «ليس السؤال الحقيقي إنْ كنا سنكتشف موجات جاذبية، أم لا، ولكن هل ستأتي الموجات بشكل متكرر، أم ستكون نادرة».


صخب الجيران

لكن أولًا ينبغي على فريق ليجو أن ينهي إنشاء النظام المتقدم. في عام 2011، بدأ المهندسون في اقتلاع المكونات من الأنفاق في موقعي ليفينجستون وهانفورد؛ من أجل استبدالها بنسخٍ أكثر تطورًا. يتحدد أداء ليجو من مدى دقته في قياس التشوهات الناشئة عن موجة جاذبية عابرة على طول أذرع مقياس التداخل، البالغ كل منها 4 كيلومترات. في تهيئته الأولية، كان المرصد قادرًا على قياس تلك التشوهات بدقة تصل إلى جزء واحد من 1021 – ما يعادل انزياحًا مقداره واحد على ألف من قطر البروتون. ومن أجل تحسين الحساسية بعشرة أضعاف، أجرى مصممو ليجو عددًا من التغييرات الرئيسة، وبدأوا بسُبل أفضل لعزل الآلة عن الاهتزازت الأرضية العشوائية.

تُعَد الضوضاء الزلزالية مشكلة خاصة في ليفينجستون، حيث يقع الكاشف على بعد كيلومترات قليلة فقط من طريق سريع رئيس بين الولايات وخط للقطارات. كانت الاستطلاعات، التي تعود إلى عام 1988، قد حذَّرت من الضوضاء هناك، لكن المشكلة تبدو مستعصية على الحل. ساعد أيضًا سيناتور ولاية لويزيانا، بينيت جونسون، (المنتمي إلى الديمقراطيين)، الذي كان ضمن اللجنة التي اعتمدت الأموال للمؤسسة الوطنية للعلوم (NSF)، في إعطاء دفعة للمشروع. كان لدى ليفينجستون بعض المزايا العملية بالفعل، تشمل قلة الزلازل، والكثير من الأراضي المُسطَّحة، بالإضافة إلى قربها من مجموعة مؤسِّسة من علماء فيزياء الجاذبية بجامعة ولاية لويزيانا. اعتقد المخططون أن بإمكانهم التعويض عن الضوضاء، عن طريق مجموعة من الأجهزة لتثبيط الحركة الأرضية، لكنهم لم يتمكنوا من ذلك، على الأقل في البداية. وحينما تعالى ضجيج القطارات في الجوار أثناء إحدى التشغيلات العلمية، اهتز مقياس التداخل للغاية إلى الدرجة التي أخرجته عن الخدمة، بل والأسوأ كان قطع الأشجار في المنطقة، التي يُسمّيها براين أورايلي ـ أحد أكبر علماء مختبر ليفينجستون ـ «الهلاك المصاحب لوجودنا بشكل متواصل»، إذ يلوّح بيده من شُبّاك مكتبه في إحباط نحو قطعة أرض قُبالة منشأة ليجو مباشرة، قُطعت بالكامل أثناء وقت مبكر من عمليات الكاشف. ويقول: «لم يكن من الممكن أن نقول لهم مثلًا: من فضلكم توقفوا عن تأدية أعمالكم البالغ قيمتها ملايين الدولارات؛ حتى نتمكن نحن من الكشف عن موجات الجاذبية!». ومع ذلك.. تحدث مشكلة قطع الأشجار فقط في بعض الأحيان، كما استطاع مهندسو ليجو بمرور الوقت ضبط النظام بدقة؛ ليصمد أمام القطارات العابرة.

كأبٍ فخور، يستخدم أورايلي نموذجًا مصغرًا من ليجو المتقدم؛ للإشارة إلى مجموعة من التغييرات الهاجسية التي أُجريت على نظام عزل الضوضاء. في كل ذراع، تتدلى المرايا العاكسة لشعاع الليزر من أسطوانات زجاجية، تتدلى بدورها من ألواح معدنية، تتدلى هي أيضًا من ألواح أخرى. توفّر كل طبقة من نظام التعليق فرصة إضافية لتثبيط الاهتزازت غير المرغوبة. وفي وسط كل هذا الزجاج والمعدن، توجد شفرات حديدية مثلثة الشكل، تعمل كعوازل وقائية إضافية، لتحقق توازنًا دقيقًا لثِقَل ثلاثة أرباع طن من المعدات الهندسية.

