Rainer Weiss — القراءة بالعربية

عناوين القصص ما زالت بالإنجليزية، أمّا نص كل قصة فبالعربية.

تخيل أن الكون محيط شاسع، ونحن نحاول الاستماع إلى أضعف التموجات على سطحه. هذا ما كرّس راينر فايس حياته له. هذه التموجات، التي تسمى موجات الجاذبية، تشبه أصداءً من أعنف الأحداث في الكون. حقيقة: مقدمة لمفهوم موجات الجاذبية ومرصد ليغو.

ما هي الأمواج الثقالية؟ تخيل أنك أسقطت حصاة في بركة ماء راكدة. الأمواج التي تنتشر هي مشابهة لما يحدث عندما تتسارع الأجسام الضخمة مثل الثقوب السوداء عبر الفضاء. تنبأ ألبرت أينشتاين بهذه الأمواج قبل أكثر من قرن في نظريته النسبية العامة. "كيكو، تنظر إلى والدها: "أبي، أينشتاين تنبأ بهذه الأمواج، لكنها صغيرة جدًا، كيف يمكننا حتى اكتشافها؟"" حقيقة: شرح الأمواج الثقالية وتنبؤ أينشتاين.

كان راينر فايس مفتونًا بهذا التحدي. لقد عرف أن الكشف عن هذه الموجات سيكون مثل قياس المسافة إلى أقرب نجم بدقة أقل من عرض شعرة بشرية! لقد احتاج إلى طريقة لقياس تغيرات صغيرة للغاية في المسافة. "كيكو، تكتب في دفتر ملاحظاتها: "الأمر أشبه بمحاولة العثور على إبرة في كومة قش كونية!"" حقيقة: تحدي الكشف عن موجات الجاذبية.

فكرته؟ بناء مقياس تداخل، وهو جهاز يقسم شعاع ليزر إلى مسارين، يسافر كل منهما عبر ذراع طويلة. إذا مرت موجة جاذبية، فإنها ستغير قليلاً طول الذراعين، مما يتسبب في تداخل أشعة الليزر مع بعضها البعض. يمكن بعد ذلك اكتشاف هذا التداخل. الأب: "فكري في الأمر وكأنه عداءان يتسابقان إلى خط النهاية يا كيكو. أي تغيير طفيف في طول المسار سيغير من سيفوز بالسباق!" حقيقة: شرح لكيفية عمل مقياس التداخل.

كان بناء ليغو مهمة ضخمة. كان طول كل ذراع أربعة كيلومترات! كان يجب أن تكون المرايا مثالية لدرجة أنها ستغير شكل الأرض أقل من تموجات فنجان قهوة. كان يجب عزل النظام بأكمله عن الاهتزازات، مثل مرور الشاحنات وحتى حركة المحيط. حقيقة: المقياس والدقة المطلوبان لليغو.

بعد عقود من العمل الشاق، أصبح مرصد ليغو جاهزًا أخيرًا. في سبتمبر عام ألفين وخمسة عشر، وصلت إشارة. كانت خافتة، لكن لا يمكن إنكارها. اصطدم ثقبان أسودان، يبلغ وزن كل منهما حوالي ثلاثين ضعف كتلة الشمس، على بعد مليار وثلاثمئة مليون سنة ضوئية! كانت الطاقة المنبعثة أكبر من ضوء جميع النجوم في الكون المرئي. كيكو: "واو، هذا أكبر من أي شيء يمكنني تخيله!" حقيقة: الكشف عن أول موجة جاذبية.

تطابقت الإشارة تمامًا مع تنبؤات أينشتاين، مؤكدة نظريته النسبية العامة بطريقة جديدة وعميقة. وقد مُنح فايس وزملاؤه، كيب ثورن وباري باريش، جائزة نوبل في الفيزياء في عام ألفين وسبعة عشر لعملهم الرائد. "الأب: "كما قال إسحاق نيوتن مقولته الشهيرة: "إذا كنت قد رأيت أبعد، فذلك لأني وقفت على أكتاف العمالقة." لقد بنى هؤلاء العلماء على عمل أينشتاين لتحقيق شيء لا يصدق حقًا!"" حقيقة: مُنحت جائزة نوبل لفايس وثورن وباريش.

لقد فتح اكتشاف موجات الجاذبية نافذة جديدة على الكون. يمكننا الآن "رؤية" أحداث غير مرئية للتلسكوبات، مثل اصطدام الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية. وهذا يساعدنا على فهم تكوين المجرات وطبيعة الجاذبية نفسها. كيكو: "إذن، الأمر أشبه بامتلاك قوة خارقة جديدة تمامًا لاستكشاف الكون؟" حقيقة: تأثير الكشف عن موجات الجاذبية على علم الفلك.

يواصل مرصد ليغو رصد موجات الجاذبية، كاشفاً المزيد والمزيد عن الكون. ويعمل العلماء على أجهزة كشف أكثر حساسية ستمكننا من التعمق أكثر في الفضاء والزمن. فمن يدري أي اكتشافات مذهلة تنتظرنا؟ حقيقة: مستقبل علم فلك موجات الجاذبية.

يذكرنا عمل راينر فايس بأن أضعف الإشارات يمكن أن تكشف عن أعمق الحقائق حول الكون. لقد غيّر تفانيه في الدقة وفضوله الذي لا يتزعزع الطريقة التي نرى بها الكون إلى الأبد. كيكو: "بفضله، يمكننا الآن الاستماع إلى الكون!" حقيقة: إرث راينر فايس ومستقبل أبحاث موجات الجاذبية.