النظرية النسبية العامة

تخيل أن الكون عبارة عن ترامبولين عملاق ومطاطي. الآن، تخيل وضع كرة بولينج ضخمة في المنتصف. هل ترى كيف تحدث انخفاضًا عميقًا؟. هذا ما تفعله الأشياء الضخمة مثل النجوم والكواكب بنسيج المكان والزمان. إنها تحنيه وتقوسه. أنا ذلك الانحناء والتقوس. عندما تتدحرج كرة زجاجية أصغر في مكان قريب، فإنها لم تعد تسير في خط مستقيم؛ بل تتبع المنحنى الذي صنعته كرة البولينج. هذا أنا في أثناء العمل. لفترة طويلة، اعتقد الناس أن الجاذبية مجرد حبل غير مرئي يجمع الأشياء معًا، قوة غامضة اكتشفها السير إسحاق نيوتن في القرن السابع عشر. لكني شيء أكثر روعة من ذلك بكثير. أنا شكل الكون نفسه. أنا السبب في دوران الكواكب حول الشموس، ودوران المجرات في رقصات كونية عملاقة. أنا الهمس السري الذي يخبر المادة كيف تتحرك والمنحنى اللطيف الذي يوجه الضوء في رحلته عبر مليارات السنين. اسمي الحقيقي معقد بعض الشيء، لكنه يصفني تمامًا. مرحبًا، أنا نظرية النسبية العامة.

أنا لم أُكتشف فحسب؛ بل تخيلني أحد ألمع العقول في تاريخ البشرية: ألبرت أينشتاين. حوالي عام 1907، بدأ يفكر بعمق شديد في الجاذبية. كان يعلم أن أفكار نيوتن كانت مذهلة، لكنها لم تشرح كل شيء، خاصة ما حدث بالقرب من الأجسام الضخمة جدًا أو بسرعات عالية جدًا. كان أينشتاين منزعجًا من فكرة وجود قوة يمكن أن تعمل على الفور عبر مسافات شاسعة. لقد راودته "أسعد فكرة" مشهورة حيث تخيل رجلاً يسقط من سطح منزل. أدرك أن الرجل لن يشعر بوزنه، بل سيكون في حالة سقوط حر. في تلك اللحظة، ستبدو الجاذبية وكأنها تختفي. قاد هذا أينشتاين إلى فكرة ثورية تسمى مبدأ التكافؤ: تأثيرات الجاذبية هي نفسها تمامًا تأثيرات التسارع. على مدى السنوات الثماني التالية، تصارع أينشتاين مع رياضيات معقدة بشكل لا يصدق لتحويل هذه الفكرة إلى نظرية كاملة. لقد صور المكان والزمان ليس كشيئين منفصلين، بل كنسيج واحد رباعي الأبعاد أطلق عليه اسم الزمكان. أخيرًا، في الخامس والعشرين من نوفمبر عام 1915، قدم عمله المكتمل إلى الأكاديمية البروسية للعلوم. كان ذلك عيد ميلادي الرسمي. لقد ولدت من الفكر الخالص، طريقة جديدة وجميلة لفهم القوة التي تربط الكون ببعضه.

كوني فكرة جديدة تمامًا، كان علي أن أثبت أنني على حق. كان أكبر توقعاتي هو أن الجاذبية قوية جدًا لدرجة أنها تستطيع حتى ثني مسار الضوء. حسب أينشتاين أن جاذبية الشمس الهائلة يجب أن تحني ضوء النجوم البعيدة أثناء مروره بها. كانت المشكلة أنك لا تستطيع رؤية النجوم أثناء النهار عندما تكون الشمس مشرقة. ولكن كان هناك حل: كسوف كلي للشمس. في التاسع والعشرين من مايو عام 1919، قاد عالم فلك بريطاني يدعى السير آرثر إدينجتون بعثات استكشافية إلى جزأين مختلفين من العالم لمراقبة الكسوف. عندما حجب القمر ضوء الشمس الساطع تمامًا، أظلمت السماء، وأصبحت النجوم القريبة من الشمس مرئية. التقط علماء الفلك صورًا فوتوغرافية وقاسوا بعناية مواقع تلك النجوم. وعندما قارنوا هذه الصور بصور لنفس النجوم التقطت في الليل قبل أشهر، وجدوا شيئًا مذهلاً. لقد تغيرت مواقع النجوم. لقد انحنى ضوؤها بالفعل بفعل جاذبية الشمس، بنفس المقدار الذي توقعته تمامًا. انتشر الخبر كالنار في الهشيم في جميع أنحاء العالم. لقد اجتزت اختباري الكبير الأول، وأصبح أينشتاين مشهورًا عالميًا بين عشية وضحاها. لقد حللت أيضًا لغزًا قديمًا حول كوكب عطارد، الذي كان مداره يعاني من تذبذب غريب لم تستطع نظرية نيوتن تفسيره. لقد أظهرت أن التذبذب كان ناتجًا عن تشويه الشمس القوي للزمكان.

اليوم، أنا لست مجرد فكرة في كتاب مدرسي. أنا جزء من حياتك اليومية. هل تستخدم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتجد طريقك؟. يتحدث نظام تحديد المواقع العالمي في هاتفك مع الأقمار الصناعية التي تدور في مدارات عالية فوق الأرض. ولأن تلك الأقمار الصناعية موجودة في مجال جاذبية أضعف، فإن ساعاتها تعمل في الواقع بشكل أسرع قليلاً من الساعات هنا على الأرض. إذا لم يستخدم العلماء معادلاتي لتصحيح هذا الاختلاف، فسيكون نظام تحديد المواقع العالمي الخاص بك خاطئًا بعدة أميال كل يوم. أتنبأ أيضًا ببعض أكثر الأجسام إثارة للدهشة في الكون، مثل الثقوب السوداء، حيث يكون الزمكان منحنيًا لدرجة أنه لا يوجد شيء، ولا حتى الضوء، يمكنه الهروب. وتنبأت أنه عندما تصطدم أجسام ضخمة مثل الثقوب السوداء، فإنها ترسل تموجات في الزمكان تسمى موجات الجاذبية. لمئة عام، كانت هذه مجرد توقعات، ولكن في عام 2015، اكتشفها العلماء أخيرًا لأول مرة باستخدام مرصد LIGO. كان الأمر أشبه بسماع قرع طبول الكون. تظهر قصتي أن الفضول والخيال يمكن أن يغيرا العالم. أنا تذكير بأن الكون أغرب وأروع بكثير مما يمكننا رؤيته، وهناك دائمًا ألغاز جديدة تنتظر من يحلها. لذا استمر في النظر إلى الأعلى، واستمر في طرح الأسئلة، ومن يدري ما هي الأفكار الجديدة التي قد تبعثها إلى الحياة.