رصد أصغر حقل جاذبية على الإطلاق
الفيزياء والفلك >>>> فيزياء
Image: syr_res
تُعرَّف القوة أنها مؤثِّر يؤثِّر في الأجسام مُسبِّبًا تغيُّرًا في حالة الجسم أو اتجاهه أو موضعه أو حركته؛ لذلك تفسِّر هذه القوى كيفيةَ تفاعل كل شيء في الكون؛ من أضخم المجرَّات إلى الكواركات داخل البروتون والنيوترون(1).
لكنَّ الفيزياءَ تواجه اليوم مشكلةً صعبةً جدًّا، فهناك نظريتان لتفسير الجاذبية هما: النسبيَّة العامَّة وميكانيك الكم.
تعمل كلٌّ من هاتين النظريتين بطريقة مثالية في حيِّزٍ مُعين؛ فالنسبية العامة تصف الكونَ وتُفسر الظَواهرَ التي تحدث على المستوى الكوني الكبير، في حين تصف نظرية ميكانيك الكم الظواهرَ على المستوى الذري المتناهي الصغر.
تَكمُن المشكلة في محاولة جمع هاتين النظريتين معًا لإيجادِ نظرية واحدةٍ تصف الكونَ على المستويين الصغير والكبير معًا، وعندها تصبح الأمور أكثرَ تعقيدًا (2).
وعلى عكس ما قد يُخيَّل إليك عزيزي القارئ؛ فإنّ الجاذبية ضعيفة جدًّا، لكن كلما اقترب الجسمان من بعضهما، أصبحت أشد. إلى أن تصل في النهاية إلى قوة مماثلة للقوى الأخرى على مسافة صغيرة جدًّا تُعرف باسم طول بلانك، وهي أصغر بعدة مرات من قطر نواة الذرة (3).
هذه المسافة هي الوحيدة التي ستكون فيها تأثيرات الجاذبيَّة الكمية قوية بما يكفي لنتمكن من رصدها وقياسها، لكنها صغيرة جدًّا؛ إذ لا يُمكن لأية تجربة رصدها.
اقترح بعض العلماء نظريات قد تسمح لنا برصد الجاذبية الكمية على مسافة ملليمتر، لكننا لم نرَ تلك التأثيرات إلى أن تمكن العلماء أخيرًا من قياس الجاذبية بين كرتين من الذهب قِطرُ كل منهما ملليمتر واحد وكتلة كلُّ منهما 90 ملليغرام، ما يجعله -رسميًّا- أصغر مجال جاذبيةٍ قِيسَ بنجاحٍ على الإطلاق، وهو إنجاز يمكن أن يفتح الباب أمامنا لاكتشاف تفاعلات الجاذبية وتطبيقاتها في عالم الكم؛ ما قد يُسهم كثيرًا في فهم عالم الكم، وربَّما تفسير المادَّة المظلمة والطاقة المظلمة ونظرية الأوتار وغيرها (4).
المصادر:
2-The fundamental forces of nature [Internet]. esa.[b] [cited 24 March 2021]. Available from: هنا
3-Baird C. Why is gravity the strongest force? [Internet]. wtamu.edu[c]. 2013 [cited 24 March 2021]. Available from: هنا
4-Westphal[d], T., Hepach, H., Pfaff, J. et al. Measurement of gravitational coupling between millimetre-sized masses. Nature 591, 225–228 (2021). هنا