يشتمل ليجو المتقدم أيضًا على أشعة ليزرية أكثر قوة، بالإضافة إلى مجموعة من فجوات إعادة التدوير التي تقوم بشكل أساسي بخداع الكاشف؛ ليعتقد أن به فوتونات أكثر مما هو موجود بالفعل، مما يعزز من حساسيته. (هناك حد أقصى لكمية الضوء التي يمكن في الواقع ضخها في ليجو، لأنه كلما زادت كمية الفوتونات الموجودة، زاد إسهامها في خلق تأثير شبيه بالضوضاء البيضاء عند الترددات المرتفعة، مما يُفسد الإشارة).

على الرغم من أن النظام في نموذجه المصغر يبدو مثاليًّا، يواجه المشروع الحقيقي صعوبات إنشائية. في هانفورد، أظهرت المواد التي طليَت بها المرايا الزجاجية المتدلية تدهورًا غير متوقع، ولذلك.. يجري استبدال اثنتين منهما. أما في ليفينجستون، فقد قامت دبابير الطين ببناء أعشاش في العوازل المحيطة بأنبوب الشعاع، حيث تسببت إفرازاتها الغنية بالكلور - التي نجمت جزئيًّا عن أكلها لعناكب الأرملة السوداء السامة - في تسريب بنظام التفريغ. وقد تمت معاجلة التسريب؛ والتخلص من الدبابير.

«الكابوس بالنسبة لي هو أن يحدث ذلك قبل أن نقوم بتشغيله».

حتى مع ذلك، واعتبارًا من ليلتي 29 و30 من يونيو الماضي، تمكَّن كاشف ليفينجستون من تحقيق القفل الكامل لأكثر من ساعتين في كل مرة، لينجز بذلك حدثًا بارزًا مبكرًا عن موعده المتوقع بعدة أشهر. وإذا استمر التشغيل بشكل سلس نسبيًّا، تدعو الخطط إلى بدء أول عملية كشف بليجو المتقدم في أواخر عام 2015. أما التشغيل الثاني، الذي يُعد محاولة لائقة للعثور على موجات الجاذبية، فسيتم في شتاء 2016−2017. (يحب فايس الإشارة إلى أن اكتشاف 2016 سيكون بمثابة إحياء لطيف للذكرى المئوية لورقة أينشتاين التي وصف فيها موجات الجاذبية). وبحلول التشغيل العلمي الثالث، المزمع عقده في 2017−2018، ينبغي للآلة أن تصبح بالحساسية الكافية لتظفر بكشف يقيني، حسبما يقول رايتسه.

وهذا الجدول الزمني يعتمد بشكل كبير على مدى سرعة المهندسين في تشغيل كل من كاشفيّ التداخل. وقد قرر الفريق تركيز طاقته على تشغيل الكاشف عند ترددات منخفضة نسبيًّا، حيث يُعتقَد أن الإشارات الصادرة عن النجوم النيوترونية الثنائية تختبئ عندها. لن يقلق الفريق كثيرًا حيال تحسين أداء ليجو عند الترددات المرتفعة، ليلتقط أنواعًا أخرى من الإشارات، كتلك الصادرة عن الثقوب السوداء المتصادمة، ما لم تصبح موجات الجاذبية الأولى بين يديه.


