ساعتان ذريتان إلى محطة الفضاء لاختبار نظرية النسبية

تطلق وكالة الفضاء الأوروبية الاثنين مجموعة تضم ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية بهدف قياس الوقت بدقة عالية جدا واختبار نظرية النسبية.
وفي مؤتمر صحافي قبل انطلاق المهمة، قال المسؤول البريطاني عن مشروع "إيسز" ACES في وكالة الفضاء الأوروبية سيمون وينبرغ، إنّ الوقت ضروري لعمل أجهزة الكمبيوتر وأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، وهو موجود في "مختلف معادلات الفيزياء".
ومن المعروف منذ عام 1915 ونظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين أن الزمن ليس هو نفسه في كل مكان، فهو يُبطئ على مقربة من جسم ضخم، إلى درجة التوقف عند حافة ثقب أسود.
وعلى كوكب الأرض، يمر الوقت بشكل أسرع عند قمة برج إيفل منه عند قاعدته، ولكن "أثر أينشتاين" هذا ضئيل جدا. غير إنه يصبح ملحوظا عند الابتعاد أكثر في الفضاء.
على ارتفاع 20 ألف كيلومتر، تتقدم الساعات الذرية لأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، بأربعين ميكروثانية كل يوم مقارنة بتلك الموجودة على كوكب الأرض.
ويهدف هذا المشروع إلى تحسين قياس هذا "التحول الجاذبي" بِقَدر منزلتين عشريتين، للوصول إلى دقة تصل إلى "واحد على المليون"، بفضل الساعتين الذريتين لنظام "إيسز" ACES.
ويتولى صاروخ "فالكون 9" تابع لشركة "سبايس إكس" ينطلق الاثنين عند الساعة 08,15 بتوقيت جرينتش من قاعدة كاب كانافيرال الأميركية، نقل نظام "إيسز" المكون من ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية المتموضعة على ارتفاع 400 كيلومتر، حيث ستضعه ذراع آلية خارج المحطة على وحدة كولومبوس. وسيبقى هناك لـ30 شهرا لجمع البيانات من الساعتين.
وتشكّل الساعة الأولى "فاراو" التي صمّمها المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية (CNES)، أنبوبا مفرغا من الهواء، يتم فيه تبريد ذرات السيزيوم بالليزر إلى درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق (-273 درجة مئوية).
وعند تجميدها بفعل البرد وفي ظل انعدام الوزن، ستحتسب اهتزازاتها عند تردد معين بدقة أكبر من تلك الموجودة على الأرض.
منذ عام 1967، تُعادل الثانية رسميا 9,192,631,770 فترة من الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة من ذرة السيزيوم 133 التي تغير حالة الطاقة.
وأوضح فيليب لوران، رئيس أنشطة ACES/PHARAO في مرصد باريس، أن "فاراو" سيعمل بمثابة "شوكة ضبط" تعيد وضع تعريف الثانية. وستساعده ساعة ذرية، وهي عبارة عن جهاز مازر عاملة بالهيدروجين تم ابتكارها في سويسرا، على المحافظة على استقراره.
وفي النهاية، لن تنحرف إلا بقدر ثانية واحدة فحسب كل 300 مليون سنة. وقد استغرق هذا الإنجاز التكنولوجي أكثر من 30 سنة من العمل، تخللته تأخيرات وصعوبات كثيرة.
ومنذ ذلك الحين ظهرت على الأرض الساعات الضوئية التي تستخدم ترددات أعلى وأكثر دقة بمائة مرة.
وفي حين أن هذا الجيل الجديد "سيتجاوز الساعات الذرية في المستقبل"، إلا أنه يظل تكنولوجيا "حديثة نسبيا" و"لم يتم وضع أي منها في المدار"، بحسب وينبرغ الذي اعتبر أنّ نظام "إيسز" "فريد من نوعه".
وسيتم نقل إشارته إلى الأرض عبر موجات دقيقة. وعلى الأرض، ستقوم تسع محطات (في أوروبا، وبريطانيا، واليابان، والولايات المتحدة) بمقارنته بالوقت الذي تقيسه ساعاته الخاصة.
وقال لوران إن "الاختلافات ستخضع للتحليل لتحديد ما إذا كانت النتيجة متسقة مع توقعات نظرية النسبية".
وإذا لم تكن الحال كذلك، "ستُفتح نافذة جديدة في عالم الفيزياء". من الذي سيتعين عليه إجراء التعديلات اللازمة لجعل معادلات أينشتاين تتطابق مع الملاحظات؟
وربما يكون ذلك تقدما في السعي إلى ما يطمح إليه الفيزيائيون، وهو التوفيق بين النسبية العامة التي تفسر كيفية عمل الكون، والفيزياء الكمومية التي تحكم اللامتناهي في الصغر، وهما نظريتان تعملان بشكل جيد جدا، لكنها غير متوافقتين حتى الآن.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

