بیگ بنگ: خب، نسبیت عام همچنان با قدرت به کارش ادامه می دهد. بر طبق آزمایش جدید نظریه باسابقه اینشتین، گرانش ِ جهان ما به ابعاد دیگر تراوش نمی کند. شاید همه از شنیدنِ اینکه قرار نیست گرانش به بُعد عجیبی تبدیل شود که درکش برایمان دشوار است، خرسند شده‌ باشند!

به گزارش بیگ بنگ، ایدۀ تبدیل گرانش به ابعاد دیگر، از منظر نظری از ابعاد فیزیکی جهان نشات می گیرد؛ ابعادی که مبنا و اساس نظریه نسبیت عام اینشتین را تشکیل می دهند. شما به سه بعد فضایی و بعد چهارم «زمان» آشنایی دارید. اگر ابعادی فراتر از این چهار بُعد در جهان وجود داشته باشد، ما توانایی شناسایی آنها را نداریم، اما امواج گرانشی ظاهرا روش ِ بالقوه‌ای را در این زمینه ارائه کرده‌اند. در همین راستا، همکاری بزرگ و بین‌المللی لایگو(LIGO) برای بررسی این مسئله آغاز شده است.

مقاله نوشته شدۀ جدید باید مورد داوری قرار بگیرد، اما نتایج آن با تمامی آزمایش‌های دیگر نسبیت عام تا به امروز سازگاری دارند. در فضا-زمانی که می شناسیم، هر دو عنصر گرانش و نور وجود دارند. اما در ابعاد بزرگ اضافی (مثل بعد ششم یا هفتم یا …)، شاید گرانش هنوز وجود داشته باشد و خبری از نور نباشد. حداقل از دیدگاه نظری، چون امواج گرانشی به پاس برخورد کیهانی عظیم در سرتاسر فضا-زمان بطور موجی حرکت می کنند، شاید بخشی از گرانش به این ابعاد تبدیل گردد. خوشبختانه، این آزمایش نسبتا ساده‌ای است.

تیم تحقیق هم بهترین رویداد نجومی را برای آزمایش آن در اختیار داشتند: اجرام GW170817. وقتی اخترشناسان برای نخستین‌بار در لایگو به نشانه‌های فعالیت موج گرانشی دست پیدا کردند، همۀ تلسکوپ‎ها و رصدخانه‌های جهان به آن ناحیه از آسمان چرخیده و آن ناحیه را مورد رصد و بازبینی قرار دادند. برای اولین‌بار، دانشمندان توانستند برخورد دو ستاره نوترونی را مشاهده کنند. اما این واقعیت که تمامی آن رصدخانه‌ها روی مورد فوق تمرکز کرده بودند، داده‌های بی‌سابقه‌ای دربارۀ آن به ما داد.

محققان تایید کردند که نور و امواج گرانشی با سرعت یکسانی حرکت می کنند. بر اساس آزمایشی که محققان طراحی کردند، اگر گرانش تحت تاثیر ابعاد ناشناختۀ عجیبی قرار بگیرد، و چنین چیزی برای نور صادق نباشد، می توانیم شاهد کاهش قابل توجهی در بزرگی امواج گرانشی باشیم؛ البته این در صورتی است که نور و امواج گرانشی به آشکارسازهای زمینی برسند. اما این اتفاق روی نداد. میزان بزرگی به صورت نسبی باقی ماند. نظریه نسبیت عام بار دیگر با موفقیت از آزمون گذر کرد. نسبیت عام بارها و بارها از آزمایش‌های مختلف سربلند بیرون آمده است. اما دانشمندان به تلاش‌های خود برای نقض آن ادامه خواهند داد.

نقض این نظریه می تواند گامی بزرگ باشد و پیامدهای مهمی به همراه داشته باشد. هر زمان دانشمندان سعی در کنار زدن نسبیت عام داشتند، ناموفق ماندند. نکتۀ مهم این است که هر دفعه چیزهای بیشتر و جدیدتری دربارۀ کیهان یاد می گیریم. محققان در مقاله خود این چنین نوشتند: «انتظار می رود عملیات مشاهداتی بعدی LIGO و Virgo بتوانند ادغام ِ ستاره‌های نوترونی را به دفعات بیشتری شناسایی کنند. داده‌های حاصل از رویدادهای موج گرانشی و مشاهدات الکترومغناطیسی می تواند شواهدی از کمبودها و نواقص نظریه نسبیت عام فراهم کند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در arXiv منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com