What are gravitational waves? - Amber L. Stuver

المترجم: Amr Samy المدقّق: Hani Eldalees

At about six o'clock in the morning on September 14, 2015,

في السادسة من صباح يوم 14 سبتمبر 2015،

scientists witnessed something no human had ever seen:

شاهد العلماء شيئاً لم يره أحد من قبل:

two black holes colliding.

تصادم اثنان من الثقوب السوداء.

Both about 30 times as massive as our Sun,

يبلغ حجمهما 30 ضعف حجم شمسنا،

they had been orbiting each other for millions of years.

وقد كانا يدوران حول بعضهما لملايين السنين.

As they got closer together,

كلما اقتربا من بعضهما،

they circled each other faster and faster.

كلما تزداد سرعة دورانهما حول بعضهما.

Finally, they collided and merged into a single, even bigger, black hole.

وفي نهاية المطاف، تصادما وامتزجا في ثقب أسود أكبر.

A fraction of a second before their crash,

قبل تصادمهما بجزء من الثانية،

they sent a vibration across the universe at the speed of light.

قاما بإرسال اهتزازات عبر الكون بسرعة الضوء.

And on Earth, billions of years later,

وعلي الأرض، بعد مليارات السنين،

a detector called the Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory,

مكتشف يسمي مرصد الليزر لموجات الجاذبية المتداخلة،

or LIGO for short,

أو LIGO كاختصار،

picked it up.

قام برصده.

The signal only lasted a fifth of a second

استمرت الإشارة لخمس ثانية

and was the detector's first observation of gravitational waves.

وكانت أول عملية رصد لموجات الجاذبية.

What are these ripples in space?

ما هذه التموجات الموجودة في الفضاء؟

The answer starts with gravity,

الإجابة تبدأ بالجاذبية،

the force that pulls any two objects together.

القوة التي تسحب أي جسمين مع بعضهما.

That's the case for everything In the observable universe.

هذا هو الوضع لكل شيء في الكون المُلاحَظ.

You're pulling on the Earth, the Moon, the Sun, and every single star,

أنت تمثل قوة على الأرض، القمر، الشمس، وكل نجم،

and they're pulling on you.

وهم يمثلون قوة عليك.

The more mass something has, the stronger its gravitational pull.

كلما ازدادت كتلة شيء، كلما ازدادت قوتها الجاذبية.

The farther away the object, the lower its pull.

كلما كانت الأجسام أبعد، كلما كانت جاذبيتها أقل.

If every mass has an effect on every other mass in the universe,

إذا كان لكل كتلة أثرها علي كتلة أخرى،

no matter how small,

مهما كان صغرها،

then changes in gravity can tell us about what those objects are doing.

فالتغيرات في الجاذبية تخبرنا عما تقوم به هذه الأجسام.

Fluctuations in the gravity coming from the universe

التذبذبات في الجاذبية التي تأتي من الكون

are called gravitational waves.

تسمى موجات الجاذبية.

Gravitational waves move out from what caused them,

موجات الجاذبية تبتعد عن مصدرهم،

like ripples on a pond,

مثل التموجات في بركة المياه،

getting smaller as they travel farther from their center.

فهي تصغر كلما تبتعد عن المركز.

But what are they ripples on?

ولكن علي أي شيء تتموج؟

When Einstein devised his Theory of Relativity,

حين وضع (أينشتاين) نظريته النسبية،

he imagined gravity as a curve in a surface called space-time.

تخيل الجاذبية كمنحنى علي سطح يسمي (الزمكان).

A mass in space creates a depression in space-time,

مجرد كتلة في الفضاء تكوِّن منحنيات في (الزمكان)،

and a ball rolling across a depression will curve

وتدحرج كرة عبر الانحناء سيجعلها تنحني

like it's being attracted to the other mass.

كما لو أنها تنجذب للكتلة الأخرى.

The bigger the mass,

كلما ازدادت الكتلة،

the deeper the depression and the stronger the gravity.

كلما ازداد الانحناء وازدادت قوة الجاذبية.

When the mass making the depression moves, that sends out ripples in space-time.

حين تتحرك الكتلة التي تسبب الانحناء، فهذا يسبب انبعاثات التموجات في (الزمكان).

These are gravitationl waves.

وهذا ما يسمي بموجات الجاذبية.

What would a gravitational wave feel like?

كيف تبدو موجات الجاذبية؟

If our bodies were sensitive enough to detect them,

إذا كانت أجسادنا حساسة لملاحظتهم،

we'd feel like we were being stretched sideways

فسنشعر كما لو أن أجسادنا تمددت على الجانبين

while being compressed vertically.

بينما يتم ضغطنا عمودياً.