صحيفة الخليج

منذ 3 أيام

• صحيفة الخليج

تأمّلات في أزمة الخيال

هل تصوّرتَ مرةً أمّةً جلّها نضبت فيه مياه نهر الخيال، فانقطع عن الخرير؟ وهل لاحت في أفق ذهنك أمةٌ أغلبها توقف فيه مصنع الابتكار عن إنتاج المصابيح التي تزيّن سماء حياتها؟ يمكن القياس: «إذا سألتم الله التنميةَ فاسألوه الخيال والأفكار». من العسير تصديق أن أمةّ طبقاتها الجيولوجية متاحفُ حضارات متراكبةٌ طبقاً عن طبق، تظل عشرات السنين متصحرة الخيال، مجدبةَ الأفكار في جميع الميادين، التعليم والاقتصاد، السياسة والصحة، البحث العلمي والأمن القومي، الفنون والدفاع، البنى التحتية والقضاء، وهلمّ تصحراً وجدباً. لأيّ كان أن ينفي الصواب عن مقولة أينشتاين: «الخيال أهمّ من المعرفة». الترجمات نسبية إن لم تكن خوّانة. الأصح أن الفيزيائي يعني بكلمة «نوليدج» العلم كمخزون معلومات، فالمعرفة تشطح بنا إلى أبعاد قصيّة، من نظرية المعرفة لدى أفلاطون وأرسطو، إلى فلسفات التاريخ الحديث. الأهم هو أن الخيال مهم كمنافس ومنازل للعلم والمعرفة. ما الذي ينقص العالم العربي: ضيق ذات المساحة، أم ضيق ذات النفوس، أم شحّ الثروات الجوفية والسطحية؟ التنميات المتعثرة العربية تفتقر إلى الخيال والأفكار. هل من دليل على أن الصين وكوريا الجنوبية كانتا قبل منتصف القرن الماضي جنتين غنّاءتين فيهما من كل فاكهة حضارية ألوان، بينما كانت بلاد العرب في أغبر الغابرين؟ علينا العودة إلى رأس الخيط: قبل عتبة الابتدائية ست سنوات ضائعة. مأساويّ أن تعيش على كوكب واحد مجتمعات علماؤها يعكفون على البحوث الفيزيائية في المادة السوداء والطاقة السوداء ومحاكاة الانفجار العظيم وصنع المادة الفائقة الصلابة من الفوتونات، ومجتمعات ليس لها حتى أمناء يبحثون عن حلول لسدّ رمق الجياع، بينما من بين بلدانهم سلة الغذاء العربية. هل لك خيال يستطيع أن يشطح بعيداً في تصوّر العقل العربي وقد أسّس بورصةً لأسهم الخيال؟ النهضة التنموية لا تحتاج إلى معجزة. في لمح البصر بعد المسيرة الكبرى الصينيّة عام 49 حقق التنين لكل صيني طبق أرز يوميّاً. أين كانوا؟ وأين أصبحوا؟ وأين كانت التنميات المتعثّرة، وأين صارت؟ هل الغرب أعطاهم أطباق الأرز؟ هل هو الذي شاد لهم أعظم شبكة قطارات سريعة على وجه الأرض؟ من أين أتوا بمعين الخيال والأفكار؟ لزوم ما يلزم: النتيجة التربوية: في العالم العربي تعليم منذ عقود، فهل عرفت المناهج ولو طيفاً لتربية الخيال؟

