افاق علمية... نظريات جديدة تفند ما سبقها

 

شبكة النبأ: أسرار جديدة ونتائج مثيرة قدمها بعض العلماء من خلال بحوث ودراسات علمية قد تسهم وبحسب بعض المتخصصين بتغير الكثير من النظريات والنتائج السابقة وفي هذا الشأن فقد توصل العلماء الذي يعكفون على سبر أغوار طبيعة ضديد (قرين) المادة الى قرائن جديدة تفسر سبب ان الكون ليس مجرد خواء على الرغم من ان هذه الشواهد ليست كافية لشرح نشوء مليارات المجرات المتناثرة في الكون السحيق. ولكل جسيم أولي من الجسيمات دون الذرية ضديد أو قرين له نفس الكتلة لكنه يختلف معه في الشحنة وعند التقائهما في ظروف معينة يمحق أحدهما الآخر بالتبادل لتنتج الطاقة في صورة اشعة جاما أو بوزونات.

ويعتقد العلماء ان كميات متساوية من المادة وقرين المادة انبثقت مع الانفجار العظيم الذي نشأ عنه الكون قبل 13.7 مليار عام. الا انه في غضون ثانية من حدوث الانفجار العظيم صار قرين المادة في حكم العدم. ولا بد ان عملية المحق او التلاشي التي تمخض عنها كون به فائض من المادة التي تكونت منها النجوم والارض ومختلف الاجرام المعروفة قد حدثت نظرا لوجود فروق طفيفة بين المادة وضديدها.

وقال العلماء إنهم رصدوا فرقا ضئيلا خلال تحلل جسيم ما الى مادة أو قرينها اثناء عمليات التصادم التي تحدث في مصادم الهدرونات الكبير بالمختبر الاوروبي لفيزياء الجسيمات المترامي الاطراف والواقع في منطقة الحدود السويسرية الفرنسية المشتركة عند سفح جبال جورا قرب جنيف وعلى عمق مئة متر تحت الارض. ويمثل هذا الكشف الجديد المرة الاولى التي تؤكد ان الجسيم المعروف باسم ميزون ينتج عنه جسيم آخر عند تحلله يختلف عنه في الكتلة كما يتسق مع ما توصل اليه العلماء من خلال تجارب سابقة تختص بجسيمات اخرى. الا ان هذه الفروق لاتزال ضئيلة للغاية على نحو لا يمكنه ان يفسر توافر المادة بكميات هائلة في الكون.

وتتفق هذه النتائج التي ستنشر في دورية الفيزياء مع ما يعرف بنظرية النموذج المعياري التي تم تصميمها قبل ثلاثة عقود من الزمن. وتقوم نظرية النموذج المعياري التي طرأت عليها تعديلات في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي على الدمج بين ثلاث من القوى الأساسية في الطبيعة وهي القوة النووية الشديدة والقوة النووية الضعيفة والقوة الكهرومغناطيسية مع الاستعانة بنظرية الكم والنظرية النسبية الخاصة لأينشتاين بغية صياغة نظرية متكاملة لسبر أغوار الكون.

وقد توصل العلماء في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (سيرن) الى هذا الكشف بعد تحليل بيانات من 70 تريليون تصادم في واحدة من اربع تجارب تجري في مصادم الهدرونات الكبير وهو مجمع ضخم من المغناطيسات الحلقية العملاقة والاجهزة الالكترونية المعقدة والحاسبات تكلف انشاؤه عشرة مليارات دولار ويصل عمره الافتراضي الى 20 عاما.

ويضم هذا المصادم أضخم تجربة علمية في العالم لاحداث تصادم بين حزمتي جسيمات من البروتونات تسيران في اتجاهين متقابلين وفي مسار بيضاوي داخل نفق طول محيطه 27 كيلومترا وبكم طاقة هائل وسرعات تقترب من سرعة الضوء لمحاكاة الظروف التي اعقبت الانفجار العظيم الذي نشأ عنه الكون.

