الاختبار الأول
لنظرية جديدة في الجاذبية ..
بواسطة: ديبورا بيرد،
عالم الإنسان والفضاء.
12-ديسمبر-2016
تعتبر نظرية ايريك فيرليند الجديدة في الجاذبية بديل لنظرية اينشتاين حيث
تستبعد ضرورة وجود المادة المظلمة في الكون. ولاختبارها، أجرى الفلكيون قياسات
لجاذبية حوالي 33،000 مجرة!
قام فريق من مرصد ليدن في هولندا بقيادة الفلكية مارغوت بروير باختبار
نظرية الفيزيائي التجريدي ايريك فيرليند (من جامعة أمستردام) الجديدة في
الجاذبية، للمرة الأولى. بروير وفريقها قاموا بفحص تأثير الجاذبية على مسار
الضوء حول 33،000 مجرة تقريباً، لاختبار تنبؤات نظرية فيرليند.
أشارت النتائج التي توصل إليها الفريق إلى أن نظرية فيرليند تتفق
تماماً مع ملحوظاتهم، وقد تم نشر النتائج في 12-ديسمبر-2016 في المجلة البريطانية للملاحظات
الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
تعتبر نظرية فيرليند بديلة لنظرية اينشتاين في الجاذبية (النسبية
العامة)، وقد جاء إعلان بروير لهذه الاختبارات الرصدية، جاء في خضم مناقشة العلماء
لأول دليل على أن نظرية اينشتاين تنهار عند حواف الثقوب السوداء.
النظرية الجديدة تُلغي الحاجة إلى "المادة المظلمة" في
كوننا والتي اعتمد عليها الفلكيين في العقود الأخيرة للتقديم لفكرة أن مجرتنا
وغيرها من المجرات مغمورة في كتلة غير مرئية من المادة المعتمة أو المظلمة!
نظرية اينشتاين تصلح كلياً فقط إذا كانت هذه الجسيمات غير المرئية
وغير المكتشفة فعلاً موجودة. في المقابل، نظرية فيرليند الجديدة لا تعتمد في ما
تقدمه على وجود المادة المظلمة، فهي تتنبأ بكمية الجاذبية المفترض وجودها بناءً
فقط على كتلة الأجسام المرئية لنا.
ولذلك، حتى تتمكن من فحص نظرية
فيرليند، قامت بروير بحساب تنبؤات نظريته لجاذبية 33،613 مجرة اعتماداً فقط على
كتلتهم المرئية. وجاء تقريرها يشرح بأنها:
قامت بمقارنة تنبؤات فيرليند بتوزيع
الجاذبية -أو الثقالة بمعنى أدق- والذي تم تحديده اعتماداً على تأثير الجاذبية على
مسار الضوء، لأجل إثبات نظريته. وجاءت نتائجها أن تنبؤات فيرليند تتوافق بشكل جيد
مع توزيع الثقالة الذي تم تحديده، لكنها أكدت أن مفهوم المادة السوداء يمكنه كذلك
تفسير قوى الجاذبية الإضافية.
تأثير الجاذبية على الضوء تحدث -كما
شرح ألبرت اينشتاين في نسبيته العامة- نتيجة لأن الكتلة تتسبب في انحناء الضوء.
مجال الجاذبية لمجرة بعيدة أو عنقود مجري تتسبب في انحناء الضوء حولها، ومن الأرض
نلاحظ هذا الانحناء أو الانحراف للضوء عن المكان الذي من المفترض أن يكون به في
حال عدم وجود مثل هذا التأثير للكتلة. الصورة بواسطة: NASA/ ESA/
L. Calçada/ SpaceTelescope.org.
تابع تقرير بروير ليقول بأن
نظرية فيرليند قابلة للتطبيق حالياً فقط على الأنظمة المعزولة، الكروية والمستقرة.
وبمعنى آخر، في صياغته لنظريته، اعتمد
فيرليند أبسط الحالات الممكنة وبالطبع هذه الأنماط من الأنظمة لا تصف كوننا بشكل
دقيق، والذي يتصف بالتعقيد والديناميكية. بالإضافة لذلك، فالعلماء يؤكدون على أن
العديد من المشاهدات لا يمكن تفسيرها بعد استناداً على النظرية الجديدة، ولذلك
يقولون بأن المادة السوداء مازالت في السباق.
علقت بروير:
"السؤال الآن حول تطور
النظرية، وكيف يمكن إجراء المزيد من الاختبارات لصحتها. مع ذلك، تبدو النتائج
الأولية لاختباراتها مثيرة للاهتمام."
انحناءات الضوء بفعل الجاذبية، أتاحت
للفلكيين إمكانية قياس ما يُطلقون عليه: توزع الجاذبية حول المجرات، إلى مسافة قد
تصل إلى 100 ضعف من قطر المجرة نفسها!
حقوق
الصورة: American Physical Society/ Alan Stonebraker; galaxy
images from STScI/AURA, NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team / astronomie.nl.
ترجمة: م. أحمد جندية
المصدر: EarthSky
