دراسة: سرعة الضوء قد لا تكون ثابتة كما كنا نظن

كتب: أحمد حسين

العديد من الأشياء في الحياة قد تكون ثوابت لعدد كبير من البشر، مثل خيبة الأمل المرتبطة بانتهاء وجبتك المفضلة، أو سرعة الضوء على مستوى الفيزياء مثلًا. لكن، قد لا تكون سرعة الضوء ثابتة كما كنا نظن. اقترحت دراسة جديدة أن سرعة الضوء في الفراغ لم تكن دائمًا بنفس القيمة كما هي الآن (299,792,458 متر في الثانية)، وكانت في الواقع أعلى قليلًا في بداية نشأة الكون منذ 13.8 مليار سنة.

جاءت هذه النظرية من عالم الكونيات ”جواو ماجيجو“، الباحث في الكلية الملكية بلندن، والتي نُشرت في دورية مراجعات الفيزياء العلمية. اقترح ماجيجو هذه النظرية لأول مرة عام 1988، وقال أنه حاليًا لديه وسيلة تُمكننا من اختبار وتجربة هذه النظرية.

تقول النظرية أنه بعد بضع ثوان من الإنفجار الكبير، كان لابد من وجود طريقة لتوزيع الحرارة والطاقة على الكون كله، قبل أن تتمكن الجاذبية من الوصول إلى جميع زوايا الكون. حدث في تلك اللحظة ما يُطلق عليه العلماء ”التضخم – inflation“، وهي فترة توسّع سريعة أسرع كثيرًا من المعدل الحالي لتوسع الكون.

وهذا ما ساعد كثيرًا في التعامل مع ما يسمى بـ”مشكلة الأفق – Horizon problem“، حيث أصبحت جميع أجزاء الكون اليوم متشابهة، أي إننا إذا نظرنا في أي اتجاه في الكون سنرى نفس المشهد المكرر. وهذا ما يعني أنه إذا كانت سرعة الضوء ثابتة دائمًا، فكيف توزعت الطاقة بشكل موحد؟

وضّح ماجيجو السؤال، وقال أنه يقصد أن سرعة الضوء كانت أعلى كثيرًا في اللحظات التي تلت الانفجار الكبير مباشرةً، فسمح ذلك للكون أن يتكوّن بالشكل الموحد المستمر حتى الآن. لاختبار هذه النظرية، اقترح ماجيجو أن ننظر في الترددات الموجودة في خلفية الموجات الميكرويّة، وهي عبارة عن بقايا متحجرة منذ بداية الكون، والتي تُعرف باسم المؤشر الطيفي.

توقع ماجيجو أن تكون سرعة الضوء تتراوح بين 0.96478 و0.968 على أقصى تقدير، مع هامش للخطأ بالطبع. وإذا استطاع أحد علماء الفيزياء التجريبية إثبات أن ذلك صحيح، ستغير هذه النظرية من نظرة علم الفيزياء للضوء، وستعيد ترتيب الكثير من النظريات والأوراق العلمية. بحسب تصريح ماجيجو ذاته، إذا أُثبتت صحة النظرية فسيعيد تعديل نظرية آينشتاين للجاذبية.

المصادر: iflscience  journals.aps  imperial