وقال بيرلويجي كامبانا وهو خبير الفيزياء المشارك في هذه التجربة "من خلال دراسة... هذه التأثيرات نواصل بحثنا عن الحلقة المفقودة في هذا اللغز." وبعد رصد جسيم بوزون هيجز في الصيف الماضي يدخل المصادم مرحلة تستمر عامين لاعادة تأهيله بغية مضاعفة قدرته على أمل فتح آفاق جديدة في علوم الفلك.

ويأمل العلماء ان تسهم مضاعفة قدرة المصادم في اماطة اللثام عن عوالم جديدة في ملكوت الفيزياء الفلكية والتعرف على طبيعة المادة المعتمة التي تشغل الفراغ المحيط بالكواكب والنجوم والمجرات فيما يرى آخرون انهم قد يعثرون على جسيمات غير معروفة من قبل أو مؤشرات على ان الكون له أكثر من ثلاثة ابعاد. بحسب رويترز.

والمادة المعتمة تعبير أطلق علي مادة افتراضية لا يمكن قياسها إلا من خلال تأثيرات الجاذبية الخاصة بها والتي بدونها لا تستقيم حسابيا العديد من نماذج تفسير الانفجار العظيم وحركة المجرات. ويرجح ان المادة المعتمة تشكل حوالي 27 في المئة من مادة الكون الكلية فيما تمثل الطاقة المعتمة - التي يعتقد أنها مسؤولة عن تمدد الكون واستمرار حركته - حوالي 70 في المئة من كتلة الكون.

نجحت نظرية النسبية

في السياق ذاته نجحت نظرية النسبية التي وضعها البرت آينشتاين في تجاوز اختبار جديد واثبات دقة معادلاتها في ظروف قصوى، بحسب ما أظهرت دراسة علمية قام بها عدد من علماء الفلك. فقد رصد العلماء، بحسب هذه الدراسة نجما نيوترونيا (وهو نجم صغير الحجم ذو كتلة هائلة)، تعادل كتلته مرتين كتلة الشمس، وله جاذبية توازي 300 مليار مرة جاذبية الشمس على الأرض. ولفهم الكتلة الهائلة لهذا الجرم، يكفي الإشارة الى ان قطعة منه بحجم مكعب سكر يبلغ وزنها مليارات الأطنان.

ورصد العلماء جرما آخر من نوع "القزم الأبيض"، وهي نجوم صغيرة الحجم تتمتع هي الأخرى بكثافة هائلة، تدور حول هذا النجم النيوتروني. ويقع هذان الجرمان بالقرب من بعضهما، وعلى مسافة سبعة آلاف سنة ضوئية من الأرض، علما ان السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة وهي تساوي 9461 مليار كيلومتر. ويدور هذا النجم النيوتروني حول نفسه 25 مرة في الثانية، اما قزمه الأبيض فيتم دورة حول نجمه كل ساعتين ونصف الساعة، وهي دورة قصيرة جدا لم يعتد العلماء على رصد مثلها.

وتنبعث من الجرمين موجات جاذبية تشير الى انبعاث الطاقة واقتراب النجمين من بعضهما أكثر فأكثر. وبسبب الجاذبية الهائلة التي يسببها النجم النيوتروني، تنشأ تشوهات في المكان والزمان. وكان العلماء قبل ذلك يعتقدون ان معادلات نظرية النسبية لا يمكنها ان تقيس بدقة كمية موجات الجاذبية المنبعثة، بحسب ما يشرح الباحث باولو فريرن أحد العلماء المشرفين على هذه الدراسة المنشورة في مجلة "ساينس" الاميركية. بحسب فرنس برس.

لكن ثبت للعلماء اثناء مراقبة الضوء المنبعث من القزم الأبيض ان كمية موجات الجاذبية تساوي تماما ما تشير اليه معادلات نظرية النسبية. وتعود نظرية النسبية الى العام 1915، وهي تعرف جاذبية الاجرام على انها ناتجة عن انحراف المكان والزمان الناجم عن كتلة المادة والطاقة.

