بحوث تؤكد نظرية آينشتاين بعد 100 عام.. سرعة الضوء ثابتة ومستقلة 

ففي ورقة بحث نشرت يوم 16 مارس/آذار في مجلة Nature Physics، وجد فريق دولي من الباحثين من جامعات عالمية مختلفة دليلا جديدا على صحة أحد الافتراضات الأساسية لهذه النظرية، وهي فكرة أن كل جسيمات الضوء (الفوتونات) تنتشر جميعها بنفس السرعة تماما.

وحلل الباحثون البيانات، التي حصلوا عليها من تلسكوب وكالة الفضاء الامريكية ناسا “فيرمي/أشعة غاما”، عن توقيتات وصول الفوتونات من انفجار أشعة غاما البعيدة، وأظهرت البيانات أن الفوتونات التي تسافر لبلايين السنين من الانفجار البعيد نحو كوكب الأرض تصل كلها في نفس التوقيت تماما، باختلاف جزء متناهي الصغر من الثانية عن بعضها البعض.

وتشير هذه النتيجة إلى أن الفوتونات جميعها تنتقل بنفس السرعة، على الرغم من أن الفوتونات مختلفة في الطاقة. ويعد هذا البحث واحدا من أفضل القياسات في التاريخ، التي تثبت استقلال سرعة الضوء عن طاقة جسيمات الضوء.

وعلاوة على تأكيدها نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، فقد أثارت بيانات المرصد أفكارا مثيرة للإهتمام بشأن توحيد النسبية العامة ونظرية الكم، فبالرغم من أن هاتين النظريتين تعتبران ركائز علم الفيزياء اليوم، إلا أنهما مازالتا غير متناسقتين، وهناك تناقض جوهري بينهما يستند جزئيا على مبدأ الشك لـ”هايزنبرغ” في أساس جوهر نظرية الكم. وكانت واحدة من إحدى المحاولات التوفيق بين النظريتين هي فكرة “رغوة الزمكان”.

ووفقا لهذا المفهوم، فالفضاء ليس مستمرا، بل إن لديه بنية تشبه الرغوة، وحجم عناصر هذه الرغوة صغير جدا، حتى أنه من الصعب تصورها، وهي في الوقت الحاضر من المستحيل قياسها بصورة مباشرة، وكانت هذه النظرية تقول إن جسيمات الضوء التي تسافر خلال هذه الرغوة تتأثر بهذا الهيكل الرغوي، ويسبب ذلك لهذه الجسيمات الانتشار بسرعات متفاوتة، حسب طاقة كل منها.

ولكن بعد ظهور نتائج تجربة فريق العلماء الدولي تبين خلاف ذلك، وصحة نظرية النسبية العامة لأينشتاين، حيث أن جميع الفوتونات، رغم طاقاتها المتباينة ، وصلت من دون أي تأخير في الوقت ذاته بالنسبة لبعضها البعض.