منافسة عالمية

هناك مجموعات أخرى تسعى وراء موجات الجاذبية، وقد تكتشفها فعلًا قبل ليجو. تأتي الموجات الجاذبية في مجموعة متنوعة كبيرة من الأطوال الموجية، مثلها في ذلك مثل الضوء - تمامًا كما تكشف التليسكوبات الراديوية وتليسكوبات الأشعة السينية عن ظواهر مختلفة، فإن كواشف موجات الجاذبية التي تعمل عند نطاقات مختلفة من الأطوال الموجية من شأنها أن تفعل المثل. يقول ديفيد شوميكر، الفيزيائي بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ورئيس ليجو المتقدم: «كلٌّ من تلك التجارب تقوم بشيء مثير».

في شهر مارس من العام الراهن، كانت هناك موجة من الإثارة بشأن الموجات الجاذبية حول إعلانٍ بأن التليسكوب المسمى بايسِب2 (BICEP2) الواقع في القطب الجنوبي تمكَّن من الكشف عن موجات جاذبية بدائية، خلّفها التضخم الكوني الذي وقع بعد لحظات من الانفجار العظيم (انظر Nature 507, 281–283; 2014). تغطي الأطوال الموجية لتلك الاضطرابات الكون بأكمله، وإن كانت خارج نطاق الأطوال الموجية التي يستطيع ليجو أن يكشف عنها. في البداية أعلن فريق بايسِب2 عن التقاط إشارة قوية، ولكن عندما نشر العلماء النتائج التي توصلوا إليها في شهر يونيو (R. A. R. Ade et al. Phys. Rev. Lett. 112, 241101; 2014)، أقروا بأنهم لا يمكنهم استبعاد إمكانية أن «إشارة» الموجة الجاذبية كانت مجرد صنيعة الغبار المجري (انظر: go.nature.com/lruz8e).

ثمة نوع آخر من الصيد يجري من قِبل تعاون شمال أمريكي أوروبي أسترالي من الفلكيين الذين كانوا يراقبون نحو 70 نجمًا نابضًا: نجوم نيوترونية تدور حول نفسها بسرعة لتبث إشارات على فترات زمنية شديدة الدقة. يأمل أعضاء فريق المصفوفة الدولية لتوقيت النوابض (IPTA) التقاط موجات جاذبية عابرة من خلال الطريقة التي تؤثر بها على توقيت النبضات. وسيكون من حسن حظهم إذا كشفوا عن إحدى تلك الإشارات، قبل أن يفعل ليجو المتقدم، حسب قول الرئيس المساعد لفريق المصفوفة، سكوت رانسوم، فَلَكِيّ بجامعة فرجينيا في شارلوتسفيل، ولكنْ حتى مع ذلك ـ كما يقول ـ «أُمَازِح فريق ليجو دائمًا بأننا قد نصبح الحصان الأسود».

إن الموجات الجاذبية التي يتم العثور عليها من خلال توقيت النوابض ستكون أيضًا أنواعًا مختلفة للغاية عن تلك التي يسعى ليجو وراءها، حيث إنها مُنبعثة من مصادر مثل الثقوب السوداء الفائقة، التي ستتسبب ضخامة كتلتها في جعل ترددها الاندماجي أقل بكثير مما يستطيع مقياس تداخل مثل ليجو أن يراها. ورغم ذلك.. يقول جوزيف جيامي ـ رئيس مرصد ليفينجستون ـ إنّ أي كشف مباشر من شأنه أن يُنعش ذلك المجال «يمكن الاستمرار لعقود عديدة، دون الكشف عن أي شيء، قبل أن يبدأ بعض الناس في الاعتقاد أن الأمر محض شعوذة».

ما يمكن اعتباره أقرب منافس لليجو المتقدم، هو أيضًا أقرب حلفائه. فيرجو (العذراء) الكائن في كاشينا بإيطاليا، وهو أشبه بشقيق ليجو الأصغر: فهو مقياس تداخل ليزري بأذرع، طول كل منها 3 كيلومترات، ويمكن أن يبلغ نحو ثلاثة أرباع حساسية ليجو فقط.