المادة المظلمة

من جانب اخر قال علماء إنهم على وشك حل لغز "المادة المظلمة" التى تشكل أكثر من ربع الكون ولم يتسن رؤيتها قط، وذكر العلماء أن تحديد تكوين هذه المادة الغامضة بشكل نهائى سيساهم فى حل أحد أكبر الألغاز فى عالم الفيزياء وبدء دراسات جديدة بشأن احتمال وجود عدة أكوان ومناطق أخرى. وقال صامويل تينج، رئيس مشروع البحث الأوروبى الأمريكى، إن أعضاء فريق البحث الدولى وضعوا أيديهم على ما قد يكون أول أثر مادى للمادة المظلمة أثناء بحثهم فى الأشعة الكونية التى سجلتها محطة الفضاء الدولية.

وأضاف خلال مؤتمر اكتظ بالحضور فى المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (سيرن) قرب جنيف إن فريق الباحثين رصد موجة من جسيمات البوزيترون التى ربما صدرت من المادة المظلمة، موضحا أنه فى الأشهر المقبلة سيكون مقياس ألفا الطيفى المغناطيسى لرصد الجسيمات "قادرا على إخبارنا بشكل نهائى بما إذا كانت هذه البوزيترونات من آثار المادة المظلمة أم أن لها مصدرا آخر."

وقال تينج وهو أستاذ بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وحائز على جائزة نوبل للفيزياء عام 1976 إن المادة المظلمة التى كانت فى يوم من الأيام ضربا من الخيال العلمى باتت "أحد أهم ألغاز الفيزياء اليوم"، مضيفا، أنه من المحتمل أيضا أن تكون الجسيمات صادرة عن نجوم نيوترونية دوارة تبعث ومضات من الإشعاع.وأكدت بولين جاجنون خبيرة الفيزياء فى المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية بعد سماع تينج، أن دقة مقياس ألفا قد تجعل من المحتمل "الإمساك بأول خيط للمادة المظلمة أمرا قريبا حقا"، وحتى وقت قريب كان المعتقد أن المادة المظلمة تشكل نحو 24% من الكون بينما تشكل المادة العادية المكونة للمجرات والنجوم والكواكب حوالى 4.5%. غير أن فريق القمر الصناعى بلانك التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، قال إن رسما بيانيا لأصداء الكون فى بداية خلقه أظهر أن المادة المظلمة تشكل 26.8% بينما تشكل المادة العادية 4.9%

دوائر البرك الغامضة

 من جانب اخر أثار ظهور دوائر عملاقة غامضة على سطح بركة متجمدة في مدينة نيويورك، الكثير من التخمينات، منها أنها ربما رسومات لكائنات من عالم آخر، حتى وضع تفسير علمي حداً للتكهنات حول تلك الظاهرة. وقالت بيغي غيرفاس، التي نشرت صوراً على موقع "فيسبوك" للدوائر الغامضة، انها تلقت سيلاً من التعليقات لتفسير الظاهرة ، مضيفة: "هناك الكثير من التفسيرات المجنونة، منها أوز يسبح في دوائر، أو بفعل أجسام تحترق ذاتياً، وأكثرها غرابة أنها تشكلت بفعل مخلوقات فضائية كانت تهيم بالمدينة." بحسب CNN.

ووضع العلماء حداً للتكهنات، وقال تيموثي كريتس، وهو جيولوجي بـ"مرصد لامونت دوهرتي الأرضي"، التابع لجامعة كولومبيا، إنها من صنع الطبيعة، مضيفاً: "هناك الكثير بالطبيعة يتشكل من المياه والانتقال الحراري، أحياناً بسبب المياه المالحة والعذبة، وأحياناً أخرى بسبب المياه الباردة والدافئة، أو ربما لكلاهما." وبدوره قال برفيسور أندرو جول: "كل من شاهد الصور تساءل عن كيفية حدوثها؟ وهذا ما يقوم به العلماء يومياً.. من الجيد ملاحظة الناس مثل هذه الأشياء واستخدامها كتمرين لممارسة فضولهم لمعرفة الأشياء عن العالم الذي حولهم."

شبكة النبأ المعلوماتية- الاثنين 29/نيسان/2013 - 18/جمادى الآخرة/1434

 

© جميع الحقوق محفوظة لمؤسسة النبأ للثقافة والإعلام 1419-1433هـ  /  1999- 2013م