And in the next instant,

وفي اللحظة التالية،

stretched up and down while being compressed horizontally,

تمددنا صعوداً وهبوطاً بينما يتم ضغطنا أفقياً،

sideways,

علي الجانبين،

then up and down.

ثم صعوداً وهبوطاً.

This back and forth would happen over and over

هذا الصعود والنزول سيحدث مراراً

as the gravitational wave passed right through you.

كلما تمر موجات الجاذبية عبر جسدك.

But this happens on such a minute scale that we can't feel any of it.

ولكن هذا يحدث علي مقياس صغير جداً لدرجة أننا لا نشعر به.

So we've built detectors that can feel it for us.

لذا فقد بنينا مراصد لنقل ما تبدو عليه لنا.

That's what the LIGO detectors do.

وهذا ما يقوم به مرصد LIGO.

And they're not the only ones.

وهم ليسوا الوحيدين.

There are gravitational wave detectors spread across the world.

هناك مراصد لاكتشاف موجات الجاذبية منتشرة في جميع أنحاء العالم.

These L-shaped instruments have long arms,

تلك الأدوات الموجودة علي شكل L لها أذرع طويلة،

whose exact length is measured with lasers.

يُقدر طولها الدقيق بالليزر.

If the length changes, it could be because gravitational waves are stretching

إذا تغير الطول، فقد يكون سببه هو موجات الجاذبية التي تمدد

and compressing the arms.

وتضغط الأذرع.

Once the detectors feel a gravitational wave,

بمجرد أن يلحظ المراصد موجات الجاذبية،

scientists can extract information about the wave's source.

يستطيع العلماء استخلاص معلومات عن مصدر الموجة.

In a way, detectors like LIGO are big gravitational wave radios.

بطريقة ما، مراصد مثل LIGO هي إرسالات كبيرة لموجات الجاذبية.

Radio waves are traveling all around you, but you can't feel them

تنتقل موجات الراديو في كل مكان حولك، ولكن لا يمكن أن تشعر بهم

or hear the music they carry.

أو تسمع الموسيقي التي يحملونها.

It takes the right kind of detector to extract the music.

فهي تأخذ نفس نوع المرصد لاستخلاص الموسيقي.

LIGO detects a gravitational wave signal,

يلحظ LIGO إشارات موجات الجاذبية،

which scientists then study for data about the object that generated it.

والتي يستخدمها العلماء لبيانات عن الجسم التي تسبب فيها.

They can derive information, like its mass and the shape of its orbit.

يمكنهم أن يستخلصوا معلومات، مثل كتلتها وشكل دورانها.

We can also hear gravitational waves by playing their signals through speakers,

يمكننا أن نسمع أيضاً موجات الجاذبية عن طريق تشغيل الإشارات عبر مكبرات،

just like the music a radio extracts from radio waves.

تماماً مثل الموسيقي التي يستخلصها الراديو من موجات الراديو.

So those two black holes colliding sounds like this.

ولذا فتصادم الثقبين الأسودين كان أشبه بذلك.

Scientists call this slide whistle-like noise a chirp,

ذلك الصوت الأشبه بالصافرة يسميه العلماء بالزقزقة.

and it's the signature of any two objects orbiting into each other.

وهذا بمثابة التوقيع لأي جسمين يلتفان حول بعضهما.

The black hole collision was just one example

تصادم الثقب الأسود كان مثالاً واحداً

of what gravitational waves can tell us.

لما يمكن أن تخبرنا به موجات الجاذبية.

Other high-energy astronomical events will leave gravitational echoes, too.

بعض الأحداث الفلكية ذات الطاقة العالية ستترك وراءها أصداء جاذبية.

The collapse of a star before it explodes in a supernova,

انهيار نجم قبل انفجاره في مرحلة "السوبرنوفا"،

or a very dense neutron stars colliding.

أو تصادم نجوم نيوترونية شديد الكثافة.

Every time we create a new tool to look at space,

كلما نصنع أداة ننظر بها إلي الفضاء،

we discover something we didn't expect,

نكتشف شيئاً لم نكن نتوقعه،

something that might revolutionize our understanding of the universe.

شيء قد يغير تماماً مفاهيمنا عن الكون.

LIGO's no different.

LIGO ليس مختلفاً.

In the short time it's been on,

علي مدار الفترة القصيرة لوجوده،

LIGO's already revealed surprises,

قام LIGO بكشف مفاجآت،

like that black holes collide more often than we ever expected.

مثل تصادم الثقوب السوداء أكثر مما كنا نتوقع.

It's impossible to say, but exciting to imagine,

من المستحيل قول، ولكن مثير للقول،

what revelations may now be propagating across space

أن الاكتشافات تزداد في الفضاء

towards our tiny blue planet and its new way of perceiving the universe.

تجاه كوكبنا الأزرق الصغير وطريقته الجديدة للنظر للكون.