بعد 110 أعوام.. ساعتان ذريتان تختبران صحة نظرية النسبية في الفضاء

أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية بنجاح مجموعة تضم ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية، بهدف قياس الوقت بدقة عالية جدًا واختبار نظرية "النسبية".
googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1600588014572-0'); }); وأقلع صاروخ "فالكون 9" تابع لشركة "سبايس إكس" عند الساعة 08,15 يوم الاثنين بتوقيت جرينتش، من قاعدة كاب كانافيرال الأمريكية، حاملًا نظام "إيسز" المكون من ساعتين ذريتين.

أخبار متعلقة شاهد بالفيديو.. تعرف على خدمات المرور عبر منصة "أبشر"أسلوب علاجي جديد يغني مرضى السكتات الدماغية عن الجراحة.. ما القصة؟وتوجه الصاروخ إلى محطة الفضاء الدولية المتموضعة على ارتفاع 400 كيلومتر، وستضع ذراع آلية نظام "إيسز" خارج المحطة على وحدة كولومبوس، وسيبقى النظام هناك 30 شهرًا لجمع بيانات الساعتين.اختلاف الزمن في الفضاءوفي مؤتمر صحفي قبل انطلاق المهمة، قال المسؤول البريطاني عن مشروع "إيسز" ACES في وكالة الفضاء الأوروبية سيمون وينبرج، إن الوقت ضروري لعمل أجهزة الكمبيوتر وأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، وهو موجود في "مختلف معادلات الفيزياء".
ومن المعروف منذ عام 1915 ونظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين تقول إن الزمن ليس هو نفسه في كل مكان، فهو يُبطئ على مقربة من جسم ضخم، إلى درجة التوقف عند حافة ثقب أسود.
وعلى كوكب الأرض، يمر الوقت بشكل أسرع عند قمة برج إيفل منه عند قاعدته، ولكن "أثر أينشتاين" هذا ضئيل جدًا، غير إنه يصبح ملحوظًا عند الابتعاد أكثر في الفضاء.
وعلى ارتفاع 20 ألف كيلومتر، تتقدم الساعات الذرية لأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية بأربعين ميكروثانية كل يوم مقارنة بتلك الموجودة على كوكب الأرض.
.article-img-ratio{ display:block;padding-bottom: 67%;position:relative; overflow: hidden;height:0px; } .article-img-ratio img{ object-fit: contain; object-position: center; position: absolute; height: 100% !important;padding:0px; margin: auto; width: 100%; } ألبرت أينشتاين صاحب نظرية النسبية العامة - union rayoتحسين قياس التحول الجاذبيويهدف هذا المشروع إلى تحسين قياس هذا "التحول الجاذبي" بِقَدر منزلتين عشريتين، للوصول إلى دقة تصل إلى "واحد على المليون"، بفضل الساعتين الذريتين لنظام "إيسز" ACES.
وتشكّل الساعة الأولى "فاراو" التي صمّمها المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية (CNES)، أنبوبًا مفرغًا من الهواء، يجري فيه تبريد ذرات السيزيوم بالليزر إلى درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق (-273 درجة مئوية).
وعند تجميدها بفعل البرد وفي ظل انعدام الوزن، ستحتسب اهتزازاتها عند تردد معين بدقة أكبر من تلك الموجودة على الأرض.إعادة وضع تعريف الثانيةمنذ عام 1967، تُعادل الثانية رسميًا 9,192,631,770 فترة من الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة من ذرة السيزيوم 133 التي تغير حالة الطاقة.
وأوضح فيليب لوران، رئيس أنشطة ACES/PHARAO في مرصد باريس، أن "فاراو" سيعمل كـ"شوكة ضبط" تعيد وضع تعريف الثانية، وستساعده ساعة ذرية، وهي عبارة عن جهاز مازر عاملة بالهيدروجين جرى ابتكارها في سويسرا، على المحافظة على استقراره.
وفي النهاية، لن تنحرف إلا بقدر ثانية واحدة فحسب كل 300 مليون سنة، وقد استغرق هذا الإنجاز التكنولوجي أكثر من 30 سنة من العمل، تخللته تأخيرات وصعوبات كثيرة.
.article-img-ratio{ display:block;padding-bottom: 67%;position:relative; overflow: hidden;height:0px; } .article-img-ratio img{ object-fit: contain; object-position: center; position: absolute; height: 100% !important;padding:0px; margin: auto; width: 100%; } ساعتان ذريتان تختبران صحة نظرية النسبية في الفضاء - SPACE & DEFENSE
ومنذ ذلك الحين ظهرت على الأرض الساعات الضوئية التي تستخدم ترددات أعلى وأكثر دقة بمئة مرة.
وفي حين أن هذا الجيل الجديد "سيتجاوز الساعات الذرية في المستقبل"، فإنه يظل تكنولوجيا "حديثة نسبيًا" و"لم يجر وضع أي منها في المدار"، بحسب وينبرج الذي عدّ أنّ نظام "إيسز" "فريد من نوعها".
وستنقل إشارته إلى الأرض عبر موجات دقيقة، وعلى الأرض، ستقارنه 9 محطات (في أوروبا، وبريطانيا، واليابان، والولايات المتحدة) بالوقت الذي تقيسه ساعاته الخاصة.نافذة جديدة في عالم الفيزياءوقال لوران إن "الاختلافات ستخضع للتحليل لتحديد ما إذا كانت النتيجة متّسقة مع توقعات نظرية النسبية".
وإذا لم تكن الحال كذلك، "ستُفتح نافذة جديدة في عالم الفيزياء". من الذي سيتعين عليه إجراء التعديلات اللازمة لجعل معادلات أينشتاين تتطابق مع الملاحظات؟
وقد يكون ذلك تقدما في السعي إلى ما يطمح إليه الفيزيائيون، وهو التوفيق بين النسبية العامة التي تفسر طريقة عمل الكون، والفيزياء الكمومية التي تحكم اللامتناهي في الصغر، وهما نظريتان تعملان بشكل جيد جدًا، لكنها غير متوافقتين حتى الآن.

المصدر: صحيفة اليوم