العلماء يكتشفون أن الجاذبية لا تتأثر بالعالم الكوانتي !

العلماء يكتشفون أن الجاذبية لا تتأثر بالعالم الكوانتي !


عندما نتحدث عن الفيزياء فلابد لنا أن نقف عند الجاذبية، والتي نلحظ تأثيرها إلى حد كبير في كل شيءٍ في كوننا، فهي تحافظ على الكواكب تدور حول النجوم، وعلى النجوم تدور حول الثقوب السوداء، وكذلك فإن كل منا عالق على كوكب الأرض بفعل الجاذبية.
وفي حين أن جميع الأجسام الضخمة في الكون تؤثر وتتأثر بالجاذبية، فقد فشل الباحثون حتى يومنا هذا في إيجاد صلة بين الجاذبية وميكانيكا الكم، وبعبارة أخرى يبدو لنا أن قوانين الجاذبية لا تكترث بعالم الكوانتم، وهذا كان عقبة أساسية في طريق إيجاد نظرية كل شيء منذ أيام أينشتاين.

ففيزيائياً لدينا نوعان من الفيزياء لشرح مايحدث في الكون:

1- الفيزياء الكلاسيكية :

والتي تشمل كل بحث تم إنجازه قبل القرن العشرين ، وتصف سلوك الكثير من كل ما يمكن أن يرى (الكواكب، النجوم، البشر..).

2- وهناك أيضاً ميكانيكا الكم :

وهي نهجٌ جديد يحاول تفسير سلوك الجسيمات الأصغر في الكون مثل (الفوتونات، الالكترونات، بوزون هيغز).
ويحاول العلماء جهدهم توحيدهما لنحصل على نظرية شاملة وهي نظرية كل شيء، والتي يمكن أن تفسر الكون فيزيائياً ككل على حد سواء مع الجسيمات الصغيرة في معادلات رياضية موحدة.

والدراسة الجديدة هي جزء من تلك المحاولات؛ حيث استخدم فريق من الباحثين الصينيين في جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا؛ تقنية جديدة للبحث عن أي نوع من الصلة بين الجاذبية ونظرية الكم.

ذلك أنه وفقاً للنظرية النسبية العامة فإن تأثير الجاذبية متطابق لجميع الأجسام وهذا يعرف بمبدأ التكافؤ، أي أنه بالنسبة للأجسام التي لها نفس الكتلة فإنها تتبع نفس المسارات إذا سقطت سقوطاً حراً في الفراغ.

ولكن الباحثين افترضوا أنه إذا كان هناك نوع من الارتباط بين الفيزياء الكلاسيكية وميكانيكا الكم على مستوى صغير على الأقل فإن الجاذبية ستعمل بشكل مختلف قليلاً اعتماداً على ما يسمى بالغزل الكوانتي؛ وهو نوع من العزم الزاوي الذي يصف ما يقوم به جسيم صغير كالألكترون؛ فإذا كان هناك أي تأثير منها على الجاذبية، فقد تكون هذه خطوة في سبيل إيجاد نظرية موحدة.

في التجربة الأخيرة، اعتمد الفريق الصيني في اختبارهم بشكل أساسي على إعادة تجربة غاليليو الشهيرة في السقوط الحر ولكن على نطاق صغير جداً جداً.

حيث أخذوا اثنتين من ذرات الربيديوم (Rubidium) مع تعاكس في اتجاه الغزل الكوانتي، وقاموا بتبريدها بشكل كبير ووضعوها في أنبوب من الفراغ، وبعد ذلك قدموا لها دفعة صغيرة بواسطة شعاع ليزر من أسفلها والذي دفعا صعوداً في الأنبوب قبل أن تسقط إلى أسفل مرة أخرى، حيث قاموا بتوليد نافورة من الذرات ترتفع وتسقط باستخدام تقنية تدعى تداخل الذرات والتي تستغل الطبيعة الموجية للذرات لمراقبة الحركة.

واستطاع الباحثون قياس سرعة الذرات عند سقوطها في كل مرة بدقة، حيث بينت هذه الدراسة أنه لم يكن هناك أي تأثير للجاذبية ولذلك تمكنوا من القياس!

وعليه فإننا مازلنا نترقب القادم من الأيام وما تحويه من دراسات جديدة، فعندما نلاحظ تغير سلوك الجاذبية؛ عندها سنكون على بعد خطوة واحدة من نظرية كل شيء !

المصدر:
sciencealert.com

جميع الحقوق محفوظة © أرابوست

تصميم الورشه