موج گرانشی، پژواک انفجار بزرگ ثابت شد
نمایی شماتیک از انحنای فضا-زمان که خورشید ایجاد کرده
دانشمندان مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین وجود موج گرانشی را ثابت کردند.
جان کواچ، رئیس تیم تحقیقاتی این مرکز، در بیانیهای اعلام کرد "ردیابی این علائم مهمترین هدف اخترشناسی مدرن بوده است."
این مرکز از چند روز پیش گفته بود که امروز کشف بزرگی را اعلام خواهد کرد، اما به جزئیات آن اشاره نکرده بود.
اما روزنامه گاردین پیشبینی کرده بود که این کشف، همان کشف امواج گرانشی ازلی است.
این کشف که یکی از مهمترین کشفیات اختر شناسی و فیزیک ارزیابی میشود به دانشمندان امکان میدهد که برای اولین بار پژواک انفجار بزرگ (بیگ بنگ)، یعنی لحظهای که کائنات از نیستی به هستی آمد را پس از ۱۳.۸۲ میلیارد سال بشنوند.
ردیابی امواج گرانشی در واقع دو نظریه مهم فیزیک و کیهان شناسی را ثابت کرده است، فرضیه نسبیت عام انشتین که حدود صد سال پیش (۱۹۱۶) ارائه شد و نظریه دیگری به نام نظریه تورم کیهانی که در دهه هشتاد میلادی مطرح شد.
امواج گرانشی چینهای ریزی در تارو پود هستی هستند، مثل امواجی که اقیانوس را درمینوردند، این امواج گرانشی "ازلی" انرژی را در کائنات جابجا میکنند.
این شواهد را تلسکوپی به نام "کلیک بایسپ" که در قطب جنوب نصب شده ثبت کرده است. این تلسکوپ امواج مایکروویو فضا را برای ثبت انرژی انفجار بزرگ رصد میکند.
دانشمندان از دهها سال پیش بر این باور بودند که آثار "امواج گرانشی ازلی" را در این پرتوهای مایکروویو خواهند یافت.
این امواج از ۳۸۰ هزار سال بعد از بیگ بنگ در پسزمینه کائنات در ترنم بودهاند، اما در طول این زمان طولانی از پلاسمایی بسیار داغ به امواجی بسیار سرد (سه درجه بالای صفر مطلق یعنی حدود منفی ۲۷۰ درجه) سرد و ضعیف شدهاند.
انحنای فضا-زمان
این امواج کاملا همگون نیستند و مثل نور در همکنشی با الکترونها و اتمها پلاریزه (قطبی) میشوند. دانشمندان با مدلسازی کامپیوتری یک الگوی موجدار را پیشبینی کرده بودند و آنچه اکنون یافت شده این مدل را تایید میکند.
علاوه بر این اخترشناسان متوجه شدند این امواج قویتر از آن چیزی هستند که قبلا تصور میشد.
به گفته کلم پرایک، یکی از محققان ارشد این پژوهش، "جستجو برای این امواج مثل جستجوی یک سوزن در کاهدان بود، اما به جای آن یک دیلم پیدا کردیم."
دانشمندان فکر میکنند که این کشف قفل راز آفرینش را باز خواهد کرد و توضیح خواهد داد که انفجاری با این عظمت چگونه چنین انبساطی ایجاد کرده و جهانی یکپارچه را در ده به توان منفی ۳۴ ثانیه (صفر ممیز سی و سه صفر، یک) پس از بیگبنگ شکل داده است.
کارشناسان این کشف مهم را شایسته دریافت جایزه نوبل فیزیک میدانند.
موج گرانشی به زبان ساده
در فیزیک مدرن بعد چهارم بصورت فضا-زمان تعریف میشود. انشتین دریافت که نمیتوان این دو مفهوم را از هم جدا کرد و در تئوری نسبیت، فضا-زمان بعد چهارم را تشکیل میدهد.
گرانش یا جاذبه در این تئوری انحنایی در فضا-زمان است. این انحنا را جرم ایجاد میکند.
هر چه جرم جسمی بیشتر باشد انحنای بزرگتری در فضا-زمان ایجاد میکند. این انحنا در واقع موقیت جسم را مشخص میکند.
وقتی جسمی حرکت میکند، انحنایی که در فضا-زمان ایجاد میکند هم حرکت میکند.
برای اینکه این موضوع روشن شود، یک صفحه پلاستیکی منعطف را در نظر بگیرید. اگر یک توپ تنیس را روی این صفحه بغلتانید روی خط مستقیم حرکت خواهد کرد چون جرم زیادی ندارد.
اما اگر یک توپ بسکتبال را روی آن بغلتانید روی خط صاف حرکت نخواهد کرد چون جرم زیاد آن باعث فرو رفتگی در صفحه لاستیکی خواهد شد.
رویدادهای عظیم کیهانی مثل انفجار ابرنواخترها که انرژیهای عظیم با سرعت نور حرکت میکنند موج گرانشی تولید میکنند.
وقتی که آب را در حوض به هم بزنید موجهای کوچکی ایجاد میشود. این موجها را میتوان به مثابه موج گرانشی در نظر گرفت.