يقوم فيرجو بمطاردة المصادر نفسها مثل ليجو، ويركز بشكل أساسي على النجوم النيوترونية المتصادمة. وقد بدأ العمل في عام 2007، ولم يرصد أي موجات جاذبية حتى الآن. ولكنه هو أيضًا في منتصف عملية تحديث كبيرة، ومن المقرر أن يدخل الخدمة في غضون عام من بعد ليجو المتقدم. يتبادل العلماء من كلا الكاشفين البيانات فيما بينهم، ويتعاونون بشكل وثيق، حيث إن جمع البيانات معًا يجعل عملية التحليل أكثر قوة، حسبما يقول جيوفاني لوسوردو، رئيس مشروع فيرجو المُتقدم في المعهد القومي للفيزياء النووية في فلورنسا بإيطاليا. والأهم من ذلك.. أن وجود مقياس تداخل آخر في قارة مختلفة سيساعد الفلكيين في تحديد موقع مصدر أيٍّ من إشارات الموجات الجاذبية.

بينما يكون فيرجو وليجو خارج الخدمة من أجل عمليات التحديث، هناك آلة ثالثة تراقب السماء. إنه «جيو600» (GEO600) - مقياس تداخل، مقره هانوفر بألمانيا، يمتلك ذراعين، طول كل منهما 600 متر - الأقل حساسية بكثير من نظرائه الأكبر، ولكنه أفضل من لا شيء، في حال وقوع حدث كبير يُنتج موجات جاذبية. أصبح هذا الأمر واضحًا في أواخر شهر مايو، حينما أعلن تليسكوب سويفت الفضائي التابع لوكالة ناسا عن وقوع انفجار عالي الطاقة في مجرة المرأة المسلسلة المجاورة. وقد تبين أنه إنذار كاذب، ولكن إن كان انفجار نجمي حقيقي تم بهذا القُرب، سيكون ليجو وفيرجو قد أضاعا بذلك فرصة حدث يقع مرة واحدة في العمر. يقول جابريال جونزالِز، فيزيائي بجامعة ولاية لويزيانا، والمتحدث باسم التعاون العلمي الخاص بليجو، «الكابوس بالنسبة لي هو أن يحدث ذلك قبل أن نقوم بتشغيله».

يبني العلماء اليابانيون مقياس تداخل آخر: كاشف كاميوكا للموجات الجاذبية (KAGRA)، سيُدفن عميقًا في منجم، ويمكن أن يصبح جاهزًا للعمل في وقت مبكر من عام 2018. وفي أوروبا، يحلم العلماء بتليسكوب أينشتاين، الذي يتضمن أذرع، طول كل منها 10 كيلومترات، مزروعة على هيئة مثلث، لكنْ بتكلفة تناهز المليار جنيه إسترليني على الأقل (1.4 مليار دولار أمريكي)، يبقى تليسكوب أينشتاين مجرد أمل في الوقت الحالي. وبالمثل، أجَّلت وكالة الفضاء الأوروبية الإطلاق المُقترح لصياد الموجات الجاذبية الفضائي، هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي (LISA)، حتى عام 2034.

وحتى مع محاولة رؤساء المشروع للنهوض بليجو المتقدم وتشغيله، فإنهم يضغطون أيضًا من أجل وضع كاشف آخر في الهند، حيث سيسمح للفلكيين بتحديد موقع مصدر موجات الجاذبية بدقة أكبر. بنى مهندسو ليجو بالفعل مجموعة من المكونات، وقاموا بتخزينها في هانفورد. وهم في انتظار حكومة الهند الجديدة لتختار موقعًا وتوافق على التمويل. وبناءً على الوقت الذي سيحدث فيه ذلك، فإن ليجو الهندي يمكن أن يكون جاهزًا للعمل بحلول عام 2022 بتكلفة كلية تُقدَّر بحوالي 350 مليون دولار أمريكي.

بالعودة إلى الولايات المُتحدة، فإن ليجو المتقدم لديه الأموال الكافية لتشغيله حتى أكتوبر 2018، إلا أنه إذا لم يصل إلى الحساسية المُصمَّم من أجلها بحلول ذلك الوقت، سيحصل بالكاد على تمويل تشغيلي من مؤسسة العلوم الوطنية لمواصلة المحاولة لخمس سنوات أخرى، كما يقول العلماء. والمزيد من التحديث لتقليل الضوضاء الصادرة عند الترددات المرتفعة سيزيد من حساسيته أكثر من ذلك.

