نظرية النسبية العامة ما زالت تتحدى التجارب العلمية

بعد مرور مئة عام على خروج عالم الفيزياء الشهير البرت آينشتاين بنظرية النسبية العامة التي قلبت المفاهيم في تفسير حركة الكون وظواهره، ما زالت قواعد هذه النظرية عصية على النقض، ومؤيدة بنتائج التجارب العلمية الكثيرة التي جرت بعد ذلك.
يقول استاذ الفيزياء وتاريخ العلوم في جامعة "ماساتشوستس" ل"وكالة فرانس برس" ديفيد كيسر" لقد غير اينشتاين مفاهيمنا الأساسية حول الفضاء والزمن، وفتح أعيننا على الكون وبعض ظواهره مثل الثقوب السوداء".
في الخامس والعشرين من تشرين الثاني(نوفمبر) من العام 1915، قدم اينشتاين نظريته امام الأكاديمية البروسية للعلوم، ونشرت في أذار(مارس) 1916 في مجلة الفيزياء "انالن دير فيزيك".
وشكلت هذه النظرية ثورة علمية في الفيزياء، وقفزة كبيرة عن قانون الجاذبية الذي وضع أسسه العالم اسحق نيوتن في العام 1687.
بين اينشتاين أن الزمان والمكان ليسا ثابتين مثلما كان يعتقد في السابق، وأنما هما ظاهرتان تتغيران على غرار كل الظواهر الموجودة في الكون، بحسب ما يشرح مايكل تورنر أستاذ الفيزياء وعلوم الكون في جامعة "شيكاغو". منذ العام 1905، بدأ اينشتاين الحديث عن ظاهرة "تشوه" للزمان والمكان يسببها مرور جرم بسرعة تقترب من سرعة الضوء، وسرعة الضوء هي العامل الثابت الوحيد في الكون بحسب النظرية. ووضع اينشتاين معادلة تحول الكتلة الى طاقة، مشككا بالأعتقاد السائد أن المادة والطاقة أمران منفصلان، واظهر انهما شيء واحد في مظهرين مختلفين. بعد ذلك بعشر سنوات، وضع نظرية النسبية العامة مقدما فيها نظرة أكثر شمولا، ومبينا فيها أن الجاذبية ما هي إلا انحناء في الزمن والمكان يسببه وجود جرم ذي كتلة كبيرة، ولهذا يجذب الأشياء القريبة منه فتسقط عليه. واثبت أيضا ان الوقت يمر أبطأ قرب الحقول المغناطيسية القوية، مثل الحقول المغناطيسية للكواكب، ما يكون في الفراغ.
و اثبتت تجارب حديثة صحة هذه الفرضية، إذ وضعت ساعتان ذريتان عاليتا الدقة، واحدة على الأرض والثانية على متن طائرة حلقت على علو مرتفع، فسجلت الساعة الثانية تأخرا طفيفا في الوقت مقارنة مع ما هو على سطح الارض. ومن التطبيقات العملية لذلك في وقتنا أن الاقمار الأصطناعية المزودة بساعات عالية الدقة تعدل في توقيت ساعاتها لمراعاة الفرق في مرور الوقت مع الأرض، والا فان أجهزة تحديد مواقع الجغرافية (جي بي اس) لا يمكن ان تعمل. وما جاء في نظرية النسبية العامة أيضا أن الضوء ينحني لدى مروره قرب جاذبية قوية، وقد اثبت ذلك تجريبا في العام 1919.
وقال اينشتاين ايضا أن النجوم حين تنفد طاقتها النووية وتموت تنهار وتتداعى على نفسها بفعل جاذبيتها القوية، فينفجر غلافها فيما يتشكل في نواتها جرم كثيف جدا يسمى "النجم النيوتروني" يدور حول نفسه بسرعة هائلة. ويمكن أن تتحول النجوم الميتة إلى ثقوب سوداء، أي أجرام ذات جاذبية هائلة جداً تجذب كل ما حولها في الكون وتبتلعه بما في ذلك الضوء نفسه. وبحسب اينشتاين، فان هذه الاجرام ذات الكتل الكبيرة لا بد وأنها تبث تموجات في الفضاء الرباعي الأبعاد (الزمان- مكان)، كما تفعل قطع الحجارة الملقاة في المياه. وسيبدأ علماء الفضاء في السنوات القليلة المقبلة محاولات لرصد موجات الجاذبية هذه بواسطة أجهزة مصممة لهذه الغاية.
ويقول كيسر "في حال تم ذلك، سنكون أمام اثبات جديد لنبوءات ايشنتاين". يبقى أمام العلماء ان يوفقوا بين نظرية النسبية العامة وبين نظرية فيزياء الكم الحديثة، وهما أساس علم الفيزياء المعاصر، علما أن فيزياء الكم وبخلاف النسبية العامة، تفسر الظواهر على مستوى الذرة وليس على مستوى الكون.