• ۲۸ آذر ۱۳۹۶ - ۱۵:۵۳
  • کد خبر: 332603
امواج گرانشی

اولین بار انیشتین در سال ۱۹۱۶ با نظریه نسبیت عام به صورت تئوری وجود امواجی به نام موج گرانشی را ثابت کرد و پس از یک قرن در سپتامبر ۲۰۱۵ دانشمندان موفق شدند با بهره‌گیری از سیستم‌های رصدخانه لایگو برای نخستین بار این مسئله را درک کنند و با این اتفاق، تحول بزرگی را در زندگی بشر ایجاد کردند.

به گزارش ایمنا، با توجه به این کشف بزرگ و در نهایت اختصاص جایزه نوبل ۲۰۱۷ به کاشفان این امواج، ویژه برنامه یکصد و هفتاد و چهارمین نشست باشگاه نجوم آذرماه به بررسی این امواج با عنوان «امواج گرانشی، فیزیک دهه آینده» اختصاص یافت.

عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان سخنران ویژه این برنامه با بیان اینکه انیشتین با ارائه نظریه نسبیت عام و خاص تحول بزرگی در دنیای فیزیک ایجاد کرد، اظهار کرد: انیشتین با نظریه نسبیت عام وجود امواج گرانشی را ثابت کرد، بنابراین بسیاری معتقدند که این امواج تنها با این نظریه وجود دارد در حالی‌که باید بدانیم این امواج بدون نظریه نسبیت عام نیز وجود دارد.

مسلم زارعی با اشاره به نظریه نسبیت عام، گفت: این نظریه از انرژی، جرم در یک طرف معادله و هندسه در طرف دیگر تشکیل شده، به عبارتی جرمی مانند خورشید را تصور کنید که به فضای پیرامونش می‌گوید که چگونه خمیده شود و یا برعکس هندسه است که به اجرام اطراف خود می‌گوید چه رفتاری داشته باشد و این معادله به صورت دوطرفه انجام می‌شود.

وی اظهار کرد: با وجودیکه می‌توان با نسبیت عام به امواج گرانشی رسید، می‌توان مستقل از این تئوری  نیز این امواج را استخراج کرد.

این استاد دانشگاه در پاسخ به این پرسش که وقتی امواج گرانشی به زمین می‌رسند چه اتفاقی می‌افتد، گفت: موج گرانشی فضا را به شکل‌های مختلف تغییر می‌دهد و با این کار فاصله‌ها تغییر می‌یابد.

ساخت دستگاهی برای آشکارسازی امواج گرانشی

عضو کمیته علمی مرکز نجوم ادیب سازمان فرهنگی اجتماعی و ورزشی شهرداری اصفهان با اشاره به لزوم استفاده از دستگاه‌های آشکارساز برای مشاهده امواج گرانشی، افزود: این دستگاه‌ها از دو محور عمود بر هم تشکیل شده که نسبت به تغییر فاصله‌ها حساس  بوده و از آن به عنوان دستگاه تداخل‌سنج نام برده می‌شود.

زارعی با بیان اینکه نخستین تداخل‌سنج در سال ۱۸۹۵ ارائه شد، گفت: در این دستگاه دو آینه وجود دارد که نور لیزر از یک طرف به آینه روبرو تابیده می‌شود، این نور به آینه روبرو منتقل شده و حاصل بازتاب آنان با یکدیگر تداخل ایجاد می‌کند. اگر فاصله این دو آینه تغییر کند، نیروی تداخل آنان نیز تغییر می‌کند که از این طریق می‌توان به امواج گرانشی رسید.

وی ساختار امواج گرانشی را مانند ساختار امواج الکترومغناطیسی دانست و اظهار کرد: بنابراین به همان صورت که برای امواج الکترومغناطیس معادلات مختلفی می‌توان نوشت برای امواج گرانشی نیز می‌توان این کار را انجام داد.