الاتحاد

٢١-٠٤-٢٠٢٥

• الاتحاد

ساعتان ذريتان إلى محطة الفضاء لاختبار نظرية النسبية

تطلق وكالة الفضاء الأوروبية الاثنين مجموعة تضم ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية بهدف قياس الوقت بدقة عالية جدا واختبار نظرية النسبية. وفي مؤتمر صحافي قبل انطلاق المهمة، قال المسؤول البريطاني عن مشروع "إيسز" ACES في وكالة الفضاء الأوروبية سيمون وينبرغ، إنّ الوقت ضروري لعمل أجهزة الكمبيوتر وأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، وهو موجود في "مختلف معادلات الفيزياء". ومن المعروف منذ عام 1915 ونظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين أن الزمن ليس هو نفسه في كل مكان، فهو يُبطئ على مقربة من جسم ضخم، إلى درجة التوقف عند حافة ثقب أسود. وعلى كوكب الأرض، يمر الوقت بشكل أسرع عند قمة برج إيفل منه عند قاعدته، ولكن "أثر أينشتاين" هذا ضئيل جدا. غير إنه يصبح ملحوظا عند الابتعاد أكثر في الفضاء. على ارتفاع 20 ألف كيلومتر، تتقدم الساعات الذرية لأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، بأربعين ميكروثانية كل يوم مقارنة بتلك الموجودة على كوكب الأرض. ويهدف هذا المشروع إلى تحسين قياس هذا "التحول الجاذبي" بِقَدر منزلتين عشريتين، للوصول إلى دقة تصل إلى "واحد على المليون"، بفضل الساعتين الذريتين لنظام "إيسز" ACES. ويتولى صاروخ "فالكون 9" تابع لشركة "سبايس إكس" ينطلق الاثنين عند الساعة 08,15 بتوقيت جرينتش من قاعدة كاب كانافيرال الأميركية، نقل نظام "إيسز" المكون من ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية المتموضعة على ارتفاع 400 كيلومتر، حيث ستضعه ذراع آلية خارج المحطة على وحدة كولومبوس. وسيبقى هناك لـ30 شهرا لجمع البيانات من الساعتين. وتشكّل الساعة الأولى "فاراو" التي صمّمها المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية (CNES)، أنبوبا مفرغا من الهواء، يتم فيه تبريد ذرات السيزيوم بالليزر إلى درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق (-273 درجة مئوية). وعند تجميدها بفعل البرد وفي ظل انعدام الوزن، ستحتسب اهتزازاتها عند تردد معين بدقة أكبر من تلك الموجودة على الأرض. منذ عام 1967، تُعادل الثانية رسميا 9,192,631,770 فترة من الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة من ذرة السيزيوم 133 التي تغير حالة الطاقة. وأوضح فيليب لوران، رئيس أنشطة ACES/PHARAO في مرصد باريس، أن "فاراو" سيعمل بمثابة "شوكة ضبط" تعيد وضع تعريف الثانية. وستساعده ساعة ذرية، وهي عبارة عن جهاز مازر عاملة بالهيدروجين تم ابتكارها في سويسرا، على المحافظة على استقراره. وفي النهاية، لن تنحرف إلا بقدر ثانية واحدة فحسب كل 300 مليون سنة. وقد استغرق هذا الإنجاز التكنولوجي أكثر من 30 سنة من العمل، تخللته تأخيرات وصعوبات كثيرة. ومنذ ذلك الحين ظهرت على الأرض الساعات الضوئية التي تستخدم ترددات أعلى وأكثر دقة بمائة مرة. وفي حين أن هذا الجيل الجديد "سيتجاوز الساعات الذرية في المستقبل"، إلا أنه يظل تكنولوجيا "حديثة نسبيا" و"لم يتم وضع أي منها في المدار"، بحسب وينبرغ الذي اعتبر أنّ نظام "إيسز" "فريد من نوعه". وسيتم نقل إشارته إلى الأرض عبر موجات دقيقة. وعلى الأرض، ستقوم تسع محطات (في أوروبا، وبريطانيا، واليابان، والولايات المتحدة) بمقارنته بالوقت الذي تقيسه ساعاته الخاصة. وقال لوران إن "الاختلافات ستخضع للتحليل لتحديد ما إذا كانت النتيجة متسقة مع توقعات نظرية النسبية". وإذا لم تكن الحال كذلك، "ستُفتح نافذة جديدة في عالم الفيزياء". من الذي سيتعين عليه إجراء التعديلات اللازمة لجعل معادلات أينشتاين تتطابق مع الملاحظات؟ وربما يكون ذلك تقدما في السعي إلى ما يطمح إليه الفيزيائيون، وهو التوفيق بين النسبية العامة التي تفسر كيفية عمل الكون، والفيزياء الكمومية التي تحكم اللامتناهي في الصغر، وهما نظريتان تعملان بشكل جيد جدا، لكنها غير متوافقتين حتى الآن.

الإمارات اليوم

٢٠-٠٤-٢٠٢٥

• الإمارات اليوم

ساعتان ذريتان إلى محطة الفضاء الدولية.. غداً

تتويجاً لأكثر من 30 عاماً من العمل، تطلق وكالة الفضاء الأوروبية غداً مجموعة تضم ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية، بهدف قياس الوقت بدقة عالية جداً واختبار نظرية النسبية. وستتيح هذه المهمة للعلماء «قياس تأثير الارتفاع على مرور الوقت»، حسب رئيس مشروع «فاراو» في المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية، ديدييه ماسونيه. ومن المعروف منذ عام 1915 ونظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين، أن الزمن ليس هو نفسه في كل مكان، فهو يُبطئ على مقربة من جسم ضخم، إلى درجة التوقف عند حافة ثقب أسود. وعلى كوكب الأرض، يمر الوقت بشكل أسرع عند قمة برج إيفل منه عند قاعدته، ولكن «أثر أينشتاين» هذا ضئيل جداً. غير أنه يصبح ملحوظاً عند الابتعاد أكثر في الفضاء. ولابد لأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، مثل نظام تحديد المواقع العالمي (جي بي إس) أو نظام «غاليليو» من أن تأخذ هذا المُعطى في الاعتبار للتمكن من توفير موقع دقيق. والساعات الذرية لهذه الأنظمة المتموضعة على ارتفاع 20 ألف كيلومتر تتقدم بـ40 ميكروثانية كل يوم مقارنة بتلك الموجودة على الأرض. ويهدف المشروع إلى تحسين قياس هذا «التحول الجاذبي» بِقَدر منزلتين عشريتين، للوصول إلى دقة تصل إلى «واحد على المليون». وسيتولى صاروخ «فالكون 9» تابع لشركة «سبيس إكس» ينطلق غداً من قاعدة كاب كانافيرال الأميركية، نقل نظام «إيسز» المكون من ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية المتموضعة على ارتفاع 400 كيلومتر.