جاذبه څپې څنګه رامنځ ته او وپېژندل شوې؟

د انځور حقوق Getty
Image caption انشټاین وویل چې په ټولو کائیناتو باندې د وخت – فضا ټوکر غوړېدلی چې که هر وخت دا ټوکر منحني یا ګونځې شي په دې مانا ده چې یوه بهرني عامل د ټوکر شکل بد کړی

هر هغه څه چې د دوو شیانو او یا هم چاپیریالونو ترمنځ د تعامل لامل شي قوه یادېږي، په فزیک کې څلور ډوله قوې پېژندل شوې دي چې د ځواکمنو، ضعیفو، الکترومقناطیسي او جاذبه قوو په نومونو یادېږي.

په یادو څلورو ډولونو کې د لومړيو دریو قوو د عمل میخانیکیت تر ډېره بریده په فزیکي تیوریانو کې شرحه او په لابراتواري چوکاټ کې ثابت شوی، خو څلورمه هغه یې چې جاذبه قوه یادېږي تر اوسه لا په فزیکي تیوریو کې راګیر او په لابرتواري چوکاټ کې د بیلابېلو نظریو په اساس تجربه شوې چې کله د تجربې پایلې منل شوې او کله هم د شک په سترګه ورته کتل شوي دي.

د جاذبه قوو په اړه لومړی نظر د ارستو وو، ارستو په دې باور وو چې درانه اجسام ځمکې ته ژر او سپک په ځنډ را رسېږي، ارسطو جاذبه په وزن او وزن په جاذبه پورې تړلي بلل خو وروسته ګالیله په تجربي توګه دا ثابته کړه چې د ځمکې جاذبې چټکتیا په وزن پورې نه بلکې د هوا په مقاومت پورې تړاو لري، د بېلګې په ډول که تاسو یوه پاڼه کاغذ او یو کیلو کاڼی له یوې لوړې په یوه وخت را پرېږدئ نو کاغذ په ځنډ او کاڼی ژر را رسېږي خو که تاسو کاغذ سره ګونځې او د هوا په وړاندې یې مقاومت لوړ او د تعامل سطحه وړه کړئ نو کاغذ او یو کیلو کاڼی به په یوه وخت ځمکې ته راورسېږي.

تر ګالیله وروسته نیوټن جاذبه قوې ته ریاضیکي فارمول جوړ کړ، نیوټن وویل چې په جاذبه قوو کې طبعیت تبعیض ندی کړی، که کتله هرڅومره ستره یا وړه وي دواړه یوبل باندې په یوه میکانیزم جاذبه قوه واردوي چې دا قوه د دوو کتلو له ضرب سره نېغه او د دوۍ تر مینځ د واټن له مربعې سره معکوسه اړیکه لري، یا په بله مانا د دې قوې اندازه د دوی د کتلو او د دوی ترمنځ واټن پورې نېغه تړلې ده.

د انځور حقوق
Image caption د نیوټن نظریې پر بنسټ د دوو کتلو تر مینځ عامله جاذبه قوه

که څه هم نیوټن په خپله نظریه کې د ځمکې له سره نیولې بیا د لمر، ځمکې او ستورو تر مینځ جاذبې باندې وغږېد او خپل فارمول یې د جاذبې کائنات شموله فارمول وبلل خو بیا هم دی په خپله په دې قانع وو چې دی د جاذبې په بشپړ میخانیکیت ندی پوی شوی.

د نیوټن نظریه تر ډېرې مودې د تیوري له اړخه منطقي او په ریاضیکي فورمولونو منظمه نظریه وه تر څو چې یوه پېړۍ وړاندې انشټاین د فزیک دوه بنسټیزې تیوریانې وړاندې کړې، په یوه کې انشټاین ویل چې په یوه غیر تجعیل اخیستونکي سیسټم کې د فزیک ټول قوانین ثابت دي او همدارنګه په تشیال کې د نور منبعې خوځېدو سره سره د هر لیدونکي لپاره د نور سرعت ثابت دی، دلته یې د نور سرعت په تشیال کې نړیوال ثابت سرعت وبلل. د تیوري په بله برخه کې انشټاین د یوې کائینات شموله جاذبې په اړه وغږېد چې دا جاذبه یې د وخت – فضا هندسي خواصو بدلون وبلل.

