قرن مر على النظرية النسبية ولايزال آينشتاين يتحدى التجارب العلمية

في الخامس والعشرين من نوفمبر من العام 1915، قدم أينشتاين نظريته أمام الأكاديمية البروسية للعلوم، ونشرت في مارس 1916 في مجلة الفيزياء «أنالن دير فيزيك».
وشكلت هذه النظرية ثورة علمية في الفيزياء، وقفزة كبيرة عن قانون الجاذبية الذي وضع أسسه العالم إسحق نيوتن في العام 1687.
ويقول ديفيد كيسر أستاذ الفيزياء وتاريخ العلوم في جامعة ماساتشوستس «لقد غير أينشتاين مفاهيمنا الأساسية حول الفضاء والزمن، وفتح أعيننا على الكون وبعض ظواهره مثل الثقوب السوداء».وبين أينشتاين أن الزمان والمكان ليسا ثابتين كما كان يعتقد في السابق، وإنما هما ظاهرتان تتغيران على غرار كل الظواهر الموجودة في الكون، حسب ما يشرح مايكل تورنر أستاذ الفيزياء وعلوم الكون في جامعة شيكاغو.
ومنذ العام 1905، بدأ أينشتاين بالحديث عن ظاهرة «تشوه» للزمان والمكان يسببها مرور جرم بسرعة تقترب من سرعة الضوء، وسرعة الضوء هي العامل الثابت الوحيد في الكون، حسب النظرية. ووضع أينشتاين معادلة تحول الكتلة إلى طاقة، مشككا في الاعتقاد السائد بأن المادة والطاقة أمران منفصلان، وأظهر أنهما 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 ذو كتلة كبيرة، ولهذا يجذب الأشياء القريبة منه فتسقط عليه. وأثبت أيضا أن الوقت يمر أبطأ قرب الحقول المغناطيسية القوية، مثل الحقول المغناطيسية للكواكب، مما يكون في الفراغ.
وقد أثبتت 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 الأرض.
ومن التطبيقات العملية لذلك في وقتنا أن الأقمار الاصطناعية المزودة بساعات عالية الدقة تعدل في توقيت ساعاتها لمراعاة الفرق في مرور الوقت مع الأرض، وإلا فإن أجهزة تحديد مواقع الجغرافيا (جي بي أس) لا يمكن أن تعمل. ومما جاء في نظرية النسبية العامة أيضا أن الضوء ينحني لدى مروره قرب جاذبية قوية، وقد أثبت ذلك تجريبيا في العام 1919. وقال أينشتاين أيضا إن 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 جدا تجذب كل ما حولها في الكون وتبتلعه بما في ذلك الضوء نفسه. وحسب أينشتاين، فإن هذه الأجرام ذات الكتل الكبيرة لابد وأنها تبث تموجات في الفضاء رباعي 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 إثبات جديد لنبوءات أيشنتاين».
ويبقى أمام العلماء أن يوفقوا بين نظرية النسبية العامة ونظرية فيزياء الكم الحديثة، وهما أساس علم الفيزياء المعاصر، علما أن فيزياء الكم وبخلاف النسبية العامة، تفسر الظواهر على مستوى الذرة وليس على مستوى الكون.