این استاد دانشگاه با طرح این سوال که امواج گرانشی چگونه تولید می‌شوند؟ ادامه داد: دو جسموM۲  را تصور کنید که دور یکدیگر می‌چرخند در حالیکه مستقل از زمان هستند با چرخش این دو امواج گرانشی ایجاد می‌شود.

وی به موج‌های ایجاد شده در آب که توسط نیروی دست ایجاد می‌شوند اشاره کرد و گفت: هر چه میزان نیروی وارده بیشتر باشد دامنه امواج ایجاد شده نیز بیشتر است. امواج گرانشی هم دارای دامنه هستند اما از نظر فیزیکی بعد ندارند بنابراین دستگاهی که بتواند این امواج را آشکار کند باید از توانایی بالایی برخوردار باشد.

امواج گرانشی نوسان فضا 

زارعی در مورد تفاوت موج گرانشی و موج‌های ایجاد شده در آب، گفت: زمانیکه آب دچار موج می‌شود شما قادر به مشاهده نوسان آنان هستید در حالیکه موج گرانشی نوسان خود فضا است بنابراین با نوسان فضا، فاصله‌ها نیز دچار نوسان خواهند شد.

وی با بیان اینکه امواج گرانشی هیچ‌گونه کاربردی در زندگی انسان‌ها ندارند، خاطرنشان کرد: کشوری می‌تواند این امواج را مشاهده کند که از صنعت، اپتیک و علم خوبی برخوردار باشد.

زارعی با اشاره به مشاهده این امواج برای نخستین بار در سه سال گذشته، تصریح کرد: رصدخانه لایگو یکی از بهترین آشکارسازهای امواج گرانشی است. یکی از این رصدخانه‌ها از دو بازی چهار کیلومتری و دیگری از  یک بازوی دو کیلومتری و یک بازوی چهار کیلومتری تشکیل شده که در صورت عبور موج گرانشی از این دو آشکارساز جهت و نوع آن قابل تشخیص است.

وی با اشاره به تلاش کشورهای مختلف برای ساخت و ارتقای درجه حساسیت آشکارسازهای خود به منظور مشاهده این امواج، بیان کرد: بسیاری از این آشکارسازها می‌توانند امواجی با طول موج ۱۰ به توان -۱۶ تا۱۰ به توان ۲۴-را مشاهده کنند.

این استاد دانشگاه در مورد چگونگی مشاهده امواج گرانشی، گفت: زمانیکه دوستاره نوترونی به دور یک سیاهچاله می‌چرخند، در یک سیستم دوتایی گیر افتاده و پس از چرخش فراوان منفجر می‌شوند که حاصل این انفجار موج گرانشی است که می‌توان آن را توسط آشکارسازها مشاهده کرد.

وی اضافه کرد: زمانیکه دو ستاره نوترونی به یکدیگر برخورد می‌کنند علاوه بر موج گرانشی، امواج گاما نیز ایجاد می‌شود که از قابلیت آشکارسازی نیز برخوردار هستند و به محض ورود به دستگاه آشکارساز قابل مشاهده هستند.

زارعی افزود: پس از انتشار این خبر مقالات زیادی در جهان منتشر شد که بیانگر آشکارسازی موج گرانشی و امواج گاما و همچنین برابری سرعت موج گرانشی با سرعت نور بود که موجب تحول بزرگی در نظریات انرژی تاریک شد.

وی در مورد نظریات قدیمی انرژی تاریک، گفت: بر اساس این نظریات سرعت امواج گرانشی بسیار کمتر از سرعت نور است اما با کشف و آشکارسازی این امواج این نظریه به طور کامل رد شد.

عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی با بیان اینکه قبل از کشف امواج گرانشی بسیاری این امواج را حاصل تئوری می‌دانستند، خاطرنشان کرد: با کشف این امواج امید فراوانی برای واکاوی بخش‌های مختلف کیهان تقویت شد و به وسیله آن می‌توان فیزیک ستاره‌های نوترونی و سیاهچاله‌ها را مورد بررسی قرار داد.

ارسال نظر

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
1 + 11 =