ماکس پلانک د نیوټن جاذبې تیوري ته په کتو د ځینو تفاضلي معادلاتو له ریاضیکي محاسبې وروسته د انشټاین تیوري لمړۍ برخه د نسبیت خاصه تیوري (خاصه ځکه چې دلته سرعت او دحرکت لوری ثابت فرض شوی) او دویمه یې د نسبیت عامه تیوري وبلله.

انشټاین وویل چې په ټولو کائیناتو باندې د وخت – فضا ټوکر غوړېدلی چې که هر وخت دا ټوکر منحني یا ګونځې شي په دې مانا ده چې یوه بهرني عامل د ټوکر شکل بد کړی، انشټاین وايي چې یوه کتله یواځې هغه وخت لیدل او اندازه کېدای شي چې د وخت – فضا ټوکر منحني کړي. د دې کار لپاره هغه ټوکر یا څادر په پام کې ونیسۍ چې تاسو یې له ونې څخه د را توېدونکو توتانو د را ټولو لپاره تر ونې لاندې نیسئ، دلته ټوکر تر هغه وخت خپله بڼه نه بدلوي چې تر څو چې توت پکې را ونه لوېږي، چې کله توت پکې را ولوېدل د ټوکر بڼه بدله یا په منځ کې ژوره کېږئ چې همدا ژورتیا په اصل کې د ټوکر انحنا ده، اوس چې کله تاسې نور توت را ټکوهئ، توت د څادر بلې غاړې ته نه بلکې همدې سیمې ته ځي چې منحني یا ژوره شوې، په دې مانا چې اوس دې منحني جاذبه پیدا کړې او توت ځانته را کاږي کنې د ځمکې جاذبه خو د څادر په ټوله سطحه یو شانته ده.

بله بېلګه یې دا ده چې که تاسو په حوض کې د آرامو اوبو سطحه د وخت – فضا منحني فرض کړئ او اوبو ته یو کاڼی ور واچوئ، په دې کې کاڼی لمړی د اوبو سطحې هغه برخه چې کاڼی پکې لوېدلې منحني کوي او بیا همدا انحنا شا او خوا څپې غوړوي چې بلاخره دا څپې بیا د حوض غاړې ته را رسېږي، جاذبه څپې هم په همدې میخانیکیت د وخت – فضا له منخني پروېوزي او په خپل مسیر کې و وخت-فضا ټوکر اغیزمن کوي.

د انځور حقوق
Image caption د لمر په واسطه د وخت – فضا منحني شوی ټوکر او ګونځې چې ځمکه پکې د را څرخېږي

دی په دې نظریه کې وايي چې یواځې دری بُعدي فضا د جاذبې برخه نه بلکې وخت هم په دې ټوکر کې ورسره مل دی. دی وايي چې لمر د یوې سترې کتلې په حیث د وخت- فضا ټوکر منحني او ګونځې کړی چې ځمکه او نورې سیارې په همدې ګونځو کې را ګېر او شا او خوا را ګرځي چې مونږ همدې ګونځو ته کړۍ یا مدار وايو.

دا حالت د ځمکې په سر هم د هرې کتلې لپاره صدق کوي، که تاسو د بام له سر څخه کښته ټوپ را اخلۍ نو تاسو د وخت- فضا ټوکر د توتو هماغه څادر په څېر درسره منحني کوئ او په حقیقت کې تاسو د هغه توت په څېر د همدې منحنۍ مرکزي ژورې ته د لوېدو په خوا روان. همدارنګه کله چې په کائیناتو کې بره د سترو کتلو یو ځایوالي کومه حادثه را مینځ ته شي نو نوې کتله د وخت- فضا ټوکر منحني، جاذبه را مینځ ته او د وخت – فضا ټوکر او ګونځې کړي، که حادثه ډېره ستره وي نو دا ګونځې د کائیناتو په وخت – فضا ټول ټوکر کې باید د څپو په بڼه احساس شي، دغه ګونځې چې د څپو بڼه لري د جازبه څپو په نامه یادېږي.

د انځور حقوق
Image caption په فضا کېد دوو کتلو په واسطه د وخت – فضا کونځې شوی ټوکر او جاذبه څپو را مینځ ته کېدل

د دې لپاره چې د انشټاین دا نظریه کره ثابته کړای شي نو یواځینی لابراتواري ثبوت به یې دا وي چې د وخت- فضا ټوکر له انحنا څخه خپرېدونکې ګونځې یا جاذبه څپې و پېژندل شي، د دې چارې لپاره باید د دری بُعدي اکس، وای او زیډ فضا تر څنګ باید څلورم فکټور یا د دې تیوري په اصطلاح څلورم بُعد چې وخت دی د یوې جاذبه څپې په واسطه مختل شي. د انشټاین په اساس جاذبه څپې چې د نور په چټکتیا حرکت کوي له فضا څخه د تېرېدو په وخت باید فضا پراخه یا تنګه کړي. د دې حادثې د پېژندنې او لابراتواري ډېټا د ثبت لپاره له کلونو را هیسې په وار وار هڅه شوې خو یوې یې هم د لایګو په اندازه مثبته نتیجه نده ورکړئ.