رغم أن معظم العلماء متفائلون بأن ليجو المتقدم سيحقق اكتشافًا في النهاية، ليس هناك ضمان لذلك. يقول باريش: «إذا وصلنا إلى الحساسية المُصَمَّم من أجلها، ولم يقم بأي كشف، ستعود الكثير من الأشياء إلى لوحة الرسم للمراجعة النظرية. وإذا فشلنا، فإننا لا نتوقع أن تقوم مؤسسة العلوم الوطنية بكفالته بطريقة أو بأخرى».

في الوقت الراهن، يقع مستقبل ذلك المجال بين يدي دي روزا وزملائه. إنه عابس، في حيرة من أمره، أمام شاشة متوهجة في غرفة التحكم في ليفنجستون، فثمة شيء لا يزال غير صحيح تمامًا بشأن الكيفية التي يرتد بها الضوء عن مرآة معينة بالآلة. يحين وقت العشاء، فيقوم ليجمع الآخرين بالغرفة؛ ويتوجهوا إلى مطعم مكسيكي؛ من أجل استراحة قصيرة.

بينما ينسحبون من موقف السيارات، تظهر سلسلة من التموُّجات على شاشات ليجو. لقد التقطت الكواشف فائقة الحساسية الهدير المُنبعث من سيارات الباحثين، مبتعدين في ظُلمة الليل

ساعد في نشر والارتقاء بنا عبر مشاركة رأيك في الفيس بوك


الموضوع الأصلي: ماهي موجة المستقبل في الفيزياء؟ || الكاتب: عـــــذاري || المصدر: اسم منتداك

كلمات البحث

العاب ، برامج ، سيارات ، هاكات ، استايلات







 توقيع : عـــــذاري

السيرة الذاتية لي هنا
http://logatelro7.com/cv.php

رد مع اقتباس
إضافة رد

مواقع النشر (المفضلة)

الكلمات الدلالية (Tags)
ماهي, موجة, المستقبل, الفيزياء؟

أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع

Facebook Comments by: ABDU_GO - شركة الإبداع الرقمية

Bookmark and Share


الساعة الآن 06:49 PM.

أقسام المنتدى

لغة الفيزياء | الفيزياء العامة | الفيزياء الحديثة | الفيزياء النووية | المحاضرات عن بعد | تكنو فيز | الوسائط التعليمية | الفيديو العلمي | طرق وأساليب التدريس | الأجهزة التعليمية | البرامج والمواد التعليمية | فيزياء المرحلة الثانوية (نظام المقررات ) | الترجمة | الأخبار العلمية والتكنولوجيا | لغة الأدب | الأدب العربي | الأدب النبطي | لغتنا العربية | الركن الهادئ | لغة الذات | دورات وقراءات | الميديا التنموية | الروحانيات | اسأل طبيبك | استراحة المنتدى | لقاء العائلة | شاركنا أخبارك | التعارف والترحيب بين الأعضاء | منتدى الإدارة | القرارات الإدارية | تواصل مع الإدارة | منتدى الاقتراحات والملاحظات | ريشة فنان | منتدى المواضيع المحذوفة والمكررة | الفيزياء الطبية | مسار محاضرات الفيزياء | مسار محاضرات الفيزياء الجزء الأول (1و2و3) | مسار محاضرات الفيزياء الجزء الثاني (4و5و6) |



Powered by vbulletin
Copyright ©2000 - 2021.


HêĽм √ 3.1 BY: ! ωαнαм ! © 2010

أن المنتدى غير مسئول عما يطرح فيه أفكار وهي تعبر عن آراء كاتبها

This Forum used Arshfny Mod by islam servant

هذا الموقع يستعمل منتجات MARCO1

جميع الحقوق محفوظة لموقع لغة الروح |تصميم المتحدة لخدمات الانترنت