أدق ساعات العالم تثبت أن الزمن ليس مطلقاً

يوجد جيل جديد من الساعات فائقة الدقة، يثبت صحة فكرة آينشتاين بأن الزمن ليس مطلقاً. وهذا ليس خبراً جديدًا لأي شخص يبحث عن نظرية موحدة لكل شيء من أعمال آينشتاين إلى ميكانيكا الكم، ولكنه خبر جيد للبقية منا، الذين يعوّلون على الساعات الدقيقة.

لدينا الآن نظرية تعدّ موضع اهتمام كبير في الفيزياء، تقول إنّ أي مراقبين يتحركان بسرعة ثابتة بالنسبة لبعضهما البعض، سيخضعان للقوانين الفيزيائية ذاتها تماماً. يسمى تناظر النسبية الخاصة هذا ثبات لورنتز. يرى كل مراقب مسرع - منهما - نفسه ثابتاً، ولكنه عندما ينظر إلى ساعة المراقب الآخر سيراها تسير ببطء. هذا هو ما يسمى تأثير تمدد الزمن، ونظرية آينشتاين للنسبية العامة تزيد الطين بلّة بالقول إنه إذا خضع المراقبان المتحركان لقوى ثقالية مختلفة، فإن ساعاتيهما ستعملان بصورة مختلفة.

أثبتنا حتى الآن صحة هذه الأفكار من خلال المقارنة بين ساعات ذرية على متن أقمار اصطناعية خاصة بالنظام العالمي لتحديد المواقع، ومثيلاتها الأرضية. والواضح أن الانحرافات النسبية ستكون ضئيلة، وبقي الاحتمال قائماً بأننا نفتقر ببساطة للأدوات التي تتمتع بالدقة الكافية للكشف عن أي انحرافات.

الوقت له أهمية

ظهر الجيل التالي من ساعات سترونتيوم، التي تعادل دقتها 3 أضعاف دقة نماذج ساعات السيزيوم-133، والتي لا تتباطأ أو تتأخر بأكثر من ثانية واحدة على مدار 15 مليار سنة. فاستخدم باكوم ديلفا وفريقه من مرصد باريس خطوط اتصال من الألياف الضوئية لاختبار  تمدد الزمن بين ساعات السترونتيوم هذه في كل من لندن، وباريس، وبراونشفايج في ألمانيا. نظراً لمواقعها على سطح الأرض، تدق الساعات بمعدلات مختلفة قليلاً. إن كانت نظرية النسبية دقيقة، فستتنبأ بهذه الاختلافات بشكل صحيح.

أجرى أعضاء الفريق قياساتهم، ثم حسبوا قيمة وسيط متغير يسمى ألفا. ولا يفترض بأي خرق لمبدأ ثبات لورنتز أن يتسبب بظهور قيمة صفرية للوسيط ألفا، وأظهرت النتائج قيمة قريبة من الصفر لألفا فكانت أقل من 10-8. تدعم هذه النتيجة مبدأ ثبات  لورنتز، وهي أكثر دقة بمرتين مقارنة بأفضل حد أظهرته التجارب السابقة، فالقيمة الأسية هذه المرة أفضل بدرجتين من نتائج ساعات السيزيوم السابقة.

بفضل وجود ساعات السترونتيوم، يبدو أن الأمور تسير على ما يرام للنسيبة. وتسير على ما يرام أيضاً للتقانات المتقدمة التي تتطلب قياسات دقيقة للزمن، كالأنظمة العالمية لتحديد المواقع، والسيارات ذاتية التحكم.

مع ذلك، ينبغي بمناصري مبدأ ثبات لورنتز ألا يشعروا بكثير من الراحة. فعلى الرغم من عدم ظهور أي دليل على وجود خرق لهذا المبدأ، فإن الفيزيائيين في جميع أنحاء العالم سيواصلون البحث. فتسجيل خرق مثبت لمبد ثبات لورنتز، سيكون له آثار هائلة على قياسات الجاذبية، وفهمنا لطبيعة الطاقة المظلمة والمادة المظلمة.