هل يمكن أن تتغير أحد القوى الأساسية في الطبيعة بمرور الزمن

ركز فريق من علماء الفلك أقوى ثلاث تلسكوبات بصرية في العالم على نقطة محددة من السماء من لاختبار أحد القوانين الأساسية في الطبيعة. الفريقُ الدولي من الفلكيين والذي يقوده باحثون من جامعة سوينبورن للتكنولوجيا، قام بمراقبة كوازار باستخدام التلسكوب الكبير جداً الموجود في تشيلي ومرصد كيك وتلسكوب سوبارو الموجودين في هاواي.

عبر ضوء هذا الكوازار من خلال ثلاث مجرات مختلفة، تقع عند مسافات تصل إلى 10، 9، 8 مليار سنة ضوئية عن الأرض. امتصت هذه المجرات نمطاً مميزاً من الألوان الموجودة في ضوء الكوازار، مما يسمح بالكشف عن مدى شدة القوة الكهرومغناطيسية -إحدى القوى الأساسية في الطبيعة – وذلك في المراحل المبكرة من عمر الكون.

عندما يمر الضوء عبر أي غاز سواء كان في غلافنا الجوي أم كان الغاز الموجود بين المجرات فإن الذرات تمتص الضوء الموجود عند طول موجة معين مما يخلف خطاً أسوداً مكان اللون الذي يحمل طول الموجة المميز لهذا العنصر. بهذه الطريقة مثلا يستطيع العلماء معرفة العناصر الموجودة حول الشمس مثلا حيث يظهر طيفها المتدرج من البنفسجي وحتى الأحمر يتخلله خطوط سوداء كل منها يميز عنصراً معيناً. يتحدد مكان هذا الخط الأسود بحسب الترابط بين نواة ذرة العنصر والالكترونات التي تدور حولها. هذا الترابط يتعلق إذا بشكل أساسي بالقوة الكهرومغناطيسية. ومن خلال هذا المبدأ يقوم فريق البحث بالتحقق من تغير شدة القوة الكهرومغناطيسية بتفحص الضوء المار عبر المجرات. يقول تايلر إيفانز طالب الدكتوراه والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة، ‘‘فصلنا الضوء بشكلٍ دقيق إلى مكوناته اللونية المحددة، فنتج لدينا تدرج من ألوان قوس قزح تحوي خطوطاً سوداء دقيقة تشبه الباركود الموجود على المنتجات التجارية. ويمكننا معرفة شدة القوة الكهرطيسية من قراءة هذا "الباركود. كما أننا نحتاج إلى مقارنة أنماط الباركود القادمة من التلسكوبات الثلاث من أجل التأكد من أنها صحيحة".

وجدت الدراسات السابقة على عدد أكبر من الكوازارات، ما قد يشير إلى أن الكهرومغناطيسية ربما تكون مختلفة عند الحدود البعيدة للكون (وبالتالي في أزمنة سابقة لأن المجرات التي تبعد عنا مليار سنة ضوئية مثلا نراها كما كانت قبل مليار سنة من الان) أي أضعف بقليل أو أقوى من شدتها التي نرصدها على الأرض.

يقول إيفانز "لو ثبتت صحة ذلك فسنحتاج إلى فهم جديد كلياً للفيزياء الأساسية. لذلك من المهم جداً أن نتحقق ثلاث مرات من النتائج ونعرف فيما إذا قامت التلسكوبات بتشويه خطوط الباركود الناتجة وكيف قامت بذلك".

من خلال مقارنة الباركودات وجد الباحثون اختلافات صغيرة بين التلسكوبات. يقول الأستاذ المساعد مايكل مورفي المساهم في البحث ‘‘يكمن جمال طريقتنا في أنه يُمكننا استخدام تلك الباركودات من أجل تصحيح دقة كل تلسكوب أيضاً. عندما تم التصحيح أعطت التلسكوبات الثلاث الجواب نفسه: الكهرومغناطيسية لم تتغير، حتى لبضعة أجزاء من المليون على مدى 10 مليار سنة. أعتقد أن هذا القياس هو الأكثر واقعية من نوعه حتى الآن". يقوم الفريق اليوم بإجراء قياسات مشابهة في الكثير من المجرات.

يضيف مورفي ‘‘بوجود تقنياتنا الجديدة وإكمالنا لعملية مراقبة كوازارات جديدة مؤخراً، يُمكننا إجراء أكثر عمليات الفحص دقةً من أجل معرفة فيما إذا كانت قوة الكهرومغناطيسية قد تغيرت في الواقع أم لا".

المصدر: هنا