په لایګو کې څنګه جاذبه څپې وموندل شوې؟

لکه چې وویل شول جاذبه څپې له هرڅه څخه تېرېږي نو مستقیمه پېژندنه یې څخه سخته ده چې د څپو د تېردودو په وخت کې اندازه کوونکې آله په خپله هم له څپو د چاپیریال په څېر اغیزمنه کېږئ نو ځکه باید د اندازه ګیري بېل سیسټمونو په بېلو ځایونو کې ولګول شي، دوۍ ته د نور رسېدلو متفاوت وختونه وڅېړل او بیا د دوۍ په واسطه اندازه شوي واحدات یو له بله سره پرتله او له توپیر څخه یې د څپو شتون وموندل شئ. د لایګو لابراتوار چې د جاذبه څپو لیزري تداخُل سنج لابراتوار مخفف دی د جاذبه څپو اندازه کولو لپاره لمړی له وتونکي منبعې څخه یو لېزري نور په دوو برخو وېشي، دا نور له په دوو پایپونو له مینځه چې ۴ کیلومټره اوږدوالی یوې آینې ته رسېږئ چې له آینې سره تر تصادم وروسته بېرته منعکس او اصلي منبع ته راځي. اوس که چېرې جاذبه څپې په دې سیمه باندې عمل وکړئ نو د آینې او منبعې تر مینځ فضا به یا پراخوي او یا تنګوي چې په دواړو حالاتو کې به نور منعکسه نور له خپل عادي وخت څخه په متفاوت وخت کې بېرته منبع ته را رسېږئ. لایګو دا ډول دوه تائسیسات په لوزیانا او واشنګټن ایالتونو کې لري.

د انځور حقوق
Image caption د لایګو لابراتواري چوکاټ

د آمریکا ساینس بنسټ اداره چې د لایګو تمویلوونکې اداره ده وايي چې دوۍ دا څپې لمړی د ۲۰۱۵ په سپټامبر کې پېژندلي او بیا یې د ډېټا له دقیقې محاسبې وروسته د فبروري په یوولسم دا اعلان وکړ چې دوۍ په کائیناتو کې د دوو بلېک هولونو د یوځای کېدو په ترڅ کې خپرېدونکې جاذبه څپې پېژندلي، بنسټ وايي چې دا حادثه بره په کائیناتو کې ۱،۳ بلیونه نوري کاله لرې رامنځ ته شوې ده او د دغو بلېک هولونو کتلې زمونږ د شمسي نظام تر لمره ۳۰ برابره سترې وې چې د لمر کتلې دری برابره کتله یې په جاذبه څپو اوښتې. بنسټ وايي چې دا جاذبه څپې د لایګو لابراتوارونو د ۷ ملي ثانیو په تفاوت سره ثبت کړې دي.

د جاذبه څپو د پېژندنې په تائید سره به له یوې خوا په فزیکي اندازه ګیري کې د څلورم بُعد شتون کره شي او له بلې خوا به له کائیناتو څخه زمونږ مطالعې نوې او مستقیمه بڼه غوره کړئ. له دې مخکې به بره په کائیناتو کې را مینځ ته کېدونکې حادثې د الکترومقناطیسي څپو له پېژندنې مطالعه کېدې چې دا ډول د حوادثو نیغ په نیغه مطالعه نوه. همداراز که چېرې ساینسپوهان په دې وتوانېږئ چې د جاذبه څپو پېژندنې لا حساس آلات جوړ کړي نو کېدای شي مونږ هغو مالوماتو ته په مستقیم ډول لاسرسي پیدا کړو چې د جهان د پیدایښت په وخت کې څه تېر شوي؟ په دې هیله چې د جاذبه څپو ساینس دا نوی څپرکی د بشریت هوساینې تر څنګ د ځان او شته نړۍ په ښه پوهاوي کې مونږ سره مرسته وکړئ.

د نور سرعت ته نږدې سرعتونو کې خاصه تیوري ده.